1、博物馆建筑声环境概述

博物馆是储存一个地域人类历史文化遗产的重要宝库，也是展示社会文明发展的重要窗口。作为向公众开放的非营利性社会服务机构，它通过陈列、展览、保护文物来展示文化内涵，并承载着教育功能。在一定意义上，博物呢馆是一个国家经济发展水平、社会文明程度的重要标志。

根据以往经验，结合博物馆建筑的特点分析，博物馆建筑中需要解决的声学问题主要有以下几个方面：

l 声波对文物的伤害

博物馆的声学设计不同于一般厅堂的扩声设计，不仅需要考虑语言清晰度、声干涉等问题，而是避免声波对文物造成损伤。理论上，声波对文物会造成损害，并且这种损害是不可逆的。噪声对文物的伤害应根据文物的材质和新旧程度而定。纸质、木质、石质、金属质等文物都能够吸收声波，当声波穿透玻璃展柜到达文物的时候，使文物本身发生简正振动，长此以往必然对文物产生损伤。普通玻璃，包括钢化玻璃，其低频吸声系数高于高频吸声系数，而字画类文物的本征振动频率恰在低频范围内。因此，对字画展厅的玻璃需进行特殊声学处理，以提高声反射能力。

l 声场重叠

在博物馆的多媒体体验区内，往往多个展位具有声源设备。在人流量高峰时，存在多个声源设备同时启动的可能性。此时，若建筑声学设计不当或音频系统不加针对性处理，将使参观者在一个展区内听见多个展区的声场重叠，就会严重影响参观品质；更重要的是，重叠的声场将增加嘈杂感，就会降低博物馆的高雅性。

l 声聚焦

博物馆展厅的造型富有设计感，流线型设计大行其道。然而这种设计产生的凹面必然形成集中反射，使反射声聚焦在场馆内的某个区域，造成声音在该区域特别响的现象。声聚造成声能过分集中，使声能汇聚点的声音嘈杂，而其他区域听音条件变差，扩大了声场的不均匀度，严重影响参观者的听音条件。

l 颤动回声

博物馆的部分展厅，采用回廊式布局，两边的展示橱窗距离较近，且均为对声波有强反射作用的钢化玻璃，再加上对天花板和地板的处理方式随意，装修时没有布设吸音材料。如此，当展品需要与观众进行声频互动时，无论是吸顶式音箱还是壁挂式音箱，都不可避免地产生声波的持续平行反射，即颤动回声。这将严重影响语言清晰度，是灾难性的声学缺陷。

l 混响时间过长

混响时间过长是厅堂扩声中常见的声学缺陷。相比于剧场、会议室，博物馆内的人员较少，人体吸声作用有限，更没有座椅吸声的条件。故只能在建声材料上对混响时间加以调节。

根据赛宾公式，混响时间RT60=0.161V/Sa，其中a表示房间表面的平均吸声系数，V表示房间体积，S表示房间内部表面积。显然，V是一个相对常量，而S可以通过材料进行更改，a在大量使用玻璃材料的展馆内往往较小。以这些客观条件为基础，我们可以通过建声设计定量调节混响时间。

l 噪声控制

外部环境噪声控制，包括外部交通的噪声，博物馆的选址应远离高速路、机场、铁路线、车站、港口、码头等存在显著噪声影响的区域与振动噪声源；合理的设计外墙结构，外窗及幕墙结构，控制外部环境噪声对博物馆建筑内部的影响。

内部环境噪声控制，包括博物馆建筑内部水泵、空调机组等机械设备的噪声控制，导游讲解声，游客交谈声等。

l 音质控制

博物馆内部剧场、报告厅、研讨教室等音质要求较高房间的音质设计，保证有足够的响度、良好的语言清晰度。声场分布均匀，并无对听音形成干扰的音质缺陷。

2、博物馆建筑的声学设计指标

2.1混响时间

博物馆应有较低的混响时间，保证导游的讲解、游客交流和广播的语言清晰度。根据《博物馆建筑设计规范》JGJ66-2015中规定，公众区域，包括展厅、门厅、教育用房等公共区域混响时间宜符合下表中的规定。

注：特殊音效的3D、4D影院应根据工艺设计要求确定混响时间。

3.2 噪声控制

博物馆建筑的室内允许噪声级应符合下表的规定：

注：①特殊安静要求的房间指报告厅、会议室等；有一般安静要求的房间指一般展厅、研究室、行政办公及休息室等；无特殊安静要求的房间指以互动性展品为主的展厅、实验室等。

②对邻近有特别容易分散观众听讲解注意力的干扰声时，表中的允许噪声级应降低5dB。

③室内允许噪声级应为关窗状态下昼间和夜间时段的标准值。

3.3 隔声要求

博物馆建筑不同房间围护结构的空气声隔声标准和撞击声隔声标准应符合下表的规定：

注：①产生噪声的房间系指产生噪声的以操作为主的展示室、学生活动室等以及产生噪声与振动的机械设备用房。

②博物馆建筑的空间布局，应结合功能分区的要求，将安静区域与嘈杂区域隔离。

③对产生噪声的设备应采取隔振、隔声措施，博物馆内的机电设备，如空调机组、通风机组、冷水机组、冷却塔、柴油发电机组等设备，均应选用低噪声产品，并宜将其设于地下。

④公众区域应避免产生声聚焦、回声、颤动回声等声学缺陷。

3、博物馆建筑声学设计要点

3.1综合大厅

综合大厅作为博物馆的重要组成部分，是参观过程中首先接触的部门，因此综合大厅在某种程度上肩负着塑造博物馆良好形象的重任。同时，参观人员在综合大厅停留时间相对较长，因此综合大厅内部声环境的优劣会极大地影响参观人员的总体感受。

综合大厅面积较大，人员较为密集。要求室内中频混响时间不大于1.6s，室内噪声水平小于55 dB（A）。因此需要在综合大厅顶棚和四周墙面安装吸声材料，尽量少使用或不使用反射类材料。天花墙面建议采用平均吸声系数宜≥0.60的吸声材料。综合大厅的隔墙及楼板的计权隔声量空气声隔声应≥50dB,层间楼板计权标准化撞击声压级≤65dB。

4.2展厅

展示区应避免产生声聚焦、回声、颤动回声等声学缺陷。展示区活动区域的混响时间是声学效果的重要指标，一般情况下宜短不宜长，室内有良好的语言清晰度，听音清晰有力，根据展示区的容积大小设计500-1000HZ混响时间按博物馆一般公共活动区域混响时间范围上限的要求RT≤1.6s。

展示区活动区域的顶棚和墙面宜做吸声处理，以改善展示区活动区域的声环境质量，给参观人群以宁静舒适的感觉，其顶棚平均吸声系数宜≥0.70，墙面吸声的平均吸声系数宜≥0.60。展示区的隔墙及楼板的计权隔声量空气声隔声应≥45dB,层间楼板计权标准化撞击声压级≤65dB。

4.3课堂

课堂是以语言类为主的声学空间，所以语言的清晰度就显得非常重要。而语言的清晰度和混响时间的长短以及响度的大小相关联。在响度一定的情况下，混响时间短清晰度越高。但混响时间过短声音有缺乏丰满度，所以课堂的中频混响时间控制0.8s左右适宜。课堂的隔墙及楼板的计权隔声量空气声隔声应≥50dB,层间楼板计权标准化撞击声压级≤65dB。

在讲台两侧和顶部设置反射面，将声音反射至教室后部，可以提供后排座位的声压级，从而改善这些座位的语言可懂度。为了避免颤动回声和驻波等声学缺陷现象，平行的墙面应该尽量做得凹凸不平，并布置反射扩散体，来增强反射声并利于声场均匀。或者将一面墙布置吸声材料，另一面墙不布置吸声材料从而避免声学缺陷。

由于顶棚可以把声音反射给听众而不受到遮挡，因此，顶棚靠近讲台的部分应尽量不设置吸声材料，以便均匀的把早期反射声分布到各个方向。顶棚后部由于易于使反射声延时太长，因此一般要做吸声处理。

4.4咖啡区、博物馆商店

咖啡区、博物馆商店允许噪声级不得高于55（dBA），保证厅内有较低的噪声级、良好的语言清晰度，为顾客提供安静的购物、交流环境。为打造商店良好的声环境，语言清晰度应设定为60%～70%。商店要达到较好的声环境和语言清晰度，应安装吸声顶棚；吸声顶棚面积不应小于顶棚总面积的75%；顶棚吸声材料或构造的降噪系数（NRC）≥0.60，中频（500—1000Hz）混响时间应在1.0±0.1s。同时要避免商店内的噪声对其他区域的干扰，咖啡区、博物馆商店的隔墙及楼板的计权隔声量空气声隔声应≥45dB,层间楼板计权标准化撞击声压级≤65dB。

4.5贵宾厅

贵宾厅是作为接待客人之用，根据贵宾厅的用途，需要满足一定的语言清晰度，并且无明显回声、颤动回声等音质缺陷，对其要采用强吸声措施，降低室内混响时间，保证厅内语言清晰度。根据贵宾室的面积大小，室内混响时间应控制在0.6±0.1s。贵宾厅的隔墙及楼板的计权隔声量空气声隔声应≥50dB,层间楼板计权标准化撞击声压级≤65dB。建筑声学建议天花可采用降噪系数（NRC）≥0.60的吸声材料或构造，语言清晰度可达到60%以上，适合小型会议、谈话使用。

4.6办公用房

办公用房应主要注意房间内的语言私密性和其室内的背景噪声控制，相邻办公室之间的隔墙应延伸到吊顶棚高度以上，并与承重楼板连接，不留缝隙。要求其背景噪声水平小于40dB，办公室房间外的走廊吊顶内，不应设置有振动和噪声的机电设备，混响时间在0.5-1.0s，上空应设置吸声材料或吸声构造，吸声材料降噪系数（NRC）应不小于0.60。

4.7室内空调、送回风系统消声处理

室内通风系统的空气动力性噪声是室内噪声重要组成之一，为降低室内噪声，避免噪声的影响，室内空调、送回风系统应采取必要的消声处理，根据声源噪声及风道内空气气流的附加噪声，并考虑了噪声衰减后，与使用房间或周边环境允许的噪声标准的差值，结合其噪声的频谱特点，选择消声器型式和段数。通风系统有消声要求的通风空调机组的进出口风管上至少应设置一段消声器，以防止风管出机房后一些部件的隔声不力所引起的传声。当机房外的风道有足够的直管长度时，其余的消声器宜设于此风道上（主管和支管）。

当所有消声器均设于机房内时，从消声器至风道出机房围护结构之间的风道应做好隔声处理，防止机房噪声二次传入风管。当一个通风系统带有多个房间时应尽量加大相邻房间风口的管路距离，当对噪声有较高要求时，宜在每个房间的送、回风及排风支管上进行消声处理，以防止房间串声。声学要求高的房间应设置独立的空调通风管道。

4.8设备机房减振处理

产生噪声的建筑服务设备等噪声源（空调机房、水泵房、变压器室）宜单独设置在建筑之外。这些设备在运行时产生的噪音会通过机房的围护结构进行固体传导或者空气传播影响到机房外部一些功能区的正常运行。为减小上下层的相互影响，应加强楼板的隔声处理，机房内壁表面应设置吸声处理。置于屋顶层的机械设备（空调机组、冷水机组等）应避免与屋顶的直接连接，采取相应的减振处理，必要时应采取声屏障或隔声罩等处理。