淺談曹禺大劇院聲學措施的重要性

夏媛

【摘? ? 要】 介紹曹禺大劇院的項目概述、建聲設計指標、裝修用材的建聲要求、建聲檢測結果，進行分析總結。

【關鍵詞】 混響時間T30;語言清晰度D50;側向反射系數LF;本底噪聲NR

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

1? 項目概述

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、舞劇（芭蕾舞）、大型綜藝演出等。

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、舞劇（芭蕾舞）、大型綜藝演出，并能兼顧其它演出，具有優良的觀演條件，以擴聲系統為主要聲源。

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。舞臺開口：14.1 m×8.8 m，舞臺面高度比第一排觀眾席高1.00 m。臺口兩側觀眾廳內設置二道耳光;天花設二道面光天橋。池座觀眾席為全臺階形式，共19排，平均起坡為0.18 m;樓座共7排，平均起坡為0.47 m。觀眾席前部設固定式樂池。舞臺呈品字形，包括主舞臺、側舞臺和后舞臺。

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造型，從而保證場內有完備均勻的反射聲，保證場內沒有聲缺陷。對大劇院體型方面的分析和建議如下：

（1）大劇院頂面流暢優美，給予全場較為完備的頂面聲反射，臺口上部頂面聲學進行了弧度調整。

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

4? 大劇院的音質計算及用材說明

為了確保大劇院的音質指標達到設計所預期的要求，除控制觀眾廳的體量和平剖面體型之外，觀眾廳內各個界面的材料選擇、構造做法以及座椅的吸聲性能需要聲學控制。大劇院的具體建聲設計指標和用材說明如下：

4.1? 設計指標

（1）中頻滿場混響時間RT：1.50 s±0.10 s;

（2）側向反射系數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）廳內任何位置上不得出現回聲、多重回聲、顫動回聲、聲聚焦和共振等聲學缺陷。

4.2? 用材說明

（1）合理控制混響時間，并有足夠的低音比

地面：聲學設計要求地板面料為貼實材料，室內采用木地板，則必須注意將龍骨間隙填實，以避免地板共振吸收低頻。

吊頂：大劇院觀眾廳的吊頂應是一個封閉面，以避免產生耦合效應。建聲設計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。結合室內造型，吊頂采用GRG板（面密度≥40 kg/m2）。

墻面：大劇院觀眾廳側、后墻室內設計中采用木質材料，聲學對于材料的構造要求需要達到40 kg/m2的面密度要求，結合室內造型，墻面采用紅色GRG板（擴散造型，面密度≥40 kg/m2）。在擴散造型的基礎上，聲學建議在GRG板表面做微擴散處理（表面的肌理效果），微擴散的凹凸尺度需≥50 mm。

（2）墻面和頂面均具有高擴散性

大劇院的側墻和后墻均建議增加微擴散處理，側墻方面室內采用凹凸“水袖圖案”;后墻室內采用木質凹凸微擴散。

（3）觀眾廳座位的聲學要求

由于座椅的吸聲量占整個觀眾廳總吸聲量的比例最大（通常占到1/2?2/3），因此，觀眾廳內的混響時間指標起到決定性因素。單個座椅的吸聲量宜控制在表1所列數據范圍內。

5? 竣工后的音質檢測及分析

2017年03月29日，大劇院接受了竣工后最終的聲學測試，測試數據見表2。

5.1? 混響偏差的原因分析

測試結果表示，中頻混響時間為1.21 s（空場），低于設計值。

對于混響時間設計目標值和實際測試值的差距，筆者所在的團隊深入分析了原因：

（1）座椅的系數是在聲學要求范圍的低限，代入廠家座椅測試報告的數據后，可以看到混響時間也在設計目標值范圍的低限，中頻滿場1.38 s。

（2）聲學要求后墻做擴散措施，現場做成了吸聲措施，代入后墻材料的吸聲系數計算后，可以看到混響時間再會偏低0.2 s～0.3 s。

以上兩個原因造成了實際測試混響偏低的結果。

聲學建議把觀眾廳后墻的吸音板拆除，改做擴散造型。但經過使用，業主表示劇院主要是文藝演出為主，對現有的聲學環境表示滿意，因此，不做調整。

5.2? 噪聲控制過程

最終測試大劇院背景噪聲達到設計要求。

但是在施工竣工前的測試，由于機電專業并沒有采納聲學設計的消聲建議，導致大劇院初步測試時背景噪聲大大超標，大劇院本底噪聲為50 dB，回風口處甚至達到60 dB。聲學設計方根據現狀，提出了修整措施：

（1）回風段措施：①每條回風支管上安裝2節ZP-100消聲器;②每個回風支管進入劇院前安裝1個靜壓箱;

（2）機組措施：建議增加變頻器，以便降低風速;

（3）總計：回風管道上一共增加4節ZP-100消聲器和4個靜壓箱;機組上增加變頻器。

此時，業主和施工單位均感受到聲學措施的重要性，認真按照聲學設計方建議進行了整改，整改后得到了顯著效果，實測背景噪聲達到聲學目標。

綜上分析，工程設計中必須重視聲學要求的落實，注重和其他設計工種的交底工作、施工現場的交底工作、專業材料的審核工作，把建筑聲學咨詢設計實實在在地落實。

（編輯? ? 薛云霞）