建筑聲學(xué)案例分析

1、建筑聲學(xué)案例分析擁有完美的視聽效果的廣州歌劇院廣州大劇院由曾獲得“普利茲克建筑獎(jiǎng)”的英籍伊拉克女設(shè)計(jì)師扎哈哈迪德設(shè)計(jì)，宛如兩塊被珠江水沖刷過的靈石，外形奇特，復(fù)雜多變，充滿奇思妙想。而廣州大劇院的聲學(xué)設(shè)計(jì)大師，全球頂級(jí)聲學(xué)大師哈羅德馬歇爾博士，精心打造了廣州大劇院的聲學(xué)系統(tǒng)，使廣州大劇院傳遞出近乎完美的視聽效果。2014年4月被美國發(fā)行量最大的日?qǐng)?bào)今日美國評(píng)為2013年度"世界十佳歌劇院”。這是亞洲國家的劇院首次入選世界十佳歌劇院，也是廣州大劇院繼日前以第六位躋身英國每日電訊評(píng)選的“全球最壯麗的劇院”后獲得的又一榮譽(yù)。扎哈哈迪德是第一位獲得“普利茲克建筑獎(jiǎng)”的女設(shè)計(jì)師，馬歇爾則是國際

2、聲學(xué)界最高獎(jiǎng)“塞賓獎(jiǎng)”得主，也是負(fù)責(zé)巴黎音樂廳聲學(xué)設(shè)計(jì)的核心專家。兩位大師將他們的設(shè)計(jì)理念命名為“圓潤雙礫”，因?yàn)楦鑴≡簭耐庥^上看就像靜臥在珠江邊平緩山丘上的兩塊礫石，一大一小，一黑一白。隨著工程臨近收尾，“雙礫”造型已經(jīng)呼之欲出，由石材和玻璃鑲嵌而成的外墻顯得玲瓏剔透又不失凝重。衡量歌劇院的聲學(xué)條件主要有三個(gè)指標(biāo)：第一是進(jìn)場(chǎng)感，即哪怕在離舞臺(tái)最遠(yuǎn)的地方也能享受到聲學(xué)上的親近感；第二是清晰度，即不管坐在哪個(gè)座位上，都能將歌詞聽得清楚；第三是聲音優(yōu)美，即能感覺出聲音很豐滿，混響感很強(qiáng)。從測(cè)試效果來看，廣州大劇院就達(dá)到了國際一流劇院的聲學(xué)條件。內(nèi)部聲學(xué)設(shè)計(jì)根據(jù)馬歇爾大師的獨(dú)特研究采用“雙手環(huán)抱”式

3、看臺(tái)，此項(xiàng)設(shè)計(jì)為全球首創(chuàng)?！半p手環(huán)抱”，是指觀眾席看臺(tái)兩側(cè)的延伸部分和樓座挑臺(tái)交錯(cuò)重疊，從舞臺(tái)角度看來，猶如迎面伸來的兩只手臂。據(jù)介紹，此種設(shè)計(jì)的優(yōu)勢(shì)在于內(nèi)墻的形狀和角度有利于提供側(cè)向反射聲，同時(shí)避免回聲的干擾，從而使得混響音色既優(yōu)美又清晰。觀眾廳采用多邊形設(shè)計(jì)，樂池為“倒八字形”，有利于增加臺(tái)上演員和樂池演奏者的溝通。觀眾廳內(nèi)表面看起來很隨意沒有規(guī)律可言，但沒有一塊是隨意確定的，深化設(shè)計(jì)及施工中不可以任意改動(dòng)主觀眾廳內(nèi)的墻、天花板、看臺(tái)邊緣和觀眾席的分割攔板等的幾何形狀，內(nèi)表面基本上是一個(gè)聲反射表面這些稱之為聲擴(kuò)散元素，把反射聲擴(kuò)散開來。聲音擴(kuò)以后，分布就會(huì)均勻。為了滿足不同演出功能的需要，

4、根據(jù)以往大劇院裝飾的經(jīng)驗(yàn)，建議采取以下措施來調(diào)節(jié)室內(nèi)混響時(shí)間：與聲學(xué)單位及專家充分溝通后將劇場(chǎng)舞臺(tái)對(duì)面的墻面與天花交界處GRG預(yù)留凹槽用于懸掛升降吸音幕布的位置如果演出要求的混響時(shí)間要求降低，可以放下吸音幕布來降低室內(nèi)混響時(shí)間，做到在使用過程中也對(duì)混響時(shí)間進(jìn)行調(diào)節(jié)。二規(guī)律可求的。GRG的全稱是預(yù)鑄式玻璃纖維加強(qiáng)石膏，廣泛用于聲學(xué)要求較高的演出廳堂，能實(shí)現(xiàn)自由曲面，且具有較好的強(qiáng)度及抗沖擊力，其不易變形。根據(jù)樣板的制作，前廳則采用較薄的GRG掛板。這種材料實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)“流水經(jīng)過，不留一絲痕跡”的想法，完成后表面不留任何接縫，實(shí)現(xiàn)了大尺度、流暢、扭動(dòng)且表面光滑無縫的大體塊構(gòu)成。另外可以在聲音強(qiáng)度較大

5、區(qū)域范圍內(nèi)的天花上（一般會(huì)出現(xiàn)在舞臺(tái)臺(tái)口上方），在施工過程中預(yù)留出懸吊反聲體的吊點(diǎn)位置，通過對(duì)整個(gè)劇場(chǎng)的聲學(xué)測(cè)試的結(jié)果或在演出時(shí)某個(gè)區(qū)域聲音強(qiáng)度過大，可以在此處懸吊一定數(shù)量的反聲體對(duì)該處的聲強(qiáng)進(jìn)行反射，對(duì)該處的聲音強(qiáng)度進(jìn)行調(diào)節(jié)。負(fù)責(zé)歌劇院聲學(xué)設(shè)計(jì)的專家杜曉軍表示，經(jīng)過測(cè)試，廣州歌劇院的混響時(shí)間為1.6秒，與最初設(shè)計(jì)的目標(biāo)吻合。一般話劇演出或報(bào)告廳的理想混響時(shí)間是1秒，純交響樂演奏的理想時(shí)間是2秒，而歌劇院的聲效既要達(dá)到讓觀眾聽得清楚，又要保證伴奏音樂優(yōu)美，所以就定位在1.6秒。不規(guī)則的體形設(shè)計(jì)為聲學(xué)設(shè)計(jì)不但帶來驚喜,也帶來了挑戰(zhàn)。為了獲得第一次反射聲和混響聲的平衡，反射聲在空間內(nèi)的合理分布以及

6、合理的聲反射序列，經(jīng)過聲學(xué)設(shè)計(jì)的多番計(jì)算測(cè)試，結(jié)合建筑設(shè)計(jì)的反復(fù)修改，并制作了一個(gè)1:100的小模型來進(jìn)行聲反射的初步測(cè)試研究，終于得到了一個(gè)能延續(xù)扎哈哈迪德建筑風(fēng)格，計(jì)算機(jī)模型聲學(xué)測(cè)試又能達(dá)到設(shè)計(jì)理想值的廳堂。接下來就是聲學(xué)縮尺模型試驗(yàn)，設(shè)計(jì)要求嚴(yán)格按1:20的縮尺比建立觀眾廳和舞臺(tái)的聲學(xué)縮尺模型，模型界面用GRG材料制作，GRG石膏預(yù)鑄件是觀眾廳墻面及吊頂主要裝修材料。初步測(cè)試發(fā)現(xiàn)，多數(shù)測(cè)點(diǎn)的聲場(chǎng)均滿足要求，但其中有6個(gè)測(cè)點(diǎn)的脈沖響應(yīng)存在能量較集中的長延時(shí)反射聲。三維模型必須進(jìn)行修改，聲學(xué)設(shè)計(jì)建議在舞臺(tái)臺(tái)口兩側(cè)墻面、天花的某些部位增加了擴(kuò)散構(gòu)件。重新測(cè)試修改后的縮尺模型，各測(cè)點(diǎn)的聲脈沖響應(yīng)終于達(dá)到較滿意狀態(tài)。聲學(xué)縮尺模型試驗(yàn)結(jié)果為歌劇院的聲學(xué)設(shè)計(jì)提供了科學(xué)的依據(jù)。聲學(xué)設(shè)計(jì)也建立了室內(nèi)聲場(chǎng)三維計(jì)算機(jī)仿真模型進(jìn)行聲場(chǎng)分析。這些技術(shù)措施保證了大劇院的優(yōu)良音質(zhì)。廣州歌劇院實(shí)現(xiàn)了建筑設(shè)計(jì)和聲學(xué)設(shè)計(jì)的完美結(jié)合，建筑不規(guī)則的非幾何線性體形體現(xiàn)了未來建筑的動(dòng)態(tài)發(fā)展，不規(guī)則的體形打破傳統(tǒng)歌劇院觀眾廳的布局，靈動(dòng)行云流水般的室內(nèi)設(shè)計(jì)與聲學(xué)設(shè)計(jì)巧妙結(jié)合，不僅給觀眾帶來視覺上的享受，也保證了世界一流的聲學(xué)音質(zhì)效果。通過