综合性体育馆建筑的大跨度和预应力与声学研究

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1、综合性体育馆建筑的大跨度和预应力与声学研究综合性体育馆建筑的大跨度和预应力与声学研究作为体育活动发生的空间载体，体存建筑随着时代的发展，功能日趋复杂、完善，规模逐渐增大。与此同时，科技的发展使技术应用更加多元，形态表现更为多样。基于当代建筑领域发生的深刻变革，学科之间的综合与渗透诱发了建筑设计工作程序和手段的变化：从分离到整合的设计模式。随着对室内声环境的重视，建筑声学设计艺术性表现开始以多元的视角体现于最终的建筑设计和建筑概念发展中。　　1、建筑设计和综合性体育馆建声设计的关联　　采取技术手段为体育场馆创造优良环境，是建筑空间与造型设计

2、的主要目的，也是建筑主体完成之后环境美化工作的第一步。从声学角度出发，注重解决声学功能与艺术表现之间的矛盾，综合分析材料表现、结构选型、建筑形象等要素之间的制约关系，创造具有亲和力的建筑空间，满足使用者的心理需求。　　2.1体育建筑朝大而综合方向发展　　体育建筑功能的逐渐完善间接的促使了体育商业化和运动员职业化，体育商业化的发展加上室内运动项目、演出（演奏）项目的多元化的趋势，使体育建筑也脱离了传统的概念朝着大而综合方向发展。多种功能的综合体，这促进了建筑或建筑群多种功能的联接或综合。体育馆的功能不再局限于确定的单一性用途本文由.L.收集

3、整理，而是呈现出不断发展的动态趋势。　　2.2体育馆功能的多元化发展　　体育建筑的产生源于古代体育活动的出现。现代体育比赛在内容包括体育比赛项目等方面的变化，使现代体育场无法完全沿袭古代模式，而必须做出相应改变。20世纪科技的巨大发展使体育与媒体、影像文化相结合，同时，随着设计分析方法的改进及材料与施工技术的发展，尤其是20世纪60年代后，电子计算机辅助工程设计使三维受力现象转变成二维成为可能，极大地促进了空间结构类型的发展，多功能的场地布置与移动看台成为综合性体育馆的标志。　　2、综合性体育馆建筑声学设计的艺术性表现　　对厅堂音质的主观

4、评价除与客观指标有关外，很大程度上还与评价者在厅堂中感受到舒适程度以及视觉效果等因素有关，从而使音质评价带有一定的模糊性。这种模糊性某种程度上决定了音质设计的"艺术性"，即音质设计的优劣在于厅堂满足各项音质指标的前提下，能否在视觉效果上取得观众的最大认同感。　　2.1综合性体育馆声学材料的分类及其属性　　不同的材料可以营造出不同的空间氛围，在建筑设计屮，设计师可以通过材料将理念转化为一种可视的信息，从而实现空间情感的表达。材料作为空间表现形式的媒介是使用功能和审美价值的共同体现。在体育馆音质设计中，吸声材料是使最普遍用的一类声学材料，而且

5、在噪声控制和维护结构的隔声设计时，均需使用吸声材料。音质设计中对声学材料的选择，是对声学功能的满足，其次还要考虑材料的装修效果，即材料表现。　　2.2声效空间和建筑声学材料的表现　　材料作为室内空间界面表现的物质载体，影响着空间的划分强度和品质的塑造。材料的物质性是着重研究材料的属性应用及强调建造方式的词汇，是建筑设计回归到本体设计观念的实现因素，是从设计角度来理解的概念。材料是传递建筑与空间界面信息的传播媒介。在空间界面的设计中，材料与构造是可以直接作用于受众的物质手段，具有其自身的媒介表现性。　　2.3声学材料的声效与视觉属性　　材料

6、作为室内建筑设计的载体包含了形状、肌理、质感和色彩等视觉特征以及物理、化学性能，以有形的实体传达种种主观上的美观信息以愉悦人的感官137]。材料的应用离不幵材料的的基本属性，然而对声学材料（或结构）艺术性表现的研究，是与材料的视觉特性相关的，即视觉属性是材料通过特殊的加工和组合方式或本身所具有的特定的视觉特征。声学装修工程中应用到的声学材料同其他室内装饰材料一样具有相同的视觉特征。　　3、体育馆声学艺术与大跨度预应力的建筑设计　　3.1体育馆比赛大厅大跨度预应力优化设计　　由于比赛大厅容积较大，平均自由程长，因此距离声源较远的反射面很容易

7、产生回声。下面分别就穹型屋顶、包厢栏板这些容易产生回声及颤动回声等声缺陷的部位进行论述，并分析和总结出避免措施。　　3.1.1屋面形态的预应力设计要求　　比赛大厅净空很高，计算机声学模型分析显示穹型屋顶是产生回声及颤动回声的源头。同时，屋顶和比赛场地是两个面积很大的相对反射面，它们之间会产生颤动回声的声缺陷。体育馆屋面为金属屋面，上层为蜂窝铝板金属层，下层为直立锁边复合保温屋面，屋面采光天窗为无色中空保温玻璃，金属和玻璃都属于硬质材料，要注意设计时的预应力处理，处理得好，噪音减少；处理不好，杂音很多，而且很容易产生强反射声。对这些部位的处

8、理方法是对屋顶做强吸声处理，避免回声的。　　3.1.2基于包厢玻璃壁面的回声反射及预应力设计　　对于大型综合性体育馆来讲，看台中间的以及各看台的后墙面通常会产生较长延迟的不利的声反射，会影响观