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南宁人大会堂声学设计案例  2014-2-17
内容概要:南宁人大会堂声学设计所用的材料选用质优价廉、环保高效的PANHOO梯度吸音棉、高阻隔声毡、PANHOO聚酯纤维艺术装饰吸音板等国内高新研制的吸音隔音材料。

 1、南宁市人大会堂功能定位 
  南宁市人大代表活动中心会堂(以下简称市人大会堂)是南宁市政府为迎接东盟博览会、完善南宁市人大会议环境的重要硬件设施。在建设立项阶段。从东盟博览会全局及南宁市整体文化硬件配置的角度出发。建设方决定将该项目定位为以适应演出大型歌舞剧为主。以大型会议为辅的功能。最终确定了几个关键参数:1)座位数1 500座左右;2)舞台台口高10m,宽20m;3)座位视线设计采用隔排升起的方式;4)声学材料选用质优价廉、环保高效的PANHOO梯度吸音棉、高阻隔声毡、PANHOO聚酯纤维艺术装饰吸音板等国内高新研制的吸音隔音材料。
  2、南宁市人大会堂观众厅平面形式 
  2.1 常用平面形式 
  剧场观众厅常用平面形式包括:1)矩形观众厅,其特点是空间规整,侧墙早期反射声场分布均匀,适用于小规模影剧院,声学设计难度最小;2)钟形观众厅,矩形的变种,侧墙早期反射声场分布均匀,座位数有所增加,声学设计难度适中;3)扇形观众厅,有较好的水平视角和视距条件。通过侧墙夹角及形状的合理设置来获得早期反射声场的均匀,观众容量较大,声学设计难度适中;多边形观众厅,早期反射声分布均匀,声场扩散条件好,声学设计难度较大;4)曲线形平面。如马蹄形、卵形、椭圆性或圆形等。有较好的视角和视距。但易产生声聚焦。声学设计难度最大。 
  2.2 自由形式 
  由于新结构、新技术的发展。许多剧院的观众厅平面也突破了传统形式,出现了自由个性的组合形式。新的形式使声学设计变得更复杂,而新的PANHOO声学材料及高科技电声辅助的应用。则为保证自由形式的观众厅声效提供了可能。 
  2.3 市人大会堂观众厅平面形式 
  根据该项目设计周期短(方案到施工图仅半年时间)、观众容量大、舞台台口超宽超大等特点。经过对观众厅各种形式的比较和分析,项目组决定采用有较好的水平视角、视距条件和声学条件的扇形平面。该形式亦能兼顾人大会议所需要的庄重氛围。3市人大会堂观众厅平面基本参数 
  基本参数为:1)观众厅建筑面积(算至大幕线):878m2。2)座位数:总数为1622座。其中池座1056座。楼座566座。池座为前后区布局。前区12排,后区9排;楼座11排。3)观众厅长:池座30m,楼座34.75m;观众厅宽:台口一侧20m,池座后墙(最宽处)17.43m;楼座后墙(最宽处)17.95m。4)观众厅侧墙与中轴线之间夹角6°。5)主舞台30m×24m;舞台台口宽度20m。 
  4、市人大会堂观众厅空间容积 
  观众厅_体积为11440m3,按1443座计,每座容积7.9m3。歌剧、舞剧院观众厅的理想空间容积为≤6m3/座,会议厅的理想容积为4.5~5.0m3。故此观众厅的声学空间参数不理想,需通过体型及吸音材料设计进行弥补。 
  5、市人大会堂观众厅声学设计 
  5.1 体型设计 
  (1)扇形观众厅侧墙与中轴线之间夹角为6°。前中座区能获得较多的早期反射声。增加该座区听音的空间感。 
  (2)定向反射面的设置:1)台口侧墙和台口平顶,距声源最近,是前中座区观众席(首长、贵宾席)。提供50ms以内前次反射声的良好位置。以增加该座区观众听音的响度、丰满度、清晰度和亲切感。为视觉良好的座区创造优良的听音条件。2)本工程台口平顶分为水平与上斜两部分。水平部分宽1.8m。把演出的声音反射给乐池的乐师。使乐师及时听到台上演出的节奏。便于调节演奏速度,增强演出效果。3)另一反射面宽3.6m。向上倾斜7°。把演出的声音反射到4~12排观众席。台口侧墙宽为4m。与观众厅中轴线夹角为8°。可向1~12排观众席提供前次反射声。 
  (3)扩散体设置:1)吊顶除台口平顶为定向反射面以外,其余均为凸弧形条形曲面扩散体。使声音向多方向漫射。达到声场均匀的目的。2)侧墙设置三角扩散体。增加厅内侧向反射。增强听音的立体效果。3)挑台栏杆如设计不当,会在乐池与台口间形成回声。为了消除这个声缺陷,把栏杆设计成凸曲面并向前倾斜约30°。不但消除回声,还可以把声音反射给中座区观众席。 
  (4)其他措施:1)缩小面光和耳光的开口宽度。扩大反射区域。以改善前部座位的音质。2)大型剧场的后墙过分吸声会使后部的声级不足。后墙处考虑电声的反馈。3)厅内挑台深度控制,当开口深与高的比例大于2,后墙处的声级会较前开口处低较多。对混响也不利。市人大会堂挑台深高比为155。 
  5.2、混响计算 
  根据使用功能,既要考虑满足歌舞演出的丰满度。又要考虑会议使用的语言清晰度。故取中频混响时间为1.3s;低频提升1.3倍,为1-7s;高频由于空气吸收较大。尽量使混响时间接近中频(表1)。声学计算结果显示,空场时低频1.7~1.88s,中频1.42s,高频1.1~1.3s;满场时低频1.72~1.75s。中频1.38s,高频0.92~1.17s。 
  5.3 材料设计 
  (1)天棚处吸音材料及吸音扣:1)30mm厚钢板网麻刀灰浆双面抹灰,定向反射面,159m2;2)周边:2mm厚隔音毡,其上50mm厚PANHOO聚酯纤维隔音棉。总面积为156m2;3)16mm厚石膏板或20mm厚钢板网麻刀灰双面抹。扩散体512m2;4)面光口1m2;5)风口15m2;6)挑台下吊顶,10mm厚吸音板,249m2;7)顶棚灯罩及通风罩50m2。 
  (2)后墙:6mm厚穿孔(φ6@23)吸音板,板空腔100mm,填PANHOO梯度吸音棉159m2;7mm厚夹板墙裙(1.2m高)后空50mm。填用PANHOO环保隔音棉50mm厚。84m2。 
  (3)侧墙:砖墙面抹灰,855m2。 
  (4)其他:走道铺2mm厚PANHOO隔音毡,共104m2;喇叭口27m2,耳光[358m2;舞台开口200m2;隔音门挂布帘,折迭50%,43m2;楼座像眼入口21m2;弹簧棕垫靠背椅1443个。 
  6、设计总结 
  实测值:满场时,池座与楼座声场分布较为均匀,但大部分区域混响时间比设计值偏大约0.08~0.12s。 
  现场感受:南宁市人大会堂投入使用数年来,承办了多场次的歌舞剧,笔者曾多次到现场观看。并征询了一些观众的感受,普遍反映会场尺度大气,气势恢宏,整体声效尚可,但声音尚不够清晰,前半区音质最佳,后半区及楼座稍差,边角最差。歌舞团反映电声设计不足,大型表演均需重新设置音箱并调校。 
  南宁市人大会堂设计任务紧,工期短,在有限的时间和缺乏充分经验的情况下。该建筑经过项目组的努力。获得较为圆满的成功。该项目也获得中国勘察设计协会颁发的2008年度全国优秀工程勘察设计行业奖建筑工程三等奖。整个观众厅及舞台的设计亦获得了好评,但也存在不少缺陷,最重要的是混响时间稍长、电声设计不足这两个问题。经项目组分析,混响时间较长的主要原因:一是台口尺寸定位超大,导致观众厅容积过大二是后期的室内装饰标准提高。装饰公司为效果考虑,在侧墙采用了大量花岗岩挂板。影响了声吸收。 
  7、结语 
  剧场设计中最关键的就是观众厅及舞台的声学材料及视线设计,它们的成败决定了该剧场的级别与档次。决定了剧场给人们带来声音的美妙程度。在观众厅声学设计中应充分考虑平面形式、空间形式、台口尺寸、容积、装饰材料、座位数等因素,充分计算分析这些因素间的辨证关系,且应参照、参观国内外成功的剧场案例并加以融合,方能设计出—个更完美的声音殿堂。
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