体育馆屋盖结构的声学特性
     近年来,体育馆的屋盖结构,除了已广泛使用的空间网架外,其它新型结构如悬索、壳体、网壳等结构也被重视起来。利用屋盖结构的特殊形态与内外环境取得协调,表现为多层次的文化形象,在变化中取得和谐的整体效果。这类屋盖结构通常不作吊顶,暴露结构。由于结构构件简洁和谐,轻灵剔透,减轻了高空间的压抑感,又显示了科技美。因此,体育馆的屋盖形式会出现上凸、水平和下凹的三种基本模式。它们的声学特性,将直接影响馆内的声场特性。
     1)上凸形结构
     奈尔维所设计的罗马小体育馆,是一个直径为60m的圆形平面,屋盖体系是由1620个壁厚为25mm的菱形槽板拼装起来的,在板缝中布筋,现浇成肋形而成为波形拱。整个穹顶像一个反扣过来的荷叶,轻盈灵巧。并用暴露在外的36根Y形斜撑直接支撑在地环上。该建筑无论从外或从内,其力的传递脉络清晰,又不感到在卖弄技术,充分体现简约、对称、和谐的科学美,确具自在美的内涵,所以充分表现了“力量”,显示出体育建筑的特征。该馆由一条条精致的肋所组成的馆内的围合结构,构成了迷人的图案。而Y形斜撑的支撑拱支点很小,并且正好连接着三块菱形槽板,使交织成网的肋都顺势汇合到Y形的斜撑上,并流向地环,正是水银泻池,天衣无缝,非常的和谐。从内部望去整个穹顶就像悬浮在空中一般,意境似诗如梦。
      这样形体的建筑无论从平面、剖面来看都是存在着声学缺陷的,但是由于在菱形槽板内铺设了具有足够吸声量的吸声材料,可以使如此大的空间中混响时间达到所需要的要求。另外,由于砼的肋与菱形槽板内的吸声材料交替地组合,这样,软硬交替使整个界面具有非常好的声扩散性能。所以馆内无声学缺陷且声能分布均匀。因此,罗马小体育馆具有良好音质,并在建筑史上也是一座名作。
     2)下凹形结构
     悬索结构多数是这样的,可以减小馆内容量和混响时间以及平均自由行程。因此也减少了吸声材料的用量;同时由于下凹顶界面,能把比赛场上的声音均匀地扩散到馆内各矛,所以这种形体是对声学有利的,建筑内部声学空间形态与结构造型相符。
被誉为60年代划时代的体育建筑杰作——丹下健三所设计的国立室内综合竞技场,即代代木体育中心,采用了悬索结构,其屋盖是下凹形的。15000坐席,容积16万m3,混响时间空场为3s,满场为1.9s。其跨度为126m,悬索部分在外立面形成屋脊,屋脊两侧面是采光面;在馆内形成了一条美丽新颖的光带,该光带内部空间的设计为:以百叶窗作为外界面,变直射的自然光为散射光,内部具有人工照明以满足馆内照明的需求;另外,设有排风系统。在光带下面是穿孔铝板内填充超细玻璃棉的吸声和散光两用的大隔栅板。
     该馆的顶界面完全保持了悬索结构下凹的优美曲线,在屋面板下铺设了穿孔铝板,内填玻璃棉作为吸声和保温两用。自然光沿着顶界面的曲面,渐渐地散开,馆内笼罩在淡淡的光线中,曲面顶棚似乎向上,向中间升起,呈现一种朝气蓬勃的气氛。馆内声学效果较好。
     3)水平结构
     空间桁架、网架结构多属此类,也是目前我国体育建筑中常见的类型,由于这种拉平取齐的顶界面,容易产生呆滞乏味的感觉,缺乏新意,所以更需要从界面形状、构件等特点,材料质地等空间构图上着意,创造空间环境,使其产生多样的变化,生动的意趣。
     津市河西体育馆是把空间吸声体布置在网架的下弦杆,它们与方筒形的灯具和通风口组成一个空透、变化、立体感很强的吸声顶棚,虽未暴露结构,仍保留了不作吊顶的灵活性和通透感。由于十字形倒椎体的空间吸声体具有视幻的感觉,他们与同面积方筒的灯具和通风口的重复、交替的出现,节奏和流动感受很强。如同乐曲中的主题和变奏,产生了很生动的和活跃的气氛,美的视觉效果就油然而生。十字形的空间吸声体是白色的,其边框是铝合金的,在灯光中产生细条的光浑,闪烁不定,增添了华丽多姿的装饰效果,唤起视觉,起了主导的作用。

体育馆屋盖结构的声学特性

发布时间:2016-04-24浏览次数: