淺淡地下停車庫聲學設計

劉東升

(中國建筑西南設計研究院， 四川成都 610041)

淺淡地下停車庫聲學設計

劉東升

(中國建筑西南設計研究院， 四川成都 610041)

地下停車庫量大面廣，但很少做過聲學設計，往往存在高噪聲、長混響、清晰度低等聲學問題，文章通過對地下車庫進行測試和模擬分析，探尋解決地下車庫聲學問題的經濟合理的措施。

扁平空間； 耦合空間； 吸聲處理

地下停車庫廣泛存在于住宅樓、高層公共建筑中，量大面廣。這類空間基本都呈現出面積大、層高較低的特點，屬于扁平空間，是典型的不擴散聲場[1]。該類空間往往由于開發商和建筑師對其重視不夠且投入不足，使得其聲學特性較差，經常出現高噪聲、長混響和很差的清晰度等聲學問題。因此，如何通過合理的設計來改善地下車庫的聲環境，值得探討。

1 聲場測試分析

選取重慶大學B區大型地下停車庫作為研究對象，其空間屬于扁平空間形態。本次測試聲源布置在端部中間位置，沿柱列方向均勻布置測點，測點布置詳見下圖1所示。聲源設備為丹麥B&K公司的正十二面體音箱，測試發出的信號為粉紅噪聲，采用六通道數采系統和麥克風進行聲信號的采集，并在測試前采用校準儀和標準聲源校準，聲場參數利用B&K Reflex聲學分析軟件得到。各測點的聲壓級和混響時間如圖2、圖3所示。

圖1 測點分布

圖2 測點在不同頻率上的聲壓級分布

圖3 測點的混響時間在各個頻率上的分布

從圖2、圖3中可以看出，停車庫內中低頻聲壓級較高，空間內高頻聲能主要靠空氣吸聲，由于基本沒有布置吸聲材料，所以，中低頻聲壓級較高；從混響時間分布來看，低頻混響時間很長，在6～10 s之間，中頻基本在4～6 s之間，高頻在2～4 s之間。聲場內各測點的聲壓級和混響時間分布基本較為均勻，這主要是由于空間通道較少，聲場較為封閉，聲場較為均勻，聲壓級的衰減曲線較為穩定。

2 聲學設計建議

根據測試結果，建立模型，利用Odeon聲學軟件進行模擬分析，對該類空間進行合理的聲學設計。

2.1 耦合空間聲學處理

目前，地下停車庫有很多地下轉換空間，與地下商場、地下機房、其它車庫等空間相連接，實現不同功能空間的過渡，形成耦合空間。耦合空間的形成，改變了原有空間的聲場，利用耦合空間的聲學特性，可有效的改善地下車庫內的聲環境。通過對無支路車庫、設有耦合空間帶并未做吸聲處理的車庫和有耦合空間并在耦合空間進行頂棚吸聲處理的車庫三種情況進行模擬，得到以下混響時間對比圖4。

圖4 混響時間對比

從圖4可看出，有耦合空間后，如無吸聲處理，原有車庫空間增大，混響時間有所提升，但在耦合空間內做吸聲處理后，耦合空間相當于起到了可調混響的功能，混響時間在中頻段有明顯的降低。因此，設計時可對車庫的外接過道、連廊頂棚或墻面進行吸聲處理，能有效改善車庫的聲環境。

2.2 車庫吸聲設計

在進行地下車庫設計時，一般因投資限值和車庫本身重功能而弱化效果的特點，使得車庫內進行吸聲處理的空間有限。車庫可供處理的面包括頂棚和墻面。頂棚因管道較多，目前常見的處理手段是吸聲噴涂，墻面處理可使用穿孔FC板內置吸聲棉的構造。通過對比頂面墻面全吸聲、頂面吸聲、墻面吸聲和無吸聲4種不同聲學處理手段，探尋該類扁平空間最優的處理手段，詳見下圖5、圖6。

圖5 聲壓級對比

圖6 混響時間對比

通過以上對比圖可知，進行吸聲處理后，混響時間的改變量較大，僅對墻面做吸聲處理時，聲壓級降低較少，混響時間降低的亦很少；僅做墻面吸聲和墻面頂面全做吸聲處理，混響時間降低相差無幾，聲壓級亦如此；從頂面進行吸聲后的混響時間曲線可看出，雖采用的以中高頻吸聲為主的吸聲噴涂，但低頻混響時間降低很多。該類扁平空間較適宜在頂棚做吸聲處理，一般選用噴涂類吸聲材料效果較好，同時易于施工，也不會影響管道布置，不需再對墻面進行吸聲處理。

2.3 車庫內噪聲源的控制

地下車庫噪聲源較多，包括車輛噪聲、機房噪聲、裸漏風機等的噪聲，其中，車輛噪聲的控制可通過樓地面鋪PVC等材料降低車輛行駛產生的噪聲以及車庫管理部門制定限速、禁止鳴笛等措施來實現。機房噪聲的控制主要通過提高機房外墻和門窗的隔聲性能來實現。風機由于布置在車庫內，實測后其噪聲達到75 dBA以上，通過模擬分析不同風機位置的聲壓級衰減情況。通過模擬得到風機分別置于場地中間(位置1)、貼墻一側(位置2)和位于墻角處(位置3)三種不同狀況的聲壓級衰減狀況如下圖7所示。其中，車庫頂棚進行吸聲噴涂處理，聲源指向性為半指向性聲源，聲壓級為80 dBA。

圖7 不同聲源位置的聲壓級對比

從圖7可看出，風機暴露于車庫的不同位置，各測點的聲壓級差別不大，當風機位于貼近墻一側而非墻角處時，聲壓級衰減得最大，但較其他兩種情況并不明顯。

3 結論

通過對地下車庫的測試和模擬分析，可得到以下結論：對于多支路的地下車庫，應利用耦合空間進行吸聲處理，能降低車庫內空間的混響時間；車庫內空間進行吸聲處理時，對頂棚進行吸聲處理是既經濟又有效的處理方式；車庫內噪聲源較多，地面宜采用PVC地板等，同時宜采取必要的管理措施來降低車輛噪聲，車庫內機房應做好圍護結構的隔聲處理，而風機的布置可放置于貼近墻面而非墻角的位置。

[1] 康健，金虹.地下空間聲環境[M].北京：科學出版社，2014:149.

[定稿日期]2017-06-28

劉東升(1987～), 男，碩士研究生, 工程師, 主要從事建筑設計工作。

TU112.4+39

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