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NC-15所代表的声音
2006年9月6日 16:41  来源:清华大学建筑声学网  

    通常音乐厅声环境的目标是NC-15,可是,NC-15意味着什么呢?这样的环境听起来又怎样呢?对第一个问题的回答可以参考图T.13所显示的噪声评价标准(NC)曲线。在不同的建筑中适用于不同的声学曲线。在31.5Hz-8000Hz倍频程的每个中心频率上使用分贝绘制的各NC曲线就得到了这个图谱。

噪声评价标准(NC)曲线

噪声评价标准(NC)曲线

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    你已经注意到了,除了标有“大致是听觉阈值的噪声连续曲线” 的深色曲线以外,NC-15曲线是最低的。作为最低曲线,NC-15是异常的安静,也是非常难于获得的。

    第二个问题是NC-15听起来怎样呢?可以这样考虑,想象你独自一人站在音乐厅舞台的前端,所有机械的和电子的系统以及其它设备都在运转,你专心地听,但任何声音也听不到。NC-15就像那种真正的安静。你听不到风扇的轰轰声,也听不到大量空气进出大厅的风声,没有镇流器的嗡嗡声,也没有灯泡灯丝的咝咝声,灯光变暗时也无声无息。NC-15是真正的安静,它会带给你深刻的印象!

    现在,我们进入音乐厅设计非常特殊的一个部分。冷却塔和水泵在运转,大量旋转着的风扇形成每分钟2500m3的进出风量,还有其它各式各样的设备也启动着,怎么可能获得NC-15呢?这种安静程度不会在设计中天然产生,也不会在建造建筑的时候轻而易举地获得。

    这确实需要设计和安装如团队般地合作,正确地安装大量的部件和设备,一丝不苟对待各种情况,否则将对NC-15的声学目标造成灾难。要将建筑师、机械顾问、电气顾问、总承包商、项目经理、大量的工人连结在一起,再得到声学顾问的专业帮助,才能让看似不可能的事情变成现实。

    以某个音乐厅为例,它有四个主风扇系统,每个系统都有供风扇和回风扇负责进风和出风。另外,还有六个风扇系统供大厅周围的辅助区域使用。因此共有20个风扇。四个主系统位于机械设备间内,设备间是环状的,几乎环绕在整个音乐厅的顶部。通过金属薄板风道,风扇将新风送到吊顶下和眺台前面底部的风口。风口与金属薄板连接的最后部分是柔性的圆形风管和一个过渡部分,过渡部分用于将圆形风管与窄长型风口相连接。

    舞台后墙、舞台前台、几层眺台的观众厅周圈后墙等处安装有金属薄板管道,风通过这些管道行进。观众厅后部的回风口很高,离最近座椅的回风口窄条格栅有1-1.5m。

    环形机械设备间为钢筋混凝土结构,并与音乐厅结构完全分开,也就是两者之间有一个完整的结构空隙。当然,空隙之间会有管道、水管、风管等桥接,但是,每个连接都是柔性连接。柔性连接用于防止和减少振动和噪声透过结构缝隙传过去。

    很多地方使用双层砌筑墙将环形机械房与音乐厅隔开。内层机械房的墙做在机械房的钢筋混凝土地板上,外层墙是观众厅的现浇混凝土墙。

    因为环形机械设备与大厅很近,伸出房间的风管往往立即就要向上向下或向左向右弯折90度,这里需要使用弯头消声器。这些弯头消声器里面安装有玻璃棉材料,以便吸收风扇的噪声。虽然弯头消声器已经使用很多年了,但据目前所知,以前世界上没有一个音乐厅使用这种弯头消声器控制风扇的噪声。因为在这种设备的使用中还要考虑多方面的问题,所以,制造商在厂里要建造测试设备以便声学顾问可以身临其境地测试消声器的声学性能。有风和无风情况下都进行了声学指标测试,结果证明是成功的。最后决定可以使用这些消声器,事实证明这是一个很好的决定。

    在大多数情况下,消声器弯头的一端安装在机械设备间的墙上。这并不能算完成了,还需要将风管引出,并使消声弯头与墙脱离开。风管所穿过部分的墙体作为消声弯头的一部分要由消声器制造商定制,以便获得高等级的透射损失(TL),防止噪声从这些部分漏进或漏出。这样,噪声在接触到弯头之前不会从风管泄漏,再依靠消声器与风扇的位置关系,使噪声既不能进入消声器后面的风管,也不能从风管穿过机械设备间的墙体处泄漏。

    回风由分布在观众厅墙面上不同高度的开口收集,开口水平进入位于环形机械设备间正下方的主走廊的吊顶空间。回风管道转向上方,从设备间地板上直穿进入回风风扇箱。

    每个回风的连接都是高TL隔声量的箱体,箱体密封后与设备间的地板相连接。每个回风管道通过标准的消声器(不是弯头型的)进入箱体,根据需要的声衰减程度选择管道消声器,以防噪声从每个管道末端传入走廊。

    整个的高隔声量回风箱和消声器都由同一个噪声消声治理厂商设计和制造,以便由一个单位全权负责整体的性能。各个部件如所预期的一样达到了制造商所保证的数据表中的声学指标。

    为了从建筑玻璃窗和支撑结构外部对机械设备间全部的地板空隙进行维护,要在建筑玻璃窗和环形设备间的地板向上翻的外边缘之间留有空间。为了防止噪声通过缝隙穿透设备间传到下面的走廊里,需要对缝隙进行弹性密封处理。将切割好的多层挤塑乙烯泡沫被装好后沿着缝隙密封填充,对于伸出的结构部分也要密封好。这种挤塑聚乙烯是高密度粉末与玻璃纤维加强材料挤塑而成的,噪声衰减量可以达到最大化。用于这种特殊工程的材料面密度大约为4kg/m2。

    环形机械设备间中风扇的隔声罩是由机械顾问特殊定制的,这是机械系统设计中另一个较为特殊的特性。这些隔声罩都是“金属板三明治”式的,外表面是金属层,框架层之间填入10cm厚的玻璃棉,内表面是一层穿孔金属网。这样设计既可以获得最大的隔声性能,也会因为玻璃棉外罩穿孔金属板直接与噪声或噪声源接触而获得很高的吸声性能。外罩同样由同一个噪声治理厂商制造。

    机械设备房中的声级非常安静,距离这些风机罩1 m的地方,正常音量的对话内容非常容易被理解。在所有单元的机器同时启动时,这些设施使声压级降到最低,由此可以大大降低噪声进入大厅或其它噪声敏感区域的机会。

    在环形机械房的后部设有声闸,每道声闸有两层门。由于声闸的存在,当人们进入或离开设备房时,始终保持一道门是关闭的。因为音乐厅和眺台楼座顶部的天花板有各式各样的直通风管,利用声闸这种密封结构阻止噪声通过直通风管进入大厅。

    当大厅空无一人时,坐在最高层的眺台上,仔细地聆听从20个风扇中飘出的声音,有些风扇就在你身后几英尺远,但又不能听到任何机械的声音,这真令人兴奋。

    演出时,当乐队或独奏演员与观众一起屏住呼吸,鸦雀无声,沉浸在片刻寂静中时,真是令人为之陶醉——多么难得的声音环境。用技术术语来讲,人们听到了NC-15的声音。

 

 
 [关键词]:NC-15 扩声 声学  发表评论    【推荐】 【打印

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