浅谈现代多功能体育馆建筑声学设计 ——以陕西师范大学体育馆为例

孙召英

（西安思源学院，西安 710038）

浅谈现代多功能体育馆建筑声学设计
——以陕西师范大学体育馆为例

孙召英

（西安思源学院，西安 710038）

本文主要是从现代多功能体育馆的声学特性设计入手，对多功能体育馆声环境设计中易存在的混响时间过长的问题进行分析，并得出相应的结论与建议。

多功能体育馆；声学设计；混响时间

概述

体育馆作为城市建设发展中的代表性建筑，综合反映了一个城市的社会文化。随着社会经济的发展，科学技术的进步，人民的生活需求及审美观念也发生了改变，随之而来的体育馆在功能上也可开始要求多元化、复合化。体育馆除了承担体育相关的基本功能外，还要能够满足各种类型的包括文娱演出以及会议演讲等诸多功能需求。不同的使用功能对室内声环境的需求也会不同，这也就对多功能体育馆其室内声环境提出了更高、更综合的要求。

多功能体育馆建声设计的主要技术要求包括合适的混响时间、无声缺陷及较低的背景噪声三个方面，其中混响时间指标最为重要。

虽然我国的体育馆建设随着体育事业的蒸蒸日上而高速发展着，但也随之而来了一定的矛盾需要我们去解决。其中一个较突出的问题即表现在部分体育馆的室内建筑声学环境仍不能完全满足人们的需要。

现代多功能体育馆往往是体量较大，每座容积率也就相应的较大。并且很多情况下会有部分坐席为空席，因而观众的人体吸声量较少。并且体育馆内能做吸声的面积相对较少，特别是近年来，体育馆建筑设计中常见有透光屋面及大面积采光窗，导致在室内界面可作吸声处理的面积过小，这就对控制多功能体育馆的混响时间等声学指标增加了难度。

多功能体育馆的音质设计策略

体育馆音质设计时，其可作吸声处理的部位面积比重很小，仅有墙面和顶棚两处。

墙面处理措施

体育馆的墙面面积一般都较少，并且很多体育馆都采用大面积玻璃幕墙作为墙面，可以布置吸声材料的面积不多，所以体育馆的墙面宜采用宽频带的强吸声材料或构件，来改善馆内的音质条件。对于平面形式为矩形的体育馆，首先和其他平面形式的体育馆一样，为了防止声音因墙面的长距离反射而产生回声，其看台后墙面多采用穿孔板、多孔吸音板等强吸声材料或结构，并将这些强吸声材料或结构混合布置，来拓宽材料的吸声频段。

顶棚处理措施

现代多功能体育馆绝大多数都不在设置吊顶。无吊顶虽然增加了体育馆的容积，给体育馆音质环境的控制带来了困难，但随着空间吸声体的研究出现，这种困难已被克服，空间吸声体在空间内一般都有两个或两个以上的面与声场直接接触，相当于增加了有效吸声面积，因此其吸声效率要大大优于同投影面积的吸声材料。对于水平型顶面形式的体育馆，这类顶棚形式大多出现在中小型体育馆内，其结构选型一般为空间网架或空间桁架，因其顶部空间增加的体积较小，因此，其声学处理措施一般采用在网架或桁架下弦吊挂空间吸声体的方式。

实例——陕西师范大学体育馆

陕西师范大学体育馆其平面形式为矩形，顶面形式为水平型桁架结构。该馆体积为72000m3，可容纳座位数4352人，属于中型体育馆，设计要求包括体育比赛、大型文艺汇演、会议展览等到多种功能。

设计方案

(1)墙面部分。主要材料选用600×800的0.8mm厚穿孔铝板，孔径为5mm，穿孔率为14.5%，板后为220mm厚空腔，填充30mm厚容重为20kg/m3的超细玻璃棉，构造详图如图1所示。

图1 陕西师范大学体育馆东西侧墙构造详图

另外也选用600×600的1.2mm厚穿孔铝板与之混合布置，穿孔板两侧为2mm厚弧形铝板扩散体，用来防止平行墙面所导致的颤动回声的声缺陷的产生，如图2所示。

图2 陕西师范大学体育馆南北侧墙材料布置图

(2)顶面部分，我们一改在顶面吊挂空间吸声体的传统做法，而是采用了我们自行研制的大空腔穿孔吸声板屋面新技术，即在体育馆顶棚的内层屋面板穿孔，其后铺设超细玻璃棉。另外，马道下方吊挂 50mm厚铁艺吸音板。整个大厅空间效果看起来简洁、明快、大方。交付使用后，室内混响时间测试值如下表：

表1 陕西师范大学体育馆混响时间测试表

该测试数据为空场测量，因观众有一定的吸声量，因此，体育馆的混响时间测试值与计算值较为吻合，500Hz混响值为1.55s左右，满足规范要求。建成后学校进行了篮球比赛及会议演出等活动，室内音质反映良好。

结束语

现代多功能体育馆因其功能的多元化、复合化，在声学设计中也有较高的要求，进行声学装修时，可通过在顶面吊挂空间吸音体将其顶面内层板穿孔或喷涂纤维喷涂材料即可使体育馆拥有良好的音质环境。

希望本论文的研究成果能够对国内多功能体育馆的视听环境设计提供建议，为国内更多的体育馆观众提供舒适良好的音质环境。

［1］曹孝振.体育馆声学设计的建筑因素——屋盖结构的声学特性[C].绿色建筑与建筑物理，2004；

［2］柳孝图． 体育馆声学设计探讨[J]，电声技术，1996；

［3］王炳麟．秦佑国，建筑声环境[M]．中国建筑工业出版社；

［4］杨志刚，章奎生．综合体育馆建声设计技术的新发展[J]．噪声与振动控制，2007；

［5］艾庆生，建筑因素对体育馆声学特性影响的研究[D]．长安大学研究生论文，2010

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1007-6344（2015）08-0120-01