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剧院声学设计方案

发布者:广州创雅声学科技有限公司   时间: 2022-9-9 18:05:13


  演艺建筑包括各类电影院、剧院、剧场、视听室、展览室、演播室、录音室及其他多用途厅堂建筑。

  演艺建筑的声学设计涉及结构,体形设计,音质设计与隔声等。对于自然声演出的演艺建筑,声学设计主要以建筑声学为主,如自然声演出的音乐厅。

  80年代以来,若干新设计的音乐厅对声学环境的要求越来越考究。即便是专业的音乐厅,也希望能唯美惟俏地上演不同风格和类型的音乐作品。这些即使是用高保真度,高档次的扩声系统也无法实现的。而通过建筑声学设计却能将其变成现实。这样的例子比比皆是,如美国波士顿音乐厅(1900),悉尼歌剧院音乐厅(1973),英国伯明翰交响乐厅(1991)等。很多人都误认为对于一些以扩声演出的演艺建筑(如现代大多的剧场都采用了扩声演出的方式),只要有高保真度的扩声系统就可以满足剧场的演出要求。其实,扩声系统效果的好坏是离不开建声的。没有好的建声设计为前提,再好的扩声系统也不能发挥其用武之地。因为扩声系统并不能消除声染色,声聚焦,多重回声,颤动回声等多种音质缺陷。

  对于演艺建筑来说,在建筑设计初期就应该引进声学设计的理念。并由始至终地贯穿于建筑设计和装饰设计的全过程。这样才能建造出高质量的演艺建筑。


一、剧院建筑声学设计概况

  现代剧院的功能是综表演戏剧、话剧、歌剧、歌舞、曲艺、音乐等于一体的。同时满足剧院的多功能用途,建筑声学设计要求尤为重要。剧院建筑声学设计涉及结构、体形设计、音质设计与隔声等。对于自然声演出的演艺建筑、建筑声学设计为主。从建筑方案设计开始阶段就应同时考虑声学设计。声学设计者应参与土建和装修设计全过程。在工程设计各阶段应与有关设计专业同步进行,密切配合。

剧场用途 座位数
话剧场、戏剧场 不宜>1000座
歌舞剧场 不宜>1400座
注:以扩声为主的不受此限制

  容积计算以大幕线为界。舞台设有乐罩,容积计算时应包括该部分在内。伸出式和岛式舞台不受此限制。
  根据《剧院建筑声学设计规范》JGJ 57-2000,剧场可分为特、甲、乙、丙四个等级。

观众厅每座容积宜符合下列规定:

剧场用途 每座容积m³/座
话剧场、戏剧场 4.5~7.5
歌舞剧场 4.0~6.0

剧场类型 座位数
特大型 1601座以上
大型 1201~1600座
中型 801~1200座以上
小型 300~800座

话剧、戏剧剧场不宜超过1200座;歌舞剧场不宜超过1800座。


二、剧院建筑声学设计相关标准和规定

(1)《剧场、电影院和多用途厅堂建筑声学设计规范》GB/T 50356-2005;
(2)《剧院建筑声学设计规范》JGJ 57-2000;
(3)《声环境质量标准》(GB 3096-2008);
(4)《厅堂扩声系统设计规范》(GB 50371-2006);
(5)《厅堂混响时间测量规范》GBJ76-84;
(6)《建筑隔声与吸声构造》(国家建筑标准设计图集08J931);
(7)《民用建筑工程室内环境污染控制规范》(GB50325-2001);
(8)《建筑设计防火规范》GBJ16-1987(2001年版);
(9)《建筑内部装修设计防火规范》(GB50222-95)


三、剧院建筑声学设计之音质设计

混响时间

规范要求:《剧场、电影院和多用途厅堂建筑声学设计规范》GB/T 50356-2005


图1 歌剧、舞剧剧场对不同容积V的观众厅,在频率500~1000Hz时满场的合适混响时间T的范围

图2 话剧、戏曲剧场对不同容积V的观众厅,在频率500~1000Hz时满场的合适混响时间T的范围

剧场观众厅各频率相对于500~1000Hz的比值

频率(Hz) 混响时间比值
歌剧 话剧、戏剧
125 1.0~1.3 1.0~1.2
250 1.0~1.15 1.0~1.1
2000 0.9~1.0 0.9~1.0
4000 0.8~1.0 0.8~1.0

混响时间频率特性比值

使用条件 125Hz 250Hz 2000Hz 4000Hz 8000Hz
歌剧 1.00~1.35 1.00~1.15 0.90~1.00 0.80~1.00 0.70~1.00
话剧 1.00~1.20 1.00~1.10
戏曲
多用途、会议

  观众厅的音质应保证观众席各处 有合适的相对强感、早期声场强度、清晰度和丰满度。在演出时观众厅内任何位置上不得出现回声、多重回声、颤动回声、声聚焦和共振可识别的声缺陷,并不得出现因剧场内设备噪声和外界环境噪声而引起的干扰。

解决方案

1、伸出式舞台的舞台空间与观众厅合为同一混响空间,按同一空间进行混响设计。
2、舞台声学反射罩内的空间属于观众厅空间的一部分,具有舞台反射罩的观众厅的混响应另为设计。
3、舞台几乐池应作声学设计。
4、顶棚
  靠近舞台的部分吊顶采用双层12厚埃特板,或其他同等声学反射材料。安装面积为 m2,吊顶造型为渐进式波浪型。吊顶的具体规格形状见CAD图纸。剩下部分吊顶采用穿孔吸声材料+玻璃棉。
5、墙面
  靠近舞台口的两侧墙面安装 MLS扩散体,为了避免回声等声学缺陷,在后墙全部布置条形穿孔吸声结构。由于需要控制整个观众厅的混响时间,需要一定量的声学材料,后墙面积不足,因此在侧墙后部安装穿孔吸声结构。
《剧院建筑声学设计规范》 JGJ 57-2000

观众每座容积

剧场类别 容积指标(m³/座)
歌剧 4.5~7.0
戏曲、话剧 3.5.~5.5
多用途(不包括电影) 3.5~5.5

观众混响时间设计

使用条件 观众厅混响时间设置
歌舞 1.3~1.6s
戏曲 (2000~10000)m³
1.1~1.4s
话剧
多用途、会议

剧场辅助用房声学要求

房间名称 声学特性
房间要求 混响时间(s)
T60
噪音(dB)
净高(m) 每间面积(m²) 每间体积(m³) 背景噪音(NR) 隔音(Rw)
声控室 ≥2.8 10~12 - 0.4(平直) ≤30 ≥40
排练厅 - - - - ≤35 ≥45
乐队排练厅 ≥6.0 2.0~2.4 8~10 1.0~1.2 ≤30 ≥45
合唱排练厅 - 1.2~1.4 5~7 - ≤35 ≥45
琴房、调音室 ≥2..8 ≥10 - 0.4(平直) ≤30 ≥45
同音传译室 - 5~6 - - ≤35 ≥45

6、 舞台
  舞台地面采用双层木地板地面。舞台与观众厅通过舞台口连接,形成耦合空间,为了避免耦合空间对观众厅的不利影响,以及满足演员的听闻要求,舞台的混响时间与观众厅的混响时间相近。因此,面对观众的墙体安装布艺吸声板,舞台两侧墙面安装木质槽孔吸声板。
7、地面
  地面采用具有反射作用的木地板。
8、座椅
  为了减少观众对室内音质的影响,座椅的吸声量满足如下:

座椅吸声性能表

倍频程中心频率(Hz) 125 250 500 1000 2000 4000
每座吸声量 0.20 0.30 0.40 0.50 0.50 0.50

  座椅的面层为织布等具有良好的透声性能,靠背的上部和两侧为不穿孔的反射面材,座椅下部面层为穿孔材料。
9、其他功能室
  耳光室安装全频吸声材料,放映室、包厢等根据设计标准布置吸声、反射、扩散等声学材料。


四、剧院建筑声学设计之隔声

相关规范

《社会生活环境噪声排放标准》(GB22337-2008)

功能类别 昼间dB(A) 夜间dB(A)
0 50 40
1 55 45
2 60 50
3 65 55
4 70 55

1类功能区适用于以居住、文教机关为主的区域。
2类功能区适用于居住、商业、工业混杂区及商业中心区。
3类功能区适用于工业区。
4类功能区适用于交通干线道路两侧区域。

《剧场、电影院和多用途厅堂建筑声学设计规范》GB/T 50356-2005

观众厅内噪音限值

观众厅类型 自然声 采用扩声系统
歌剧、舞剧剧场 NR-25 NR-30
话剧、戏曲剧场 NR-25 NR-30

《剧院建筑声学设计规范》JGJ 57-2000

观众席背景噪音 甲级≤NR25 乙级≤NR30 丙级≤NR35

解决方案

1、观众厅的墙面和屋顶应作隔声减振处理。
2、观众厅宜利用休息厅(廊)、前厅等作为隔音的措施之一。观众厅的入口宜设置声闸室、隔声门。
3、声控室观察窗关闭时的中频(500~1000Hz)隔声量≥25dB。
4、通向室外的门应采用隔声门。
5、同声传译室围护结构的中频(500~1000Hz)隔声量≥45dB。声控室和同声传译室的混响时间宜为0.3~0.5s,空调系统产生的噪声不宜超过NR-25。
6、舞台大幕开关时的噪声,在观众席第一排中部不超过NR-40,升降乐池和其他机械设备运行噪声,在观众席第一排中部不应大于NR-45。
7、空调机房、风机房、冷却塔、冷冻机房和锅炉房等设备用房宜远离观众厅及舞台。当与主体建筑相连时。应采取良好的降噪隔振措施。
8、通风或空气调节系统,应采取消声减噪措施,通过风口传入观众席和舞台面的噪声应比室内允许噪声标准低5dB。
9、通风、空气调节及制冷机房与观众厅和舞台邻近时,应采取隔声措施,其隔声能力应使传递到观众厅和舞台的噪声比允许噪声标准低5dB。对动力设备应采取减振措施。


五、剧院建筑声学设计之材料要求

(1)观众厅(包括乐池)的天棚、墙面、地面装修材料不应低于A1级,当采用B1级装修材料时应设置相应的消防设施。
(2)顶棚、墙面装饰采用的龙骨材料均应为A级材料。


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