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上海大剧院建筑声学设计 喻立天 建筑1001 100603125 上海大剧院简介 上海大剧院整个工期自1994年9月开始，至1998年8月。建筑设计由法国夏邦杰建筑设计及华东建筑设计研究院中标；室内设计方案，由美国史迪奥和天舍文公司中标。总建筑面积为62803平方米，总高度为40米，分地下2层，地面6层，顶部2层，共计10层。其建筑风格新颖别致，融汇了东西方的文化韵味。白色弧形拱顶和具有光感的玻璃幕墙有机结合，在灯光的烘托下，宛如一个水晶般的宫殿。 　　上海大剧院有近2000平方米的大堂作为观众的休闲区域，大堂的主要色调为白色，高雅而圣洁。大堂上空悬挂着由6片排箫灯架组合而成的大型水晶吊灯，地面采用举世罕见的希腊水晶白大理石，图案形似琴键，白色巨型的大理石柱子和两边的台阶极富节奏感，让人一走进大堂就仿佛置身于一个音乐的世界。 　　大剧场的建声要求极高，音响和灯光设备更具独特性能。音响系统选用美国JBL专业设备，灯光系统采用比利时ADB公司的顶级产品。舞台设备全部采用计算机控制，能满足世界上级别最高的剧团的演出要求。 剧院内部 建筑设计技术指标 技术指标 歌剧条件 交响乐条件 总体积V（m3） 13000 15000 单座容积V/N（m3/人） 7.5 8.5 最佳混响时间T60（s） 1.4±0.1 1.8±0.1 声场不均匀度△Lp（dB） ±3 ±3 本底噪声LA（dBA） ≤30 ≤30 反射面的处理 观众厅从前排至后排有高达5米的全台阶式起坡升高，提高了直达声响度；圆弧形波浪式吊顶天花板有效地将反射声均匀投向观众席；在池座内特别设计了两道兼作坐席分区的反射声拱板，增加了中区坐席的侧向反射声，相当于减小了观众厅的实际宽度，以起到鞋盒式传统平面形状的部分声学效果；观众厅两侧花岗岩墙板的下部侧墙及局部呈折板型起伏的红影木装饰侧墙面增强了厅内声波的扩散和反射；厅内两侧墙多挑出的3个阳台式包厢和2层3层挑出的S型拱板也都对观众厅内声音的扩散反射、均匀声场起到重要作用 反射声的处理 主舞台上有个大型音乐反射罩，它可以有效地避免演奏能量在大厅中散逸和吸收，将舞台演奏空间与观众厅包络成一个整体的观演空间，使演奏声能得到充分的利用和加强，厅内混响和声场均匀度也能得以提高 建筑结构的处理 在建筑结构上设计成采用隔声缝将观众厅和舞台完全隔开并对全部设备机房加以隔声、吸声处理，对空调机电设备均做隔振处理，并设置足够的管道消声器及消声弯头，以保证观众厅内达到低于25dB（A）本底噪声要求。 吸声材料的运用 在台口天花板上部、侧墙及后墙上部和包厢洞口部位设置约300平米的可电动升降或平移的吸声帘幕。当歌剧演出时，吸声帘幕吸收声能，使观众厅混响时间降到适合歌剧演出的1.3~1.4秒，而当演出交响乐时，则收起帘幕，减少厅内声吸收，同时在舞台上加设音乐反射罩，使厅内混响时间上升到1.8~1.9秒，达到了可变混响的效果。 吸声材料 吸声帘幕属于多孔有机纤维吸声材料。吸声帘幕具有防火性、可变吸声性、易安装、装饰性等基本特点。在很多实际工程中,都应用了吸声帘幕。为了更好地了解吸声帘幕的声学特性,笔者进行了一系列的声学测试,并初步了解到空腔、面密度等因素对吸声帘幕吸声性能的影响。多孔吸声材料是普遍应用的吸声材料,其中包括:离心玻璃棉、岩棉、矿棉等无机纤维材料;棉、毛、麻、棕丝或木质纤维等有机纤维材料。帘幕的吸声性能多孔吸声材料具有良好吸声性能的原因,不是因为表面的粗糙,而是因为多孔吸声材料具有大量内外连通的微小孔隙和孔洞。多孔吸声材料内部有大量的孔隙,当声波沿着这些孔隙进入材料内部时,与材料产生的摩擦作用将声能转化成热能,从而达到吸声的作用。因此,只有孔洞对外开口,孔洞之间互相连通,且孔洞深入材料内部,才可以有效地吸声。 声场模拟实验主要结果总会比较表 在上海大剧院的建声设计中由同济大学声学所协助进行了声场计算模拟分析，由清华大学协助作了1:10缩尺模型试验，目的是分析平剖面体形、验证设计并作音质评价。 音质参量 设计要求 声场模拟 1：10模型试验 现场测量