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体育训练馆建筑声学设计研究

作　者: 邓海剑
导　师: 周兆驹
学　校: 山东建筑大学
专　业: 建筑技术科学
关键词: 体育训练馆声学设计计算机模拟语言传输指数混响时间
分类号: TU245.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 42次
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内容摘要

近年来,我国新建了大量体育训练馆。这些训练馆多采用桁架、网架等大跨度空间结构形式,屋面采用弧形造型及新型轻质屋面材料,导致训练馆容积普遍较大,馆内声环境问题较为突出。在对多个训练馆调查的基础上,对训练馆进行分类研究,并分析了体育训练馆的建筑与结构特点。采用主、客观相结合的方法调查了10个训练馆的声环境。主观调查通过现场随机发放在语义差异量法基础上编写的调查问卷进行,客观调查是利用声学测量仪B&K2250测量房间空场混响时间。调查发现：这些训练馆未经过声学处理,混响时间较长,有回声等声学缺陷,使用人普遍感到环境嘈杂、语言交流困难,甚至有烦恼感。未进行声学处理的原因较多,其中一个重要原因是国家未制定体育训练馆的声学设计规范,相关研究也几乎空白。现行的国家标准《体育馆声学设计及测量规程(JGJ/T 131-2000 J42-2000)》只是针对比赛馆的。因此,对体育训练馆的声学设计进行研究不仅有理论意义,而且具有现实意义。体育训练馆和比赛馆一样,主要的声学指标是语言清晰度。确定语言传输指数(STI)、混响时间(RT)、声场均匀度、背景噪声作为评价量和设计参数。对调查的两座典型体型的体育训练馆建立了计算机模型,利用ODEON8.5建筑声学软件模拟计算了混响时间,并与实际测量值进行了对比,数据基本吻合,证明研究所做的模拟方法是正确的。在此基础上,研究了STI与RT的相关性。2个模型各获得52组数据,选用中频(500Hz)混响时间对应的STI,对这些数据进行了线性拟合分析,结果显示STI与RT的线性相关系数在0.82以上。参考体育比赛馆的工程经验,并考虑到训练馆的特点,选取STI值为0.45,从模拟数据中筛选出其对应的RT值,并将其作为设计参数。对于容积40000m3以下的训练馆,中频混响时间应不高于2.8s,容积40000 m3～80000m3的训练馆,中频混响时间应不高于3.6s。训练馆的混响时间频率特性可采用比赛馆的国家标准值。研究了背景噪声限值,训练馆背景噪声不宜高于NC-40。各训练场地间的相互干扰是训练馆中特殊问题,通常以设置隔墙减少影响,利用计算机模拟了大空间不同高度隔墙的降噪效果。结合所承担的某游泳训练馆工程实例,探讨了体育训练馆的声学设计方法。首先根据理论研究成果确定了STI、RT等设计参数值,然后用"SketchUp"软件建立了计算机模型并导入ODEON8.5建筑声学软件中,选用和调整吸声材料与吸声结构,在计算机中进行模拟直至达到设计指标为止,最后绘制并完成施工图。在该工程中,除在墙面布置吸声材料外,还在屋架下悬挂了无骨架新型空间吸声体。针对游泳馆特殊环境条件,设计中采用了聚四氟乙烯薄膜包裹吸声材料以防潮和防止纤维脱落对人体的伤害。

全文目录

摘要  4-6
ABSTRACT  6-10
第1章绪论  10-15
  1.1 研究的背景  10-11
  1.2 国内体育馆建声设计发展历程  11-13
  1.3 研究内容和方法  13-14
    1.3.1 研究内容  13
    1.3.2 研究方法  13-14
  1.4 论文框架  14-15
第2章体育训练馆建筑特点  15-29
  2.1 体育训练馆的起源与发展  15-16
  2.2 体育训练馆组成  16-17
  2.3 体育训练馆类型  17-24
    2.3.1 按场地用途分类  17-21
    2.3.2 按空间组织方式分类  21-23
    2.3.3 按室内容积方式分类  23-24
  2.4 体育训练馆结构选型  24-28
    2.4.1 结构选型原则  24
    2.4.2 结构类型  24-27
    2.4.3 屋盖形式对训练馆声环境的影响  27-28
  2.5 小结  28-29
第3章体育训练馆声环境调查及分析  29-46
  3.1 调查方法  29-32
    3.1.1 客观调查方法  29
    3.1.2 主观调查方法  29-32
  3.2 训练馆声环境现状调查  32-42
  3.3 调查结论  42-44
  3.4 小结  44-46
第4章体育训练馆的建声设计参数探讨  46-61
  4.1 《体育馆声学设计及测量规程(JGJ/T131-2000)》简介  46-47
  4.2 计算机软件ODEON简介  47-50
  4.3 体育训练馆相关声学评价量  50-52
  4.4 体育训练馆计算机模型的建立  52-54
  4.5 混响时间限值的研究  54-56
    4.5.1 STI值的选取  54-55
    4.5.2 STI值与T30的关联度研究  55-56
    4.5.3 混响时间限值的确定  56
  4.6 背景噪声对语言清晰度的影响  56-60
  4.7 小结  60-61
第5章体育训练馆建筑声学设计  61-72
  5.1 游泳训练馆建筑声学设计  61-68
    5.1.1 建声设计指标选定  61
    5.1.2 计算机模拟  61-63
    5.1.3 训练馆吸声处理  63-66
    5.1.4 噪声控制  66-68
  5.2 体育训练馆内声缺陷的防止  68-69
  5.3 体育训练馆声学设计的其他方面  69-70
    5.3.1 兼顾保温的吸声顶棚  69
    5.3.2 防撞击设计  69-70
    5.3.3 雨噪声防止  70
  5.4 小结  70-72
参考文献  72-74
致谢  74-75
攻读硕士学位期间论文发表及科研情况  75

体育训练馆建筑声学设计研究

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