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浅谈江苏大剧院建筑声学的创新应用技术
作者：查文科 曾志琼 申明
来源：《装饰装修天地》2017年第22期
摘 要：本文介绍了江苏大剧院建筑声学设计中的一些创新应用，包括戏剧厅的MLS声扩散墙面、GRG声扩散装饰板、防撞木丝吸声板、舒适的观众厅声学软座椅、座椅下送风静音均流风口等。
关键词：MLS声扩散墙面；GRG声扩散装饰板；防撞木丝吸声板；声学软座椅；下送风静音均流风口 1 前言
随着我国社会的不断发展，人们的生活水平的不断提高，对厅堂的音质效果也提出了更高的要求，尤其是剧院建筑，所以为了满足人们的需求，还应加强对剧院建筑声学设计，使剧场的声学设计达到相关的要求，保证音质具有较高的清晰度，同时还应使剧院的声音具有足够的丰满度，这就要求设计人员合理设计剧场厅堂的形状、体积，合理选择装饰装修的材料，从而不断提高现代剧场声学设计水平。 2 工程概况
江苏大剧院占地面积约20万平方米，建筑总面积27万平方米，由四个独立的剧院组成，包括2280座的歌剧厅、1000座的戏剧厅、1500座的音乐厅、以及含2711座的大综艺厅和780座的小综艺厅的综合厅。深装总承接的戏剧厅包括观众厅、前厅和后场区域内所有室内装修工程。戏剧厅最具民族特点的剧场，其中观众厅设有1000个座位，主要作为戏剧、歌剧、舞剧等为主的演出大厅，其舞台具备升、降、转的完善功能，可迅速切换布景。主舞台为直径18米的鼓筒式转台，内设三组双层升降台，既能整体升降，又可单独升降，让各类戏剧演出得以最佳呈现，是整个工程的难点和灵魂之所在。 3 江苏大剧院戏剧厅的建声设计技术标准
4 江苏大剧院戏剧厅建筑声学设计中的一些创新应用
大剧院是声学艺术与建筑艺术的完美结晶，其声学设计在工程建设中占主导地位，这是由功能上的要求所决定的。完美的剧院设计，不仅是一次非凡的文化之旅，还是对令人如痴如醉的天籁之声的追寻之旅。戏剧厅观众厅是剧院建设声学和其演艺功能集中体现的重要空间，其声学设计不仅包含了剖面以及表面材料的选型，还要考虑厅堂内的空间形体以及与形体有关的容积、混响时间、响度、圆润度、饱和度、声扩散等声学参数。在保证建筑风格的前提下，江苏大剧院戏剧厅采用了大量MLS声扩散墙面、GRG声扩散装饰板、舒适的观众厅声学软座
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椅、座椅下送风静音均流风口、Z型轻钢减振龙骨轻质隔声墙等声学设计创新应用，为大剧院达到国际一流水平的声学效果提供了硬件保证。 4.1 MLS声扩散墙面
戏剧厅前厅墙面采用了MLS设计的声扩散墙面，看上去象凸凹起伏的、不规则排列的竖条，目的是扩散、反射声音，可保证室内声场的均匀性，使声音更美妙动听。MLS称为最大长度序列，是一种数论算法，其扩散声音的原理是，声波到达墙面的某个凹凸槽后，一部分入射到深槽内产生反射，另一部在槽表面产生反射，两者接触界面的时间有先后，反射声会出现相位不同，叠加在一起成为局部非定向反射，大量不规则排列的凹凸槽整体上形成了声音的扩散反射。
MLS声音扩散墙面是由橡木板（厚度符合设计要求而板面规格须方便现场制作，板材可供选择）按照MLS声音扩散体构造原理通过科学合理的组合方式组成的。首先，在戏剧厅两侧墙身安装外框侧面呈连续弧形的轻龙骨结构，将基层橡木板在轻龙骨结构的连续弧形外框侧面上依次紧密拼接，然后在基层橡木板弹线定位，装钉不同宽度的面层橡木板，彼此间隔符合设计要求，这就形成了MLS弧形声音扩散墙面结构构造。之后在橡木板完成面涂漆饰面，就构成了美观简洁MLS声音扩散墙面。 4.2 GRG声扩散装饰板
科学研究显示，众多被世界公认音乐厅的音质效果，如维也纳金色大厅，均得益于墙面上的浮雕和顶面上的藻井造型所形成的扩散反射。戏剧厅观众厅的顶棚和墙面采用了平均厚度达到4cm的GRG（增强纤维石膏成型板）。顶棚上的GRG装饰有看似凌乱的沟槽，侧墙GRG为起伏的表面，目的在于扩散反射声音。平面反射的声音类似于镜子，会因局部声音强烈反射影响音质，扩散反射类似于被磨毛的乌玻璃，声音反射更加均匀、柔和。另外，厚重的GRG板能够有效地防止低频吸收，增强厅内的低频混响时间，使低音效果更加具有震撼力和感染力。
4.3 舞台墙面
戏剧厅的舞台主要包括三个，即主舞台、侧舞台以及后舞台，所占据的空间较大，同时与观众厅的体积相比，舞台空间体积应较大，所以舞台空间与观众厅空间容易产生藕合效应，对剧场的音质产生不利影响。所以根据声学设计要求，应严格控制舞台空间的混响时间，并与观众厅混响时间相近，同时对于舞台一层天桥以下墙面，设计人员应进行吸声处理，所采用的材料有防撞木丝吸声板以及轻刚龙骨等。 4.4 舒适的观众厅声学软座椅
观众厅声学软座椅采用了人体工程学设计，外形优美，安坐舒适。而且，软座椅还具有重要的吸声作用。观众厅内大量的观众所形成的吸声量是不容忽视的，为了控制室内吸声，座椅
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吸声系数必须符合设计要求，座椅的聚氨酯内填料、织物面料、软垫的面积、软垫的厚度等都经过了严格的设计，一方面达到了观众厅吸声的设计要求，另一方面坐人时和不坐人时具有相同的吸声系数，保证观众厅的室内，在空场、满场、部分上座率等不同观众人数时，具有基本一致的室内声学效果。
观众厅声学软座椅在满足美学要求时，还应兼顾声学性能，所以对于观众厅的作用应满足下列声学性能。
①应严格控制单个座椅的吸声量，使其处于在相关标准的范围之内；②空座时的吸声量应与有人坐的吸声量尽量相近，并尽量减少吸声量化，从而减少观众厅混响时间变化；③座椅底面采用穿孔板，并对其进行吸声处理；④合理选择座椅垫，防止座椅垫在翻动时，产生噪声或者碰撞声。
4.5 座椅下送风静音均流风口
观众厅每个座椅下有一个送风口，采用了座椅下送风，属于“下送上回”的置换送风方式。与常规的“上送下回”的顶棚送风方式相比，置换送风的优点在于，一方面每个风口有针对性地向人体周围送风，使得送风均匀、风量平衡；另一方面重点保障人体周围的舒适温度，避免了能量在巨大空间中的耗散，对节能非常有利。但是，由于风口距离人体很近，必须消除风口噪声对观众的影响，而且，人脚踝处是全身对风最敏感之处，还要防止“冷风吹腿”之感。为此在原风口内加入了一个“小雨伞”形的阻风装置，一部分中心轴周围的风被“小雨伞”阻挡，主要散流到风口靠近地面的区域，周边不受“小雨伞”阻挡的气流直接撞击到顶板上，散流到风口上部区域，根据实验调节“小雨伞”的直径和垂直高度，从而可以控制风口气流的分布。气流流速降低了，噪声同时变小了。观众厅内，一千个风口在人们的座位下，不引起人们任何的注意，默默地、静悄悄地输送着新鲜的气流。 5 总结
通过对技术创新、设计创新以及对新材料、新工艺的应用。深装总项目管理团队凭借丰富的声学装饰及声光电集成技术经验，不仅保证了剧院卓越的声学品质，而且为剧院音响、舞台、灯光设备集成装饰提供了许多建设性的建议。剧院建设靠硬实力，也要有软实力的含量。为了满足戏剧厅不同功能的需求，通过深化设计、专业施工团队的施工以及空间和材料的运用，使得在不同声学情境下，展现出专业的听觉感受和完美的声光效果。 参考文献：
[1] 燕翔，周庆琳.国家大剧院建筑声学的创新应用[J].建筑学报，2008（2）. [2] 黄帅，刘燕彬.近现代中外剧场声学技术探索与实践[J].山西建筑，2014（17）. [3] 项端祁.演艺建筑音质设计集成[M].北京.中国建筑工业出版社，2003.