国家大剧院声学设计分析 PPT

音乐厅：建筑和声学的完 美结合
• 完美的天花板：音乐厅的天花板像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。
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为了达到声效的完美，在顶棚的下面还悬挂了一面由清华大学学生亲手用玻璃纤维混凝土 做得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。
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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。
• 从国家大剧院第一次立项到正式运营，经历了49年，设计方案经历了三次竞标两次修改， 总造价30.67亿元[2] 。由法国建筑师保罗· 安德鲁主持设计，设计方为法国巴黎机场公司。 占地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。设有歌剧院、音乐厅、戏剧场以及艺术展厅、艺术交流中心、音像商店等 配套设施。
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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。
技术处理
①MLS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。
国家大剧院声学设计分析
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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
简介
• 国家大剧院位于北京市中心天安门广场西侧，是亚洲最大的剧院综合体。中国国家表演艺 术的最高殿堂，中外文化交流的最大平台，中国文化创意产业的重要基地。
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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。
• 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。
• 观众厅周边以扁而宽的椭圆形柱廊环绕，在柱子背后有耦合空间，可提供晚期的混响时间。
• 观众厅的高度和形状确保了有足够的体积，因而混响时间自然可得到满足。
• 作为新北京十六景之一的地标性建筑，国家大剧院造型独特的主体结构，一池清澈见底的 湖水，以及外围大面积的绿地、树木和花卉，不仅极大改善了周围地区的生态环境，更体 现了人与人、人与艺术、人与自然和谐共融、相得益彰的理念。
“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。纤维素为密实颗粒状粘稠材料，喷涂后起到了良好密封作用。 • 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)。 纤维素喷涂能够大大提高屋盖隔声性能的主要原因是：一、纤维素均匀喷涂附着在屋盖底 的2mm厚钢板上起到了一定的声阻尼作用，改善了钢板本身的振动模式，较大提高了中低 频的隔声性能。
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•Baidu Nhomakorabea
• 同时，在设计中不但利用金属网的通透解决了声学问题，还达到建筑的场景效果：在演出 前将所有照明关闭金属网连接处的带形灯照向后面的红墙，又反射到金属网，经过金属网 过滤，以漫射形式柔和地撒进观众厅内，四周红色的墙面映射着朦胧的金色的薄纱，演绎 出一道现代、简约、优雅，柔和而具有亲和力的视觉风景线。 • 在歌剧院池座金属网后的弧墙用凹凸形扩散体MLS作为反射墙，此部位为了满足声学要求， 做了精心设计，固定金属网的钢柱尺寸及布置规律为MLS的单元设计的一部分。 • • 此处金属网与结构的连接方法是：钢柱与混凝土板底、顶固定，在钢柱上做转接件转接件 与金属网的上下连接带连接。 观众厅后墙是回声的主要发源地，在后墙做了足够的宽频带吸声材料，为了与观众厅装 修风格协调具体构造，紫红色丝布后面为玻璃丝棉吸声材料。