特大空间室内声场基础声学研究——以大型高铁客站候车厅为例

The room acoustics characters of huge volume space show great different from that of the concert halls and theatres due to the huge volume and lack of early reflections in huge volume room. Seldom investigation was done on the acoustics of this kind of space in the past. This project is concern on the room acoustics of waiting rooms of high speed railway stations which were built in recent years. The difference between the room acoustics of huge room space and that of traditional scattered sound field will be analyzed firstly. Whether the room acoustics theory based on scattered sound field can be used in this kind of special space will be discussed. The aim of this research is to find the main room acoustics parameters and the measurement technique that can evaluate the acoustics of huge volume room space. And we will try to find the ways to combine advanced electro acoustics and room acoustics design techniques to build a good and comfortable acoustical environment. The result of this research will offer some important basic data for drafting out the acoustical design code and guiding the acoustical design for waiting rooms of the high speed railway stations. It is also a valuable reference for other kinds of huge volume room spaces.

对于特大空间建筑，与剧场、音乐厅、礼堂等常规建筑相比，由于体量大，早期反射声少，界面反射声到达时间长，因此，其声场呈现与厅堂建筑声场的诸多区别。对此，国际声学界仍缺乏系统深入的研究。本研究将以高铁客站候车厅为例，首先分析特大空间建筑声场与经典扩散场的区别，在此基础上，探讨建立在扩散场理论基础上的一系列经典室内声学计算公式应用于特大空间建筑的适用性问题，并针对客站候车厅声场特点，建立特大空间建筑的声环境评价指标体系及测量方法，探讨将先进的电声学和建筑声学技术手段有机结合，营造良好声舒适环境的措施。课题的研究成果将为高铁客站声环境设计标准的建立提供基础科学数据，可直接用于指导高铁客站建筑声环境设计，并为其它特大空间建筑的声环境研究和设计提供参考，具有广阔的应用前景。

对于特大建筑空间，由于体量大，早期反射声少，界面反射声到达时间长，因此，其声场呈现与厅堂建筑声场的诸多区别。对此，国际声学界仍缺乏系统深入的研究。新建的特大型高铁车站候车厅的空间体量巨大，通常达到百万立方米级别，属于超大体积空间。本项目以大型高铁客站候车厅为例，通过对特大型高铁站高架候车厅声环境的现场测量和主观问卷调研，以及声场计算机仿真和主观听音评价试验，分析特大空间建筑声场与经典扩散场的区别，在此基础上，探讨了建立在扩散场理论基础上的一系列经典室内声学计算公式应用于特大空间建筑的适用性问题。并以铁路大型客站候车厅为例，探讨特大空间建筑声环境的测量方法及特大空间建筑声环境评价指标。研究表明旅客对声环境的总体评价与环境的安静程度和公共广播系统的播音清晰度具有显著相关性，理想的声环境除了保证播音清晰度外，尚需较低的环境噪声级。候车厅的声学环境测量宜采用公共广播系统的扬声器作为激励声源。项目进而探讨了将先进的电声学和建筑声学技术手段有机结合，营造良好声舒适环境的措施。分别从控制候车厅空间体量与比例、室内吸声降噪处理、隔声设计、空调等设备的噪声与振动控制、电声系统设计、声学指标（STIPA，EDT，SN）及其建议值等几方面给出建议，形成铁路客站候车厅声环境设计导则。项目的研究成果将为高铁客站声环境设计标准的建立提供基础科学数据，可直接用于指导高铁客站建筑声环境设计，并为其它特大空间建筑的声环境研究和设计提供参考，具有广阔的应用前景。