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浅谈曹禺大剧院声学措施的重要性

2018-02-26夏媛

演艺科技 2018年11期

夏媛

【摘    要】 介绍曹禺大剧院的项目概述、建声设计指标、装修用材的建声要求、建声检测结果,进行分析总结。

【关键词】 混响时间T30;语言清晰度D50;侧向反射系数LF;本底噪声NR

文章编号: 10.3969/j.issn.1674-8239.2018.11.007

1  项目概述

曹禺大剧院建在遍植梅树的“梅花岛”上,中式化的剧院建筑、与湖中的倒影相得益彰,落落大方的景观桥气势磅礴。总用地面积117 875 m2,总建筑面积16 308 m2,室外工程面积85 939 m2,工程于2017年3月竣工。建成后的曹禺大剧院可满足歌剧、舞剧(芭蕾舞)、大型综艺演出等。

2  大剧院的建筑概况

大剧院定位为中型乙等剧院,主要满足歌剧、舞剧(芭蕾舞)、大型综艺演出,并能兼顾其它演出,具有优良的观演条件,以扩声系统为主要声源。

大剧院容座为1 252座,观众厅长约26.4 m~28.2 m;宽约16.8 m~31.3 m;平均高约12.8 m。舞台开口:14.1 m×8.8 m,舞台面高度比第一排观众席高1.00 m。台口两侧观众厅内设置二道耳光;天花设二道面光天桥。池座观众席为全台阶形式,共19排,平均起坡为0.18 m;楼座共7排,平均起坡为0.47 m。观众席前部设固定式乐池。舞台呈品字形,包括主舞台、侧舞台和后舞台。

3  大剧院的体型控制

大剧院需要控制合适的体量、控制合适的人均体积、控制美观合理的室内造型,从而保证场内有完备均匀的反射声,保证场内没有声缺陷。对大剧院体型方面的分析和建议如下:

(1)大剧院顶面流畅优美,给予全场较为完备的顶面声反射,台口上部顶面声学进行了弧度调整。

(2)墙面的GRG反射板上设计了“水袖造型”凹凸造型,色彩上红色和白色相间,浓郁中国风,庄重大气。声学给与了扩散造型角度建议,带来较为丰富的扩散效果。

4  大剧院的音质计算及用材说明

为了确保大剧院的音质指标达到设计所预期的要求,除控制观众厅的体量和平剖面体型之外,观众厅内各个界面的材料选择、构造做法以及座椅的吸声性能需要声学控制。大剧院的具体建声设计指标和用材说明如下:

4.1  设计指标

(1)中频满场混响时间RT:1.50 s±0.10 s;

(2)侧向反射系数LF:15%~35%;

(3)语言清晰度D50≥0.5;

(4)本底噪声:NR-30;

(5)每座容积:7 m3/人~9 m3/人;

(6)厅内任何位置上不得出现回声、多重回声、颤动回声、声聚焦和共振等声学缺陷。

4.2  用材说明

(1)合理控制混响时间,并有足够的低音比

地面:声学设计要求地板面料为贴实材料,室内采用木地板,则必须注意将龙骨间隙填实,以避免地板共振吸收低频。

吊顶:大剧院观众厅的吊顶应是一个封闭面,以避免产生耦合效应。建声设计要求在屋架荷载允许的条件下,盡可能采用较为厚重的反射型天花,以避免过多的低频声能被吸收。结合室内造型,吊顶采用GRG板(面密度≥40 kg/m2)。

墙面:大剧院观众厅侧、后墙室内设计中采用木质材料,声学对于材料的构造要求需要达到40 kg/m2的面密度要求,结合室内造型,墙面采用红色GRG板(扩散造型,面密度≥40 kg/m2)。在扩散造型的基础上,声学建议在GRG板表面做微扩散处理(表面的肌理效果),微扩散的凹凸尺度需≥50 mm。

(2)墙面和顶面均具有高扩散性

大剧院的侧墙和后墙均建议增加微扩散处理,侧墙方面室内采用凹凸“水袖图案”;后墙室内采用木质凹凸微扩散。

(3)观众厅座位的声学要求

由于座椅的吸声量占整个观众厅总吸声量的比例最大(通常占到1/2?2/3),因此,观众厅内的混响时间指标起到决定性因素。单个座椅的吸声量宜控制在表1所列数据范围内。

5  竣工后的音质检测及分析

2017年03月29日,大剧院接受了竣工后最终的声学测试,测试数据见表2。

5.1  混响偏差的原因分析

测试结果表示,中频混响时间为1.21 s(空场),低于设计值。

对于混响时间设计目标值和实际测试值的差距,笔者所在的团队深入分析了原因:

(1)座椅的系数是在声学要求范围的低限,代入厂家座椅测试报告的数据后,可以看到混响时间也在设计目标值范围的低限,中频满场1.38 s。

(2)声学要求后墙做扩散措施,现场做成了吸声措施,代入后墙材料的吸声系数计算后,可以看到混响时间再会偏低0.2 s~0.3 s。

以上两个原因造成了实际测试混响偏低的结果。

声学建议把观众厅后墙的吸音板拆除,改做扩散造型。但经过使用,业主表示剧院主要是文艺演出为主,对现有的声学环境表示满意,因此,不做调整。

5.2  噪声控制过程

最终测试大剧院背景噪声达到设计要求。

但是在施工竣工前的测试,由于机电专业并没有采纳声学设计的消声建议,导致大剧院初步测试时背景噪声大大超标,大剧院本底噪声为50 dB,回风口处甚至达到60 dB。声学设计方根据现状,提出了修整措施:

(1)回风段措施:①每条回风支管上安装2节ZP-100消声器;②每个回风支管进入剧院前安装1个静压箱;

(2)机组措施:建议增加变频器,以便降低风速;

(3)总计:回风管道上一共增加4节ZP-100消声器和4个静压箱;机组上增加变频器。

此时,业主和施工单位均感受到声学措施的重要性,认真按照声学设计方建议进行了整改,整改后得到了显著效果,实测背景噪声达到声学目标。

综上分析,工程设计中必须重视声学要求的落实,注重和其他设计工种的交底工作、施工现场的交底工作、专业材料的审核工作,把建筑声学咨询设计实实在在地落实。

(编辑    薛云霞)