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1、1 设计面临挑战 清华大礼堂 ( 以下简称大礼堂 ) 坐落于清华大学校园的中心，占 地约 1000m2，改造前总建筑面积为 1843m2。大礼堂由美国建筑师 亨利墨菲设计，兴建于 1917-1921 年，为折衷主义风格，平面采 用希腊十字布局，顶部为罗马式穹顶 ； 具备公共演讲、学生活动、大 型会议、电影放映等众多功能。清华大礼堂与其周边的同时期建筑共 同组成的“清华大学早期建筑” ，于 1990 年 2 月 23 日被列入北京市 文物保护单位名录，并于 2001 年被列入第五批全国重点文物保护单 位名录 ( 图 1)。作为历史见证的重要物质载体，清华大礼堂在校友记 忆和情感中占有特殊的地位，
2、成为校园的精神象征 1。 在 90 年的历史中，大礼堂经历了数次战争、地震等灾害破坏， 年久失修，建筑局部已存在不同程度的损毁和结构隐患 ； 同时，随着 时代的发展，其因功能需求变化，建筑空间及设施也存在一定程度的 缺失。自建成至改造前，大礼堂已先后经历数次改造及修缮工作。例 如 ： 抗战时期为躲避日军轰炸，建筑穹顶绿色铜质外皮被刷上沥青 ； 1963 年，维修了电影机配电盘，并改造了局部电路 ； 1976 年唐山大 地震时，大礼堂整体安然无恙，只是出现局部裂缝，在此之后进行了 简单修补与加固 ； 1983 年，进行了电气整体改造 ； 1984-1985 年， 土木系测量实验室对建筑沉降情况进
3、行了观测，未发现明显沉降 ； 1990 年，为加固支撑观众厅地面楼板，在地下层原有柱间增加了大 量简易砖柱及短墙 ； 2001 年，为迎接 90 周年校庆，对大礼堂进行了 室内外整体大清洗。时至 2006 年，为迎接清华大学百年校庆，清华 大学建筑学院朱文一教授组织设计团队开始对清华大礼堂进行改造设 计研究； 2008 年 10 月，正式启动对大礼堂的修缮和改造设计项目 1)。 在项目改造设计过程中，主要面临以下 3 大挑战 ： 1) 如何适应当代观演需求。根据学校整体定位，改造后的大礼堂 将以学生观演活动和电影放映为主要功能，兼具会议、报告功能。而 改造前的清华大礼堂由于缺乏观演建筑必要的舞
4、台及其辅助空间，对 于观演功能定位存在一定的功能缺失。 如何在文物建筑保护的前提下， 通过改造设计，提升观演功能，成为该项目设计的最大挑战。 2) 如何解决声学难题。大礼堂长期存在的声学问题成为困扰学术 界的难题，先后有物理学家叶企孙以及声学专家李晋奎等对大礼堂的 厅堂音质问题进行了深入研究，我国的建筑声学研究即发源于此 2。 由于种种原因，虽经多次改造，但大礼堂依然存在声聚焦、听音不清 等声学问题 3。如何通过改造设计，彻底解决困扰已久的声学难题， 成为该项目设计的另一大挑战。 3) 如何实现文物整旧如旧。大礼堂经历近百年风雨，建筑整体保 存完好，但局部结构及构件已存在不同程度的损毁。尤其是
5、观众厅楼 以文物建筑保护为核心理念 的清华大礼堂改造 A Study on the Renovation of the Auditorium at Tsinghua University 朱文一 Zhu Wenyi 张弘 Zhang Hong 王丽娜 Wang Lina 作者单位 清华大学建筑学院 ( 北京，100084) 收稿日期 2014/05/26 摘 要 介绍以文物建筑保护为核心理念的清华大礼堂改造项 目设计及实施过程，在对建筑现状进行细致勘察和评 估、鉴定的基础上，深入挖掘并全面提升其文物价值； 在完整保持建筑室内外原有风貌前提下 ，采用适当的 修缮和改造技术手段，满足现代校园观演建
6、筑多功能 需求。并针对改造前面临的适应当代观演需求、解决 世纪声学难题、实现文物整旧如旧三大挑战，从保护 中设计观演空间、夹缝中矫正厅堂音质以及复原中修 缮建筑残损3个方面，深入剖析了改造设计过程。 关键词 清华大礼堂； 文物建筑保护； 功能提升； 声学改造 ABSTRACT The preservation of historic architecture occupies a central place in the process of design and implementation of the renovation of the Auditorium at Tsinghua Un
7、iversity. Based on a detailed survey and an evaluation of present situations of the Auditorium, its cultural value has been carefully studied, and proper tactics of rehabilitation and renovation adopted to meet the requirements of diverse function of modern theaters on condition that the original st
8、yle and features of the Auditorium be well maintained. This paper charts out three major challenges in this project: functional improvement, acoustic renovation, and historic restoration. KEY WORDS Auditorium at Tsinghua University; preservation of historic architecture; functional improvement; acou
9、stic renovation 建筑学报 2015 01 遗产保护 Heritage Preservation 094 板，已大面积损坏，经结构鉴定，建议整体 拆除重新砌筑 4。针对这一问题，如何在改 造设计中，在解决功能提升和声学改造两个 目标的同时，通过全面的文物建筑修缮，完 整呈现大礼堂原貌，成为该项目设计的又一 个挑战。 2 保护中设计观演空间 2.1 提升观演品质 大礼堂改造前的观众厅共有铸铁胶合板 座椅 1200 个，座椅排距为 850mm。对于 今天的观演需求，存在排距过小、斜坡地面 体验不舒适等问题。重建的观众厅地板保持 了原有 4 条斜坡通道的空间格局，保留了进 入大礼堂观众
10、厅时的空间体验。而在一层座 椅区则采用了台阶式布局，并依据视线分析 设计了台阶升起曲线，既避免了观演视线遮 挡，也改善了观众体验的舒适性 ( 图 2)。观 众厅一层座椅排距设计采用 950mm 间距， 尽管减少了座位数，但极大地提升了观众观 演的体验。同时，观众厅一层前 4 排座椅采 用 1050mm 间距，并在座椅后背专门设置 了灵活折叠的翻板桌，满足了演出时评委、 会议报告等功能需求。座椅设计专门考虑吸 声要求， 座椅色彩采用清华标志性的灰紫色。 低调的色彩营造出与清华大礼堂室内风格协 调的空间氛围 ( 图 3)。 由于改造前年久失修的室内暖气系统已 无法满足当代观演的环境品质需求，设计结
11、 合重筑的一层楼板结构，设置了座椅下送风 的中央空调系统，及其设备、管道空间以及 控制出风口噪音的静压箱。改造设计改善了 厅堂室内舒适性，同时降低了空调负荷及运 行能耗。 2.2 扩展舞台空间 改造前的大礼堂存在明显的功能性缺 陷，主要体现在舞台空间与观演主体功能配 套的辅助空间严重不足，如缺乏配套侧台及 后台空间等演出准备及换场必须的空间，以 及必要的接待、更衣、化妆、排练等辅助功 能用房。同时，改造前的专用卫生间过于狭 小，舞台声、光设备也无法满足现代观演需 求等。 舞台及其辅助空间的改造是清华大礼堂 改造设计在功能提升方面的重要体现。 首先， 改造设计采用独立钢拱及立柱构成的支撑结 构，
12、对受 1976 年唐山地震破坏断裂的砖拱 进行了加固处理 ( 图 4)。钢结构独立于建筑 1 清华大礼堂改造后外观 3 清华大礼堂观众厅 3-1 改造前 3-2 改造后 4 针对断裂砖拱的加固处理 4-1 舞台砖拱加固隔墙的装饰纹样设计 4-2 采用独立钢拱结构对原清华大礼堂舞台出现裂缝的砖拱进行加固 3-13-2 4-1 4-2 2 清华大礼堂改造后中轴剖面 095ARCHITECTURAL JOURNAL 原有结构， 符合文物建筑保护的可逆性原则。 用穿孔吸声欧风板作为隔墙，既作为新舞台 的吸声面，也为暖通、电气专业管线提供了 隐蔽布置空间。同时，隔墙将原有舞台分隔 为南、北两部分。其中，
13、北侧部分被设计为 舞台后台及侧台、专用卫生间等舞台必须的 辅助空间，巧妙地解决了演出准备空间缺乏 的难题。同时，在保留原舞台背景精美木雕 的基础上，改造设计还增设了二层化妆间和 排练室。在舞台设计方面，改造设计将舞台 向南侧延展了 3m，达到了舞蹈、合唱、话 剧等当代演出需求的舞台规模。改造设计还 在观众厅二层东西两侧及南侧增加了声光、 电脑控制室和放映间，满足了观演及电影放 映等功能需求 ( 图 5、6)。 其次，改造设计依据清华大礼堂舞台尺 寸，专门定制了临时舞台钢架，并将支撑结 构置于舞台两侧，与保留墙体相互脱离 ( 图 7)。舞台钢架设计满足专业灯光和音响以及 空调等当代演出要求，同时
14、对钢架采用黑色 表面处理，尽可能减小对大礼堂保留室内空 间的视觉影响 ( 图 8)。改造设计在舞台和整 个观众厅系统布置了专业照明和音响等现代 设备。在照明设计方面，改造设计根据清华 大礼堂室内极富特色的穹顶和拱顶空间的特 点，采用重点局部照明方式，突出刻画空间 5 清华大礼堂改造后观众厅一层平面6 清华大礼堂改造后观众厅二层平面 7 清华大礼堂改造舞台钢架设计剖面 8 清华大礼堂观众厅北侧空间改造前后效果对比 8-1 改造后 8-2 改造前 9 清华大礼堂改造后舞台照明灯具 8-29 8-1 建筑学报 2015 01 遗产保护 Heritage Preservation 096 10 清华大
15、礼堂改造后地下卫生间及休息厅平面 众厅室内的大穹顶和四面拱顶等凹弧面产生 了声聚焦现象，使得室内声场不均匀，从而 破坏室内音质 ； 二是室内空间界面密实、光 滑，缺少吸声及反射，由此产生回声、多重 回声、颤动回声、共振等声缺陷。观众厅空 间混响时间超过 2.5s，导致严重的听音不清 问题，直接影响讲演、会议等功能的听音要 求。此外，改造前的清华大礼堂还存在设备 噪声、放映机房噪声及外界环境噪声的干扰 等其他声学问题 5。 3.2 矫正与设计结合 由于大礼堂文物保护的要求，室内穹顶 原样保留、修缮，导致通常利用吊顶创造声 学效果的改造无法实现，这就加大了找寻最 优声学改造方案的难度。大礼堂改造后
16、的功 能定位是以演出为主，兼顾电影放映、会议、 讲演等。这些功能对观演空间的混响时间有 不同的要求，这也是困扰声学改造设计的主 要难点。对于歌唱、演奏等音乐演出功能， 大礼堂原有的超长混响时间是与之匹配的 ； 尽管对声音清晰度有一定的影响，但从总体 效果来看，多次反射声有利于体现声音饱满 度和厚实度。而对于讲演、会议等以讲话为 主的功能，长时间混响使观众无法听清讲话 人说的内容 ； 而对于电影放映，长时间混响 直接影响对对话语言以及轻微细节声音的表 现效果。改造设计最终确定减少空间混响时 间至 1.5s 左右，以同时满足各类活动对声 音的不同要求。 大礼堂改造设计采取了多种声学改造设 计策略。其中一项设计策略是，在充分利用 直达声的同时，通过在舞台台口吊顶及两侧 设置圆弧形声反射板，为观众席提供必要的 早期反射声，以增强听音效果。另一项设计 策略是，通过观众厅各界面的强吸声处理， 减少多次反射声的音质干扰，尽可能避免穹 顶和拱顶造成的声聚焦现象。观众厅坐席区 是清华大礼堂室内最大的空间界面。1 层和 2 层坐席区 1000 个座椅通过定
