多厅影院建筑声学设计探讨.pdf

中国科技期刊数据库 工业 A 157 多厅影院建筑声学设计探讨 冯国晨 深圳市嘉信建设集团有限公司，广州 深圳 518000 摘要：摘要：影院为了达到良好的音质视听效果，声学设计是影院建设的必要条件，在深刻理解建筑声学原理的基础上，严格按照影院设计及规范要求，并在室选择室内装修材料、安装等方面进行深化设计和节点完善，是影院建设成功的基础。本本文从影院建筑设计、建筑声学设计、室内装饰设计、吸声和隔声、室内噪声控制、装饰材料的运用、科学的施工管理等方面来探讨如何提高影院的视听效果，通过对相关文献的研读，分析作者的论点、论据，结合实际的影院工程案例应用，来探讨多影厅电影院声学设计，提高影院界声学设计水平具有实际的重要意义。关键词：关键词：电影院；声学设计；吸音和隔音；噪声 中图分类号中图分类号：TU112.4 1 影厅建筑声学设计研究目的 电影院是对一个对音质要求非常高的大众文化传播场所，本论文结合本人实际工程案例从电影院的数字立体声效、观影厅的规模、混响的时间及其频率的特性、噪音分贝、背景音乐等几个主要方面来探讨电影院的建筑声学设计注意要点,并针对声学设计提出了几点声学工艺解决的方案。傅静怡（2013）从多厅电影院建筑设计的角度出发，对于多厅影院的核心要素观影厅，应该从其规模、平面形式、座席排布、排距确定、座椅选择、结构形式，客流量等方面进行了详尽的设计，根据多厅影院的构成要素及视听效果的设计以及电影院影厅的内部空间的总结出了其声学的设计要点以及需要注意事项，例如IMAX、中国巨幕、SCREEN-X、ATMOS、MX-4D、4DX 等特效影厅均有不同的空间建筑要求，其研究存在不完整性，忽略了不同的特效厅对空间的需求，多厅影院建筑设计要根据建筑物的使用功能，等级与投资规模，影院选，址很重要,应尽可能远离户外的噪声与振动源，保证混响、声场、响度，及扬声器对观众席的环绕声能，保持与视听方向一致。刘颖辉（2014）以某影城为例，分析了影院设计的方法和室内使用的材质，对影响室内视听效果的原因进行研究。电影院观众座位内具有良好立体环绕声范围，需覆盖座的三分之二以上，观众座位的后排墙应采用防止回声的全频带加强吸声。陈小平（2015）简述了哈斯效应和梳状滤波效应及其对主观听音的影响,电影院类型的建筑，早期反射声的作用及控制，以多厅电影城这种作为当代主流的电影院建筑设计风格作为首要研究对象,通过采用建筑声学的理论设计、工程实际案例等相结合的分析研究方法，进行了声学理论设计实验分析以及空间结构的隔音设计、空调通风系统的合理排列等各种因素来尝试减少噪音，通过室内空间设计与工程实际案例数据分析对比,对多厅电影院内部装饰中所存问题进行了研究，并得出相应的建议。但前两位的研究，均未考虑到不同特效影厅设备安装的特殊性，及影厅侧墙面装饰艺术造型会对声音传播的路径及对声波的发射影响的因素，存在一定的局限性。电影院声学设计的研究目的在于为影院营造一个良好的声场环境，获得更高的视听效果。体形设计的研究问题在于,既能获得尽可能多的头等视听座位又能以较低的成本消除声聚焦、回声等音质缺陷。混响设计的研究重点在于，影院环绕音响设备通常安装于观众厅侧墙上，声源在观众厅内，若墙面没有进行合理的声学设计处理，观众厅内将会产生明显的颤动回声。观众厅后墙和银幕后墙也是影响室内音质的重要位置，观众厅后墙的反射声常常会形成回声，影响听音的清晰度，减低了电声的传声增益。同时，为减轻噪声对室内听音环境的干扰，研究噪声控制尤为重要，包括墙体、影厅门、顶棚、地板的空气隔声，楼板的撞击声隔声和设备机房、空调系统的消声减振设计。多厅影院的隔声、降噪设计在初步方案设计阶段就提供建筑声学设计的专业意见，这是电影院设计的重点。陆烨（2014）从专业角度来论述现代化多厅电影院的设计，主要从室内环境设计和工程学设计的角度出发来研究，多厅影院设计的时侯，应提倡装饰材料中国科技期刊数据库 工业 A 158 使用绿色环保节能的类型，分别从影厅的设计形状和观众座位的排列、照明灯的方向位置、吸音隔音扬声器的排列位置来研究等等。杨慧瑾（2013）多厅电影院建造时建筑声学设计的方法和步骤。重点因素是要与对相邻的两个影厅之间隔音设计、混响的时间、混响的频率的特性、还有声场的均匀度都需要做进一步详细的分析与探讨。但以上学者仅从装修材料或者声学设计的角度，其忽略了不同特效厅声源布置特殊性的相关应对方法。电影院隔声或吸声材料的运用，对影厅的吸音和隔音起到决定性的影响。王晶晶（2016）针对二维平面周期结构设计声场进行优化,建立了一种影厅吸声系数的计算模型。该模型不仅可以准确测算二维平面周期结构设计的吸声系数，同时还可以准确的分析出在平面设计周期结构中,在使用了相同的吸声材料，相同面积情况下,吸声材料的使用占比与吸声效果的是否相对应;在使用了相同吸声材料的影厅面积的占比情况下,吸声的材料边缘长度决定可以吸声效果;反之，随着吸声的材料边缘长度的缩减,吸声效果将会减弱，从而理论上已经证明了吸音材料形体上的技术指标，本次实验对吸声材料的运用起到指导性的作用。本次实验针对电影院常用的地毯吸音效果的特性，开展了两个实际工程案例试验方案，采用了混响室的试验方法，分批对多个地毯试样及地毯衬垫组合试样在声音频率分别为 250/500/1000/2000Hz 的时候空气吸音系数的平均值一一进行了对比分析，以空气吸音系数的表现为地毯空气中吸音性能对比为例。本次试验结果表明，使用地毯影厅的空气吸音性能，会因为地毯的总体厚度、地毯的面积以及地毯的质量、地毯因表面材质结构和地毯的铺设时使用的是哪种材质衬垫等各种因素的而受到影响。但我们的研究不能仅仅停留在原有及常用材料方向上，随着新材料、新工艺的不断更新，还需要与时并进的结合实际工程，往往新材料、新工艺有时会对建设技术流程和工序产生颠覆性的工艺革命创新，此点也是本次研究的重要部分。2 影厅内噪音控制 电影院噪声消音一般会遵从消除噪声源，隔绝噪音两个思路进行。消除噪音源的方法通常会用来解决设备噪音。苑春苗，栾昌才，李畅（2014）论述了噪音控制的基础、噪音的量度、噪音危害及标准、以及声波在大气中的传播、室内声学设计原理、吸音、隔音。龚小林（2013）曾提出了电影院声学设计因素，电影院的声学设计必须根据声学的特点,从基本上先解决视听的问题,声学工程师需要更多地参与设计施工过程，才能更好的解决建筑声学和相邻的电影院放映厅之间的隔音问题。电影院观众厅的噪音污染已成为当下影院设计及建设的突出问题。为了保证观众具有良好的感受，尤其是有些当影厅只开启空调通风设备的情况下,噪声就已超出了标准规定,即:NR45，所以制定控制空调通风设备的噪声，及应该如何控制噪音的设计非常重要。一个好的电影院需要具备良好的视听条件,是观众对影院的一个基本要求,也是电影院营业成败的关键。比如电影院空调的安装，外机位置的问题,就需要对其位置进行调整研究,可以考虑移至影院的大堂或办公区域等其他对噪音不太敏感的位置,或者可以选择增加隔音处理以及减震处理，隔绝噪音则是目前影院应用更为广泛和可行的方法之一。如刚好位于地铁线位置的影院，噪声控制尤为重要。针对特殊的影院环境以工程实际为案例，处于地铁正上方或地铁附近的某影院，地铁的噪音、自动影响预测进行分析，可以有效的论述出利用有限差分软件Flac 3D 建立隧道-土体-建筑计算模型，加以实际测量相似区域地段的地铁隧道壁加速度荷载，预测分析出地铁列车正在运行时对正上方或者附近的的影厅建筑内部的投影仪引起的振动是否有影响影响。对噪音的实时监测是环境影响噪音的评价中必不可少的一个环节，是评估该电影院是否可以进行正常开业营业，该影院环境评估是否达到行业标准要求的一个重要前提，我们以播放 4D 动感电影时为例，详细分析了电影院噪音可以是可以在环境影响评价中的一个估算方法。但其估算方法有一定的不足之处，针对地铁线上影城项目，邀请了清华大学声学研究院，用了 AWA6256B+型环境振动分析仪测试振动、及 WA6291 型声级计方式测试其噪声数据，再用 B&K PULSE 3650C 分析系统分析资料，在国家尚未有发布适合目前环境的振动标准限值的情况下，凭借清华大学一流科研平台及丰富的实践经验，得知当铅垂向 Z 振级标准值超过 60dB 时，人体会有明显振感，将振动标准设置为允许允许铅垂向Z振级值应不超过 55dB。当铅垂向 Z 振级标准值超过 55dB中国科技期刊数据库 工业 A 159 时，电影院内观众观看电影时会影响注意力。测试方式的实操性及数据准确性和对如何装修的指导性更强。在探讨如上学者的文献中，发现了其理论的研究没有足够的实际项目实验测试资料支撑其论点。而我此次研究的目的及意义正是要将理论放置于实际项目上去测试，达到检验理论及实际应用。3 影厅建筑声学设计研究结论与建议 本研究拟用量化研究法中的实验研究分析法，以本人现阶段管理的北京英皇影院建设项目为研究对象，依据装修设计图、电气音响设计图、放映设备安装布置图等，结合现场实际施工材料、工艺，在施工进行中及完成后测试及收集各种声学资料，通过计量分析来研究。研究的方法包括样本选取、收集数据的方法、分析数据的方法、研究工具与方式、保护数据的方法、数据私隐保护等。本研究依据文献的探讨、实验方法的设计、结合影院工程实例实验测试数据，达到了对影院建筑声学设计、吸声和隔声、室内噪声控制的研究目的，期待得到的测试数据及研究的结果，能够对影院声学设计业界作为有效的参考，可以有效提高影院声学设计水平。一般电影院建筑中的声学设计，对混响的时间频率特性还达不到重视，这是因为混响的时间频率特性设计都密切相关，希望设计师与装修者进行充分沟通，如何采用不同的装修材料、尝试不同的吸声结构设计，电影院的吸音工程与隔音工程是一个相辅相成的系统性工程,声音的传播不仅仅只是需要隔断传播就行,就好比洪水来了的时候我们不仅需要修坝把水堵住,还需要引导和排洪，其实吸音工程就是通过使用有效的吸音材料把噪音杂音音控制消弱,减少噪音杂音的反射,就可以达到混响的声音。所以影院隔音工程非常重要，要通过合理的建筑的设计，使不同类型的电影厅，及影厅与影厅之间相邻的区域都有效的减小串声，降低声音的分贝，从而达到观影的最佳效果。随着国家快速发展科技的进步,如今市面上很多装饰装修材料也具有降低各种噪声这些功能了,但是如果对这些材料不够了解使用不当,那我么就可能得到一个适得其反的效果。根据目前的测试结果，剧场及电影院的静态噪音往往达还不到 NR30 曲线的要求。其主要原因是：电影院太平门的隔音量未达标；空调盘管风机噪因过高；消防排烟风道未做隔声音降噪处理；以及各区域规划布局的合理性，还有街道过近，没有做到利用过道等因素过渡降噪。另外，还要避免来电影院自内而外部噪音背景，来自影院外部的噪音，主要是来自于外部的环境而产生，因此从设计师的时候电影院从门厅到观众休息厅，走廊等地方尽量都要和外部形成一个比较封闭的空间，还要注意的是电影院观众厅外面的出入口位置，则需要设置一个过渡空间，可以起到使观众厅周围的出入口位置起到了隔音降噪的良好效果。其次就是电影院影厅的空调通风效果以及电机设备发出来的一些噪音，这些设备则需要远离电影院观众厅位置进行安装或进一步加装有效的隔音降噪类型的防护措施，必要的时候还可采用到消声器和减振器等这些设备，以上的建议基本上可以达到了控制空气传声和固体传声的效果。目前国内大部分地区对电影院的声学的设计还分为建筑设计领域、精装修设计领域及各其他专业设计领域。建筑设计公司相对已经比较独立，建筑声学的设计在施工过程中虽然说应该贯穿于电影院建设的整个过程，但实际上在施工过程中联系度、配合度较低，往往在规划阶段，建筑声学还未参与，多数是由业主交由结构设计单位，这样就达不到理想的结果，虽然理论上不存在无法处理的建筑声学解决办法，但这种情况应尽量避免。电影院必须具有良好的视听条件。室内声学设计必须根据观众的视觉规律和室内声学特点，来解决视听效果的科学技术问题，除了对混响时间、声场分布的重要性有认识，还要了解混响的时间和频率特性，混响的时间频率与特性跟电影院的装修材料、结构设计密切相关，设计师只有与装修师沟通到位、协商，施工过程中采用不同的装修材料，不同的吸声结构才能予以满足，而相对合适的混响时间、混响的频率等特性，对音质需求和影响非常大，所以电影院类型的工程在设计初期选择室内装饰材料的时候就要考虑到既满足建筑声学设计的要求，要起到吸音和隔音的效果，还要求具有很好的美观效果，这就需要设计师需要把装修艺术设计和声学技术充分相结合起来才能真正达到想要的效果。参考文献 1 中华人民共和国建设部.剧场、电影院和多用途厅中国科技期刊数据库 工业 A 160 堂 建筑声学设计规范M.北京:中国计划出版社,2005.2批准部门中华人民共和国建设部.电影院建筑设计规范M.北京:中国建筑工业出版社,2008.3 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