斯里兰卡国家大剧院建筑声学设计

王 峥，陈金京

（北京市建筑设计研究院 声学工作室，北京 100045）

1 概述

1.1 建筑概况

斯里兰卡国家大剧院是由我国援建斯里兰卡的一座大型观演建筑，位于斯里兰卡首都科伦坡。该剧院外形如一朵盛开的蓝色睡莲，寓意着斯里兰卡的国花，也象征着中国和斯里兰卡两国的友谊。

斯里兰卡国家大剧院建筑面积为16 100 m2。大剧院观众厅平面呈钟形，有二层楼座，并延伸至侧墙形成二层跌落包厢，可容纳观众1 288人，其中一层为798座，二层为145座，三层为345座。观众厅有效容积约9 500 m3，总内表面积约3 920 m2，每座容积为7.4 m3，平均自由程为9.7 m。大剧院的几何特征参数见表1，大剧院的平剖面见图1。

2 声学设计指标

斯里兰卡国家大剧院是一个多功能剧场，主要功能为大型文艺演出，兼具歌剧、舞剧、会议等多功能使用的要求。根据剧院的用途、容积、规模以及相关设计规范，确定剧场的声学设计指标。

2.1 混响时间（RT，s）

中频（500 Hz ～ 1 kHz）满场混响时间为1.4 s，观众厅的混响时间频率特性应满足低频（125 Hz ～ 250 Hz）为中频的1.1 ～ 1.2倍，高频（2 kHz ～ 4 kHz）为中频的0.8～0.9倍。

2.2 声场不均匀度（ΔLp，dB）

ΔLp≤8 dB。

2.3 明晰度（C80(3)，dB）

C80(3)为2.0 dB ～ -2.0 dB。

2.4 噪声限值（N，dB(A)）

背景噪声：N≤25 dB(A)，噪声评价曲线NR20；空调运行时：N≤30 dB(A)，噪声评价曲线NR25。

2.5 没有音质缺陷

没有回声、颤动回声和声聚焦等音质缺陷。

3 观众厅的音质设计

观众厅音质设计的主要任务是解决声场分布、声扩散、早期反射声分布、混响时间控制、响度和消除音质缺陷等问题。

3.1 反射声设计

观众厅池座的反射声主要来自于舞台台口两侧设置的八字形墙面，该墙面能够为池座提供早期侧向反射声。观众厅两侧的包厢栏板也可以为池座提供反射声。另外，吊顶通过计算设计成折板形式，也可以为观众席提供反射声。图2为通过计算机模拟给出的池座反射声路径图，从图中可以看出反射声主要来自于上述3个界面。

3.2 扩散设计

观众厅的扩散对音质起着很重要的作用，一般扩散措施有如下3种：

（1）设置扩散体；

（2）设置数论扩散装置；

（3）交叉布置吸声和反射构造。

本剧场观众厅两个侧墙为平行墙，装修风格比较简约，要求装饰面统一，并且不希望在墙面设置扩散体。而由于混响时间控制的要求，两个侧墙也不能完全进行吸声处理，这就有可能在两个侧墙之间产生颤动回声，另外，扩散效果也不理想。为了解决这两个问题，采用了交叉布置吸声和反射构造的措施。为了保证其表面装饰效果相同，设计墙面吸声和反射构造如图3所示。在墙面交叉布置吸声和反射构造，并且两侧墙面在布置时错开，即相同位置在一侧墙为吸声构造，另一侧为反射构造。这既保证了墙面的扩散，又可以避免两个平行侧墙之间产生颤动回声等声学缺陷，同时，还满足了混响时间控制和装修效果的要求。图4为墙面吸声和反射构造布置图，图中，MA为吸声构造，MB为反射构造。

观众厅两侧的跌落包厢也构成大体量的扩散体，并在包厢墙面上设置了纵向木格栅，形成了微扩散结构，保证在对低频有良好扩散作用的前提下，对高频也有良好的扩散作用。图5为跌落包厢及微扩散构造。

4 计算机模拟

为了保证声学设计的质量，用Raynoise声学模拟软件对观众厅的声学效果进行了模拟计算，模拟结果如图6所示，显示出其基本满足声学设计指标。

5 结语

由于设计项目地址远在国外，大剧院完工后没有进行现场声学测量，但据业主方反映，其主观听音评价效果良好。

声学设计人员如何与装修等其他专业设计人员良好配合，是剧院建筑最终能否在各方面取得满意效果的关键因素之一，本剧场在进行声学设计时声学设计人员与装修设计师充分交流，终于在满足装修效果的同时，完成了理想的声学设计。图7为观众厅内景。

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