廈門(mén)金磚峰會(huì)主會(huì)場(chǎng)建筑聲學(xué)設(shè)計(jì)概述

王玨 陳建華 朱自淙 謝拯民

【摘要】介紹廈門(mén)金磚峰會(huì)主會(huì)場(chǎng)的建筑聲學(xué)設(shè)計(jì)，包括噪聲控制、音質(zhì)設(shè)計(jì)兩部分，現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量驗(yàn)證了建聲設(shè)計(jì)的有效性。

【關(guān)鍵詞】建筑聲學(xué)；會(huì)議中心；音質(zhì)設(shè)計(jì)；噪聲控制

1 項(xiàng)目概述

金磚國(guó)家領(lǐng)導(dǎo)人第九次會(huì)晤（以下簡(jiǎn)稱金磚峰會(huì)）在廈門(mén)舉辦，會(huì)晤的主會(huì)場(chǎng)位于廈門(mén)國(guó)際會(huì)議中心和會(huì)展中心內(nèi)，會(huì)場(chǎng)空間在原有建筑的基礎(chǔ)上進(jìn)行改造。整個(gè)改造設(shè)計(jì)方案最大化利用原有建筑空間，并根據(jù)國(guó)際峰會(huì)會(huì)議使用功能的實(shí)際需求，增設(shè)了相應(yīng)的會(huì)議廳和附屬會(huì)議功能房間。

廈門(mén)國(guó)際會(huì)議中心和會(huì)展中心原有功能為召開(kāi)會(huì)議、舉辦展會(huì)展覽等，其使用目的與召開(kāi)國(guó)際峰會(huì)會(huì)議有較大差別，而金磚峰會(huì)的會(huì)議功能房間有著較高的聲學(xué)要求，原有建筑及配套功能均無(wú)法滿足。

金磚峰會(huì)會(huì)場(chǎng)的建筑聲學(xué)、音視頻系統(tǒng)、燈光吊掛系統(tǒng)設(shè)計(jì)由中廣電廣播電影電視設(shè)計(jì)研究院承擔(dān)，本文將簡(jiǎn)述金磚領(lǐng)導(dǎo)人峰會(huì)會(huì)場(chǎng)的建筑聲學(xué)設(shè)計(jì)理念及過(guò)程。

2 功能房間和工程特點(diǎn)

金磚峰會(huì)主要的會(huì)議功能房間包括：位于會(huì)議中心內(nèi)的迎賓廳、五國(guó)大范圍會(huì)議會(huì)場(chǎng)、五國(guó)小范圍會(huì)議會(huì)場(chǎng)、新聞發(fā)布廳、國(guó)宴廳、新興市場(chǎng)國(guó)家與發(fā)展中國(guó)家對(duì)話會(huì)，位于會(huì)展中心內(nèi)的金磚國(guó)家工商論壇會(huì)場(chǎng)及配套的聽(tīng)會(huì)室、休息室等。其中五國(guó)大范圍會(huì)議會(huì)場(chǎng)、工商論壇會(huì)場(chǎng)兩個(gè)空間為整體構(gòu)造重新搭建，其余會(huì)場(chǎng)采用原有建筑的空間改造。

提高聲學(xué)指標(biāo)給改造及新建用房的聲學(xué)設(shè)計(jì)帶來(lái)很多問(wèn)題，空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、噪聲控制及其他工藝系統(tǒng)的配置，均受到原有建筑結(jié)構(gòu)、層高和工期等因素的制約。在工期緊、施工面積大和常態(tài)交叉施工的前提下，如何達(dá)到噪聲與振動(dòng)控制設(shè)計(jì)的技術(shù)要求，是需要設(shè)計(jì)組和工程管理部門(mén)共同解決的難題。

由于結(jié)構(gòu)荷載的限制，原有結(jié)構(gòu)的加強(qiáng)及新建結(jié)構(gòu)只能大面積采用輕結(jié)構(gòu)的材料；原有空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)置無(wú)法滿足會(huì)議對(duì)隔聲、隔振和消聲的嚴(yán)格要求，必須進(jìn)行徹底的改造和更新，但實(shí)施中需要克服建筑平面布局確定、無(wú)法大面積改動(dòng)、設(shè)備安裝空間有限等不利因素，尤其部分會(huì)議廳、VIP房間或同傳室與空調(diào)機(jī)房空間位置十分鄰近，亦增加了處理難度。

在大型國(guó)際會(huì)議中，室內(nèi)裝修設(shè)計(jì)的效果往往受到特別的關(guān)注，聲學(xué)設(shè)計(jì)與室內(nèi)裝修設(shè)計(jì)如何協(xié)調(diào)配合、最終達(dá)到視覺(jué)與聲學(xué)效果的和諧統(tǒng)一也是一個(gè)問(wèn)題。

3 噪聲控制

3.1 設(shè)計(jì)目標(biāo)及設(shè)計(jì)難點(diǎn)

根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 50356-2005《劇場(chǎng)、電影院和多用途廳堂建筑聲學(xué)設(shè)計(jì)規(guī)范》，各會(huì)議功能房間容許噪聲標(biāo)準(zhǔn)的推薦值見(jiàn)表1。

根據(jù)以往峰會(huì)及大型國(guó)際會(huì)議中心的運(yùn)行實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，即便達(dá)到以上指標(biāo)也存在聽(tīng)感上不能容忍的情況發(fā)生。因此，在設(shè)計(jì)過(guò)程中要考慮有所修正，如主會(huì)場(chǎng)的噪聲設(shè)計(jì)指標(biāo)要求有一定的提高，完工實(shí)際測(cè)量后可滿足NR30的標(biāo)準(zhǔn)，以確實(shí)滿足會(huì)議運(yùn)行的要求。各會(huì)議功能房間圍護(hù)結(jié)構(gòu)的隔聲指數(shù)要求詳見(jiàn)表2。

影響會(huì)場(chǎng)內(nèi)環(huán)境的主要噪聲源包括：來(lái)自建筑物外部的噪聲源，如雨噪聲、交通噪聲等；來(lái)自建筑物內(nèi)部的噪聲源，如空調(diào)系統(tǒng)的噪聲、燈光設(shè)備的噪聲和兩個(gè)會(huì)場(chǎng)同時(shí)舉行會(huì)議時(shí)相互間的干擾噪聲等；均需對(duì)其進(jìn)行控制處理。

3.2 實(shí)施方案

廈門(mén)是暴雨多發(fā)地區(qū)，而雨量的大小在設(shè)計(jì)中難以預(yù)估，采取多套措施結(jié)合的方式來(lái)解決雨噪聲問(wèn)題：在會(huì)議室頂部增加吸隔聲一體吊頂：吊頂?shù)匿摌?gòu)件與頂棚鋼結(jié)構(gòu)之間采用彈性吊架；在屋面外，鋪設(shè)網(wǎng)狀的墊層（防雨網(wǎng)），以緩沖雨點(diǎn)的沖擊等，從而確保會(huì)議的正常運(yùn)行。

另外，廈門(mén)當(dāng)?shù)貧夂蜉^為潮濕，項(xiàng)目設(shè)計(jì)及施工工期較緊，新建構(gòu)造如選用混凝土構(gòu)造，由于其材質(zhì)不易干燥、施工工期較長(zhǎng)，無(wú)法滿足項(xiàng)目的實(shí)際應(yīng)用要求。例如，工商論壇會(huì)場(chǎng)，聲學(xué)設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件，與各方協(xié)商，最終采取輕結(jié)構(gòu)的多層復(fù)合墻體構(gòu)造，為多層板材內(nèi)填充多孔性吸聲材料構(gòu)成，基本構(gòu)造見(jiàn)圖1。但厚度則根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)有所調(diào)整，進(jìn)一步加強(qiáng)了隔聲性能。

一般來(lái)說(shuō)，容重較輕的墻體構(gòu)造相對(duì)隔聲性能較差，且考慮墻體門(mén)、窗等開(kāi)口的存在，大面積使用效果較難保證。對(duì)于其他會(huì)議場(chǎng)，周圍環(huán)境條件更為復(fù)雜，其使用厚度須考慮墻體原有的鋼結(jié)構(gòu)的形式、墻體周圍的噪聲源大小等因素，總厚度控制在300 mm以上。實(shí)際應(yīng)用中，有的為在原有的200厚加氣混凝土砌塊墻體的基礎(chǔ)上，附加石膏板輕墻；有的為多層石膏板復(fù)合結(jié)構(gòu)。經(jīng)實(shí)驗(yàn)室測(cè)量，隔聲指數(shù)在50 dB以上，表明設(shè)計(jì)方案達(dá)到了預(yù)期的效果。

此外，由于多功能的使用需求，面積較大的會(huì)議場(chǎng)所需要采用活動(dòng)隔斷進(jìn)行空間分割，本項(xiàng)目會(huì)議空間層高達(dá)十幾米，一般活動(dòng)隔斷的聲學(xué)性能往往不能滿足要求。經(jīng)過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)活動(dòng)隔斷廠家的產(chǎn)品的考察，從機(jī)械性能和聲學(xué)性能進(jìn)行考量，最終選擇隔聲指數(shù)為50 dB的產(chǎn)品，面層裝飾另外附加吸聲材料，以保證在運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，會(huì)場(chǎng)內(nèi)仍有足夠的吸聲量。

空調(diào)系統(tǒng)的隔振和消聲設(shè)計(jì)是改建項(xiàng)目的關(guān)鍵，需對(duì)原有設(shè)備的隔振材料進(jìn)行替換或改造，以滿足周圍房間的噪聲控制要求?？照{(diào)系統(tǒng)消聲設(shè)計(jì)根據(jù)設(shè)備的聲功率級(jí)和房間的聲學(xué)條件，計(jì)算需要的總消聲量，從而根據(jù)廠家的產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo)，最終確定消聲器的數(shù)量、形式。以系統(tǒng)AK4-1為例，總風(fēng)量為37 000 m3/h，總聲功率級(jí)為100 dBA。根據(jù)計(jì)算，所需要的消聲器的總消聲量估算見(jiàn)表3。

風(fēng)速、風(fēng)閥和散流器是管路中二次噪聲的主要因素來(lái)源，因此在消聲器前選擇安裝合適的散流器也是十分必要的。

由于安裝空間的不足，所有消聲器的安裝位置是在聲學(xué)、空調(diào)設(shè)計(jì)師和現(xiàn)場(chǎng)施工方反復(fù)研究后確定，風(fēng)機(jī)需要的實(shí)際運(yùn)行風(fēng)量也由空調(diào)設(shè)計(jì)師一再核實(shí)，以控制消聲效果的每一個(gè)環(huán)節(jié)達(dá)到最佳的狀態(tài)，以利在各種不利條件下切實(shí)達(dá)成設(shè)計(jì)的目標(biāo)值。

3.3 方案效果

各會(huì)議功能房間經(jīng)過(guò)聲學(xué)處理后，背景噪聲的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量結(jié)果見(jiàn)表4，基本達(dá)到了預(yù)期的效果。多數(shù)房間優(yōu)于設(shè)計(jì)目標(biāo)值，在運(yùn)行中得到了良好的反映。

4 音質(zhì)設(shè)計(jì)

對(duì)于主要會(huì)議功能房間的音質(zhì)設(shè)計(jì)，參考相關(guān)行業(yè)規(guī)范，并結(jié)合實(shí)際工程經(jīng)驗(yàn)，綜合確定設(shè)計(jì)指標(biāo)，混響時(shí)間的設(shè)計(jì)指標(biāo)見(jiàn)表5。

對(duì)于大體量的會(huì)議場(chǎng)所，建筑現(xiàn)場(chǎng)的條件往往比較復(fù)雜，聲學(xué)設(shè)計(jì)的首要任務(wù)是保證合適的混響時(shí)間、均勻的聲場(chǎng)分布和平穩(wěn)的頻率特性；除考量以上基本的音質(zhì)指標(biāo)外，設(shè)計(jì)中還需進(jìn)行綜合考慮，結(jié)合擴(kuò)聲系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，保證較好的語(yǔ)言清晰度，避免長(zhǎng)延遲反射聲、顫動(dòng)回聲等聲缺陷。

此外，由于室內(nèi)設(shè)計(jì)師的設(shè)計(jì)理念中已包含了對(duì)室內(nèi)空間的規(guī)劃，室內(nèi)裝修方案與聲學(xué)設(shè)計(jì)的融合也是一個(gè)需解決的矛盾。在這些設(shè)計(jì)理念中，有些構(gòu)圖固然“投”聲學(xué)之所好，可以加以利用，如起伏凹凸造型增加擴(kuò)散性，鏤空飾面作為透聲面層處理等。但總體空間的大平行墻面、不透聲皮革材質(zhì)、硬邦邦的金屬造型等，是聲學(xué)設(shè)計(jì)的不利因素。

4.2 實(shí)施方案

為達(dá)成共同的設(shè)計(jì)目標(biāo)，聲學(xué)設(shè)計(jì)與室內(nèi)設(shè)計(jì)師通過(guò)連續(xù)不斷的討論、修改，達(dá)成共識(shí)。如對(duì)地毯、墻面等材料的厚度、質(zhì)地進(jìn)行優(yōu)化，對(duì)于墻面的布藝材料，其透聲性能要確保吸聲系數(shù)在0.80以上。多數(shù)房間頂棚有巨型燈具，對(duì)聲學(xué)有一定的聲擴(kuò)散作用，因此，這部分位置往往少做或不做吸聲處理，有些硬反射面，分析可能產(chǎn)生顫動(dòng)回聲，則要求盡可能安排在墻角處做成曲面。總之，必須保證使用范圍內(nèi)的音質(zhì)要求，在華麗的室內(nèi)裝飾設(shè)計(jì)理念中，兼顧使用功能的要求。

圖2為五國(guó)大范圍會(huì)議場(chǎng)。室內(nèi)設(shè)計(jì)師以現(xiàn)代工藝對(duì)“竹”的不同形態(tài)的深層次演繹，表達(dá)地域文化元素及與會(huì)國(guó)文化特色，同時(shí)融入了聲學(xué)的基本要求。因此，達(dá)到了空間上強(qiáng)調(diào)整體化的大氣、細(xì)微末節(jié)雕琢秀麗的效果，體現(xiàn)出了會(huì)場(chǎng)莊重不凡的氣勢(shì)。

圖3為五國(guó)小范圍會(huì)議會(huì)場(chǎng)。室內(nèi)設(shè)計(jì)師以“花”為靈感，設(shè)計(jì)了融入五國(guó)國(guó)花的地毯，其兼顧克服頂棚與地面的不良聲反射：墻面的豎向工藝造型銜接閩南地域文化元素符號(hào)，又滿足了聲學(xué)要求，整體視覺(jué)效果干凈大氣。

各會(huì)議功能房間音質(zhì)指標(biāo)的現(xiàn)場(chǎng)聲學(xué)測(cè)量結(jié)果見(jiàn)表6、表7，與原有設(shè)計(jì)目標(biāo)符合較好。

本項(xiàng)目在雨噪聲的控制上，首次實(shí)現(xiàn)設(shè)置防雨網(wǎng)的聲學(xué)措施；并在基本建筑構(gòu)造不變的條件下，根據(jù)各會(huì)議空間不同需求，選擇不同做法的多層輕結(jié)構(gòu)隔聲復(fù)合構(gòu)造，并在大面積使用輕質(zhì)結(jié)構(gòu)的前提下，實(shí)際效果滿足會(huì)議使用要求；空調(diào)系統(tǒng)消聲設(shè)計(jì)根據(jù)設(shè)備的聲功率級(jí)確定各管路消聲器的數(shù)量和形式。總之，在實(shí)現(xiàn)室內(nèi)設(shè)計(jì)創(chuàng)意理念的同時(shí)，很好地結(jié)合了聲學(xué)設(shè)計(jì)，收到了較為滿意的結(jié)果，也積累了工程經(jīng)驗(yàn)。