國家大劇院的聲學(xué)處理分析

1、這是一顆璀璨的明珠，蘊(yùn)含著激昂旋律，流淌著曼妙樂章。這是一顆璀璨的明珠，蘊(yùn)含著激昂旋律，流淌著曼妙樂章。這里是表演藝術(shù)的殿堂，承載民族文化復(fù)興的使命，匯聚世界藝術(shù)交流的碰這里是表演藝術(shù)的殿堂，承載民族文化復(fù)興的使命，匯聚世界藝術(shù)交流的碰撞。撞。 中國國家大劇院中國國家大劇院 中中國國家大劇院位于北京市中心天安門廣場(chǎng)西，人民大會(huì)國國家大劇院位于北京市中心天安門廣場(chǎng)西，人民大會(huì)堂西側(cè)，西長安街以南，由國家大劇院主體建筑及南北兩側(cè)的水堂西側(cè)，西長安街以南，由國家大劇院主體建筑及南北兩側(cè)的水下長廊、地下停車場(chǎng)、人工湖、綠地組成，總占地面積下長廊、地下停車場(chǎng)、人工湖、綠地組成，總占地面積11.8911.

2、89萬平萬平方米，總建筑面積約方米，總建筑面積約16.516.5萬平方米，其中主體建筑萬平方米，其中主體建筑10.510.5萬中國國萬中國國家大劇院標(biāo)志平方米，地下附屬設(shè)施家大劇院標(biāo)志平方米，地下附屬設(shè)施6 6萬平方米。總投資額萬平方米。總投資額26.8826.88億人民幣億人民幣。 國家大劇院主體建筑由外部圍護(hù)結(jié)構(gòu)和內(nèi)部歌劇院、音樂廳、國家大劇院主體建筑由外部圍護(hù)結(jié)構(gòu)和內(nèi)部歌劇院、音樂廳、劇場(chǎng)和公共大廳及配套用房組成。在地面層坐落著三幢建筑：歌劇場(chǎng)和公共大廳及配套用房組成。在地面層坐落著三幢建筑：歌劇院、音樂廳和劇場(chǎng)，它們由道路區(qū)分開，彼此以懸空走道相連，劇院、音樂廳和劇場(chǎng)，它們由道路區(qū)分開

3、，彼此以懸空走道相連，恍若在水面上的地面建筑是一個(gè)巨型殼體，覆蓋、庇護(hù)、包圍和恍若在水面上的地面建筑是一個(gè)巨型殼體，覆蓋、庇護(hù)、包圍和照亮著所有的大廳和通道。建筑物在水面中的倒影構(gòu)成了大劇院照亮著所有的大廳和通道。建筑物在水面中的倒影構(gòu)成了大劇院的外部景觀。的外部景觀。建筑介紹國家大劇院主體建筑戲劇院歌劇院音樂廳錄音室和座椅鈦金屬輕型屋蓋 如何防止雨點(diǎn)撞擊金屬屋面所產(chǎn)生的雨噪聲干擾 ？纖維素噴涂吸聲材料 為解決這個(gè)問題，在屋蓋底層采用纖維素噴涂防止雨噪聲的方案，即在屋蓋板下，噴涂一層25mm厚的K-13纖維素噴涂吸聲材料。實(shí)驗(yàn)顯示，未噴涂纖維素前，在雨強(qiáng)1mm/min的大雨下，雨擊隔聲量可達(dá)到

4、40dB，估算大廳室內(nèi)噪聲小于25dB(A)。 纖維素噴涂能夠大大提高屋蓋隔聲性能的主要原因是：一、纖維素均勻噴涂附著在屋蓋底的2mm厚鋼板上起到了一定的聲阻尼作用，改善了鋼板本身的振動(dòng)模式，較大提高了中低頻的隔聲性能。二、纖維素為密實(shí)顆粒狀粘稠材料，噴涂后起到了良好密封作用。 另外，纖維素噴涂材料具有良好的吸聲性能，據(jù)檢測(cè)，25mm厚纖維素噴涂層降噪系數(shù)NRC達(dá)到0.75。國家大劇院的屋蓋經(jīng)纖維素噴涂后,大廳內(nèi)混響明顯降低,語言清晰度明顯提高。另外,纖維素噴涂還具有良好的保溫隔熱作用,建筑節(jié)能效果明顯。戲劇場(chǎng)：材質(zhì)多重展示 戲劇場(chǎng)是國家大劇院最具民族特色的劇場(chǎng)，以中國紅為主色調(diào)，真絲墻面烘托

5、出傳統(tǒng)熱烈的氣氛。主要上演話劇、歌劇、地方戲曲等演出。 戲劇場(chǎng)觀眾廳設(shè)有池座一層和樓座三層，共有1035個(gè)席位（含站席）。 戲劇場(chǎng)觀眾廳墻面采用與音樂廳舞臺(tái)墻面類似的聲擴(kuò)散墻面，看上去象凸凹起伏的、不規(guī)則排列的豎條。大量不規(guī)則排列的凹凸槽整體上形成聲音的擴(kuò)散反射，可保證室內(nèi)聲場(chǎng)的均勻性，使聲音更美妙動(dòng)聽。 戲劇場(chǎng)的MLS聲擴(kuò)散墻面 戲劇場(chǎng)觀眾廳墻面采用了 MLS設(shè)計(jì)的聲擴(kuò)散墻面， 看上去象凸凹起伏的、不 規(guī)則排列的豎條，目的是 擴(kuò)散、反射聲音，可保證 室內(nèi)聲場(chǎng)的均勻性，使聲 音更美妙動(dòng)聽。其擴(kuò)散聲音的原理是，聲波到達(dá) 墻面的某個(gè)凹凸槽后，一部分入射到深槽內(nèi)產(chǎn)生 反射，另一部在槽表面產(chǎn)生反射，兩

6、者接觸界面 的時(shí)間有先后，反射聲會(huì)出現(xiàn)相位不同，疊加在 一起成為局部非定向反射，大量不規(guī)則排列的凹 凸槽整體上形成了聲音的擴(kuò)散反射。歌劇院：金屬網(wǎng)包出“稻草屋” 歌劇院內(nèi)部也用這樣的金屬網(wǎng)包裹著，但看上去卻不覺得有金碧輝煌的冰冷，聲音穿過金屬網(wǎng)后再反射回來，形成“自然聲”， 這樣就形成了視覺的弧形和聽覺空間的多邊形，做到了建筑聲學(xué)和劇場(chǎng)美學(xué)的完美結(jié)合。 即使在沒有麥克風(fēng)的條件下，舞臺(tái)上的聲音，臺(tái)下各個(gè)角落的觀眾都能聽到。 觀眾廳后墻是回聲的主要發(fā)源地，在后墻做了足夠的寬頻帶吸聲材料，為了與觀眾廳裝修風(fēng)格協(xié)調(diào)具體構(gòu)造，紫紅色絲布后面為玻璃絲棉吸聲材料大劇院主廳十分寬廣 國家大劇院的歌劇院 墻面上

7、使用了一種透 聲裝飾網(wǎng)，完美地解 決室內(nèi)視覺效果和聽 覺效果之間的矛盾問 題。這是一種金色網(wǎng) 子，看上去象優(yōu)美的 墻，但可以透過聲音。網(wǎng)是弧形的，聲音透過去 后的墻是長方形的，這樣就使視覺為弧形，而聽 覺為長方形，一舉兩得。這種網(wǎng)的設(shè)計(jì)在世界上 是第一次。 歌劇院金屬透聲裝飾網(wǎng)音樂廳：建筑和聲學(xué)的完美結(jié)合音樂廳吊頂 音樂廳觀眾廳的平面形狀是稍有弧度的鞋盒型，它可提供豐滿而渾厚的音質(zhì)。觀眾座席圍繞演奏臺(tái)布置，即樂隊(duì)和伴唱演員在中間，觀眾在周圍，在空間上形成對(duì)演奏臺(tái)中心的圍合。這樣的布局最大限度保證了觀眾聽到均勻的自然聲。 觀眾廳周邊以扁而寬的橢圓形柱廊環(huán)繞，在柱子背后有耦合空間，可提供晚期的混響

8、時(shí)間。觀眾廳的高度和形狀確保了有足夠的體積，因而混響時(shí)間自然可得到滿足。GRC墻板 GRC是由抗堿玻璃纖維、石英砂和高強(qiáng)水泥按一定配比，使用模具(噴射)制作，一體成型。其特點(diǎn)與GRG類似：質(zhì)量輕、防火環(huán)保、聲音效果好，使用壽命長、安裝方面等特點(diǎn)。板的圖案樣式與具體構(gòu)造同前GRG墻板類似。 音樂廳的墻面與吊頂在材質(zhì)方面達(dá)到了整體統(tǒng)一，同時(shí)較硬材質(zhì)的材料在低頻維持較長的混響，且GRC起伏的墻面對(duì)音樂廳的演奏聲音起到漫反射的作用，既兼顧了功能，又兼顧了美觀。MLS聲學(xué)墻 樂隊(duì)演奏臺(tái)周圍的墻是聲學(xué)墻，即按照數(shù)學(xué)理論精確地計(jì)算出來的墻面凹凸形狀，縮寫術(shù)語稱為“MLSMLS”，原意為“Mathematic

9、s Length Mathematics Length SequenceSequence”，此墻的作用是，高度擴(kuò)散反射，它可使樂師們有良好的相互聽聞，讓聲音均勻、柔和地反射、擴(kuò)散保證坐在每個(gè)位置的觀眾，都能聽到同樣優(yōu)質(zhì)的聲音。凹凸墻體的構(gòu)造為用雙層木板(12mm 2(12mm 2厚) )做出凹凸形狀，凸出部位里邊為密實(shí)的玻璃絲棉。音樂廳單側(cè)透明隔聲玻璃 音樂廳西側(cè)二層墻面上有一巨大 的參觀窗，人們?cè)谧呃冉?jīng)過時(shí)， 可以透過玻璃看到室內(nèi)音樂演出 的盛況。這是一塊特殊的玻璃， 特殊之處在于隔聲性和電控單反 性。由兩層隔聲玻璃組成，每層 玻璃都是厚重的夾膠玻璃，其隔 聲量達(dá)到Rw=55dB，相當(dāng)于20

10、cm厚 的鋼筋混凝土墻的隔聲效果，目的是防止觀眾廳外參觀人員的 噪聲干擾。另外，其中一層玻璃上覆有電子反光薄膜，演出 時(shí)，在電子控制下，玻璃為單面透光，走廊里的人可以看到演 出，而觀眾廳內(nèi)的人看到的是一塊黑玻璃。舒適的觀眾廳聲學(xué)軟座椅 國家大劇院的軟座椅，采用了 人體工程學(xué)設(shè)計(jì)，外形優(yōu)美， 安坐舒適。而且，軟座椅還具 有重要的吸聲作用。觀眾廳內(nèi) 大量的觀眾所形成的吸聲量是 不容忽視的，為了控制室內(nèi)吸 聲，座椅吸聲系數(shù)必須符合設(shè)計(jì)要求，座椅的聚氨酯內(nèi)填 料、織物面料、軟墊的面積、軟墊的厚度等都經(jīng)過了嚴(yán)格的 設(shè)計(jì)，一方面達(dá)到了觀眾廳吸聲的設(shè)計(jì)要求，另一方面坐人 時(shí)和不坐人時(shí)具有相同的吸聲系數(shù)，保證觀眾廳的室內(nèi)，在 空?qǐng)?、滿場(chǎng)、部分上座率等不同觀眾人數(shù)時(shí)，具有基本一致 的室內(nèi)聲學(xué)效果。錄音室“房中房” 彈簧減振隔聲結(jié)構(gòu) 國家大劇院的錄音室為“房中房”全浮筑結(jié)構(gòu)，隔振的關(guān)鍵技術(shù)在于“房中房”的支撐彈簧。彈簧采用子母簧、阻尼漿、防高頻失效橡膠墊等多項(xiàng)技術(shù)，在單個(gè)彈簧支撐10噸的條件下，該“房中房”浮筑結(jié)構(gòu)的撞擊聲聲壓級(jí)達(dá)到Lpn,w=32dB，與剛性支撐的撞擊聲聲壓級(jí)Lpn,w=78dB相比，可降低振動(dòng)噪聲46dB，是目前已知隔振效果最好的浮筑系統(tǒng)。 Z型輕鋼減振龍骨輕質(zhì)隔聲墻 為了保證國家大劇院的錄音室、演播室、琴房等輕質(zhì)隔墻的隔聲性能，采用了一種特殊結(jié)構(gòu)的Z型輕鋼減振龍骨,用于安