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圖書(shū)館聲學(xué)設計

文章來(lái)源:admin    時(shí)間:2018-11-30

圖書(shū)館聲學(xué)設計

詳細介紹

  


   圖書(shū)館的作為閱讀、學(xué)習的重要場(chǎng)所,需要安靜的環(huán)境,使讀者能夠全神貫注投入閱讀和學(xué)習中。在圖書(shū)館中,人們會(huì )自覺(jué)地保持安靜,在這樣一個(gè)環(huán)境中,翻書(shū)聲、腳步聲、外界噪聲、空調系統噪聲等等都會(huì )顯得刺耳。不同的區域間要求噪聲互不干擾,館內的吸聲和隔聲都應進(jìn)行統一的設計。

 

   環(huán)境噪聲的干擾不可忽視,特別是圖書(shū)館建于企業(yè)廠(chǎng)界周?chē)蚴墙煌ǜ傻栏浇鼤r(shí),外界噪聲與振動(dòng)的影響更為嚴重。為滿(mǎn)足自然采光的需要,圖書(shū)館外墻常采用大面積的玻璃幕墻或者玻璃窗,這是隔聲最薄弱的環(huán)節??照{系統噪聲是圖書(shū)館內部噪聲中最普遍存在的,影響面積廣、時(shí)間長(cháng)。

 

  在 “建筑設計部分的一般性規定中,標準對圖書(shū)館分區的聲環(huán)境指標提出了規定,其允許噪聲級不應大于表4.1.7所規定的限值。 


  聲學(xué)改善措施及建議

降低外界環(huán)境噪聲干擾的首要任務(wù)是提高玻璃幕墻、玻璃窗的隔聲性能,其做法可參照隔聲窗構造進(jìn)行,影響其隔聲性能的主要因素有密封性、吻合效應、整體耦合和共振。材料可以選擇不同厚度的中空Low-Eb玻璃,不僅能夠獲得較好的隔聲和采光性能,并且保溫性能良好,節約能耗,這也是綠色建筑所倡導的。

 

此外在圖書(shū)館聲學(xué)設計中必須認識下面幾點(diǎn)概念

 

  (1)回聲(echo)

        是指強度和時(shí)間差大到足以引起聽(tīng)覺(jué)將它與直達聲區分開(kāi)來(lái)的反射聲。從單一聲源產(chǎn)生的一連串可分辨的回聲則叫做多重回聲,當室內兩個(gè)界面之間距離大于一定數值,且吸聲量不足時(shí),在其中間聲源發(fā)出的聲音則可能產(chǎn)生多重回聲?;芈暤某霈F會(huì )影響聽(tīng)音注意力,影響聲音的清晰度,破壞立體聲聆聽(tīng)的聲象定位效果,因此,回聲是應該防止的。

 

  (2)顫動(dòng)回聲(flutter echo)

        當聲源在平行界面或一平面與一凹面之間發(fā)生反射、界面間距離大于一定數值時(shí)則會(huì )出現顫動(dòng)回聲。發(fā)生顫動(dòng)回聲時(shí),聲音有連續的重疊聲,并有顫抖的感覺(jué)。顫動(dòng)回聲會(huì )引起聽(tīng)力疲勞,使人感到厭煩。

 

  (3)聲聚焦(Sound focusing)

        凹面對聲波形成集中反射,使反射聲聚集于某個(gè)區域,造成聲音在該區域特別響的現象。聲聚焦使室內聲壓不均勻,應該防止這種缺陷。聲聚焦現象會(huì )造成聲能過(guò)分集中,使聲能匯聚點(diǎn)的聲音嘈雜,而其他區域聽(tīng)音條件變差,擴大了聲場(chǎng)不均勻度,嚴重影響聽(tīng)眾的聽(tīng)音條件。

 

  (4)聲影區(Sound shadow area)

        由于障礙物或折射的原因,產(chǎn)生聲音輻射不到的區域。在聲影區內、聲壓級很低,音量很輕。因此聲影區的存在也是聲壓不均勻的原因,應予防止。

 

  (5)聲染色(room coloration)

       由于室內頻率響應的變化,使原始聲音被賦予外加的音色特點(diǎn)。對于容積小的聽(tīng)音室,本征頻率在低頻端分布不夠密集連續、因此在低頻段易產(chǎn)生“共振”的音染現象,應該采用措施防止。共振現象產(chǎn)生的聲染色效應,引起聲音信號的失真,產(chǎn)生主觀(guān)聽(tīng)感上的厭惡情緒,嚴重影響聽(tīng)音效果。

 

  綜上所述,前四種缺陷一般在大廳中容易發(fā)生,解決的方法應用幾何聲學(xué)的有關(guān)規律,而第五種則多發(fā)生于小室,應從波動(dòng)聲學(xué)的角度加以考慮,消除音質(zhì)缺陷。

 

  避免廳堂音質(zhì)缺陷的方法,主要是從廳堂的體型設計和吸聲材料布置兩方面入手,消除產(chǎn)生音質(zhì)缺陷的條件。例如,為了消除回聲,應在可能引起回聲的部位布置強吸聲材料,使反射聲減弱;另一種方法是調整反射面角度,將后墻與頂棚交接處,作成比較大的傾角,將聲音反射給后區觀(guān)眾,徹底消除回聲,取得化害為利的效果。為了消除聲聚焦現象,應盡量控制廳堂界面的曲面弧度,采用凸形結構,并在弧面上布置合適的吸音材料。為了消除音質(zhì)缺陷,可根據廳堂內聲源的位置,采用幾何作圖法,用聲線(xiàn)的分布,找出各種聲缺陷的條件和部位,以采取必要的措施進(jìn)行抑制。

 

  圖書(shū)館內部噪聲主要包括設備噪聲和讀者發(fā)出的聲音,在這類(lèi)多噪聲源環(huán)境下,頂棚的吸聲減噪的效果較佳;同時(shí)空調系統、水泵機房和冷卻塔等也應該進(jìn)行消聲減振處理,以減輕對內部和外界環(huán)境的干擾。

 

對于館內的報告廳、多功能廳和視聽(tīng)室等音質(zhì)要求較高的房間,除了隔聲設計外,還包括了混響設計,消除室內回聲、聲聚焦等聲學(xué)缺陷等。


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