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1、淮安大剧院建筑声学设计说明一、概述本项目位于淮安商务新城核心区，建筑设计师以独特的设计构思，结合城市自然环境，巧妙组合空间关系，最终为我们展现了一个独特的、与众不同的建筑组合。对于建筑声学设计来说，如何在最终的设计中将建筑设计者的意图与完美的声环境统一，是建筑声学设计的前提之一。淮安大剧院工程包括大剧院、文化展示区、影视娱乐区及配套商业设施等。建筑声学设计的重点是大剧院及其附属房间、影视厅及其附属房间。建筑声学设计的内容包括主要空间的音质设计和环境噪声控制。建筑声学设计依据主要为：1） 淮安市大剧院设计方案竞选书；2） 浙江大学建筑设计研究院设计的淮安大剧院建筑方案图纸；3） 剧场建筑设计规范
2、JGJ57-2000；4） 剧场、电影院及多用途厅堂建筑声学设计规范GB/T50356-2005；5） 电影院建筑设计规范JGJ58-2008；6） 设计者在以往建筑声学专业工作中获得的经验。1.1 音质设计概述1.1.1 大剧院该大剧院主要用途为：大型歌舞、交响乐、大型会议以及其它文艺演出。根据大剧场使用功能要求及国内外剧场实际使用情况，音质设计目标是：在使用舞台声反射罩时，完全采用自然声演出；歌剧演出时，对有实力的剧团，具备自然声演出条件；其它用途如话剧、地方戏剧、会议等，使用时采用扩声系统。追求清晰度与丰满度的平衡，保证清晰度的前提下，有良好的丰满度。在音乐演出时，由于使用声反射罩，将获
3、得更好的丰满度。声音亲切自然，明亮而有温暖感，有良好的空间感。无声学缺陷，无噪声干扰。剧场在声学方面，不仅要满足听众的要求，还需要满足演员的要求，因此，除观众厅外，舞台的声学效果也必须做好。在使用舞台声反射罩情况下，演员可以有很好的声学条件。在其它情况下，由于舞台空间巨大，演员难于获得声支持，需要电声系统的配合和帮助。1.1.2 影视厅影视娱乐区及配套商业用房位于用地西侧靠近四馆位置，与剧院相对独立，利于单独对外经营，并可为四馆及中心广场人流提供娱乐餐饮服务。影视娱乐区包括一间IMAX巨幕影厅、3间100座左右中型电影厅及一间50座VIP电影厅（配备休息室）。上述影视厅均按数字立体声影院设计。
4、电影院音质设计目标是：保证观众厅内有良好的清晰度，真实还原影片的声音重放效果；观众厅内无回声、多重回声、颤动回声、声聚焦和共振等缺陷。1.2 大剧院及影视厅基本情况1.2.1 大剧院大剧院观众厅的最大容座为1314座，其中池座762座（含残疾人座椅4座），一层楼座291座，二层楼座261座。观众厅设计有效容积约11620立方米，每座容积约为8.8立方米/座。观众厅平面大致呈钟形，观众厅最大宽度为31.8米，池座后墙距台口线（水平投影距离）为29.1米，两层楼座后墙距台口线（水平投影距离）均为32.2米。舞台口宽18米，高10米，设有活动台口。台口前部为升降乐池，面积约为100平米，可容纳双管乐
5、队演出。该大剧院的特点是注重舞台和观众的一体感，采用两层楼座包围着观众厅的形式。不仅营造出舞台和观众之间的亲密氛围，还增加了观众之间的交流，创造出好的观演气氛。两层楼座的栏板作为有效的声反射面，可有效增加池座前区的早期反射声。1.2.2 影视厅260人影视厅平面为21.46米13.35米，净高约5米；两个相邻的118人影视厅平面为16.12米9.24米，净高约5米；独立的118人影视厅平面为16.12米9.4米，净高约5米；96人影视厅平面为13.41米9.24米，净高约5米；50人VIP影视厅平面为8.74米9.91米（不含休息室），净高约5米。二、声学设计指标针对此剧院以及影视厅的特性，根
6、据前一章所述音质设计总体目标确定剧院及影视厅的声学设计客观指标如下。2.1 混响时间（RT）混响时间是房间音质最重要的客观参量之一。它的定义是，声源停止发声后，声能衰减60dB所需的时间。参考我国剧场建筑设计规范JGJ57-2000中对于声学设计的要求，根据剧场使用的要求及体积，在5001000Hz范围内剧场观众厅满场混响时间应符合表21的规定：剧场规范观众厅混响时间建议值 （5001000Hz满场） 表2-1使用条件观众厅混响时间歌舞1.31.6s话剧1.11.4s戏曲多用途、会议淮安大剧院按照其观众容量属于大型剧场建筑，根据其多用途的使用功能，同时参考国内外一些与该剧院规模相当的多用途剧场
7、的混响时间参数可以看出，该剧院中频满场混响时间设计值为1.3s较为合适。进行音乐会等大型纯音乐类演出的时候须使用声反射罩，当使用声反射罩时，混响时间将有0.2s的提高。根据电影院建筑设计规范JGJ58-2008，影视厅混响时间应根据实际容积按照公式或根据图表确定上限及下限值。影视厅实际容积只有待装修设计完成后才能明确，因此本报告根据建筑图纸计算的容积初步给出影视厅混响时间设计值，待装修设计阶段再进行深入。大剧院以及影视厅混响时间频率特性曲线的走势应该基本平直。但对于大剧院来说低频部分混响时间适当变长，低音比约为1.1，这对音乐的“温暖感”是很重要的。高频部分混响时间由于空气声的吸收可适当降低。
8、表2-22-3是大剧院及影视厅两个主要空间各频率混响时间的预期设计值。倍频程混响时间设计值 表2-2场所中心频率混响时间125250500100020004000大剧院（无声反射罩）1.601.401.301.301.201.10大剧院（有声反射罩）1.901.601.501.501.401.30影视中心各影视厅中频满场混响时间 表2-3房间名称500Hz满场混响时间设计值（s）260人影视厅0.30.55118人影视厅（三个）0.30.596人影视厅0.250.450人影视厅0.20.37备注：由于影视厅空间未完全确定，上述设计值应待装修设计时根据实际容积进行修正。2.2 早期衰减时间（ED
9、T）早期衰减时间定义为声源停止后声音最初10dB衰变所需的时间。EDT也是评价厅堂音质的重要参数之一。EDT与RT相比，它与上座率关系不大，至少在大型厅堂（1500座以上）中是这样。大型厅堂与小型厅堂相比，在最初的10dB衰变时间（约200ms）内，声波很少经受观众区反射。而且，在采用沙发椅的厅堂中，满场与空场声吸收之间的差异不会使中频EDT发生大的改变。2.3 明晰度（声能比，C80）用于评价音乐的明晰程度，它的定义是：早期声能（080ms）与后到（混响）声能（80ms）之比，即： (dB)C80反映了早期声和混响声比值的情况。如果C80是一个较大的正值，则音乐会听起来很清晰，但房间会比较沉
10、寂；相反，如果C80是一个较大的负值，则混响会较长，音乐听起来圆润，但不清晰。在不同的场所希望有不同的C80值，鉴于上文对该剧院的功能定位，剧院应有较好的清晰度，C80值宜在31dB之间，当使用声反射罩时C80可有适当的降低。2.4 强度指数（G）强度指数G的定义是：舞台上的一个无指向性声源在厅堂中某点产生的声压级，减去同一声源在消声室中发射相同声功率时在10m距离处测得的声压级。表示式为： dB式中，是10m距离处的自由场声压。强度指数主要由Gmid值决定。本剧院由于使用扩声系统，因此G值较低。2.5 背景噪声剧场观众厅背景噪声应足够低，应听不到演出以外的声音。为了达到要求，必须严格控制背景
11、噪声，需要采取特别的技术措施，由此将导致大幅增加建设投资。综合各种因素，确定淮安大剧院背景噪声为不大于NR25噪声评价曲线，即剧场建筑设计规范中甲等剧场要求。对于影视厅的背景噪声，在通风、空调设备和放映设备等正常运转条件下噪声级的限值为不大于NR30。为达到以上背景噪声的要求，需要对各房间围护结构的隔声量、设备噪声（如空调噪声）等进行控制。关于噪声控制的具体措施将在第四部分详述。三、音质设计措施3.1 音质设计原则对于一个音乐建筑，其成功的音质效果取决于听众的主观感受。一个公认为音质优异的厅堂，肯定具有最佳的客观声学参量。为获得最佳客观声学参量，需要通过符合声学原理的建筑措施来实现。对于非音乐
12、建筑，则需要根据其主要功能做出不同的设计。针对本方案剧院具体做到：l 语言清晰，满足会议、报告等用途；l 在观众席均能获得较强的来自舞台声源的直达声；l 早期反射声在观众席合理分布；l 观众厅的吸声量及其频率特性控制在合理的水平，以获得理想的混响时间及频率特性；l 观众厅各反射面有良好的扩散，避免由体形不当引起的声缺陷；l 使演员具有良好的自我听闻和相互听闻条件，即要求演员能很好听到自己的声音及其它演员（演奏员）的声音。l 剧场隔绝外部噪声的能力较强，内部对空调送风口噪声控制较好。针对影视厅具体做到：l 放映电影时，观众厅无回声、多重回声、颤动回声、声聚焦和共振等声缺陷；l 放映电影时，观众厅
13、有良好的清晰度，真实还原影片的声音重放效果。3.2 大剧院音质设计措施 3.2.1 大剧院观众厅吊顶观众厅吊顶是观众厅的主要反射面，其形状需满足给整个观众席提供早期反射声，有利于歌唱演员与乐池内的乐队以及乐队演奏员之间的相互听闻，有利于把乐队声适当地反射给观众席。考虑自然声演出需要，可采用舞台声反射罩，以改善前部观众区域听闻。台口附近的顶棚宜有较大面积的反射面，如果做成水平面极易与舞台面之间形成颤动回声，故应有一定的倾斜度，可向上倾斜48度。吊顶宜采用扩散造型，选用较为厚实、刚度大的板材，建议采用能根据造型预制的GRG板。GRG板以在我国新建的大型剧场中采用，如国家大剧院、上海东方艺术中心、河
14、南艺术中心等，均取得了良好的声学和装饰效果。在这里对做吊顶的GRG板有以下具体要求：l 顶棚面板要求厚度为30mm；l 板后龙骨有足够的刚度，吊点不宜过大；l 吊顶表面可有一些肌理造型，以利于更好的扩散反射声音。3.2.2 大剧院观众厅侧墙考虑到该剧院观众厅中部较宽（约32米），中前部观众区域较难获得充足的早期反射声。因此观众厅侧墙的装修设计应有利于整个观众席有丰富的早期反射声，尤其是台口附近的墙面，宜做成能覆盖观众席中前部区域的反射面。目前台口是易于扩散反射的弧形墙面，在此建议装修设计宜做有较均匀的小尺度的肌理，能使反射声均匀反射到观众席（见图3-1所示）。图3-1 观众厅台口处扩散肌理示意
15、图同时为了能起到很好的反射效果，减少对低频声的振动吸收，侧墙构造应做到较为密实，可使用面密度大于40kg/以上的成品反射板衬底，外贴装修面层材料。根据混响时间计算，约300平米的侧墙应做吸声处理，可采用穿孔木条板吸声结构（穿孔率15%）或阻燃织物软包吸声结构，建议侧墙做吸声的部位选在靠近楼座或池座后部的墙面。3.2.3 大剧院观众厅后墙观众厅后墙需要做声学处理主要有以下两个原因：1.根据观众厅混响时间的计算结果，观众厅后墙需做强吸声构造来调节混响时间；2.由于后墙为弧形面，易产成回声与声聚焦等缺陷，因此要做强吸声构造消除可能产生的回声。所做吸声构造的面积可根据建成以后的实测进行调整。以上两种情况本剧院均符合，因此需要对其部分后墙做吸声处理，可采用穿孔木条板吸声结构（穿孔率15%）与阻燃织物软包吸声结构间隔布置。3.2.4 大剧院地面观众厅地面应该是不吸声面层，综合考虑装饰效果及声学要求，可采用木地板，为防止木地板低频吸声，木地板下必须密实不留空腔。可采用混凝土地面上直接铺设木地板。
