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球幕影院的室内声学处理以及设备安装

  球幕投影是指使用一台或多台投影机,在球形屏幕上投影出完整连续的画面。球幕投影可以表现出高分辨率、大视角范围的显示效果,可以给观众带来新颖的视觉体验,让观众感受到强烈的视觉震撼和身临其境的感觉。球幕投影技术目前主要应用在大型球幕影院(数字天文馆)、大型科技馆、球形广告。球幕投影技术的另外一个主要应用是模拟仿真领域。

一、室内的声学处理

球幕影院其顶部为半球体结构,在声学方面存在声音聚焦以及整个空间的吸声降噪处理问题。

根据影院的建筑结构,为了满足室内的吸声降噪效果,在球体内顶部,设置了50多个悬挂的吸声体,以破坏由于球形面声音反射形成的聚焦,解决了声音聚焦问题。在观众厅和球体下方的墙体通过采用穿孔板与空腔吸声体进行不同组合设置,地面采用地毯铺设,从而吸收了影院内的高、中、低频声音,保证了影院内声音播放的清晰度。

1、声音聚焦处理

由于剧院顶部位球形结构,在观众厅内会形成声音聚焦,为此我们在顶部垂直吊挂两种规格不同的吸声体(见图1、图2),吸声体横竖间隔排列布置,以吸收和破坏声音的聚焦。


 

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                                                  图1 顶部空间吸声体布置          图 2 球幕影院剖面图


由于球形屏幕为微孔铝板。所以影院对室内的光学要求是所有背景材料必须为亚光黑色,以防止光线反射影响电影播放质量。在球体内壁结构上先喷涂亚光黑漆,然后在面上铺设亚光黑色薄膜,以吸收室内的中频声音和满足影院的光学要求。

在背景墙施工中采用穿孔板与空腔吸音体组合结构进行墙面装饰。穿孔板吸声结构中放入吸声材料后,就组成了阻抗复合吸声结构。吸声材料在板后空腔中的放置方案有三种:①吸声材料紧贴穿孔板内壁而和刚性壁间留有一定空腔;②吸声材料与穿孔板内壁间和刚性壁间都留有空腔;③吸声材料紧贴刚性壁而和穿孔板内壁间留有一定空腔。穿孔板吸声结构中加装吸声材料后,增加了孔颈附近空气的阻力,因而可以提高吸声系数并加宽了吸声频带。显然,吸声材料越靠近穿孔板,吸声效果也就越明显,因而在工程实施中进行吸声处理时,采用第一种方案吸声效果最佳。

在背景墙施工采用的是第一种施工工艺,在钢骨架内设黑色空腔吸声体,外封穿孔水泥纤维板(见图3),以吸收中高频及低频的声音,在工序上先对穿孔水泥纤维板进行喷黑漆,待油漆干后再进行封板,以防止封板后喷涂堵塞孔洞。

 

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3 空腔吸声体结构


观众厅内墙面采用钢骨架封穿孔水泥纤维板,外贴深蓝色吸声体饰面,以吸收高频及低频声音及满足室内装饰美观要求。地面采用地毯铺设。

二、设备安装

球幕影院的播放设备及球形屏幕整套系统均为美国进口。

首先,由于球形屏幕的骨架为铝合金骨架,屏幕为微孔铝板,球形屏幕骨架与土建钢结构环梁的连接,需要通过在钢环梁上焊接50个钢螺栓与屏幕骨架相连接。在该工序上,可利用激光经纬仪进行测量放线,在球幕剧院内倾斜24°的结构钢环梁(直径为19米)上部定出50个连接点,每个连接点间隔7.2°,并将50个钢螺栓焊接在连接点上,用于固定球型屏。

其次,在屏幕及设备的安装工艺上,要求室内温度控制在23~25℃,湿度不得超过70%,且室内不允许有扬尘,以避免因温度和湿度的影响使屏幕及龙骨产生变形。为满足室内设备安装条件,在基层及涂饰工程完成后、球幕设备安装前,需对整个施工场地进行清扫和吸尘,地面基层刷封闭漆。然后在观众厅搭设超作平台(见图5),所用脚手架须除锈、除尘和刷漆,平台木板及木方均用新的材料铺设,以保证在使用过程中不会产生灰尘。在影院内均匀设置6台5匹的分体式空调和3台大功率抽湿机,设备房内设置1台空调和1台抽湿机,并在室内不同位置和高度设置8个干湿温度计以监测室内环境。

 

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操作平台区域平面图 操作平台剖面图

 

龙骨安装按圆形钢环梁的120°分别安装3跟弧形竖龙骨,并固定球形顶部的圆形构件,圆形构件是整个球幕龙骨连接和定位的关键。然后依次安装其它弧形竖龙骨和横撑龙骨,龙骨安装时螺丝不得拧死,待所有龙骨完成后,经测量和调整完毕后再进行紧固。

在整个球幕骨架安装完毕后,即进行屏幕的安装。屏幕为球形微孔铝板,在安装上有方向和顺序先后的要求。安装过程中施工人员必须用一次性湿纸巾把手擦拭干净、衣物保持洁净,以免污染屏幕。屏幕安装完毕后即进行最后的屏幕面层喷漆。喷射角度为20°~30°,并沿一个方向喷涂,以保证喷涂均匀和避免堵塞屏幕上的微孔。

 

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