第一章 绪论
1.1 研究背景
当今的中国愈加经济昌盛与文化繁荣，正如习近平总书记在首都体育馆与队员交流时，曾说过“好风凭借力，送我上青天，少年强则中国强，体育强则中国强”。体育建筑如春笋般快速发展，社会需求逐步从物质需求转化到文化需求，社会消费结构向健康、进取的方式转换，体育建设也紧跟步伐。
体育建筑跟随我国经济与文化的发展节奏，以稳态形式发展。总书记在十九大中提出我国的主要矛盾向美好生活方向转变，我国的体育事业由萌芽向普及，从竞技体育向全民健身发展，不断深入人心。近现代以来，Beijing 2008，Games of the XXIX Olympiad、EXPO 2010 以及第 16 界亚洲运动的举办，都为 2022 年冬奥会的成功申请奠定了坚实基础，同时也为我国的体育建筑发展迎来了新的机遇与挑战。
国内著名的国家体育场（National Stadium）、南京奥林匹克体育中心（Nanjing Olympic Sports Center）、深圳湾体育中心（ShenZhen Bay Sports Center）、上海八万人体育场（Shanghai Stadium）等一些体育建筑的成功兴建，为体育方向的建筑设计带来了新的机遇。从时间的发展方向上看，全国已紧跟浪潮纷纷开始对体育建筑进行投资设计；从空间的发展方向上看，也需要对设计手段与设计方式进行提升来满足空间上的需求；同样需要借助新的技术手段与合理的设计理念结合，来面临未来体育建筑发展方向上的新挑战。
表 1-1 展示了近几年间，随着全国居民收入的增加，消费支出逐步向文化、体育及娱乐业行业发展上比例增加的状况。根据数据可知，近几年国内居民在教育文化娱乐方面的消费支出所占比重得以提高，使得整个文化、娱乐、体育行业的发展趋势也得以提升，打开体育建筑行业发展的大门，为体育馆的建设发展带来机遇。
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1.2 研究目的及意义
1.2.1 研究目的
本文研究以带舞台多功能体育馆的室内音质环境作为研究对象。将典型的几个带舞台多功能体育馆选取为调查研究的主要区域。通过现场实地数据测量以及计算的方式进行研究分析，希冀以此得出带舞台多功能体育馆的音质优化策略。以下为主要的研究目的：
（1）通过国内外相关的文献研究、书籍、课题进行归纳总结，明确对于带舞台多功能体育馆的音质环境的研究内容及方法；
（2）根据现场数据测试、软件模拟等方式，观测馆内的声场变化情况，并判断馆内的音质环境以及作出音质评价，根据所存在的音质问题提出对应的影响因素及优化策略，并在此理论基础上指导具体的实际项目有较好的指导意义。
（3）建设前期并没有考虑到音质设计，缺乏相应的理论指导，并不明晰功能定位，导致后期在投入使用中产生不够满意的音质效果；根据前期的音质优化分析与计算机模拟，能更好的优化带舞台多功能体育馆的音质环境，为未来的实际项目提供相应的理论支撑。
1.2.2 研究意义
2021 年即将举办 The 14th National Games of the People's Republic of China（中华人民共和国第十四届运动会）和全国十一届残运会暨第八届特奥会，可以看出体育方面在国内具有很强的关注度。体育建筑从人群需求上看，有效结合空间特性进行设计。据此，本文结合音质设计的规范要求及评价指标，将体形设计与界面设计结合，利用计算机仿真模拟的方式对带舞台多功能体育馆的音质进行优化设计。
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第二章 带舞台多功能体育馆音质设计的基础研究
2.1 带舞台多功能体育馆概述
2.1.1 多功能体育馆
体育建筑有“场”、“馆”之间的区别，又有“专项”、“综合”之分。从场地需求而言，体育馆多为室内活动空间，体育场为大型的室外活动场地；从功能需求来看，体育馆可供单项或多项的体育比赛使用（除此之外，还可以举办一定的文娱活动）且配备有专门的体育设施，而体育场可供体育比赛和演出使用（有固定看台）并提供大量的座椅来满足需求[28]。从规模上可以通过人数来区分两者，如表 2-1 所示。
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“多功能体育馆”从之前单一功能发展到如今的多样功能的体育馆，在同一空间内满足多种功能需求，并以不同职能体系进行划分的主体建筑，其“多功能”性可从两个层面进行解读：从项目种类上而言，其运动项目种类较多；从功能需求而言，不仅要满足日常的比赛与训练功能之外，还要满足文艺活动、临时展览、各种娱乐活动等的使用[1]。
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2.2 带舞台多功能体育馆设计规范要求
对于带舞台多功能体育馆的音质设计，应根据不同的使用功能归纳总结相关的音质设计指标。主要参考以下规范：
2.2.1《体育建筑设计规范》JGJ 31-2003
第九章节指出音质设计的重要性，根据体育建筑的不同类别、等级性质、规模大小以及具体用途等来设计其音质指标；当体育建筑需要满足其它功能要求时，应以首要功能需求为主，并满足其音质设计要求；当对馆内的吸声与反射声以及声缺陷进行优化时，举办体育活动时，除了将扩声系统作为主声源外，应将自然声源作为主声源；体育建筑应满足允许噪声标准值；体育馆的混响时间可以根据实际情况按照馆内 80%的观众比例进行数据验收；其中。
2.2.2《剧场 电影院和多用途厅堂建筑声学设计规范 GB/T50356-2005
提出 STI（语言清晰度）、G 值（强度因子）、EDT（早期反射声）等音质评价指标对于多功能用途场馆音质优化的重要性，并强调要防止声缺陷与噪声的干扰情况。
观众厅的平面优化与剖面优化设计中以自然声源为主时，应使馆内的早期反射声分布更加均匀，控制声程差≤17m；并保障观众厅的每座容积控制在 3.5-5.0m3/座，每座升高差值 C 值≥120mm。
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第三章 带舞台多功能体育馆音质设计的调查研究 ...................... 24
3.1 渭南富平中学体育馆 ....................................... 24
3.1.1 建筑概况 ............................................ 24
3.1.2 音质设计要求 ........................................ 24
第四章 带舞台多功能体育馆音质设计的影响因素 ...................... 49
4.1 体形因素对音质的影响 ..................................... 49
4.1.1 平面形式 ............................ 49
4.1.2 顶面形式 .............................. 53
第五章 带舞台多功能体育馆的音质优化策略与手段 .................... 69
5.1 体形优化策略 .............................. 69
5.1.1 从平面角度出发 ........................... 69
5.1.2 从剖面角度出发 ......................... 72
第六章 带舞台多功能体育馆的案例实践
6.1 西安空军工程大学体育馆
6.1.1 建筑概况
西安空军工程大学体育馆（图 6-1）位于陕西省西安市灞桥区空军工程大学校区内，是兼具大型文艺演出和体育比赛功能的带舞台多功能体育馆。整个空间采用钢筋混凝土框架结构，顶部采用管桁架结构与复合保温板。馆内设计运用简洁的形象语言，主色调为蓝灰色，墙面采用横排铝合金方板和圆柱行扩散体有序排列。
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该馆总建筑面积约为 27660m2，建筑基地面积 12192m2，地上共 4 层，该馆高度约为 33.9m，座位数总计 4836 座，包含固定座位 3326 座，活动座位 1510 座。该馆的具体尺寸（图 6-2 所示）为 82m×44.1m，舞台空间的具体尺寸为 15m×44m；不仅能满足一定的文化娱乐活动，又要满足一定的比赛、训练等多功能的使用。
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结论与展望
在带舞台多功能体育馆的音质优化设计过程中，体形因素、界面因素对带舞台多功能体育馆的音质效果存在一定比例的影响。本文通过利用计算机仿真模拟软件（ODEON）对不同形态的带舞台多功能体育馆内的音质环境进行模拟，观测馆内的音质效果，并得出以下结论：
（1）在带舞台多功能体育馆的体形因素设计上，应掌握好宽度与进深比，充分利用直达声。注重其平面形式、顶面形式、舞台形式以及剖面形式对馆内音质上的影响，避免声缺陷的产生；对比赛空间的音质优化设计时，可将侧界面进行角度倾斜或者采用凹凸的不同形式，提高观众的听闻效果。当舞台位于馆内一侧，应对其平面尺寸的比例进行优化，对其相关界面进行吸声处理，避免回声、颤动回声的产生；对于环绕式带舞台多功能体育馆，可利用其顶部形式的优化来减少舞台上空声反射的距离。
（2）从界面优化上出发，结合室内设计选择合适的顶界面、侧界面以及底界面的形式，选用适宜的界面材料来优化舞台空间与比赛空间的音质效果，力求满足混响时间、语言清晰度、允许噪声等音质设计指标的要求。
（3）从音质评价指标上可以看出，对于中型带舞台多功能体育馆的中频混响时间控制在 1.5s-1.6s 左右具有较好的音质效果，语言清晰度 D50 控制在 55%之上有较好的清晰度；对于容积较大的带舞台多功能体育馆的中频混响时间控制在 1.7s-1.8s 左右有较好的音质效果，语言清晰度 D50 控制在 50%之上有较好的清晰度。
（4）对于带舞台多功能体育馆的声场优化，通过计算机仿真模拟，设定其各个界面材料的吸声系数与散射系数，根据馆内容积，观测其内部空间的音质环境的变化，并在设计前期通过软件的模拟及时调整优化方案，提高音质效果的同时也降低设计成本，并从技术方向为带舞台多功能体育馆提供了理论支撑。
参考文献（略）