同仁堂天津制藥廠多功能廳的聲學改造設計

韓國珍　馬蕙　楊立博

【摘 要】 介紹同仁堂天津制藥廠多功能廳聲學改造設計的主要內容，通過噪聲控制、混響時間調整和隔聲處理，使報告 廳具有合理的混響時間和理想的音質效果。

【關鍵詞】 多功能廳；聲學改造；聲學設計；音質效果

文章編號： 10.3969/j.issn.1674-8239.2016.05.012

【Abstract】How to do the acoustic redesign of Tongrentang Pharmaceutical Factory multifunctional hall in Tianjin was introduced in this paper. Through noise control， reverberation time adjustment and sound insulation， more desirable sound quality including more reasonable reverberation time in different frequency band was obtained.

【Key Words】multifunctional hall； acoustic reconstruction； acoustic design； sound quality

多功能廳是集會議報告、學術討論、文藝演出、新聞發布、同聲翻譯等形式于一體的具有多種用途的廳堂。建設多功能廳是一項系統工程，需要多學科之間技術與藝術的融合，特別是對于聲音的處理是決定其成功與否非常關鍵的因素。如何對其進行合理的聲學設計，從而達到多種功能的使用目的和高效的經濟效益，是值得深入思考的。

本文主要針對同仁堂天津制藥廠多功能廳的現狀和聲學功能要求，對多功能廳進行了聲學改造，從背景噪聲控制、體型調整和混響設計等方面進行修正，使最終改造建成的多功能廳能夠較好地滿足使用的功能。

1 項目概況

同仁堂天津制藥廠位于天津市紅橋區西于莊城防里大街126號，其多功能報告廳的主要使用空間由兩個部分構成，即觀眾廳和單側公共走廊。其中觀眾廳內部平面形狀接近矩形，占地面積856 m2，頂棚最高處為10 m，觀眾廳容積為6 590 m3。廳內座位數共464個，其中固定座椅410個，可變座椅54個，每座容積約為14.18 m3，遠遠大于報告廳每座容積的理想值。除此以外，右側的公共走廊占地面積70.24 m2，容積為474 m3。

該報告廳內設有輔助的電聲系統，主要功能以會議為主，觀影、娛樂為輔。因此，需要經過適當的聲學設計，既要保證語言的清晰度，又要注重音質的豐滿度。

2 現存音質問題

通過對同仁堂天津制藥廠多功能廳現狀的測量和聲學分析發現，該廳堂存在以下幾點問題：

（1）多功能廳的門廳入口處設置了兩道門，其中連接公共走廊有一道門，容易產生外部噪聲的侵擾；而觀眾廳內空調出送風也會造成廳內背景噪聲級過高。

（2）觀眾廳側墻沒有形成連續的隔斷墻，側向反射聲分布不連續（見圖1和圖2 ）。但是由于左右側墻形成交叉的反射聲，且天花板的反射區域能夠覆蓋到整個觀眾席，因此，對側向反射聲分布不連續的問題有一定的彌補，不會造成明顯的音質問題。

（3）觀眾廳內部一次反射聲無回聲問題產生，但后墻的二次反射聲（見圖3中紅色區域）可能會在觀眾區的中前部產生回聲。

（4）觀眾廳現狀混響時間超過設計值，特別是低頻混響時間過長，會嚴重影響語言的清晰度（見表1）。

（5）觀眾廳和走廊的混響時間不一致，鑒于二者連通的建筑形式，易產生耦合效應（見表2）。

（6）原布置方案材料選用單一，且大面積使用GRG外層包實木皮，材料表面過硬，吸聲不足，則會嚴重導致低頻（125 Hz和250 Hz）混響時間過長，影響語言的清晰度，降低報告廳的聽聞質量。因此，應該主要針對低頻聲相應調整觀眾廳的材料布置。后墻的金屬隔柵包實木皮只是裝飾，無法起到吸聲作用，極易引起回聲。

總之，同仁堂天津制藥廠多功能廳在混響時間和材料布置上均需進行改造。在后期的使用中要實現以下的目標：

（1）既要保證足夠的響度，又要滿足聲場的均勻；

（2）要保證合適的混響時間和混響時間頻率特性，滿足廳堂多功能的使用目的；

（3）保證較多的早期反射聲，提高聲音的響度、明晰度和空間感；

（4）避免任何位置出現回聲、多重回聲、聲聚焦和共振等可識別的聲學缺陷。

3 音質改造

3.1 噪聲控制

根據國家標準GB/T 50356-2005《劇場、電影院和多用途廳堂建筑聲學設計規范》中關于觀眾廳噪聲控制的規定：觀眾廳和舞臺內無人占用時，在通風、空調設備和放映設備等正常運轉條件下，噪聲級的限值不宜超過噪聲評價曲線NR值的規定（見表3）：

考慮到該多功能報告廳主要用作會議，并要滿足觀影娛樂的需求，所以將觀眾廳內的噪聲限值定為NR-35。噪聲評價曲線NR-35對應的各倍頻帶聲壓級（dB）見表4所示，報告廳觀眾廳內和舞臺的背景噪聲在各個頻帶上的聲壓級都不應超過此表的規定。

為保證觀眾廳內有較低的背景噪聲，門廳入口設置的兩道門連同公共走廊的一道門，應選用隔聲門（見圖4）。公共走廊也屬于廳內一部分，在正常使用時，走廊內不會有行人喧嘩，因此，在此次改造中不作處理。

為防止空調機房內的噪聲對觀眾廳造成大的影響，需要對空調機房進行特殊的降噪處理。觀眾廳內空調出送風會造成廳內背景噪聲級過高，同樣需要配合設備設計師進行降噪處理。

3.2 體型調整

依據以上聲線分析，多功能廳堂的體型基本符合要求，從聲學和造價角度考慮，廳堂體型保持原有方案，不做大的調整。

3.3 混響時間設計

根據廳堂的使用功能和每座容積參數，確定了該廳滿場和空場各頻帶的最佳混響時間（見表5），并結合聲線分析和材料選型進行了混響設計。

為了保證混響時間，需要對多功能廳內部材料進行處理調整。

（1）天花中部吸聲部分采用成品吸聲板，其中1/3吊頂面積在板后填50 mm厚密度為32 kg/m3的玻璃棉，另外2/3吊頂面積在板后加100 mm厚空腔，兩種構造做法同時使用，隨機排列，如紅線位置（見圖5）。

（2）天花四周選用30 mm厚石膏板，如藍線位置（見圖5）。

（3）側墻前部反射部分采用七夾板，如圖6中紅線位置，板后空腔160 mm；側墻后部吸聲部分采用18 mm穿孔中密度木纖維條板，其上細條寬13 mm，板條間距3 mm，鉆圓孔的孔徑10 mm，孔距16 mm，穿孔率12%，與原有墻體之間保持200 mm的空腔，如藍線位置。

（4）后墻采用穿孔三夾板（見圖6），孔徑5 mm，孔距40 mm，板后附無紡布，加100 mm厚礦棉，如紫線位置，觀眾廳內側仍為金屬隔柵包實木皮裝飾面層，如黃線位置。

（5）其余材料布置仍采用原裝修方案GRG外層包實木皮，如圖6中綠線位置。

（6）舞臺材料布置如圖7，紅線所示的是側臺的材料，主要采用12 mm厚礦棉吸聲板，離墻50 mm，材料高度為2 m，上部墻體為硬質墻面。舞臺后部墻體為硬質墻面，仍保持原有材料，即金屬制隔柵包實木皮，如藍線位置。

本材料的調整方案是以增加空腔結構來降低低頻混響聲，從而有效地改善由于低頻掩蔽效應造成的廳內清晰度較差的問題。

4 改造后的聲學模擬

為了驗證聲學設計的最終成果，利用聲學模擬軟件Odeon對混響時間、明晰度、語言傳輸指數和EDT等聲學參數進行模擬計算，如圖8所示。從圖中可以看出，改造設計后觀眾廳內混響時間適當，混響時間的頻率響應合理，明晰度和語言清晰度較高，聲場均勻，達到了聲學改造的目的。

5 結語

經過改造后，同仁堂天津制藥廠多功能廳的混響時間適當、語言清晰度和明晰度較高，能夠滿足多功能廳的聲學要求，實現了改造目的。

參考文獻：

[1] 柳孝圖. 建筑物理[M]. 北京：中國建筑工業出版社，2000.

[2] 劉加平. 建筑物理[M]. 北京：中國建筑工業出版社，2000.

[3] 范國志. 多功能廳的建筑聲學設計[J]. 音響技術，2003（3）.

（編輯 薛云霞）