淺談曹禺大劇院聲學(xué)措施的重要性

夏媛

【摘? ? 要】 介紹曹禺大劇院的項(xiàng)目概述、建聲設(shè)計(jì)指標(biāo)、裝修用材的建聲要求、建聲檢測結(jié)果，進(jìn)行分析總結(jié)。

【關(guān)鍵詞】 混響時(shí)間T30;語言清晰度D50;側(cè)向反射系數(shù)LF;本底噪聲NR

文章編號(hào)： 10.3969/j.issn.1674-8239.2018.11.007

1? 項(xiàng)目概述

曹禺大劇院建在遍植梅樹的“梅花島”上，中式化的劇院建筑、與湖中的倒影相得益彰，落落大方的景觀橋氣勢磅礴。總用地面積117 875 m2，總建筑面積16 308 m2，室外工程面積85 939 m2，工程于2017年3月竣工。建成后的曹禺大劇院可滿足歌劇、舞?。ò爬傥瑁⒋笮途C藝演出等。

2? 大劇院的建筑概況

大劇院定位為中型乙等劇院，主要滿足歌劇、舞?。ò爬傥瑁?、大型綜藝演出，并能兼顧其它演出，具有優(yōu)良的觀演條件，以擴(kuò)聲系統(tǒng)為主要聲源。

大劇院容座為1 252座，觀眾廳長約26.4 m～28.2 m;寬約16.8 m～31.3 m;平均高約12.8 m。舞臺(tái)開口：14.1 m×8.8 m，舞臺(tái)面高度比第一排觀眾席高1.00 m。臺(tái)口兩側(cè)觀眾廳內(nèi)設(shè)置二道耳光;天花設(shè)二道面光天橋。池座觀眾席為全臺(tái)階形式，共19排，平均起坡為0.18 m;樓座共7排，平均起坡為0.47 m。觀眾席前部設(shè)固定式樂池。舞臺(tái)呈品字形，包括主舞臺(tái)、側(cè)舞臺(tái)和后舞臺(tái)。

3? 大劇院的體型控制

大劇院需要控制合適的體量、控制合適的人均體積、控制美觀合理的室內(nèi)造型，從而保證場內(nèi)有完備均勻的反射聲，保證場內(nèi)沒有聲缺陷。對大劇院體型方面的分析和建議如下：

（1）大劇院頂面流暢優(yōu)美，給予全場較為完備的頂面聲反射，臺(tái)口上部頂面聲學(xué)進(jìn)行了弧度調(diào)整。

（2）墻面的GRG反射板上設(shè)計(jì)了“水袖造型”凹凸造型，色彩上紅色和白色相間，濃郁中國風(fēng)，莊重大氣。聲學(xué)給與了擴(kuò)散造型角度建議，帶來較為豐富的擴(kuò)散效果。

4? 大劇院的音質(zhì)計(jì)算及用材說明

為了確保大劇院的音質(zhì)指標(biāo)達(dá)到設(shè)計(jì)所預(yù)期的要求，除控制觀眾廳的體量和平剖面體型之外，觀眾廳內(nèi)各個(gè)界面的材料選擇、構(gòu)造做法以及座椅的吸聲性能需要聲學(xué)控制。大劇院的具體建聲設(shè)計(jì)指標(biāo)和用材說明如下：

4.1? 設(shè)計(jì)指標(biāo)

（1）中頻滿場混響時(shí)間RT：1.50 s±0.10 s;

（2）側(cè)向反射系數(shù)LF：15%～35%;

（3）語言清晰度D50≥0.5;

（4）本底噪聲：NR-30;

（5）每座容積：7 m3/人～9 m3/人;

（6）廳內(nèi)任何位置上不得出現(xiàn)回聲、多重回聲、顫動(dòng)回聲、聲聚焦和共振等聲學(xué)缺陷。

4.2? 用材說明

（1）合理控制混響時(shí)間，并有足夠的低音比

地面：聲學(xué)設(shè)計(jì)要求地板面料為貼實(shí)材料，室內(nèi)采用木地板，則必須注意將龍骨間隙填實(shí)，以避免地板共振吸收低頻。

吊頂：大劇院觀眾廳的吊頂應(yīng)是一個(gè)封閉面，以避免產(chǎn)生耦合效應(yīng)。建聲設(shè)計(jì)要求在屋架荷載允許的條件下，盡可能采用較為厚重的反射型天花，以避免過多的低頻聲能被吸收。結(jié)合室內(nèi)造型，吊頂采用GRG板（面密度≥40 kg/m2）。

墻面：大劇院觀眾廳側(cè)、后墻室內(nèi)設(shè)計(jì)中采用木質(zhì)材料，聲學(xué)對于材料的構(gòu)造要求需要達(dá)到40 kg/m2的面密度要求，結(jié)合室內(nèi)造型，墻面采用紅色GRG板（擴(kuò)散造型，面密度≥40 kg/m2）。在擴(kuò)散造型的基礎(chǔ)上，聲學(xué)建議在GRG板表面做微擴(kuò)散處理（表面的肌理效果），微擴(kuò)散的凹凸尺度需≥50 mm。

（2）墻面和頂面均具有高擴(kuò)散性

大劇院的側(cè)墻和后墻均建議增加微擴(kuò)散處理，側(cè)墻方面室內(nèi)采用凹凸“水袖圖案”;后墻室內(nèi)采用木質(zhì)凹凸微擴(kuò)散。

（3）觀眾廳座位的聲學(xué)要求

由于座椅的吸聲量占整個(gè)觀眾廳總吸聲量的比例最大（通常占到1/2?2/3），因此，觀眾廳內(nèi)的混響時(shí)間指標(biāo)起到?jīng)Q定性因素。單個(gè)座椅的吸聲量宜控制在表1所列數(shù)據(jù)范圍內(nèi)。

5? 竣工后的音質(zhì)檢測及分析

2017年03月29日，大劇院接受了竣工后最終的聲學(xué)測試，測試數(shù)據(jù)見表2。

5.1? 混響偏差的原因分析

測試結(jié)果表示，中頻混響時(shí)間為1.21 s（空場），低于設(shè)計(jì)值。

對于混響時(shí)間設(shè)計(jì)目標(biāo)值和實(shí)際測試值的差距，筆者所在的團(tuán)隊(duì)深入分析了原因：

（1）座椅的系數(shù)是在聲學(xué)要求范圍的低限，代入廠家座椅測試報(bào)告的數(shù)據(jù)后，可以看到混響時(shí)間也在設(shè)計(jì)目標(biāo)值范圍的低限，中頻滿場1.38 s。

（2）聲學(xué)要求后墻做擴(kuò)散措施，現(xiàn)場做成了吸聲措施，代入后墻材料的吸聲系數(shù)計(jì)算后，可以看到混響時(shí)間再會(huì)偏低0.2 s～0.3 s。

以上兩個(gè)原因造成了實(shí)際測試混響偏低的結(jié)果。

聲學(xué)建議把觀眾廳后墻的吸音板拆除，改做擴(kuò)散造型。但經(jīng)過使用，業(yè)主表示劇院主要是文藝演出為主，對現(xiàn)有的聲學(xué)環(huán)境表示滿意，因此，不做調(diào)整。

5.2? 噪聲控制過程

最終測試大劇院背景噪聲達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

但是在施工竣工前的測試，由于機(jī)電專業(yè)并沒有采納聲學(xué)設(shè)計(jì)的消聲建議，導(dǎo)致大劇院初步測試時(shí)背景噪聲大大超標(biāo)，大劇院本底噪聲為50 dB，回風(fēng)口處甚至達(dá)到60 dB。聲學(xué)設(shè)計(jì)方根據(jù)現(xiàn)狀，提出了修整措施：

（1）回風(fēng)段措施：①每條回風(fēng)支管上安裝2節(jié)ZP-100消聲器;②每個(gè)回風(fēng)支管進(jìn)入劇院前安裝1個(gè)靜壓箱;

（2）機(jī)組措施：建議增加變頻器，以便降低風(fēng)速;

（3）總計(jì)：回風(fēng)管道上一共增加4節(jié)ZP-100消聲器和4個(gè)靜壓箱;機(jī)組上增加變頻器。

此時(shí)，業(yè)主和施工單位均感受到聲學(xué)措施的重要性，認(rèn)真按照聲學(xué)設(shè)計(jì)方建議進(jìn)行了整改，整改后得到了顯著效果，實(shí)測背景噪聲達(dá)到聲學(xué)目標(biāo)。

綜上分析，工程設(shè)計(jì)中必須重視聲學(xué)要求的落實(shí)，注重和其他設(shè)計(jì)工種的交底工作、施工現(xiàn)場的交底工作、專業(yè)材料的審核工作，把建筑聲學(xué)咨詢設(shè)計(jì)實(shí)實(shí)在在地落實(shí)。

（編輯? ? 薛云霞）