周紅新
摘 ? ?要:經(jīng)濟(jì)的發(fā)展促進(jìn)了科學(xué)的進(jìn)步,也使建筑聲學(xué)得到了廣泛的應(yīng)用,與其是在音樂廳及劇場(chǎng)的建設(shè)中,吸音及混響的應(yīng)用及處理,使其演出效果達(dá)到了理想的狀態(tài)。因此,關(guān)于劇場(chǎng)建設(shè)中的建筑聲學(xué)問題分析具有重要的意義。本文首先對(duì)劇場(chǎng)建設(shè)的前期準(zhǔn)備、主聲源的變化、各墻面與聲源的關(guān)系的處理進(jìn)行了概述,詳細(xì)探討了關(guān)于降噪、劇場(chǎng)建筑聲學(xué)中應(yīng)注意的問題,旨在促進(jìn)建筑聲學(xué)的水平。
關(guān)鍵詞:劇場(chǎng)建設(shè);建筑聲學(xué)
1 ?引言
劇場(chǎng)建筑觀眾廳平面形式的不同,建筑門窗、吊頂、玻璃連橋、家具、裝飾物等擺放位置的不同,都能夠造成建筑聲學(xué)特性的不同。不同劇場(chǎng)聲學(xué)特性的差異會(huì)直接影響到舞臺(tái)演出效果,但建筑聲學(xué)專業(yè)性較強(qiáng),涉及很多相關(guān)的學(xué)科和較深的數(shù)學(xué)理論。
2 ?劇場(chǎng)建設(shè)的前期準(zhǔn)備
2.1 ?重視劇場(chǎng)的功能定位
劇場(chǎng)建設(shè)方必須重視、合理確定劇場(chǎng)的功能定位,不宜過分追求多功能要求。具體來說:劇場(chǎng)屬功能性建筑,其使用功能應(yīng)科學(xué)合理確定;多功能劇場(chǎng)應(yīng)確定主次功能,不宜并列全能高標(biāo)準(zhǔn);要根據(jù)實(shí)際需要、技術(shù)可行、投資經(jīng)濟(jì)合理三原則平衡確定。對(duì)于劇場(chǎng)的功能定位,有以下建議。
(1)歌劇院。以歌劇、音樂劇為主,可兼用于戲劇、芭蕾和音樂會(huì)(設(shè)舞音樂罩)演出。(2)劇場(chǎng)。以戲劇為主,可兼用會(huì)議。(3)專業(yè)音樂廳僅用于交響音樂會(huì)等各類音樂演出,不宜兼其他功能。(4)大型會(huì)堂。以大型會(huì)議為主,可兼綜藝演出。(5)中小會(huì)議廳。以會(huì)議為主,可兼電影放映。(6)大型體育館。以體育比賽為主,可兼大型綜藝演出等。
選擇好的建聲設(shè)計(jì)單位和設(shè)計(jì)師要注意選擇好劇場(chǎng)建聲專業(yè)的設(shè)計(jì)單位和設(shè)計(jì)師,要正確對(duì)待中方與外方的設(shè)計(jì)單位和設(shè)計(jì)師(包括建筑設(shè)計(jì)和建聲設(shè)計(jì))。清華大學(xué)建筑學(xué)院的燕翔老師曾將聲學(xué)設(shè)計(jì)單位、工程業(yè)主單位、施工單位比作為醫(yī)、患、藥三個(gè)方面,這個(gè)比喻還是比較形象的。一名患者患病了,定 要找好的生,吃好的藥,才能將病治好;在劇場(chǎng)建設(shè)中這個(gè)道理同樣適用。現(xiàn)在建聲設(shè)計(jì)市場(chǎng)上存在這種情況,有的是正規(guī)的專業(yè)單位,有的則是設(shè)備廠商和材料供應(yīng)商兼做建聲設(shè)計(jì),這就要求業(yè)主單位做出正確的判斷和選擇,一定要選擇正規(guī)的專業(yè)單位進(jìn)行聲學(xué)設(shè)計(jì),才能保證好的聲學(xué)效果。
2.2 ?主聲源的變化、各墻面與聲源的關(guān)系的處理
如前所述,我國(guó)近代建設(shè)的劇場(chǎng)與西方的歌劇院有著很大差別。西方的歌劇院觀眾席為立體式,樓層多、包廂多,底層觀眾席并不多,僅占總數(shù)的1/3~1/4,有的更少。觀眾離聲源近,一般都靠自然聲。而我國(guó)的劇場(chǎng)大多為扁平式,一般僅二層,底層的觀眾席占絕大多數(shù)。場(chǎng)地較長(zhǎng),前后排之間的距離大多超過30m,觀眾與演員之間的距離變化大。為防止回聲,后墻通常都做吸聲處理,導(dǎo)致后排的聲能嚴(yán)重不足,必須借助于電擴(kuò)聲。在正常情況下,主揚(yáng)聲器應(yīng)安放在臺(tái)口的上方。此時(shí),聲源已不在舞臺(tái)面,各反射面應(yīng)該如何處理?
1993年國(guó)家大劇院籌備辦和清華大學(xué)建筑系共同對(duì)十多個(gè)劇場(chǎng)做了測(cè)試,通過數(shù)據(jù)分析,尋找在劇場(chǎng)中聲壓級(jí)的實(shí)際分布情況。當(dāng)時(shí)的實(shí)驗(yàn)是199年國(guó)家大劇院籌備辦和清華大學(xué)建筑系共同對(duì)十多個(gè)劇場(chǎng)做了測(cè)試,通過數(shù)據(jù)分析,尋找在劇場(chǎng)中聲壓級(jí)的實(shí)際分布情況。當(dāng)時(shí)的實(shí)驗(yàn)是在舞臺(tái)上設(shè)置一個(gè)12面體作為聲源,得到的觀眾廳聲壓級(jí)的分布情況與賽賓公式基本相符。但由于舞臺(tái)空間和挑臺(tái)的影響也帶來了一些差異,在電擴(kuò)聲為主的情況下,聲源將是舞臺(tái)口上方的揚(yáng)聲器,那將會(huì)得到怎樣的結(jié)果?目前在許多設(shè)計(jì)中,天棚的反射面仍以舞臺(tái)的聲源為主來設(shè)計(jì),這些情況應(yīng)該做些研究和探討。
3 ?關(guān)于降噪
3.1 ?空調(diào)機(jī)房、風(fēng)機(jī)房等應(yīng)遠(yuǎn)離觀眾廳
上述設(shè)備房如確需與觀眾廳隔墻設(shè)置時(shí),應(yīng)增加該部分墻體的隔聲措施,并在空調(diào)機(jī)房、風(fēng)機(jī)房?jī)?nèi)部做吸聲降噪處理,以及為機(jī)器做良好的隔振減振措施。個(gè)別有一定噪聲的空調(diào)通風(fēng)設(shè)備、設(shè)施如需安置(或吊裝)在放映機(jī)房或辦公、大堂等區(qū)域時(shí),除應(yīng)有良好的減振措施外,還應(yīng)為上述設(shè)施制作隔聲罩,但絕對(duì)不允許安裝在不林國(guó)很觀眾廳空間范圍內(nèi)。
3.2 ?通風(fēng)管道的降噪措施
空調(diào)通風(fēng)管道、消防排煙管道等不能串廳布設(shè);要控制管道和進(jìn)、出口的風(fēng)速不能過高;通風(fēng)主管道應(yīng)增加多節(jié)必要的消聲設(shè)施,以衰減借助通風(fēng)管道傳入觀眾廳的主機(jī)噪聲。觀眾廳內(nèi)部,建議使用高分子材料的空調(diào)通風(fēng)管道。
3.3 ?其它管道的噪聲控制
像雨水管、落水管等經(jīng)常有水流流動(dòng)的管道,應(yīng)盡量避免在觀眾廳內(nèi)部空間布設(shè)。如果房屋結(jié)構(gòu)中已布設(shè)了雨水管、落水管等,而且無法移動(dòng)就要求將上述水管(尤其立管部分)做旋流處理以及必要的隔聲處理。
3.4 ?要注意處理好樓板撞擊噪聲
如果觀眾廳樓板上方是營(yíng)業(yè)用的舞廳、歌城等能發(fā)出很強(qiáng)撞擊噪聲的場(chǎng)所,要考慮增加一定的減振隔聲措施。除在樓板敷貼減振材料以及吊頂增加吸聲材料以外,必要時(shí)還可增加彈簧隔聲吊頂?shù)?。但針?duì)非常強(qiáng)烈的撞擊噪聲,還要考慮到圍護(hù)隔墻的固體噪聲傳遞影響。因?yàn)闆]有任何隔振措施的磚混結(jié)構(gòu),其撞擊聲的理論值衰減量只有0.0dB/m~0.20dB/m。
3.5 ?注意孔洞與隙縫透聲量
注意孔洞與隙縫產(chǎn)生的透聲量大出圖由于聲波的衍射作用,圍護(hù)結(jié)構(gòu)的空洞和隙縫對(duì)隔聲效果影響很大。有數(shù)據(jù)表明,孔洞面積占整片圍護(hù)結(jié)構(gòu)面積1%時(shí),結(jié)構(gòu)隔聲量不會(huì)超過20B。而且孔洞與隙縫的面積越大,透聲頻率越低。所以,施工中要特別注意觀眾廳分隔墻的孔洞與隙縫的封堵問題。
4 ?劇場(chǎng)建筑聲學(xué)中應(yīng)注意的問題
白瑞耐克教授認(rèn)為:一個(gè)音樂廳的聲學(xué)特性取決于音樂廳的室內(nèi)容積內(nèi)部體形、室內(nèi)表面材料的密度、座椅的類型和材料、地毯及觀眾席的面積。劇場(chǎng)的聲學(xué)特性也是如此,為實(shí)現(xiàn)劇場(chǎng)的基本功能要求,下述幾個(gè)問題必須注意:
劇場(chǎng)的內(nèi)部平面形狀或稱體形,是劇場(chǎng)設(shè)計(jì)首先遇到的一個(gè)基本問題,也是決定音劇場(chǎng)聲學(xué)效果的一個(gè)重大問題。體形選擇得當(dāng),事半功倍。體形選擇不當(dāng),劇場(chǎng)就有先天缺陷,很難彌補(bǔ)。音樂廳的內(nèi)部平面形狀,有長(zhǎng)方形、扇形、六角形、圓形、橢圓形、多邊形、梯田山谷形、馬蹄形等。在這幾種體形中,有些形狀是不宜用于劇場(chǎng)的建設(shè),如扇形。從現(xiàn)在已建成的音樂廳來看,至今沒有發(fā)現(xiàn)扇形音樂廳的聲學(xué)性能是令人滿意的。此外如橢圓形、圓形,在音樂廳聲學(xué)設(shè)計(jì)上,也忌諱采用這種形式。從聲學(xué)性能上來說,體形最佳的是長(zhǎng)方形。
現(xiàn)在修建劇場(chǎng)中,最易發(fā)生問題的是室內(nèi)墻面材料,天花板材料的使用,即白瑞耐克教授所說的室內(nèi)表面材料的密度。為什么他用“密度”這個(gè)詞呢?因?yàn)閷?duì)室內(nèi)表面材料來說,關(guān)鍵是它的吸聲系數(shù)。通常,密度越小的材料越吸聲,吸聲系數(shù)越大;而密度越大的材料越不吸聲,吸聲系數(shù)較小。現(xiàn)在許多人認(rèn)為劇場(chǎng)的內(nèi)裝修材料應(yīng)該用木材,甚至認(rèn)為,木材用得越多,聲音越好。這種說法,至今沒有找到充分的理論依據(jù)。
5 ?結(jié)束語
綜上所述,劇場(chǎng)建設(shè)中的建筑聲學(xué)問題分析對(duì)劇場(chǎng)建筑的發(fā)展具有重要的作用。因此,必須進(jìn)一步解決劇場(chǎng)建設(shè)中的建筑聲學(xué)問題,這樣才能提高劇場(chǎng)建設(shè)中的建筑聲學(xué)水平。
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