国家大剧院歌剧院建筑声环境
国家大剧院建筑声环境
国家大剧院建筑声环境李国棋【摘要】介绍国家大剧院建筑声环境,描述隔声降噪措施与效果,阐述三个剧场声学设计与特点.【期刊名称】《演艺科技》【年(卷),期】2010(000)001【总页数】5页(P39-43)【关键词】国家大剧院;噪声;隔声降噪;混响时间;声学设计【作者】李国棋【作者单位】国家大剧院舞台技术部,北京 100031【正文语种】中文国家大剧院位于西长安街人民大会堂西侧，建筑师的设计理念是“城市中的剧场，剧场中的城市”，声学专家致力于打造“喧闹城市中的安静剧场，音质优美剧场构筑的艺术之城”。
为了使观众能在安静的环境中聆听优美的音乐，享受安静带来的舒适和高雅，安静成为国家大剧院首要考虑的问题，从设计、建设伊始就采取了很多创造安静、保证大剧院不受外界噪声干扰的措施。
地铁一号线作为北京人出行的重要交通线路，东西横贯北京城区。
而国家大剧院恰恰坐落在地铁一号线边旁。
在建设之初，地铁对大剧院震动和噪声的干扰问题，曾让设计者和使用者担心过，希望由地铁振动而引起的噪声级比剧场内允许的背景噪声级低3 dB。
地铁一号线距离大剧院外表壳体最近为160 m，到歌剧院外墙为220 m。
呼啸的地铁从天安门西站风弛而过，如果振动产生的噪音在40 dB～50 dB之间，就需要在剧院外部建隔振墙；如果振动大于50 dB，就必须对剧场结构和地铁进行必要的减振措施。
振动衰减的计算结果表明：在超过150 m的衰减后，地铁的振动和噪声不会对大剧院的演出产生影响。
竣工后试演出情况验证了当时的判断的正确性，工程上节省了投资，保证了工期。
依靠建筑壳体和四周的地下围墙，使大剧院被自然地保护起来。
使用高阻尼连接和钛金属板隔断噪声的干扰，使得壳体隔声量 Dn，w = 40 dB ==> Rw = 42 dB。
见图1。
为了进一步减少噪声，创造一个安静的声音环境，除了隔断外部噪声干扰以外，还针对观众厅内的噪声源进行了严格的控制。
例如：电梯竖井远离观众厅，并且在竖井内加装钢套；采取置换式座椅椅脚送风的空调方式，减小空调风口产生的噪声；观众座椅采用阻尼缓冲装置以减少座椅翻起的冲击噪声等等。
建筑中的声学环境与演艺活动
建筑中的声学环境与演艺活动建筑中的声学环境是影响演艺活动质量和观众体验的重要因素。
无论是音乐会厅、剧院还是会议中心，都需要考虑声学设计来提升音质和声音传播效果。
本文将探讨建筑中的声学环境对演艺活动的影响，以及如何通过声学设计实现更好的音质和观众体验。
首先，建筑的内部结构和材料会对声音的传播和反射产生影响。
例如，音乐会厅通常采用玻璃纤维吸音板和隔音面材，以减少噪音的反射和传播。
此外，舞台上的各种设备和装置也会对声音的品质产生影响。
对于演艺活动而言，一个好的声学环境能够减少噪音回音和杂音，提高音质的清晰度和逼真度。
其次，声学设计需要根据不同类型的演艺活动进行定制。
音乐会厅和剧院在声学设计上有所不同。
音乐会厅需注重反射的均匀性和延迟时间，以保持音乐作品的音质清晰度和存活感。
而剧院通常需要在保持良好音质的同时，防止音响效果对话剧等表演的干扰。
此外，建筑内部的座椅和走廊的设计也会对音质产生影响。
舞台上的设备位置和设置也需要考虑声音传播效果。
这些细节的考虑将有助于创造更好的声学环境，提升演艺活动的观众体验。
除了建筑设计，声学设备的使用和布置也是关键因素之一。
良好的音响设备和灯光系统能够改善演艺活动的效果。
音响设备需要根据不同种类的音乐或演出进行调整和设置，以提供适当的音量和音质。
此外，良好的灯光系统也能够增强舞台效果，使观众更好地捕捉到演出的细节。
在建筑中设置与灯光和音响设备配套的声音引导系统也是重要的。
在大型剧院或会议中心中，观众可能坐在远离舞台的位置，通过引导系统可以增强声音的聆听效果，让每个观众都能充分享受演艺活动。
最后，声学环境和演艺活动之间的相互影响是一个动态的过程。
在演出过程中，演员和乐团可以根据特定的场地和声学环境进行音质调整和表演，以最大限度地展现演出的艺术魅力。
同时，观众的位置和数量也会对声学环境产生一定的影响。
大量观众会对声音的传播和反射产生影响，因此在建筑设计和声学设备布置时需要充分考虑这些因素。
国家大剧院的声学处理分析演示文稿
GRC墙板
GRC是由抗碱玻璃纤维、 石英砂和高强水泥按一定配比， 使用模具(喷射)制作，一体成 型。其特点与GRG类似：质 量轻、防火环保、声音效果好， 使用寿命长、安装方面等特点。 板的图案样式与具体构造同前 GRG墙板类似。
音乐厅的墙面与吊顶在材 质方面达到了整体统一，同时 较硬材质的材料在低频维持较 长的混响，且GRC起伏的墙面 对音乐厅的演奏声音起到漫反 射的作用，既兼顾了功能，又 兼顾了美观。
MLS声学墙
乐队演奏台周围的墙是声 学墙，即按照数学理论精确地 计算出来的墙面凹凸形状，缩 写术语称为“MLS”，原意为 “Mathematics Length Sequence”，此墙的作用是， 高度扩散反射，它可使乐师们 有良好的相互听闻，让声音均 匀、柔和地反射、扩散保证坐 在每个位置的观众，都能听到 同样优质的声音。凹凸墙体的 构造为用双层木板(12mm> 2厚) 做出凹凸形状，凸出部位里边 为密实的玻璃丝棉。
国家大剧院的声学处理分析演 示文稿
优选国家大剧院的声学处理分
堂西侧，西长安街以南，由国家大剧院主体建筑及南北两侧的水 下长廊、地下停车场、人工湖、绿地组成，总占地面积11.89万平 方米，总建筑面积约16.5万平方米，其中主体建筑10.5万中国国 家大剧院标志平方米，地下附属设施6万平方米。总投资额26.88 亿人民币。
国家大剧院主体建筑由外部围护结构和内部歌剧院、音乐厅、 剧场和公共大厅及配套用房组成。在地面层坐落着三幢建筑：歌 剧院、音乐厅和剧场，它们由道路区分开，彼此以悬空走道相连， 恍若在水面上的地面建筑是一个巨型壳体，覆盖、庇护、包围和 照亮着所有的大厅和通道。建筑物在水面中的倒影构成了大剧院 的外部景观。
·歌剧院：金属网包出“稻草屋”
国家大剧院的音质特点
国家大剧院音质特点的主观评价及其问题分析1.国家大剧院音乐厅的声学设计国家大剧院音乐厅建筑面积2615平方米，观众席1966（含111站席）。
内厅长宽高比为2.98 :1.86 :1。
考虑为较为接近理想的音乐厅功能。
音乐厅吊顶总面积1268平方米，音乐厅座位数1966（含站席111）.设计混响时间空场为2.2秒。
背景噪声满足NR20要求。
营业厅造型选用了改良的鞋盒型。
采用“岛”式设计，即乐队和演员在中间观众厅在周围的设计。
如此多的座位和岛式设计在国内也较为少见。
国家大剧院音乐厅采用室内GRC（玻璃纤维补强混凝土）扩散反射体、舞台与一层池座侧墙采用了MLS扩散反射墙面、巨大的帆形音乐反射罩、和观众座椅吸声控制等处理方法，将音质设计有效地融合到室内装饰中。
对GRC材料的特性，音响测试等作了大量的论证，并确认其可行性。
音乐厅顶棚和墙面采用了平均厚度为2.4厘米的GRC板。
GRC墙面的形式与吊顶有所不同，面积约1263平方米.顶棚上GRC装饰有着看似凌乱的沟槽，侧墙的GRC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与镜子，会导致局部声音强烈反射而音响音质。
扩散反射类似与被磨毛的毛玻璃，声音反射更加均匀柔和。
另外，厚重的GRC板能够有效地防止低频吸收，增强厅内低频的混响时间，使低频效果（如管风琴、大管、大提琴等声部）更加具有震撼力和感染力。
舞台侧墙上采用栅状间隔的MLS墙面，凹凸尺寸严格按照数论理论设计，被称为“数字声反射墙”，外观既现代又神秘，还能扩散反射来自演奏台的声音。
保障演出者之间具有良好的自我听闻和相互听闻，有利于乐队更好的发挥表演水平。
观众厅顶部悬挂巨大的帆形声反射罩。
一方面将声音向厅内四面八方反射，有效将弥补“岛”式舞台声学反射前后音质不一致的不足，另一方面降低顶棚声学反射高度，缩短了近次反射声与直达声之间的距离，获得了更好的声音亲切感。
这个顶部的声反射罩可升降取得最好的声学效果。
国家大剧院建筑设计特点
国家大剧院建筑设计特点人民大会堂以西“城市中的剧院、剧院中的城市”总述巨大的绿色公园之内,一泓碧水环绕著椭圆型银色大剧院，钛金属板和玻璃制成的外壳与昼夜的光芒交相辉映，色调变幻莫测。
建筑物在水面中的倒影构成了大剧院的外部景观，观众从水下通道进入其中。
从远处眺望，水波中的倒影给人以梦幻般的感觉，弧线型的中央玻璃天篷像是打开的幕布，显露出内部金碧辉煌的歌剧厅和色调如古乐器那样深沉的漆木饰空间。
这是一个既简单又复杂，既明晰又隐秘的肌体.它广泛地采用了玻璃制造、面墙装饰、复合结构方面的高新科技.在大剧院巨大的外壳下,覆盖着歌剧院、音乐厅、戏剧场、艺术展厅、艺术交流中心、艺术商店、停车场以及各种各样的设施。
3个主要演出场所设有大约6000个观众座席和非常现代化的舞台设施,它们由道路区分开，彼此以悬空走道相连，剧院的“街道"和公共大厅宽敞明亮，人来人往，使得整个剧院就像一座生机四溢的都市。
歌剧院的四周是部分透明的金色网状玻璃墙，顶上是从建筑内部能够看到的永恒天空。
设计师这一浪漫设计出自法国建筑师保罗·安德鲁之手。
保罗·安德鲁生于1938年，是法国建筑学院和法兰西建筑科学院的院士。
安德鲁设计了雅加达机场、开罗机场、大阪关西机场以及我国的上海浦东机场和广州新体育馆。
招标建设国家大剧院是几代人的心愿，最早是周恩来总理在20世纪50年代提出，而1998年4月国务院方正式批准立项，大剧院工程是一项重大的文化工程，加之其所处地点的重要性和巨大的象征意义，决定了她的难度。
为了保证大剧院的设计水平，当局下令进行国际招标，结果招来四十四份标书,到最后却又全部否决，竞标持续了一年半之久，在第3轮中，安德鲁的方案终于脱颖而出，获得由专家和各方人士组成的评委会的青睐。
总体概况国家大剧院项目位于北京最重要的交通动脉长安街上，位于天安门广场和人民大会堂西侧.用地南北长约450m，东西宽约220m（北端)、250m（南端)，总占地118900m2，总建筑面积约219400m2.国家大剧院于2001年底开工,2007年9月底开始调试并试营业，2007年底完工正式投入使用.国家大剧院主体建筑是一幢由曲线构成的巨大超椭球壳体.高45。
国家大剧院的声学处理分析
支撑弹簧。弹簧采用子母簧、
阻尼浆、防高频失效橡胶垫
等多项技术，在单个弹簧支
撑10吨的条件下，该“房中
房”浮筑结构的撞击声声压
级达到Lpn,w=32dB，与刚性
支撑的撞击声声压级
Lpn,w=78dB相比，可降低振
动噪声46dB，是目前已知隔
振效果最好的浮筑系统。
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Z型轻钢减振龙骨轻质隔声墙
子，看上去象优美的
墙，但可以透过声音。网是弧形的，声音透过去
后的墙是长方形的，这样就使视觉为弧形，而听
觉为长方形，一举两得。这种网的设计在世界上
是第一次。
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·音乐厅：建筑和声学的完美结合
音乐厅吊顶
音乐厅观众厅的平面形 状是稍有弧度的鞋盒型，它可提 供丰满而浑厚的音质。观众座席 围绕演奏台布置，即乐队和伴唱 演员在中间，观众在周围，在空 间上形成对演奏台中心的围合。 这样的布局最大限度保证了观众 听到均匀的自然声。
国家大剧院的声学处理分析
这是一颗璀璨的明珠，蕴含着激昂旋律，流淌着曼妙乐章。 这里是表演艺术的殿堂，承载民族文化复兴的使命，汇聚世界艺术交流的碰 撞。 ——中国国家大剧院
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·建筑介绍
中国国家大剧院位于北京市中心天安门广场西，人民大会
堂西侧，西长安街以南，由国家大剧院主体建筑及南北两侧的 水下长廊、地下停车场、人工湖、绿地组成，总占地面积 11.89万平方米，总建筑面积约16.5万平方米，其中主体建筑 10.5万中国国家大剧院标志平方米，地下附属设施6万平方米。 总投资额26.88亿人民币。
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戏剧场观众厅设有池座一层和 楼座三层，共有1035个席位（含 站席）。
国家大剧院声学设计分析
国家大剧院声学设计分析国家大剧院是中国著名的演艺场所，声学设计对于一个剧院来说非常重要，它直接影响到演出效果和观众的听觉体验。
在国家大剧院的声学设计中，采用了一系列的技术手段和工程措施，以确保良好的音色、声场和各种音效效果。
下面将对国家大剧院的声学设计进行分析。
首先要分析的是国家大剧院的声学设计目标。
国家大剧院是一座现代化的多功能剧院，举办各类大型演出，包括音乐会、歌剧、话剧等。
因此，声学设计的目标是要适应不同类型演出的需求，确保其演出效果的完美呈现。
具体目标包括音色清晰自然、声场均衡统一、音效还原真实、视觉与听觉效果协调等。
在国家大剧院的声学设计中，采用了一系列的声学技术和设备。
首先是采用了反射板、吸声板等声学材料来处理剧院内部的声学环境。
这些材料能够吸收多余的声音能量，减少反射和回声，从而改善音色和声场效果。
此外，还布置了音频设备和扬声器，以实现各种音效的还原和放大。
同时，还利用了数字信号处理技术和声学模拟软件来优化音频信号的处理和扩散，以达到最佳的音效效果。
其次是国家大剧院的音响配置。
根据剧院的尺寸和座位布置，确定了音响的布局和摆放位置。
一般来说，剧院的音箱布置分为主音箱、副音箱和环绕音箱。
主音箱位于舞台前方，主要负责放大演员的声音；副音箱则位于剧院两侧，用于扩大声场的范围和均衡音色；环绕音箱则布置在剧院的后方，用于产生环绕音效和增强观众的沉浸感。
这种音响配置能够让观众在任何座位都能够享受到清晰、立体的音效效果。
最后是国家大剧院的隔音设计。
剧院周围的环境噪声是影响演出效果的重要因素之一，因此，在声学设计中需要对外部噪声进行屏蔽和隔离。
在国家大剧院的隔音设计中，采用了各种隔音材料和结构来降低外部噪声的传递。
此外，还采用了独立回音壁和隔音门等设备来进一步增强剧院内部的隔音效果，确保观众能够在安静的环境中欣赏演出。
总的来说，国家大剧院的声学设计达到了较高的水平，能够满足不同类型演出的需求，提供良好的音效效果和观众的听觉体验。
中国国家大剧院的详细介绍
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建 艺术 具 实 ，还具
审
审
：
（一）技术性。建筑的原意是“巨大的工艺”。任何建筑 技术性。建筑的原意是“巨大的工艺” 都是人对自然的加工、改造， 物，都是人对自然的加工、改造，体现出一定的技术和技 是技术和艺术的结合。 巧，是技术和艺术的结合。 固定性。建筑的基础直接与地球相连，一旦建成， （二）固定性。建筑的基础直接与地球相连，一旦建成， 就很难移动，它同其所处的环境不可分离。 就很难移动，它同其所处的环境不可分离。 空间性。 （三）空间性。建筑以创造各种内外空间来满足人们的物 质生活需求；一个完整的建筑形象， 质生活需求；一个完整的建筑形象，总是由建筑的实体和 空间两部分构成，它们各以对方的存在为条件。 空间两部分构成，它们各以对方的存在为条件。凡被称之 为建筑实体的东西，都占有一定的空间。 为建筑实体的东西，都占有一定的空间。 （ ）强 。 类 创 动 ，建 规 、 巨硕触 强 具 久 艺术 ，它 巨硕触 们去 感 它、 赏它，并 赏它， 审 评价。 间环境 （ ）综 。建 个空间环境，它 仅 空间 现 ，还 过内 空间 来 现。
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各个剧 国家 剧 内 各个剧 详
戏剧场是国家大剧院最具民族特色的剧场,真丝墙面烘托出亲切、热烈而传统的 气氛，营造出颇具中国特色的剧场氛围。戏剧场主要供戏曲(包括京剧和各种地方 戏曲)、话剧及民族歌舞使用。观众厅设有池座一层和楼座三层,共有观众席1035个。 戏剧场拥有世界上最为先进的戏剧舞台，舞台采用由镜框式舞台到伸缩式舞 台的可变化形式，设有主舞台、左、右辅台和后舞台。主舞台设置的“鼓筒式” 转台，由13个升降块、2个升降台组舞台机械演示视频成，既可整体升降又可分别 单独升降，这种形式的鼓筒式转台在世界上是唯一的，可以达到边升降边旋转的 舞台效果。独特的伸出式台唇设计非常符合中国传统戏剧表演的特点。 戏剧场设有5个单人化妆套间，8个中化妆间和3个大化妆间，一个乐队指挥休 息套间，3个乐队用大化妆间，还设有4间练习琴房。
中国国家大剧院之音效
中国国家大剧院之音效
中国国家大剧院简介
• 中国国家大剧院位于北京市中心天安门广
场西，人民大会堂西侧，西长安街以南， 由国家大剧院主体建筑及南北两侧的水下 长廊、地下停车场、人工湖、绿地组成， 总占地面积11.89万平方米，总建筑面积约 16.5万平方米，其中主体建筑10.5万平方米， 地下附属设施6万平方米，总投资额26.88 亿人民币（大剧院最新公布的造价数字是 31亿元人民币）。
音乐厅的天花板
• 音乐厅的天花板被打造成一件抽象的现代艺术作品，形状
• • •
不规则的白色浮雕像一片起伏的沙丘，又似海浪冲刷的海 滩。 天花板上看似凌乱的沟槽实际上经过了特别的声学设计， 使声音能够被扩散反射，更加均匀、柔和。精美的天花板 其实是特制的声扩散装饰板。 天花板使用纤维石膏成型板制成，材质厚重，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 （如管风琴、大管、大提琴等）更加具有震撼力和感染力。 为达到声效的完美，在顶棚的下面还悬挂了一面龟背形 状的集中式反声板，俗称“龟背反声板”，它的作用是将 声音向四面八方散射。
音乐厅的墙壁
• 音乐厅舞台四周的墙面采用了声学扩散墙，
墙面有如站立起来的钢琴琴键，凸凹起伏、 不规则排列。其凹凸的尺寸和形状经由数 论精确计算得出，能扩散反射来自演奏台 的声音，保障演出者良好的自我听闻和相 互听闻，有利于乐队更好地发挥表演水平。
• • 音乐厅的侧墙则采用与天花板类似的声扩
•
散装饰板，墙壁表面轻微凹凸的效果同样 经过特殊设计。通过这些凹凸不平的纹理， 能将声音均匀地扩散反射至音乐壁：歌剧院在墙面上安装了弧形的金属网，声音可以透过
去，而金属网后面的墙是多边形，这样就形成了视觉的弧形和听觉空 间的多边形，做到了建筑声学和剧场美学的完美结合，使得混响时间 达到1.6秒的极佳效果。 • 音乐厅的墙壁 • 音乐厅的天花板 • 戏剧场的墙壁：戏剧场观众厅墙面采用与音乐厅舞台墙面类似的声扩 散墙面，看上去象凸凹起伏的、不规则排列的竖条。大量不规则排列 的凹凸槽整体上形成声音的扩散反射，可保证室内声场的均匀性，使 声音更美妙动听。墙面使用特制的丝绸布加以包裹，形成了以红色为 主，与黄色、紫色等相间排列的墙面图案。灯光照在墙面上，烘托出 亲切、热烈而传统的气氛，营造出颇具中国特色的剧场氛围的同时， 也能起到很好的吸音效果。
国家大剧院建筑及声控特色
歌剧院木装饰板顶棚的混凝土覆层
• 歌剧院的顶棚是实木板拼接装饰顶棚，配合大型 的椭圆形灯带，在侧墙金色网的辉映下，显得金 碧辉煌，古典而别致。为了防止顶棚因木板产生 的不良低频吸收，以顶棚为模板，在其上密质地 浇灌了一层4cm厚度的混凝土，增加了重量，提高 了低频反射效果。
座椅下送风静音均风流口
音乐厅的单侧透明隔声玻璃
• 国家大剧院音乐厅西侧二层墙面上有一巨大的参观窗，人 们在走廊经过时，可控单反性。 参观窗由两层隔声玻璃组成，每层玻璃都是厚重的夹胶玻 璃，窗的隔声量达到Rw=55dB，相当于20cm厚的钢筋混凝 土墙的隔声效果，目的是防止观众厅外参观人员的噪声干 扰。另外，其中一层玻璃上覆有电子反光薄膜，演出时， 在电子控制下，玻璃为单面透光，走廊里的人可以看到演 出，而观众厅内的人看到的是一块黑玻璃。可以想见，当 人们以参观的身份经过音乐厅走廊时，在巨型蛋壳围合的 庞大空间里，透过参观窗静静地欣赏无声的音乐，不也别 有一番风味吗？
外部概貌
• 国家大剧院外部有人工湖 文化广场 人工湖和文化广场 人工湖 文化广场组成，宁静清澈的水面和静谧宏 大的椭球壳体下，笼罩着充满无限生机与活力的五彩斑斓的艺术世界 文化广场可供市民自由进入、徜徉其间，为周围居民开辟了繁华中的 一片宁静 。
内部概貌
• 国家大剧院内有四个剧场，中间为歌剧院、东侧为音乐厅、西侧为戏 剧场，南门西侧是小剧场，四个剧场既完全独立又可通过空中走廊相 互连通。另外其内部还有许多与剧院相配套的设施。
• 国家大剧院观众厅每个座 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。
国家大剧院歌剧院的建声环境
国家大剧院歌剧院的建声环境
叶欣;李国棋
【期刊名称】《电声技术》
【年(卷),期】2009(033)003
【摘要】介绍了国家大剧院歌剧院的基本建筑情况,并且从基本建声设计、建筑声环境等方面详细介绍了歌剧院的建筑声学概况.
【总页数】6页(P4-9)
【作者】叶欣;李国棋
【作者单位】中国传媒大学影视艺术学院,北京100024;国家大剧院舞台技术部,北京100031
【正文语种】中文
【中图分类】TB54
【相关文献】
1.国家大剧院建筑声环境 [J], 李国棋
2.寓爱于音润物有声——访中央歌剧院副院长、中央歌剧院交响乐团团长、国家一级演奏员-高艾 [J], 聂聪聪;
3.浅谈歌剧院的声环境设计 [J], 颜剑峰;丛晶晶
4.剧场舞台机械设备管理与维护——以国家大剧院歌剧院为例 [J], 荣志晓
5.DiGiCo进驻国家大剧院歌剧院、戏剧场 [J],
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国家大剧院声学分析
国家大剧院声学分析国家大剧院位于北京市心脏地带西长安街沿线，其主体建筑为独特的超椭球形钢结构壳体，壳体表面由钛金属板和超白透明玻璃共同组成，两种材质巧妙的拼接曲线，营造出舞台帷幕徐徐拉开的视觉效果。
壳体周围是面积达3.55万平方米的人工湖水面，四周由大片绿地组成文化休闲广场。
歌剧院华丽辉煌，主要上演歌剧、舞剧等、芭蕾舞及大型文艺演出，有观众席2398席(含站席)。
歌剧院有具备推、拉、升、降、转功能的先进舞台、可倾斜的芭蕾舞台板、可容纳三管乐队的升降乐池，其混响时间为1.6秒，符合歌剧及舞剧等的演出要求。
整个建筑风格简约大气，宛若一颗晶莹剔透的水上明珠。
歌剧院在墙面上安装了弧形的金属网，声音可以透过去，而金属网后面的墙是多边形，这样就形成了视觉的弧形和听觉空间的多边形，做到了建筑声学和剧场美学的完美结合，使得混响时间达到了1.6秒的极佳效果。
音乐厅的天花板被打造成一件精美的抽象艺术品，形状不规则的白色浮雕像一片起伏的沙丘，又似海浪冲刷的海滩，有利于声音的扩散。
为了达到声效的完美，在顶棚的下面还悬挂了一面龟背形状的集中式反声板，它的作用是将声音向四面八方散射。
音乐厅的顶部、墙壁、地面、舞台、坐席与管风琴的色调搭配和谐优美，处处传递着音乐殿堂的非凡气质，其混响时间为2.2秒，实现了建筑美学和声学美学的完美结合。
音乐厅“魅顶”除了为音乐厅增添艺术的氛围，它还是一个考虑声学效果的设计。
对于音乐厅来说，第一重要的就是声音，一切建筑和装饰设计都要为声音效果服务。
凹凸不平的顶棚，更加有利于声音的扩散，不规则图形的浮雕顶棚，就是一个声音扩散器，把舞台上发出的声音扩散到观众席的每一个角落。
浮雕顶棚只是大剧院声学“窍门”中的一个，为声学考虑的精巧设计，处处可见。
歌剧院室内看上去是椭圆形的，但观众眼镜看到的形状却是个“假相”。
负责大剧院室内音质测试的清华大学建筑学院建筑物理实验室燕翔教授介绍说，从视觉美观上讲，弧形墙面的椭圆剧场，会更加美观，但圆弧形对于音质来说却是致命的形状。
国家大剧院声学设计分析 PPT
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②吊顶 歌剧院的吊顶为复合板外贴实木装饰板吊顶，为了让乐队和演员之间有良好的相互交流： 将台口和乐池上方的吊顶做平，保证足够的宽度使表演的声音可以通过顶面反射到乐池内、 为了使反射声效果好，木吊顶厚度达到了35mm。 • 为了使前排观众获得较好的早期自然反劓声观众厅前部吊顶平面也做平，以利于将声音 反射到池座前区而中部吊顶结合三道面光的布置将木吊顶装饰做成L形以利于声音的反射和 扩散。
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• ①金属网装饰墙面 • 歌剧院观众厅内墙面装修采网格状金属网装饰其横向为φ2.5mm，不锈钢钢丝铰线(纬线) 间距6mm，纵向为φ2.5mm，铝合金棍(经线)间距8mm。从设计方面主要考虑二点声学及 装饰效果。 观众厅的平面形状与声学关系较大，长方形(侧墙成角度)有利于反射声音音质好但视觉效 果古板，墙面不完整，而圆弧形对于音质存在致命的声音聚焦的缺陷但在视觉美学上圆弧 形墙面更加优美。 建筑师设计基本理念是基于经典的马蹄形剧院，但又避免了传统式的包厢布局在视线和 音质方面的弱点，一方面利用金属网形状可以随意的优势呈弧线另一方面利用金属网的通 透性，因此将观众厅设计成双层墙，即建筑实体墙与金属网装饰墙这样声学专家可以大胆 地为了达到各种声学指标在实体墙上施展才华不必担心影响观众厅的美观将金属网背后的 实体墙做成了有角度有利于声反射的斜墙面，在观众厅内看不到生硬的折角，声音又可透 过金属网到达反射声墙面。
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歌剧院：金属网包出“稻 草屋”
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歌剧院内部也用这样的金属网包裹着，但看上去却不觉得有金碧辉煌的冰冷，声音穿过金 属网后再反射回来，形成“自然声”， 这样就形成了视觉的弧形和听觉空间的多边形，做 到了建筑声学和剧场美学的完美结合。 即使在没有麦克风的条件下，舞台上的声音，台下 各个角落的观众都能听到。
国家大剧院建筑声学分析
国家大剧院建筑声学分析装饰学院建筑系筑摘要：本文主要介绍了国家大剧院建筑声学设计中的一些创新应用，包括“蛋壳”底层喷涂纤维素防止雨噪声、戏剧场的MLS声扩散墙面、音乐厅GRG声扩散装饰板、歌剧院金属透声装饰网、歌剧院木装饰板顶棚的混凝土覆层、舒适的观众厅声学软座椅、座椅下送风静音均流风口、录音室“房中房”弹簧减振隔声结构、Z型轻钢减振龙骨轻质隔声墙、音乐厅的单侧透明隔声玻璃等。
1 前言国家大剧院位于北京人民大会堂西侧，总建筑面积15万平方米。
主体建筑由外部围护钢结构壳体和内部2416座的歌剧院、2017座的音乐厅、1040个座的戏剧院、公共大厅及配套用房组成。
外部围护钢结构壳体呈半椭球形，东西长210米，南北长140米，高46米，地下部分深-32.5米。
椭球形屋面主要采用钛金属板饰面，中部为渐开式玻璃幕墙。
椭球壳体外环绕人工湖，入口和通道设在水面下。
国家大剧院举世瞩目，她是我国科技实力和综合国力的充分体现，也是我国文化艺术事业受到高度重视和飞速发展的标志。
国家大剧院不但建筑形式、建筑结构、建筑设备等方面新颖独特，在建筑声学上也有很多创新应用。
国家大剧院的建筑声学主设计为法国CSTB研究所。
2 “蛋壳”底层喷涂纤维素防止雨噪声国家大剧院的4万m2“蛋壳”屋盖非常巨大，为减轻结构荷载，采用了钛金属为装饰面的轻型屋盖。
存在的一个问题是：降雨时，室内会受到雨点撞击金属屋面所产生的雨噪声干扰。
在清华大学建筑物理实验室进行了该屋盖结构的空气声隔声和雨噪声隔绝实验研究，在进行大量实验数据分析的基础上，创造性地提出在屋盖底层采用纤维素喷涂防止雨噪声的方案，并最终得到了应用实施。
即在屋盖板下，喷涂一层25mm厚的K-13纤维素喷涂吸声材料。
实验显示，未喷涂纤维素前，屋盖空气声隔声量最高只能达到Rw=37dB。
喷涂后，屋盖的空气声隔声性能可提高到Rw=47dB。
在雨强1mm/min的大雨下，雨击隔声量可达到Lpn,w=40dB，估算大厅室内噪声小于25dB(A)。
剧院声环境设计
目录摘要，关键词 (2)1.前言 (2)2.1观众厅设计 (2)2.2矩形与钟形 (3)2.3扇形与梯田形 (4)2.4马蹄形 (7)2.5圆与椭圆 (8)3.台口设计 (11)4.结语 (13)5.参考文献 (13)摘要: 观众厅体形设计要从声学和视觉两方面考虑。
单就声学方面，它与直达声、早期反射声的控制和利用，声场的扩散和防止音质缺陷等方面的问题有关。
对以自然声方式演出的厅堂犹为重要。
体形设计的最简单常用的方法是在两维的平剖面图中，用几何声学中声线作图方法求得直达声与反射声的分布。
关键词: 音乐演出;多功能剧院;音质设计Abstract:摘要外文翻译Key words: 关键词翻译前言本文针对以音乐演出为主的多功能剧院音质设计进行研究，着重对该类剧院音质设计的难点与重点展开探讨，主要讲述了下面内容。
(1)以音乐演出为主的多功能剧院的建设、声学设计概况、存在的问题以及本文要研究的内容。
(2)在一定程度上探讨以音乐演出为主的多功能剧院建筑的特殊性。
(3)针对音质设计特点及要求，重点研究观众厅的体形设计。
观众厅平面设计观众厅平面设计主要满足以下几点：⑴要使观众厅内观众区位于声源的指向性范围内，充分利用直达声。
⑵要使来自侧墙的近次反射声尽可能均匀覆盖观众席区域，特别是池座中前区。
⑶保证绝大部分观众席有良好的视角和视距。
矩形和钟形平面矩形平面：见图，它具有结构简单，能让绝大多数观众席有良好的视角，且在人声的指向性范围内，另外侧墙能提供覆盖面较大且均匀的侧向反射声。
当跨度较小时，侧向反射声丰富且延时较短，有利于提高音质的空间感、亲切感。
这也是某些古典鞋盒型音乐厅音质优良的原因。
S矩形（a）与钟形（b）平面为维也纳音乐厅与波士顿音乐厅平面。
由于大厅宽度狭窄，比例狭长，侧墙可向中部观众供延时在20ms以内的侧向反射声，具有很好的亲切感。
维也纳音乐厅（a）与波士顿音乐厅（b）平面时长和边座偏离声源主轴太多等缺陷。
国家大剧院歌剧院建筑声环境
建筑声环境结课论文论文名称：国家大剧院歌剧院建筑声环境班级：2011级建筑（2）班1.国家大剧院中的歌剧院国家大剧院位于北京西长安街南侧、人民大会堂西侧，占地118 900 m2，总建筑面积217 500 m2（包括地下车库近46 600 m2）。
于2001年12月13日开工建设，经过建筑师等各方的共同努力，于2007年12月21日正式拉开大幕。
国家大剧院主体建筑为独特的半椭球壳体造型，高46.68m，地下最深32.50 m，椭球长轴135 m，短轴93 m，周长达600余米。
壳体表面由18398块钛金属板和1226多块超白玻璃共同组成，2种材料的拼接曲线，仿佛舞台大幕徐徐拉开。
建筑主体周围环绕着人工湖，湖畔均以绿色植被覆盖，端庄大气，自然舒适，营造出一种安逸、幽雅、温馨、浪漫的环境氛围，以一团浓绿融入到首都的政治文化中心天安门地区。
国家大剧院外观如图1所示。
图1 国家大剧院外观图国家大剧院歌剧院是国家大剧院内比较宏伟的建筑，以金色为主色调。
主要上演歌剧、舞剧、芭蕾舞、及大型文艺演出。
国家大剧院歌剧院观众厅设有池座一层和楼座三层，共有观众席2398个（含站席）。
国家大剧院歌剧院有具备推、拉、升、降、转功能的先进舞台，可倾斜的芭蕾舞台板，可容纳三管乐队的升降乐池。
这些世界领先水平的舞台机械设备为艺术家的现场表现提供了可能。
2. 观众厅、舞台（乐池）及声控室2.1 观众厅图2 歌剧院观众席歌剧院观众厅采用三面围合的马蹄形布局，拥有观众席2354席（包括135个站席)，分4层，其中第2层楼座为贵宾席。
观众厅内部装饰与外部相互呼应，以金色和红色为主色调，金色的金属网及橘红色的背景、紫红色丝绸饰面的强吸声构造后墙，橘黄色的吊顶以及红色的座椅显得歌剧院雍容华贵，富丽堂皇，典雅庄重。
观众厅的装饰装修风格烘托了演出时热烈融合的气氛，歌剧院观众厅如图2所示。
歌剧院观众厅最具视觉冲击力的是巨大的空间体量，平均9.8 m3/人。
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建筑声环境结课论文论文名称：国家大剧院歌剧院建筑声环境班级：2011级建筑（2）班1.国家大剧院中的歌剧院国家大剧院位于北京西长安街南侧、人民大会堂西侧，占地118 900 m2，总建筑面积217 500 m2（包括地下车库近46 600 m2）。
于2001年12月13日开工建设，经过建筑师等各方的共同努力，于2007年12月21日正式拉开大幕。
国家大剧院主体建筑为独特的半椭球壳体造型，高46.68m，地下最深32.50 m，椭球长轴135 m，短轴93 m，周长达600余米。
壳体表面由18398块钛金属板和1226多块超白玻璃共同组成，2种材料的拼接曲线，仿佛舞台大幕徐徐拉开。
建筑主体周围环绕着人工湖，湖畔均以绿色植被覆盖，端庄大气，自然舒适，营造出一种安逸、幽雅、温馨、浪漫的环境氛围，以一团浓绿融入到首都的政治文化中心天安门地区。
国家大剧院外观如图1所示。
图1 国家大剧院外观图国家大剧院歌剧院是国家大剧院内比较宏伟的建筑，以金色为主色调。
主要上演歌剧、舞剧、芭蕾舞、及大型文艺演出。
国家大剧院歌剧院观众厅设有池座一层和楼座三层，共有观众席2398个（含站席）。
国家大剧院歌剧院有具备推、拉、升、降、转功能的先进舞台，可倾斜的芭蕾舞台板，可容纳三管乐队的升降乐池。
这些世界领先水平的舞台机械设备为艺术家的现场表现提供了可能。
2. 观众厅、舞台（乐池）及声控室2.1 观众厅图2 歌剧院观众席歌剧院观众厅采用三面围合的马蹄形布局，拥有观众席2354席（包括135个站席)，分4层，其中第2层楼座为贵宾席。
观众厅内部装饰与外部相互呼应，以金色和红色为主色调，金色的金属网及橘红色的背景、紫红色丝绸饰面的强吸声构造后墙，橘黄色的吊顶以及红色的座椅显得歌剧院雍容华贵，富丽堂皇，典雅庄重。
观众厅的装饰装修风格烘托了演出时热烈融合的气氛，歌剧院观众厅如图2所示。
歌剧院观众厅最具视觉冲击力的是巨大的空间体量，平均9.8 m3/人。
另外就是具有现代感、层层弧线型楼座的艺术灯带及顶部椭圆环灯带，环环相映，活泼跳跃。
观众厅声学设计以自然声为主、电声为辅的原则，设计中频满场混响时间为1.5 s，背景噪声满足NR25。
实际测试结果都达到了预期的目标值。
图3 观众厅舞台平面图图4 观众厅舞台平面图图5 舞台正面图2.2 舞台和乐池剧院舞台采用典型的“品”字形舞台形式，可储藏3个整场布景，配置有先进的、现代化的大型舞台机械设备，歌剧院舞台如图5所示。
包括主舞台、左右侧舞台和后舞台，具备图6 乐池推、拉、升、降、转等功能，便于演出中迅速地进行场景切换。
其中，主舞台有6个升降台，既可整体升降又可分别单独升降。
左、右侧舞台各有6台可横向移动的车台，依赖主舞台升降台可互换位置，既可以迁换场景，又可以参与演出，观众厅舞台平面图如图3所示。
后舞台下方距台面15 m处，还储存着1块国内面积最大的专用芭蕾舞台板，主舞台升降台下降后，芭蕾舞台可移动到主舞台台面上，用于芭蕾舞演出。
芭蕾舞台面可倾斜至5.7°，采用美国俄勒冈松木，并用三层结构保证舞蹈演员所需要的弹性。
舞台上方栅顶高度为32 m，景物吊杆、灯光渡桥通过钢丝绳悬挂在空中，数量之多居于世界领先地位。
61道电动吊杆，78台轨道单点吊机，24台自由单点吊机，另外还设置了1台飞行器，2块电动升降乐池的面积为120 m2，可容纳90人的三管编制乐队，可升至观众席水平位置安装座椅，也可升至舞台平面用于舞台。
在升降乐池上还特别为指挥设计了专用指挥升降台，用于调节指挥的高度。
2.3 声控室国家大剧院歌剧院的音响师与灯光师同等重要，位于观众厅池座后部，十分突出，“享受”有总统包厢的最佳位置和特权，歌剧院控制室如图7所示。
音响师一侧视窗玻璃可向上开启，室内装修成深黑色，工作灯明亮，演出时暗场。
声控室内装备有扩声系统用数字调音台、模拟调音台、CD播放机等音响设备。
遗憾的是演出中音响师与灯光师在同一空间中，略感拥挤，且灯光师们会制造出“噪声”。
控制室是演出音响和舞台灯光的控制中心。
为了使控制室达到良好的声音环境，利于工作人员的工作，又使控制室内的声音不会泄露到观众厅中影响观众看戏，控制室做了吸声处理，使混响时间控制得比较短。
吊顶采用15 mm矿棉吸声板，墙面采用厚50 mm空腔填充矿棉，表面12 mm厚木吸声构造板。
图7 歌剧院控制室3歌剧院的建声环境3.1降声隔噪3.1.1 地铁振动干扰问题地铁一号线作为北京人出行的重要交通线路，东西横贯北京城区。
而国家大剧院恰恰坐落在地铁一号线边旁。
在建设之初，地铁对大剧院震动和噪声的干扰问题，曾让设计者和使用者担心过，希望由地铁振动而引起的噪声级比剧场内允许的背景噪声级低3 dB。
地铁一号线距离大剧院外表壳体最近为160 m，到歌剧院外墙为220 m。
呼啸的地铁从天安门西站风弛而过，如果振动产生的噪音在40 dB ~ 50 dB之间，就需要在剧院外部建隔振墙;如果振动大于50 dB，就必须对剧场结构和地铁进行必要的减振措施。
振动衰减的计算结果表明:在超过150 m的衰减后，地铁的振动和噪声不会对大剧院的演出产生影响。
竣工后试演出情况验证了当时的判断的正确性，工程上节省了投资，保证了工期。
图8 地铁一号线天安门站3.1.2 减振降噪措施依靠建筑壳体和四周的地下围墙，使大剧院被自然地保护起来。
使用高阻尼连接和钛金属板隔断噪声的干扰，使得壳体隔声量Dn，w = 40 dB ==> Rw = 42 dB。
为了进一步减少噪声，创造一个安静的声音环境，除了隔断外部噪声干扰以外，还针对观众厅内的噪声源进行了严格的控制。
例如:电梯竖井远离观众厅，并且在竖井内加装钢套;采取置换式座椅椅脚送风的空调方式，减小空调风口产生的噪声;观众座椅采用阻尼缓冲装置以减少座椅翻起的冲击噪声等等。
3.1.3 剧场空调出风口的降噪措施作为现代化的剧场，确保观众能够在温度舒适的环境中观看演出是至关重的，因此观众席的空调使用必不可少。
而空调又是最容易对声音效果产生影响重要环节，因此如何处理好空调的噪声问题，是摆在声学专家面前的重要课题国家大剧院选择的是座椅下送风方式，即每一个座位下部都有一个通风口行送风，置换送风的方式为“下送上回”。
与常规的顶棚“下送上回”送风方相比，“下送上回”换送风方式的优点在于：1）每一个观众座椅下方的风口对众进行送风，针对性强、送风效率比较高，且风量平均；2）因其送风效率高，此有效的避免了因空间巨大而引起的能量的损耗。
虽然距离人腿较近的送风方第3章歌剧院建筑声环境效率较高，同时也带来了因距离过近而引起的“吹腿”现象。
为解决这个问题清华大学建筑物理实验室专门建造了极低背景噪声通风实验室，通过实验开发静音均流风口。
风口内的均流和静音结构，既确保了风流的均匀传播，同时有的控制了噪声。
根据测试，风口在常规50m3/小时的风量下，垂直流场风速低0.2m/s，噪声声功率小于5 dB(A)，观众席的换风次数根据需要为5-8次/小时。
图9 观众座椅下送风口4.音质设计4.1 观众厅形状歌剧院观众厅形状设计十分独特巧妙，很好地解决了建筑师希望的完美造型与声学专家希望的良好建声条件的矛盾。
声学专家认为长方形的观众厅两侧墙有利于近次声反射，音质设计获得好评的成功率高。
但是对于建筑师来说，长方形的观众厅视觉效果略显古板，圆弧形墙面更加优美。
图10 设计师手绘观众席图经过建筑师和声学专家的多次交流达成共识，决定采用建筑结构实体墙与金属网装饰面相结合的双层墙面，实现了视觉空间与听觉空间的完美融合。
声学设计如图11所示。
建筑师的基本设计理念是基于典型的马蹄形剧院形式，又摈弃传统式包厢布局在视线和音质上的缺陷。
内墙的金属网装饰，利用其易变优势能随意地将观众厅围成弧线状，另一方面，利用金属网的通透性，为了达到各种声学指标使声学专家可大胆地创建最佳建声环境，而不必担心影响观众厅的美观。
因此，利用金属网的视觉遮蔽，把背后的实体墙做成了有利于声反射的斜墙面，在观众厅内看不到更多的声学设计痕迹，金属网及声学折线墙如图12所示。
图11 声学设计图12 金属网及声学折线墙如图4.2装饰装修面4.2.1金属网侧墙面观众厅装饰金属网背后凹凸不平墙面构成了一个扩散空间，声音能够透过金属网在扩散空间中进行乱反射，使厅堂的声音达到最佳。
在池座后墙金属网后，以及台口和乐池上方的吊顶面均采用了专为国家大剧院设计的MLS扩散构造墙面，即按照数论的解析方法计算确定的凹凸形状分布，目的是使每个位置的观众都能够听到同样优质的声音。
同时，使演出声能够通过顶面反射到乐池内，使乐队和演员之间有良好的交流。
也有利于将声音反射到池座前区，使前排观众能够获得较好的早期自然反射声。
MLS扩散墙面，全称为Max Length Serices最大长度序列声学扩散构造，戏称为“数码墙”。
国家大剧院内MLS扩散构造N=31，l=10 cm，深度为15 cm。
不仅在歌剧院、音乐厅侧墙，也在戏剧场侧墙广泛采用。
MLS“数码墙”构造如图13所示，MLS施工图如图14所示。
图13 MLS“数码墙”构造图14 MLS施工图4.2.2 强吸声构造后墙面观众厅后墙做了足够宽频带的强吸声构造，采用玻璃丝棉吸声材料和穿孔木板，并在外玻璃丝棉上覆盖紫红色丝绸，与观众厅装修风格和谐一致。
歌剧院观众厅后墙强吸声构造墙节点如图15所示。
图15 歌剧院观众厅后墙强吸声构造墙节点4.2.3 天花歌剧院的顶棚天花及每层楼座眺台均采用了与地板相同的松木，既有很好的声音反射效果，外观又大方典雅，再配合大型的椭圆形灯带，与金属网统一色调，典而别致。
观众厅后部的吊顶结合三道面光的布置，将木吊顶装饰做成斜L形，远看就像三层柔和的波浪，即起到装饰作用又利于声音的反射和扩散。
观众厅吊顶如图16所示。
图16 观众席天花顶棚4.2.4 地板观众厅中除了演出声、观众话语声外，最容易发出声音的就是地板。
观众进入观众厅或退场时所产生的脚步声会直接影响观众厅噪声水平，地板的吸声情况对观众厅的声学性能影响也较大。
通过对备选木材进行脚步声测试、地板振动测试和地板吸声测试，歌剧院的地板采用了软硬适中的松木，除了与歌剧院的色调和谐统一外，最重要的是声学指标良好。
在脚步声测试中，人穿普通皮鞋和高跟鞋以普通速度行走的噪声分别仅为53.2 dB(A)和61.6 dB(A)。
图17 观众席地板4.2.5 声闸观众厅是一个声音封闭的空间，观众不希望观众厅堂外部的嘈杂声音影响到演出，同时厅堂外部也应尽量避免演出声的外泄。
那么观众厅的入口就成为了建筑声学设计的薄弱环节。
歌剧院的观众厅入口采用双道门的声闸，歌剧院声闸如图18所示，声闸内部的墙面和顶部采用了与观众厅地面、吊顶相同的木材，并且将侧墙设计为带有吸声孔的强吸声墙面，能够有效地吸收声闸内外的声音。