高校体育馆声环境综合评价及设计优化研究

作     者：刘金益 

作者单位：广西大学 

学位级别：硕士

导师姓名：黄险峰;杨帆

授予年度：2022年

学科分类：08[工学] 081302[工学-建筑设计及其理论] 081304[工学-建筑技术科学] 0813[工学-建筑学] 

主      题：高校体育馆 声环境 综合评价 优化研究 

摘      要：目前,随着我国经济的飞速增长,体育建筑的建设也迎来了巨大发展,其中高校体育场馆的建设占有不低的比例。而各大高校为了能更好地完成日常体育教学活动,对体育馆声环境的要求也越来越高,但是由于我国体育馆声学设计起步较晚,技术、材料等方面尚存有不足之处,导致部分高校体育馆声学设计做的不好,馆内混响时间过长,语言清晰度不足,声环境较差,对日常教学活动造成干扰。因此,本文将高校体育馆分为综合体育馆、水上运动体育馆和专项体育馆这3类进行研究,通过实测和仿真,分析馆内声环境,运用层次分析法构建高校体育馆声环境综合评价体系,提出声环境优化策略。首先,梳理了室内声学的相关基础理论,介绍了体育馆声环境的客观评价指标:RT、D、STI以及背景噪声,阐述了体育馆建筑声学设计的技术要求及标准规范。其次,对某高校体育馆的声环境进行了问卷调查,结果表明:学生们对综合体育馆和游泳馆的室内噪声、回声的满意度都偏低,但对声环境的总体满意度都偏好。并对某高校体育馆的声环境进行了现场测量,结合RT、STI等声学指标的实测数据对各个体育馆的声环境进行了分析,探讨了各个体育馆声环境好坏的原因。结果表明:综合体育馆的声环境总体上较好,但背景噪声略微超标;游泳馆和篮球馆的声环境都较差,馆内RT过长,语言清晰度较差,且游泳馆RT均匀度很差,背景噪声超标严重,篮球馆颤动回声严重。再次,使用ODEON软件对各个体育馆进行了声学仿真,并与实测结果进行了对比分析。结果表明:综合体育馆、篮球馆的仿真结果较为准确;游泳馆的仿真结果明显好于实测结果,这与馆内吸声材料被水汽腐蚀有关。此外,基于层次分析法,将混响时间RT、语言传输指数STI、背景噪声L这3个音质指标重新整合,提出了高校体育馆声环境综合评价体系,并根据评价综合得分M划分了体育馆声环境评价等级:好(2.5M≤3)、中(1.5M≤2.5)、差(1≤M≤1.5),可用于评价高校体育馆声环境的优劣。最后,对高校体育馆的声环境进行了优化分析,并运用本文综合评价体系对体育馆优化之后的声环境进行了评价,验证了优化方案的有效性,综合评价体系的可行性。并分别针对每一类高校体育馆的特点,提出了相应的声环境优化策略及重点。此外,结合一座高校体育馆声学设计案例,加深了对高校体育馆声学设计的方法和策略的了解。本文研究提出的综合评价体系和优化策略,可为高校体育馆声环境的设计和优化提供参考,具有一定的现实意义。