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谈对有声学指标厅堂的监理控制

内容摘要：在实施施工阶段工程监理的过程中，如何保证有声学指标厅堂的声学效果，监理工程师工作中的控制步骤和要点是什么？本文从建筑声学的基本概念出发，结合过去工作中的经验论述了监理工程师的工作内容。
关键词：声学指标、建筑声学名词、监理要点、监理步骤、检测验收。

应当说建筑物的房间都有不同的建筑隔声和吸声要求，对于没有具体声学指标要求的房间。建筑设计师在建筑设计时运用不同的构造使建筑物的隔声、防撞击、吸声等使用功能达到基本要求。在我公司实施监理的工程中，有许多有建筑声学指标要求的厅堂，如：电影院、剧场、多功能厅、录音棚等。由于建筑物使用功能的不同，以上厅堂在不同的建筑设计中，按照使用功能的要求，又进行了详细的划分，如：电影院的名称又细称为：常规电影院、立体声电影院、立体电影院、环幕电影院、穹幕电影院、数字电影院等；剧场的名称又细称为：剧院、歌剧院；会场的名称又细称为：报告厅、新闻发布厅、会议厅、视听室；录音棚的名称又细称为：音乐录音棚、语言录音棚、混合录音棚；除此以外大家又把兼有不同使用功能的厅堂称为多功能厅。这些房间使用功能的实现，除靠工艺设备（主要是用电声学设备，简称“电声设备“）的保证以外，声学指标的完成就靠建筑装饰装修工程中通过隔声、吸声材料合理的选用和施工来实现。
厅堂建筑声学指标的实现，是靠建筑声学设计人员根据厅堂用途和国家相应规范来确定厅堂环境噪音和音质指标。
一. 有关建筑声学的基本概念
环境噪音：
环境噪音可解释为1. 在某一环境下总的噪声；常是由多个不同位置的声源产生的。2. 在某一环境中将所需要听到的声源除外的其他噪声源产生的噪声总和。
背景噪音：
1. 在发生、检查、测量或记录信号的系统中，与信号存在与否无关的一切噪声干扰。2. 当噪声测量中被测声源未发生时，其他一切噪声的总和。（当背景噪声高于被测噪声源声级时，则不能测量，应设法降低背景噪声的干扰。）
共振：
1. 系统在受迫振动中，激励的任何微小频率变化都使响应减少的现象。2. 当外界干扰频率与某物体的固有频率吻合时，该物体将产生强烈振动的现象。
隔振：
利用弹性材料或阻尼材料减少设备振动传播的措施。即利用弹性支撑使一振动系统将低其对外干扰的能力，在稳定状态下，隔振能力用传递比的倒数表示。
阻尼：
1. 能量随时间或距离而损耗的现象。2. 使振动物体的振动力减少的一种措施。
声桥：
在双层或多层隔声材料结构中两层间的刚性连接物，声能可以振动的形式通过它在两层间的转播。因此，结构中存在的声桥将降低其隔声能力。
声锁：
具有大量吸收小室或走廊，其用途是使室的两边可以相通但声耦合很小，从而提高两个分隔室间的隔声能力。
声耦合：
两室间的声耦合是两室声学上互通可以交换声能的情况。
音质：
房间中传声的质量。房间音质的决定因素是混响时间、传播频率特性、声场分布和噪音级等。音质的最终评价在语言的情况主要是语言清晰度，在音乐的情况则靠音乐的欣赏价值来决定。
音质设计：
在建筑设计中从音质上保证建筑适合使用要求所采取的步骤。音质设计包括厅堂体型、每座容积和混响时间的确定，以及吸声材料的选取和布置等。同时还应避免回声、声聚焦以及过高的背景噪声等。
混响时间：
在室内声音已达到稳定状态后声源停止发声，平均声能密度自原始值衰变到百万分之一所需要的时间；即声源停止发声后衰减60dB所需要的时间。混响时间是目前音质设计中能定量估算的重要评价指标，它直接影响厅堂音质的效果。
回声：
强度和时差都大到足以在听觉上和直达声区别开的反射声或由于其他原因返回的声。
声聚焦：
凹曲面对声波形成集中反射的现象，它使声能集中于某一点或某一区域致使声音过响，而其他区域则声音过低，是音质设计的缺陷之一。
二.监理控制步骤和要点
对于有声学指标厅堂施工阶段的监理工作的首要目的应是保证建筑物使用功能的实现。这些厅堂建筑在建筑声学构造设计前，应完成厅堂体态设计、建筑声学指标确定和电气声学设计。建筑声学设计师在确定建筑声学指标后，根据厅堂体态，按照材料声学物理指标的高低，选用不同的建筑材料，进行合理的布置，设计出材料的施工构造。一般来讲，建筑声学设计的完成是做为二次设计来完成的。在这些部位的施工活动中，监理单位要与建设单位及时做好二次设计的安排，提前预测到二次专业施工队伍与一次施工内容的衔接，为专业施工创造条件。对于有声学指标要求的厅堂，主要的施工目的是通过建筑隔声材料的合理选用，以降低背景噪声对使用功能的干扰，通过建筑吸声材料和反射材料的合理布置，来保证厅堂内声学特性在使用时的需要。在这些部位的监理活动中，监理工程师要围绕保证各房间的声学特性，切实落实设计要求，仔细检查构造节点的施工质量，通过检测了解各房间的声学特性的落实情况，以便进行修正。
（一） .认真熟悉施工图纸，了解二次设计意图。
监理工程师在全面熟悉施工图纸的基础上，要进一步了解：
1..各厅堂建筑工程以外的专业安装工程的设计意图。
2..专业安装工程选用的设备是否满足建筑声学指标和功能使用的要求。并了解设备安装的特点和程序是怎样的。
3..各厅堂使用时背景噪声的允许值。
4..各厅堂混响时间的设计确定范围。
5.建筑、结构、设备、电气等专业，在各厅堂内的各构造节点的设计是针对解决什么声学问题设置的。
6.. 明确施工材料的选用是为满足什么使用要求和声学指标的。
（二）.控制好施工材料的进场控制。
监理工程师对施工中使用的材料，要按照北京市建委的行政要求和监理规范的有关规定进行控制。对建筑装饰装修的面层材料，除必须满足防火和控制环境污染的指标外，还应满足声学指标的要求。为了保证施工材料的有效控制，建议对该部位使用的建筑装饰装修材料增加“选样送审”环节，以便控制施工单位在材料采购时就可满足设计人员对材料性能和建设单位对材料价位的要求。在材料进场报验时，监理工程师要认真核对进场材料是否与“选样送审”环节各方认可的材料一致，检查该部分材料的质量保证资料和检测报告。对材料的实体检查验收时要注意：
1.材料包装是否完好，材料是否受到污染和受潮。
2.多孔吸声材料的容重和厚度是否与设计选用的一致。
3.穿孔吸声材料的孔径和穿孔率是否满足设计要求，成孔是否完整光滑。
4.膜状材料是否薄厚一致，有无孔洞、裂缝等破损。
5.特殊吸声结构的形状、规格、尺寸、材料与表面处理等，是否与设计要求的一致。
（三）.加大施工过程的巡视检查力度和频数，重点部位设置质量控制点进行重点控制。
施工过程中如果操作稍有不甚，都会给声学质量造成损害。在以下的施工环节中，监理工程师要根据所监理的工程内容，对施工中的不同工序和环节设置质量控制点进行重点控制。尤其是以下施工内容较为特殊，建议监理工程师在施工单位施工前在关键的施工部位和施工工序上设置质量控制点进行重点、有效的控制。
1..录音棚
录音效果较理想的录音棚应设置在远离建筑物、道路等产生噪声源的地下。但实际不少录音棚由于投资、选址等原因，录音棚只能在建筑物内设置。录音棚在建筑物的位置决定了需要使用特殊的手段减少录音棚环境以外对录音环境的干扰。噪声的导入途径除空气传入外就是靠固体传导。为了有效的减少背景噪声，一般的做法是将录音棚在建筑物里做成“房中房”。
（1）. 地面：一般的做法是将录音棚的地面做成“浮筑楼面”，即在结构楼板与录音棚楼面之间增加弹性垫层，楼面面层使用弹性材料，以有效的将建筑物中经结构梁、板、墙、柱传递到地面的噪声降低，并可以极大的降低楼板撞击声和空气噪声。在录音棚地面的施工中监理工程师要控制好地面垫层的弹性做法，有效地发挥弹性材料的减振和阻尼作用。
（2）. 吊顶：录音棚的吊顶是为了减少楼板振动时向下的辐射声能和隔绝空气声的传导。吊顶的吊杆或吊架除保证吊顶的稳定和刚度外，在吊顶和楼板之间要设置弹性连接，对于弹性连接的节点，监理工程师要仔细检查，避免刚性接触，以保证减振的效能。吊顶材料的选用直接影响到隔声的效能，材料的质量与隔声效能成正比，在施工过程中要严格按照设计选用的材料施工。使用钢龙骨的吊顶要合理设置龙骨的间距，适当加大龙骨自身的刚度，以避免在录音过程中产生“共振”。
（3）. 内墙：录音棚的内墙要与结构墙面脱离以避免“声桥”的产生。在施工过程中尤其是注意内墙和楼板之间的处理，该部位应设置弹性垫。对踢脚板的施工也绝不可马虎，踢脚板与墙体的连接亦应设置弹性连接垫块。

（4）. 设备和电气：进入录音棚的设备应选用符合录音工作时允许噪音分贝级别的设备，要很好的控制使用低风速空调，并合理设置消音装置。进入录音棚的管道和桥架的处理很关键，在录音棚与结构房间之间尽可能采取软连接，避免在录音棚内出现“声桥”。为解决录音棚外噪音经空气传导进入录音棚，设备和电气过墙处的孔洞必须塞堵严密。设备系统末端的设备如果安装在装饰面层上时，必须安装牢固。工艺设备（如扬声器）尽可能不要安装在装饰面层上，与装饰面层接触处要做好减振处理，以避免颤动噪音的产生。
（5）. 门窗：录音棚的门窗选用和安装，是保证录音环境背景噪音的关键部位之一。录音棚使用的门必须是达到设计要求隔声指标的门，观察窗的玻璃厚度和观察窗构造必须符合设计要求。用于“声闸”装置的隔音门，必须严格按照设计的安装位置和开启方向施工。隔音门和观察窗安装后的孔洞封堵必须密实。隔音门的门扇不得翘曲变形，门缝的宽度要控制在相关规范、标准允许的范围之内，为加强密闭隔声效果，门扇与门框的结合处一定要按设计要求加装橡胶、毛毡等弹性材料。
2.剧场、电影院：
剧场、电影院是大空间、高容量的厅堂。剧场的施工除涉及一般建筑工程的专业施工外，还有建筑工程行业以外的升降舞台、舞台照明、吊杆幕布、升降乐池、剧场音响、电视传输、多媒体网络等专业工程系统，电影院的施工除涉及一般建筑工程的专业施工外，还有建筑工程行业以外的，还有放映系统、银幕装置和影院电声系统等专业工程。剧场、电影院对声学指标的要求很高。背景噪声和混响时间是剧场声学音质指标评价的定量依据。背景噪声过高直接影响到厅堂内声学指标的完成，混响时间的长短直接影响到厅堂内的音质效果，混响时间过长影响音质的清晰度、可懂度，混响时间过短影响音质的丰满度。合适混响时间的确定，是建筑声学设计人员根据厅堂使用功能的不同要求，利用不同的吸声和反射声材料的合理布置实现的。如何将设计人员的设计成果反映到工程实体上，是施工单位和监理单位的共同责任。
在施工过程中，监理工程师要在巡视过程中检查监督施工作业人员严格按照建筑设计人员的设计图纸进行施工。尤其是要仔细检查多孔吸声材料的安装质量，松散材料不得充填过紧或过松，必须保证单位体积的合理容重。对工程中使用的共振吸声腔要保证空腔的尺寸和空气层的厚度，避免由于施工造成低频吸收的不足。要注意反射材料布置安装的位置和方向，避免回声、长延时反射声、颤动回声、声聚焦以及声影等声学缺陷的产生。要注意特殊吸音结构和特殊反射声结构的安装质量，尤其是在高空安装的空间吸声体和反射板，除避免安装方向有误以外，一定要使安装的构件有可靠的牢固度，避免使用过程中发生坠落，造成安全事故。
四. 利用专业检测手段对施工成果进行控制验收。
有声学指标要求的厅堂建筑声学设计人员在设计过程中，根据厅堂的使用要求，利用一定达到物理指标的建筑装饰材料建立起可满足声学指标要求的模型。但是，由于制约施工成果的因素极其复杂，有材料生产的不稳定性，操作人员施工过程的不完整性，从而造成施工结果与使用要求的差异存在。为了尽量减少施工过程的返工和修改，监理工程师在施工前除了应要求施工单位必须采购、使用经设计人员确认的建筑装饰装修材料和建筑设备，并严格控制建筑材料和建筑设备的进场检验。建议项目监理监理部和建筑单位、承包单位研究在可能的条件下加大建筑吸声材料的复试内容和频数，以保证材料的物理性能的均衡性。 对于有声学指标要求的厅堂，在施工过程中要使用专业检测设备进行施工控制，随时为设计人员提供依据，以便及时调整满足声学材料的布置，使施工结果达到建筑声学模型的最佳理想状态。
在有声学指标要求的厅堂施工基本完成后，建议使用建筑声学分析仪、声计仪等专业检测仪器进行混响时间的检测，确定混响时间是否满足使用要求。使用建筑声学检测仪器检查声缺陷是否存在，以便在竣工验收前进行调整和消除。
在施工完成后，监理单位应要求施工单位委托国家专业检测机构进行声学指标检测，检测合格后，监理单位再进行验收。