大唐湘潭發(fā)電有限責(zé)任公司二期集控室聲學(xué)裝修
二、方案設(shè)計依據(jù)
2.1設(shè)計規(guī)范及依據(jù)
《聲環(huán)境質(zhì)量標準》 GB3096（2008）；
《擴聲系統(tǒng)聲學(xué)特性指標》 GYJ25
《混響室法吸聲系數(shù)測量規(guī)范》 GBJ47-83
《建筑設(shè)計防火規(guī)范》 GBJ16-87（2001）
《鋼結(jié)構(gòu)工程施工及驗收規(guī)范》 GBH205-83
《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》 GBJ50009（2000）
《采暖通風(fēng)及空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范》 GB50019（2003）
《建筑施工高處作業(yè)安全技術(shù)規(guī)范》 JGJ80-91
《城市區(qū)域環(huán)境噪聲標準》 GB3096-96
2.1聲學(xué)設(shè)計指標
關(guān)于集控室“回聲”的解釋：耳能辨別出回聲的條件是反射聲具有足夠大的聲強，并且與原聲的時差須大于0.1秒。當(dāng)反射面的尺寸遠大于入射聲波長時，聽到的回聲最清楚，即相隔17米時。
算法如下：
s=1/2vt（回聲=1/2聲速x時間）。人能分辨回聲的時間是0.1S，聲速是340m/s，那么340m/s×0.1S=34m，因為回聲反射回來的聲音，則 34m/2=17m。注意：當(dāng)原聲與回聲時間間隔大于0.1秒，能被人耳分辨出，叫做回聲；當(dāng)小于0.1秒，則為混響。故根據(jù)集控室房間尺寸及以往的經(jīng)驗判斷，集控室出現(xiàn)“回聲”影響工作人員的正常交談問題主要是集控室內(nèi)混響時間太長導(dǎo)致。
聲學(xué)設(shè)計指標為混響時間（T60），它是室內(nèi)回聲停留時間的主要指標?；祉憰r間（T60）指的是室內(nèi)聲場達到穩(wěn)定后，聲源停止振動，倍頻帶各中心頻率（125 Hz、250 Hz、500 Hz、1000 Hz、2000 Hz、4000Hz）聲壓級減少60dB所需的時間中的最大值，其計算方法如下
式中，T60——混響時間（s）；
V——房間容積（m3）；
S——室內(nèi)總表面積（m2）；
α
——室內(nèi)平均吸聲系數(shù)；
m——空氣中聲衰減系數(shù)（m-1），4mV是考慮高頻聲在空氣中的聲吸收而再加的修正量，取室內(nèi)溫度為20℃，濕度為60％，V總=787.5空氣吸聲量計算如下；
表2-1不同容積比賽大廳500~1000Hz滿場混響時間
|
容積（m3） |
＜40000 |
40000~80000 |
80000~160000 |
＞160000 |
|
混響時間（s） |
1.3~1.4 |
1.4~1.6 |
1.6~1.8 |
1.9~2.1 |
注：引自《體育場館聲學(xué)設(shè)計及測量規(guī)程》（JGJ／T 131-2012 ）表2.2.1-1。
表2-2其他頻率混響時間與500~1000Hz頻率混響時間比值
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頻率（Hz） |
125 |
250 |
2K |
4K |
|
比值 |
1~1.3 |
1.0~1.2 |
0.9~1.0 |
0.8~1.0 |
注：引自《體育場館聲學(xué)設(shè)計及測量規(guī)程》（JGJ／T 131-2012 ）表2.2.1-2。
三、聲學(xué)設(shè)計方案
室內(nèi)回聲出現(xiàn)的主要原因是粉刷面磚墻、玻璃窗、結(jié)構(gòu)鋼材及地面的剛性壁面對聲波的反射較強，透射較弱，聲能衰減較小，所以聲音反射數(shù)次以后衰減下來?；祉憰r間主要控制措施有：（1）大面積墻面的吸聲處理；（2）集控室頂部安裝空間吸聲體。
為最大限度的保護現(xiàn)有設(shè)施，且施工簡易化，在玻璃四周墻面需要觀察處預(yù)留不做吸音處理，其余墻面及頂部安裝聚酯纖維吸音板，聚酯纖維吸音板采用阻燃型。
3.1 混響時間控制
由混響時間的計算公式可知，影響混響時間的主要因素是室內(nèi)材料的平均吸聲系數(shù)。處理前俱樂部室內(nèi)混響時間數(shù)據(jù)如下表所示：
表3-1室內(nèi)混響時間估算值
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面積（m2） |
吸聲系數(shù)/混響法 |
倍頻帶中心頻率（Hz） |
|||||
|
材料名稱 |
125 |
250 |
500 |
1K |
2K |
4K |
|
|
270 |
粉刷面磚墻及吊頂 |
0.01 |
0.02 |
0.02 |
0.03 |
0.04 |
0.05 |
|
135 |
玻璃 |
0.35 |
0.25 |
0.18 |
0.12 |
0.07 |
0.04 |
|
240 |
地面 |
0.15 |
0.25 |
0.40 |
0.55 |
0.60 |
0.60 |
|
各頻率平均吸聲系數(shù) |
0.18 |
0.38 |
0.44 |
0.39 |
0.34 |
0.26 |
|
|
室內(nèi)混響時間（s） |
4.22 |
1.80 |
1.49 |
1.71 |
1.83 |
2.02 |
|
|
最佳混響時間（s） |
1.8~2.34 |
1.8~2.16 |
1.6~1.8 |
1.6~1.8 |
1.62~1.8 |
1.44~1.8 |
|
注：吸聲系數(shù)資料參考于《噪聲控制工程》、《環(huán)境工程手冊-噪聲控制卷》
3.2混響時間控制措施
目前了解到集控室室內(nèi)主要聲學(xué)缺陷為混響時間過長，表現(xiàn)為明顯回聲，主要由聲波遇到剛性壁面形成反射造成，主要處理措施是為室內(nèi)墻面安裝聚酯纖維吸音板吸聲結(jié)構(gòu)。
（1）吸聲面積計算。根據(jù)體育館聲學(xué)設(shè)計規(guī)范對室內(nèi)混響時間和噪聲評價數(shù)的指標要求，利用吸聲結(jié)構(gòu)提高墻面的吸聲系數(shù)，在較低成本下，使盡可能多的頻段混響時間達到最佳范圍。
（2）聚酯纖維吸音板的聲學(xué)參數(shù)
由表3-1混響時間估算結(jié)果可知，場館內(nèi)倍頻程頻段中，中心頻率為125Hz、2kHz、4KHz的頻段混響時間較長，故采用在低頻頻段具有較高吸聲系數(shù)的聚酯纖維吸音板。如下表3-2所示。
表3-2聚酯纖維吸音板吸聲特性
|
頻率（Hz） |
吸聲系數(shù)平均值 |
|
100 ～ 315 |
0.73 |
|
400 ～ 1250 |
0.78 |
|
1600 ～ 5000 |
0.59 |
（3）聲學(xué)設(shè)計效果
安裝聚酯纖維吸音板，與最佳混響時間相差較大，考慮到成本和現(xiàn)有吸聲材料在125Hz的吸聲系數(shù)都較低，人正常交談的聲音頻率范圍主要為500-3000Hz所以
表3-3聲學(xué)設(shè)計參數(shù)
（4）聚酯纖維吸音板安裝示意圖
吸音板吸聲結(jié)構(gòu)，聲學(xué)設(shè)計示意圖如下：
圖3-2聚酯纖維吸音板設(shè)計安裝示意圖
四、工程竣工圖片
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