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1、高档写字楼的声处理高档写字楼的声处理某民用住宅楼顶级私家影院声学设计详解袁斌 qq378695644 随着人们生活品味不断提高，标准化定制私人影院被更多爱好者钟爱。但是，民用高层住宅内建造一间顶级私人影院，不仅是音视频设备和室内声场的设计，还必须要有隔音的完美设计和施工，才能保证正常的使用。根据 THX 影院标准，每个声道标准声压级达到105dB,而民用住宅楼楼板撞击的可能只达到 LPN-W75dB 的标准，这对于欣赏大片带来许多麻烦。所以隔音处理与混响控制必不可少。下面我们通过一个案例，来解剖民用住宅楼的私人影院设计、建造、测试全过程。关键词：结构传声 空气声隔声 浮注地面 弹性隔声 混响时
2、间一、项目概况：北京某大型地产老总是音响发烧友，在自己开发的高端住宅楼 7层有一套住房，要把次卧做成一顶级的影院， （详见图 1）房间的具体结构长 5.6 宽 4.95 米高 2.8 米，要求电影与 HI-FI 功能兼顾，同时保证隔声设计的效果和环保达标。二、现场勘察：经过设计中心声学工程师与相关技术人员现场勘察，提出以下问题：1，影院的强弱电、新风等需在隔音动工前，做基础布线，2，空调需要安装消声管道并提前布置，3，由于楼上、楼下直接面对的是客厅，左右两侧是主卧与书房，隔音处理难度很大，需做房中房设计，并需考虑结构的荷载，4，隔声和吸声处理后，会缩小房间的容积。5，空间小，把机柜机身镶嵌在视
3、听室外侧墙体上，并在机柜外侧做隔声设计。三、房间声学各项指标设计：根据小空间使用功能要求不同，其声学指标也不尽相同。针对本项目，设计中心提出室内背景噪声满足 NR-30 曲线要求， 混响时间要求在 0.40.2S，房间与敏感房间隔音量大于等于 RW65dB，消除驻波、共振、颤动回声、声染色等声学缺陷。四、隔声设计1、普通住宅楼板存在隔声不良问题目前的住宅设计中，楼板采用的做法多是混凝土楼板加抹灰面层。由于混凝土楼板刚性强，减振效果差，因此撞击声隔声很差。撞击声隔声指的是楼板对楼上的脚步声、孩子的跑跳声、拖动家具的滑动声等因撞击发声的隔绝性能。按现行民用建筑隔声设计规范GBJ118-1988 和
4、住宅建筑规范GB50368-2005（全文强条）“7.1 条噪声与隔声”规定，住宅楼板撞击声隔声指标 Lpn,w 应小于等于 75dB，而混凝土楼板的 Lpn,w 都在 80dB 以上，因此，大多设计院按混凝土楼板设计的民用住宅，其楼板隔声都无法满足影院的使用。住宅设计中提高房间隔音量2.1、浮筑地面隔声设计地面隔声最有效的方法是“浮筑地面”法，即在结构楼板上铺一层减振层（一般 4-10mm 厚） ，再在上面浇灌混凝土（一般 40-80mm，需配筋） ，形成“三明治”弹性夹心结构。根据清华大学建筑物理实验室检测结论，减振地垫式的浮筑地面比原混凝土楼板的撞击声隔声量可改善达 18-22dB（与地
5、垫的材质和弹性有关） ，现场实测撞击声隔声量 Lpn,w 可从 80dB 降低到 56-58dB，大大地降低了楼上的生活噪声。这种构造做法日趋成熟，在北京奥林匹克花园、深圳红树西岸、浙江金华天龙置地等房地产项目中均采用了“浮筑地面”构造，实测数据完全满足国家标准，隔声效果非常理想。另外，在混凝土地面上铺设减震木地板，对楼板隔声也有很大改善。包括实木地板（带龙骨）和复合地板都有很好的撞击声隔声效果，Lpn,w 实测值一般小于 70dB，满足了住宅设计规范的要求。根据清华大学建筑物理实验室的调研，发现，精装住宅中采用木地板地面的楼板隔声投诉很少，说明木地板能够起到较好的楼板隔声作用。需要注意的是，
6、浮筑地面机构，虽提高了地面的隔声量，但影院内的声音会通过顶面、墙面的振动，传导到上下多个楼层，因此要做隔声吊顶和隔声墙面，即房中房结构。2.2、弹性隔声吊顶设计我们采用弹性吊顶，双结构铺设隔音毡 9mmFC 板，100mm 弹性吊杆加木方固定打格，50mm 环保吸音棉填充，满铺 12 厘 FC 板 9FC板，夹 6 厘进口阻尼毡。为了增加隔声量，我们设计了双层复合结构，中间添加空气层，在有限的高度内做到了最大化的隔声量设计。2.3、复合结构墙体隔声设计为了保证保证 65dB 的较高隔音量，墙面是极为重要的一环节，并有容易漏声的门窗，门的隔声量取决于门扇本身的隔声量及门缝密封程度。普通木门的隔声
7、量只有 12-15dB,如果将门做成多层复合夹层门，中间有 50mm 岩棉做门扇，这样门可以提高 5-7dB 隔声量。专业隔音门，钢制的最高隔声量可达到 45dB 以上,但是必须在现场门框要相应处理，如果现场制作的木质专业隔音门，双企口加毛毡密封或用三元乙丙橡胶条密封，我们通过实验测试可以达到 39-41dB 的隔音量。由于本项目业主对隔音要求比较高，我们做了 50cm声闸，来提高入户门的隔音量，声闸的第一面墙体我们采用红砖砌的 20cm 砖墙， （说明对于大多数的楼板在做红砖的时间必须要考虑到的是楼板的荷载，因为本案例是在结构的加强梁上，通过计算荷载可以达到每平米 650 kg） ，加 50
8、cm 的空腔，做一道复合结构墙体，从而保证了房间的整体隔音量。五、暖通系统 影音室中的暖通系统隔声处理，主要室风机噪声治理和管道消声、隔声处理两个方面，空调送风与回风口是隔音量最薄弱环节。本例设计采用回风静压箱设计，并作管道消声处理。对于固体声传声，主要是通过设备、管道的隔振及提高撞击声隔声性能来解决；房间内部首先采用低噪声风机盘管，其次是通过使用隔声罩来阻隔风机自噪声；风道噪声主要是通过管道消声来降低。消声原理可归纳为阻性、抗性、和阻抗复合式三种类型。六、室内音质1、影院的吸声处理影院的房间比例非常重要，本案长宽比比较接近，会生产大量驻波，我们先对房间做了声场的声学模拟，发现由于层高较低和比
9、例不好，房间的声缺陷较多，声驻波现象在 125400Hz 频段比较严重。为了不让以上声缺陷对本案例享受高质量听音时干扰，根据计算得出房间高频吸音结构 12 平米，主要针对 2000Hz 以上的频段进行吸收，用料为多孔材料，主要吸收高频声，多孔吸音材料是从表面到内部均有相互连通的微孔纤维吸音材料，像聚酯纤维板、玻璃棉、岩棉、窗帘、地毯、等均属于多孔纤维吸音材料。吸音原理是当声波入射到多孔材料的表面时激发起微孔内部的空气振动，空气与固体筋络间产生相对的运动，由于空气的粘滞性在微孔内产生的相应的粘滞阻力，使振动空气的动能不断的转化为热能，使得声能被衰减；另外在空气绝热压缩时，空气与孔壁之间不断发生热
10、交换，也会使声能转化为热能，从而被衰减。不过多孔材料也不可以过量使用，以免高频声吸收过度，影响音质的响亮度及清晰度（过干的混响会因为背景噪声影响清晰度） 。应注意在布置多孔吸音材料的同时，也适当的布置一些低、中频结构。聚酯板测试结构。中高频需要 22 平米，针对 500-4000Hz 的频段做吸收，采用结构吸声，墙面打 30*40/cm 木质龙骨，内填聚酯棉面层用穿孔吸板，穿孔率为 60%，低频是本房间中最难控制的一项，为了减少在驻波，我们主要采用薄板共振吸收低频和低频扩散结构两个方式。采用深度 20cm 的空腔控制低频，主要针对 500Hz-125Hz 频段做吸收，其吸声频带在80-300H
11、z 之间，吸声系数约为 0.2-0.5，声波与薄板在声波的作用下产生振动，振动时由于板内部在龙骨间出现磨擦损耗，使声能转变为机械振动，把声能转变为热能而起到吸声作用，像石膏板等薄板与空腔形成的结构就，容易与四分之一波长的声波生产共振，抵消或损耗声能从而起到吸声作用。为了消除房间可能产生的声学缺陷，本案采用 6 平米的二维维扩散结构，通过对墙面进行凹凸的变化，使房简正模式均匀分布从而实现平滑的低频响应，改善室内扩散构造常用的做法主要包括以下做法。设置倾斜墙面改变室内的规则形状，改变室内声音由墙面反射后的传播方向，从而改变室内声场的振动模式。但此种做法造成室内形状不规则，尤其是在室内出现锐角空间，
12、不利于家具、装饰物品等在室内的摆放，降低室内使用效率，且低频声能容易在锐角部分聚集，形成新的声场分布不均。在两侧墙面对主音箱声能进行反射的设计中，墙面倾斜的角度和墙面的起伏程度同时满足室内扩散的要求。在坐席的后弧墙内部设置 QRD 扩散构造，扩散体的最槽深为310mm，槽宽为 45mm。根据计算，此种做法的扩散截止频率为 125Hz左右。因此在小空间室内声场设计过程中，应结合装修设计与声学设计，因地制宜的选择扩散方式，融声学设计于装修设计之中，在保证美观的情况下满足声学要求。 3.2 混响时间设计本案设计混响时间为中频 0.40.2S。室内吊顶采用聚酯纤维板，该板材吸声以高频为主，在吊顶的安装
13、过程中，板材后留有 15mm 的空腔，增加低频部分的吸收。墙面的装修过程中使用木夹板吸收 125Hz 的低频，吸声软包吸声中高频，并交错布置，整体控制室内混响。在声学设计的混响时间计算中，板材的吸声系数采用中国建筑标准设计院编订的建筑材料的选型中提供的吸声数据。该数据来源于清华大学建筑环境检测中心和中国建筑科学研究院提供的测试数据。混响时间的主观感受的混响时间会以早期衰变时间 EDT 为设计考虑，家具及相关物品的形状会影响混响时间的 EDT，在混响时间计算过程中室内的家具是不可忽略的影响因素。七、整体测试1 、经过 40 天艰苦奋斗，包括建声设计师在内的全部施工人员，在北京这个新坐落的高端住宅
14、楼中又伫立了新的作品，在即将要测试的这一刻，设计师的心跳在加速，虽然在设计之初对所有材料数据做过严谨计算与统计，但是如果在任何一环节出现什么问题（尤其是隔音）所做的全部努力将付之东流。测试主要有以下几个项目：1，扫频信号测试共振，2，隔声测试，3，室内混响测试，4，声场均匀度测试4. 以上的测试报表为为本项目的测试结果，实际隔音量比设计隔声量高出 5dB，混响时间为 0.38s，无声缺陷，达到高标准视听室级别。这一结果让我们这些 40 天个日日夜夜战斗在一线的人来说是一个值得高兴的，这也肯定了我们专业建声设计师的专业技术过硬，更肯定了我们长期对施工队伍严格管理，按照设计施工。八、小结视听室的声学设计涉及音质设计、隔声设计和隔振设计、装饰设计等多个方面，是各专业紧密配合的工作，除了以上的专业问题，声学设计应提前将设计要求提供给建筑设计、空调暖通设计等配合方，提前进行相关的考虑和条件的预留。通过上述的措施我们可以根据房间的吸音材料与吸音结构，再根据个人对影院或听音室的外观做不同外观搭配，根据装修设计的美学专加配灯光，赋予它艺术视觉效果。声学与美学的结合，让主人享受真正的视听震撼！体验大片带来的震撼感与身临音乐会现场的无限魅力感。
