大唐湘潭發電有限責任公司二期集控室聲學裝修
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現集控室室內會出現回聲等聲學缺陷,影響集控室工作人員正常交談,降低工作效率,長期以往會造成聽力下降,對此為提高工作效率,改善員工工作環境,有關領導特別重視,特委托我司,特委托我司(南昌黄色软件app大全免费下载2023環保工程有限公司)進行聲學設計,消除集控室回聲幹擾。
2.1設計規範及依據
《聲環境質量標準》 GB3096(2008);
《擴聲係統聲學特性指標》 GYJ25
《混響室法吸聲係數測量規範》 GBJ47-83
《建築設計防火規範》 GBJ16-87(2001)
《鋼結構工程施工及驗收規範》 GBH205-83
《建築結構荷載規範》 GBJ50009(2000)
《采暖通風及空氣調節設計規範》 GB50019(2003)
《建築施工高處作業安全技術規範》 JGJ80-91
《城市區域環境噪聲標準》 GB3096-96
2.1聲學設計指標
關於集控室“回聲”的解釋:耳能辨別出回聲的條件是反射聲具有足夠大的聲強,並且與原聲的時差須大於0.1秒。當反射麵的尺寸遠大於入射聲波長時,聽到的回聲最清楚,即相隔17米時。
算法如下:
s=1/2vt(回聲=1/2聲速x時間)。人能分辨回聲的時間是0.1S,聲速是340m/s,那麽340m/s×0.1S=34m,因為回聲反射回來的聲音,則 34m/2=17m。注意:當原聲與回聲時間間隔大於0.1秒,能被人耳分辨出,叫做回聲;當小於0.1秒,則為混響。故根據集控室房間尺寸及以往的經驗判斷,集控室出現“回聲”影響工作人員的正常交談問題主要是集控室內混響時間太長導致。
聲學設計指標為混響時間(T60),它是室內回聲停留時間的主要指標。混響時間(T60)指的是室內聲場達到穩定後,聲源停止振動,倍頻帶各中心頻率(125 Hz、250 Hz、500 Hz、1000 Hz、2000 Hz、4000Hz)聲壓級減少60dB所需的時間中的最大值,其計算方法如下
式中,T60——混響時間(s);
V——房間容積(m³);
S——室內總表麵積(m²);
α——室內平均吸聲係數;
m——空氣中聲衰減係數(m-1),4mV是考慮高頻聲在空氣中的聲吸收而再加的修正量,取室內溫度為20℃,濕度為60%,V總=787.5空氣吸聲量計算如下;
表2-1不同容積比賽大廳500~1000Hz滿場混響時間
容積(m³) | <40000 | 40000~80000 | 80000~160000 | >160000 |
混響時間(s) | 1.3~1.4 | 1.4~1.6 | 1.6~1.8 | 1.9~2.1 |
注:引自《體育場館聲學設計及測量規程》(JGJ/T
131-2012 )表2.2.1-1。
表2-2其他頻率混響時間與500~1000Hz頻率混響時間比值
頻率(Hz) | 125 | 250 | 2K | 4K |
比值 | 1~1.3 | 1.0~1.2 | 0.9~1.0 | 0.8~1.0 |
注:引自《體育場館聲學設計及測量規程》(JGJ/T 131-2012 )表2.2.1-2。
室內回聲出現的主要原因是粉刷麵磚牆、玻璃窗、結構鋼材及地麵的剛性壁麵對聲波的反射較強,透射較弱,聲能衰減較小,所以聲音反射數次以後衰減下來。混響時間主要控製措施有:(1)大麵積牆麵的吸聲處理;(2)集控室頂部安裝空間吸聲體。
為最大限度的保護現有設施,且施工簡易化,在玻璃四周牆麵需要觀察處預留不做吸音處理,其餘牆麵及頂部安裝聚酯纖維吸音板,聚酯纖維吸音板采用阻燃型。
由混響時間的計算公式可知,影響混響時間的主要因素是室內材料的平均吸聲係數。處理前俱樂部室內混響時間數據如下表所示:
表3-1室內混響時間估算值
麵積(m²) | 吸聲係數/混響法 | 倍頻帶中心頻率(Hz) | |||||
材料名稱 | 125 | 250 | 500 | 1K | 2K | 4K | |
270 | 粉刷麵磚牆及吊頂 | 0.01 | 0.02 | 0.02 | 0.03 | 0.04 | 0.05 |
135 | 玻璃 | 0.35 | 0.25 | 0.18 | 0.12 | 0.07 | 0.04 |
240 | 地麵 | 0.15 | 0.25 | 0.40 | 0.55 | 0.60 | 0.60 |
各頻率平均吸聲係數 | 0.18 | 0.38 | 0.44 | 0.39 | 0.34 | 0.26 | |
室內混響時間(s) | 4.22 | 1.80 | 1.49 | 1.71 | 1.83 | 2.02 | |
最佳混響時間(s) | 1.8~2.34 | 1.8~2.16 | 1.6~1.8 | 1.6~1.8 | 1.62~1.8 | 1.44~1.8 |
注:吸聲係數資料參考於《噪聲控製工程》、《環境工程手冊-噪聲控製卷》
目前了解到集控室室內主要聲學缺陷為混響時間過長,表現為明顯回聲,主要由聲波遇到剛性壁麵形成反射造成,主要處理措施是為室內牆麵安裝聚酯纖維吸音板吸聲結構。
(1)吸聲麵積計算。根據體育館聲學設計規範對室內混響時間和噪聲評價數的指標要求,利用吸聲結構提高牆麵的吸聲係數,在較低成本下,使盡可能多的頻段混響時間達到最佳範圍。
(2)聚酯纖維吸音板的聲學參數
由表3-1混響時間估算結果可知,場館內倍頻程頻段中,中心頻率為125Hz、2kHz、4KHz的頻段混響時間較長,故采用在低頻頻段具有較高吸聲係數的聚酯纖維吸音板。如下表3-2所示。
圖3-1牆麵安裝聚酯纖維吸音板—江西恒大中心會議室
圖3-1頂部安裝聚酯纖維吸音板—江西書源會議室
表3-2聚酯纖維吸音板吸聲特性
頻率(Hz) | 吸聲係數平均值 |
100 ~ 315 | 0.73 |
400 ~ 1250 | 0.78 |
1600 ~ 5000 | 0.59 |
(3)聲學設計效果
安裝聚酯纖維吸音板,與最佳混響時間相差較大,考慮到成本和現有吸聲材料在125Hz的吸聲係數都較低,人正常交談的聲音頻率範圍主要為500-3000Hz所以
表3-3聲學設計參數
(4)聚酯纖維吸音板安裝示意圖
吸音板吸聲結構,聲學設計示意圖如下:
圖3-2聚酯纖維吸音板設計安裝示意圖