劇場建設中的建筑聲學問題

周紅新

摘 ? ?要：經濟的發展促進了科學的進步，也使建筑聲學得到了廣泛的應用，與其是在音樂廳及劇場的建設中，吸音及混響的應用及處理，使其演出效果達到了理想的狀態。因此，關于劇場建設中的建筑聲學問題分析具有重要的意義。本文首先對劇場建設的前期準備、主聲源的變化、各墻面與聲源的關系的處理進行了概述，詳細探討了關于降噪、劇場建筑聲學中應注意的問題，旨在促進建筑聲學的水平。

關鍵詞：劇場建設;建筑聲學

1 ?引言

劇場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特性的不同。不同劇場聲學特性的差異會直接影響到舞臺演出效果，但建筑聲學專業性較強，涉及很多相關的學科和較深的數學理論。

2 ?劇場建設的前期準備

2.1 ?重視劇場的功能定位

劇場建設方必須重視、合理確定劇場的功能定位，不宜過分追求多功能要求。具體來說：劇場屬功能性建筑，其使用功能應科學合理確定;多功能劇場應確定主次功能，不宜并列全能高標準;要根據實際需要、技術可行、投資經濟合理三原則平衡確定。對于劇場的功能定位，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（設舞音樂罩）演出。（2）劇場。以戲劇為主，可兼用會議。（3）專業音樂廳僅用于交響音樂會等各類音樂演出，不宜兼其他功能。（4）大型會堂。以大型會議為主，可兼綜藝演出。（5）中小會議廳。以會議為主，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。

選擇好的建聲設計單位和設計師要注意選擇好劇場建聲專業的設計單位和設計師，要正確對待中方與外方的設計單位和設計師（包括建筑設計和建聲設計）。清華大學建筑學院的燕翔老師曾將聲學設計單位、工程業主單位、施工單位比作為醫、患、藥三個方面，這個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;在劇場建設中這個道理同樣適用。現在建聲設計市場上存在這種情況，有的是正規的專業單位，有的則是設備廠商和材料供應商兼做建聲設計，這就要求業主單位做出正確的判斷和選擇，一定要選擇正規的專業單位進行聲學設計，才能保證好的聲學效果。

2.2 ?主聲源的變化、各墻面與聲源的關系的處理

如前所述，我國近代建設的劇場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。而我國的劇場大多為扁平式，一般僅二層，底層的觀眾席占絕大多數。場地較長，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，導致后排的聲能嚴重不足，必須借助于電擴聲。在正常情況下，主揚聲器應安放在臺口的上方。此時，聲源已不在舞臺面，各反射面應該如何處理？

1993年國家大劇院籌備辦和清華大學建筑系共同對十多個劇場做了測試，通過數據分析，尋找在劇場中聲壓級的實際分布情況。當時的實驗是199年國家大劇院籌備辦和清華大學建筑系共同對十多個劇場做了測試，通過數據分析，尋找在劇場中聲壓級的實際分布情況。當時的實驗是在舞臺上設置一個12面體作為聲源，得到的觀眾廳聲壓級的分布情況與賽賓公式基本相符。但由于舞臺空間和挑臺的影響也帶來了一些差異，在電擴聲為主的情況下，聲源將是舞臺口上方的揚聲器，那將會得到怎樣的結果？目前在許多設計中，天棚的反射面仍以舞臺的聲源為主來設計，這些情況應該做些研究和探討。

3 ?關于降噪

3.1 ?空調機房、風機房等應遠離觀眾廳

上述設備房如確需與觀眾廳隔墻設置時，應增加該部分墻體的隔聲措施，并在空調機房、風機房內部做吸聲降噪處理，以及為機器做良好的隔振減振措施。個別有一定噪聲的空調通風設備、設施如需安置（或吊裝）在放映機房或辦公、大堂等區域時，除應有良好的減振措施外，還應為上述設施制作隔聲罩，但絕對不允許安裝在不林國很觀眾廳空間范圍內。

3.2 ?通風管道的降噪措施

空調通風管道、消防排煙管道等不能串廳布設;要控制管道和進、出口的風速不能過高;通風主管道應增加多節必要的消聲設施，以衰減借助通風管道傳入觀眾廳的主機噪聲。觀眾廳內部，建議使用高分子材料的空調通風管道。

3.3 ?其它管道的噪聲控制

像雨水管、落水管等經常有水流流動的管道，應盡量避免在觀眾廳內部空間布設。如果房屋結構中已布設了雨水管、落水管等，而且無法移動就要求將上述水管（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業用的舞廳、歌城等能發出很強撞擊噪聲的場所，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，必要時還可增加彈簧隔聲吊頂等。但針對非常強烈的撞擊噪聲，還要考慮到圍護隔墻的固體噪聲傳遞影響。因為沒有任何隔振措施的磚混結構，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

注意孔洞與隙縫產生的透聲量大出圖由于聲波的衍射作用，圍護結構的空洞和隙縫對隔聲效果影響很大。有數據表明，孔洞面積占整片圍護結構面積1%時，結構隔聲量不會超過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 ?劇場建筑聲學中應注意的問題

白瑞耐克教授認為：一個音樂廳的聲學特性取決于音樂廳的室內容積內部體形、室內表面材料的密度、座椅的類型和材料、地毯及觀眾席的面積。劇場的聲學特性也是如此，為實現劇場的基本功能要求，下述幾個問題必須注意：

劇場的內部平面形狀或稱體形，是劇場設計首先遇到的一個基本問題，也是決定音劇場聲學效果的一個重大問題。體形選擇得當，事半功倍。體形選擇不當，劇場就有先天缺陷，很難彌補。音樂廳的內部平面形狀，有長方形、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的建設，如扇形。從現在已建成的音樂廳來看，至今沒有發現扇形音樂廳的聲學性能是令人滿意的。此外如橢圓形、圓形，在音樂廳聲學設計上，也忌諱采用這種形式。從聲學性能上來說，體形最佳的是長方形。

現在修建劇場中，最易發生問題的是室內墻面材料，天花板材料的使用，即白瑞耐克教授所說的室內表面材料的密度。為什么他用“密度”這個詞呢？因為對室內表面材料來說，關鍵是它的吸聲系數。通常，密度越小的材料越吸聲，吸聲系數越大;而密度越大的材料越不吸聲，吸聲系數較小。現在許多人認為劇場的內裝修材料應該用木材，甚至認為，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。

5 ?結束語

綜上所述，劇場建設中的建筑聲學問題分析對劇場建筑的發展具有重要的作用。因此，必須進一步解決劇場建設中的建筑聲學問題，這樣才能提高劇場建設中的建筑聲學水平。

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