結(jié)構(gòu)圍合空間的聲學(xué)效果主要取決于材料對聲波的吸收與反射特性、空間的幾何形狀以及空間體積大小。而膜材是一種柔性的輕質(zhì)材料,對聲音尤其是低頻聲具有較強(qiáng)的吸收特性。一般膜結(jié)構(gòu)空間容易產(chǎn)生缺乏反射聲,音質(zhì)較差、聲音不清晰等缺陷,聲音衰弱同傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)空間相比十分明顯。
膜結(jié)構(gòu)的聲學(xué)設(shè)計(jì)向聲學(xué)專家提出了許多挑戰(zhàn),因?yàn)槟そY(jié)構(gòu)不僅面臨任何其他建筑結(jié)構(gòu)面臨的聲學(xué)問題,還面臨其獨(dú)有的問題。具體問題歸納如下:
1)室外滲入的噪聲及內(nèi)部產(chǎn)生的噪聲會(huì)造成較強(qiáng)的背景噪聲,如來自外部飛機(jī)或道路交通的環(huán)境噪聲,以及室內(nèi)表演或演講的擴(kuò)音設(shè)備產(chǎn)生的室內(nèi)噪聲,都會(huì)嚴(yán)重影響室內(nèi)聲學(xué)環(huán)境。
2)對膜面而言,由于膜材厚度很小且質(zhì)量很輕,所以上述背景噪聲會(huì)引起膜面的劇烈震顫。另外,背景噪聲可能會(huì)沿著配套設(shè)施傳至結(jié)構(gòu)并發(fā)生共振。
3)膜面的擊鼓效應(yīng),即雨和冰雹落在膜面上的強(qiáng)度和節(jié)奏在室內(nèi)產(chǎn)生的回聲。風(fēng)暴持續(xù)的時(shí)間一般很短,較強(qiáng)的噪聲集中在數(shù)分鐘內(nèi)。盡管此,在高峰時(shí)刻,室內(nèi)的聲強(qiáng)也超過90dB,聲強(qiáng)和頻率與膜面的張力及曲率_。
4)膜材的吸聲能力較差,回聲、聲音聚焦、聲場分布不均以及常遇到的回響時(shí)間過長等問題都是膜結(jié)構(gòu)建筑中常見的問題。這些問題會(huì)導(dǎo)致室內(nèi)聲環(huán)境較差并難以控制。
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