隨著人們生活檔次不斷提高,標準化定制私人影院被更多愛好者鐘愛。但是,民用高層住宅內建造一間頂級私人影院,不僅是音視頻設備和室內聲場的設計,還必須要有隔音的完美設計和施工,才能保證正常的使用。根據數字影院系統規范,每個聲道標準聲壓級達到105dB,而民用住宅樓樓板撞擊的可能只達到LPN-W75dB的標準,這對于欣賞大片制造許多麻煩。所以隔音處理與混響控制必不可少。我們通過下面案例,來解剖解析民用住宅樓的私人影院設計、建造、測試的全部過程。
關鍵詞:結構傳聲 空氣聲隔音 浮注地面 彈性隔音 混響時間
一、項目概況: 莞酈聲學接到一個貴賓客戶想在自己的住宅樓10層一套住房,要把次臥做成一頂級的私人影院,房間的具體結構長5.6寬4.95米高2.8米,要求電影與HI-FI功能兼顧,同時保證隔聲設計的效果和環保都需要達標。
二、現場勘察: 經過設計中心聲學工程師與相關技術人員現場勘察,提出以下解決方法: 1,影院的強弱電、新風等需在隔音動工前,做基礎布線。 2,空調需要安裝消聲管道并提前布置。 3,由于樓上、樓下直接面對的是客廳,左右兩側是主臥與書房,隔音處理難度很大,需做房中房隔音設計,并需考慮結構的荷載。 4,隔音和吸音處理后,會縮小房間的容積。 5,空間小,把機柜機身鑲嵌在視聽室外側墻體上,并在機柜外側做隔音設計。
三、房間聲學各項指標設計: 小空間使用功能要求不同,其聲學指標也不盡相同。針對本項目,設計中心提出室內背景噪聲滿足NR-30曲線要求,混響時間要求在0.4±0.2S,房間與敏感房間隔音量大于等于RW65dB,消除駐波、共振、顫動回聲、聲染色等聲學缺陷。
四、隔音設計 1、普通住宅樓普通存在隔音問題 目前的住宅設計中,樓板采用的做法多是混凝土樓板加抹灰面層。由于混凝土樓板剛性強,減振效果差,因此撞擊聲隔音很差。撞擊聲隔音指的是樓板對樓上鄰居的走路腳步聲、孩子的跳躍嬉鬧聲、拖動家具的滑動聲等發聲的隔絕噪音。按現行《民用建筑隔聲設計規范》GBJ118-1988和《住宅建筑規范》GB50368-2005“7.1條噪聲與隔聲”規定,住宅樓板撞擊聲隔聲指標Lpn,w應小于等于75dB,而混凝土樓板的Lpn,w都在80dB以上,因此,大多設計院按混凝土樓板設計的民用住宅,其樓板隔聲都無法滿足影院的使用。需要在住宅設計中提高房間隔音量標準。
2.1、浮筑地面隔音設計 地面隔音最有效的方法是“浮筑地面”法,即在結構樓板上鋪一層隔音層(一般4-10mm厚),再在上面澆灌混凝土(一般40-80mm,需配筋),形成“三明治”彈性夾心結構。根據清華大學建筑物理實驗室檢測結論,減振地墊的浮筑地面比原混凝土樓板的撞擊聲隔聲量可改善達18-22dB(與地墊的材質和彈性有關),現場實測撞擊聲隔音量Lpn,w可從80dB降低到56-58dB,大大地降低了樓上的生活噪聲。這種構造做法日趨成熟,在北京體育花園、深圳西海岸別墅、東莞萬達商業中心等房地產項目中均采用了“浮筑地面”構造,實測數據完全滿足國家標準,隔聲效果非常理想。另外,在混凝土地面上鋪設減震木龍骨地板,對樓板隔聲也有很大改善。包括實木地板(帶龍骨)和復合地板都有很好的撞擊聲隔聲效果,Lpn,w實測值一般小于70dB,滿足了住宅設計規范的要求。根據清華大學建筑物理實驗室的調研,發現,精裝住宅中采用木地板地面的樓板隔聲投訴很少,說明木地板能夠起到較好的樓板隔聲作用。需要注意的是,浮筑地面機構,雖提高了地面的隔聲量,但影院內的聲音會通過頂面、墻面的振動,傳導到上下多個樓層,因此要做隔聲吊頂和隔聲墻面,即房中房結構。
2.2、彈性隔音吊頂設計 我們采用彈性吊頂,雙結構鋪設隔音氈9mm隔音板,100mm彈性吊桿加木方固定打格,50mm環保吸音棉填充,滿鋪12厘隔音板,夾6厘進口隔音阻尼氈。為了增加隔聲量,我們設計了雙層復合結構,中間添加空氣層,在有限的高度內做到了最大化的隔音量設計。
2.3、復合結構墻體隔音設計 為了保證保證65dB的較高隔音量,墻面是極為重要的一環節,并有容易漏聲的門窗,門的隔音量取決于門扇本身的隔音量及門縫密封程度。普通木門的隔音量只有12-15dB,如果將門做成多層復合夾層門,中間有50mm隔音棉做門扇,這樣門可以提高5-7dB隔音量。專業隔音門,鋼制的最高隔聲量可達到45dB以上,但是必須在現場門框要相應處理,如果現場制作的木質專業隔音門,采用隔音毛氈密封或用三元乙丙橡膠條密封,通過實驗測試可以達到39-41dB的隔音量。由于業主對隔音要求比較高,我們做了50cm聲閘,來提高入戶門的隔音量,聲閘的第一面墻體我們采用紅磚砌的20cm磚墻,(說明對于大多數的樓板在做紅磚的時間必須要考慮到的是樓板的荷載,因為本案例是在結構的加強梁上,通過計算荷載可以達到每平米 650 kg),加50cm的空腔,做一道復合結構墻體,從而保證了房間的整體隔音量。
五、暖通系統設計 私人影院中的暖通系統隔音處理,主要是風機噪音治理和管道消聲、隔音處理兩個方面,空調送風與回風口是隔音量最薄弱環節。本例設計采用回風靜壓箱設計,并作管道消聲處理。對于固體聲傳聲,主要是通過設備、管道的隔振及提高撞擊聲隔音性能來解決;房間內部首先采用低噪聲風機盤管,其次是通過使用隔音罩來阻隔風機自噪聲;風道噪音主要是通過管道消聲來降低。消聲原理可歸納為阻性、抗性、和阻抗復合式三種類型。
六、室內音質 1、影院的吸音處理 影院的房間比例非常重要,本案例長寬比相對比較接近,會生產大量駐波,我們可以先對房間做個聲場的聲學模擬,發現由于層高較低和比例不是很好,房間的聲缺陷較多,聲駐波現象在125—400Hz頻段比較嚴重。為了不讓以上聲缺陷對本案例享受高質量聽音時干擾,根據計算得出房間高頻吸音結構12平米,主要針對2000Hz以上的頻段進行吸收,用料為多孔材料,主要吸收高頻聲,多孔吸音材料是從表面到內部均有相互連通的微孔纖維吸音材料,像聚酯纖維吸音板、吸音棉、巖棉、窗簾、地毯、等均屬于多孔纖維吸音材料。吸音原理是當聲波入射到多孔材料的表面時激發起微孔內部的空氣振動,空氣與固體筋絡間產生相對的運動,由于空氣的粘滯性在微孔內產生的相應的粘滯阻力,使振動空氣的動能不斷的轉化為熱能,使得聲能被衰減;另外在空氣絕熱壓縮時,空氣與孔壁之間不斷發生熱交換,也會使聲能轉化為熱能,從而被衰減。不過多孔吸音材料也不可以過多使用,以免高頻聲吸收過度,影響音質的響亮度及清晰度(過干的混響會因為背景噪聲影響清晰度)。應注意在填充鋪設多孔吸音材料的時候,也適當的鋪設填充一些低、中頻結構材料。
七、整體測試 1 、經過一個多月時間艱苦奮斗,包括聲學建筑設計師在內的全部施工人員,在深圳高端住宅樓中又佇立了新的作品,莞酈聲學設計之初對所有材料數據做過嚴謹計算與統計,但是如果在任何一環節出現什么問題(尤其是隔音)所做的全部努力將付白白付出。最終通過了客戶的驗收認可了我們設計成果。
八、小結 通過以上的措施我們可以根據房間的吸音材料與吸音結構,再根據個人對影院及聽音室的外觀做不同外觀搭配,根據裝修設計的美學加配燈光效果,賦予它藝術視覺效果。聲學與美學的結合設計,讓主人享受真正的感受到視聽震撼!體驗大片帶來的震撼感與身臨其境音樂會現場感。 |