国家大剧院声学分析之歌剧院
一．体型分析
主要用于大型歌舞演出。观众厅视觉为马蹄形的金色金属网面，网面后的墙面为矩形。品字形舞台，台口宽18米。观众厅一层池座：台口中线到后墙长32米，最宽处35米，第一排座位顶棚高度20米。共三层楼座。座位数2416，容积18900平方米，每座容积7.8立方米。
平面图
剖面图
剖面透视图
二．材质分析
1 “蛋壳”底层喷涂纤维素防止雨噪声
国家大剧院的4万m2“蛋壳”屋盖非常巨大，为减轻结构荷载，采用了钛金属为装饰面的轻型屋盖。存在的一个问题是：降雨时，室内会受到雨点撞击金属屋面所产生的雨噪声干扰。在清华大学建筑物理实验室进行了该屋盖结构的空气声隔声和雨噪声隔绝实验研究，在进行大量实验数据分析的基础上，创造性地提出在屋盖底层采用纤维素喷涂防止雨噪声的方案，并最终得到了应用实施。即在屋盖板下，喷涂一层25mm厚的K-13纤维素喷涂吸声材料。
实验显示，未喷涂纤维素前，屋盖空气声隔声量最高只能达到Rw=37dB。喷涂后，屋盖的空气声隔声性能可提高到Rw=47dB。在雨强1mm/min的大雨下，雨击隔声量可达到Lpn,w=40dB，估算大厅室内噪声小于25dB(A)。
纤维素喷涂能够大大提高屋盖隔声性能的主要原因是：一、纤维素均匀喷涂附着在屋盖底的2mm厚钢板上起到了一定的声阻尼作用，改善了钢板本身的振动模式，较大提高了中低频的隔声性能。二、纤维素为密实颗粒状粘稠材料，喷涂后起到了良好密封作用。
另外，纤维素喷涂材料具有良好的吸声性能，据检测，25mm厚纤维素喷涂层降噪系数NRC达到0.75。国家大剧院的屋盖经纤维素喷涂后,大厅内混响明显降低,语言清晰度明显提高。另外,纤维素喷涂还具有良好的保温隔热作用,建筑节能效果明显。纤维喷涂吸声材料在国外已有20多年的使用历史，但在国内，国家大剧院剧院声学设计工程首次大规模应用。因其良好的声学、环保、防火、粘着力强、易于施工等特性，必将广泛地被体育、文化
等大型建筑场所采用。
屋盖雨噪声的实验室测试系统示意图
国家大剧院的钛屋面板
2 戏剧场的MLS声扩散墙面
戏剧场观众厅墙面采用了MLS设计的声扩散墙面，看上去象凸凹起伏的、不规则排列的竖条，目的是扩散、反射声音，可保证室内声场的均匀性，使声音更美妙动听。MLS称为最大长度序列，是一种数论算法，其扩散声音的原理是，声波到达墙面的某个凹凸槽后，一部分入射到深槽内产生反射，另一部在槽表面产生反射，两者接触界面的时间有先后，反射声会出现相位不同，叠加在一起成为局部非定向反射，大量不规则排列的凹凸槽整体上形成了声音的扩散反射。剧院声学设计MLS扩散墙面的设计需要进行数学计算，并在声学实验室中测量设计方案的效果。
戏剧场MLS墙面的凹槽深度15cm,每个凸起或凹陷的单元宽度约20cm，面层为约4cm 厚的木板外贴粉红色装饰布，凸起单元内部填充高密度岩棉。其热烈夺目的视觉氛围和神秘十足的声学造型，为戏剧场增添了令人遐想的艺术效果。
MLS 扩散体示意图
戏剧场MLS声扩散墙面
3 音乐厅GRG声扩散装饰板
一个世纪以来，大量的音乐厅设计实践，使声学家们认识到声扩散的重要性。研究显示，众多被世界公认音乐厅的音质效果，如维也纳金色大厅，均得益于墙面上的浮雕和顶面上的藻井造型所形成的扩散反射。剧院声学设计音乐厅的顶棚和墙面采用了平均厚度达到4cm 的GRG（增强纤维石膏成型板）。顶棚上的GRG装饰有看似凌乱的沟槽，侧墙GRG为起伏的表面，目的在于扩散反射声音。平面反射的声音类似于镜子，会因局部声音强烈反射影响音质，扩散反射类似于被磨毛的乌玻璃，声音反射更加均匀、柔和。另外，厚重的GRG 板能够有效地防止低频吸收，增强厅内的低频混响时间，使低音效果（如管风琴、大管、大提琴等）更加具有震撼力和感染力。舞台侧墙上采用了类似于歌剧院墙面的栅状间隔的MLS 扩散墙面，能扩散反射来自演奏台的声音，保障演出者之间具有良好的自我听闻和相互听闻，有利于乐队更好地发挥表演水平。
音乐厅舞台的MLS声扩散墙面
4 歌剧院金属透声装饰网
长久以来，剧院的体型问题使设计师苦恼。长方的体型有利于反射声音，音质最好，但视觉效果太古板；而椭圆的体型会使声音聚焦，音质难于控制，但有曲线的优美视觉效果。国家大剧院的歌剧院墙面上使用了一种透声装饰网，完美地解决室内视觉效果和听觉效果之间的矛盾问题。这是一种金色网子，看上去象优美的墙，但可以透过声音。网是弧形的，声音透过去后的墙是长方形的，这样就使视觉为弧形，而听觉为长方形，一举两得。这种网的设计在世界上是第一次。
为了保证金属透声网透声的效果，并防止与大音量的剧场扬声器发生共振出现“哗啦啦”的颤响，网面大面积施工前先安装了20m2左右的实验墙面，并经过了严格的声学测试。
5 歌剧院木装饰板顶棚的混凝土覆层
歌剧院的顶棚是实木板拼接装饰顶棚，配合大型的椭圆形灯带，在侧墙金色网的辉映下，显得金碧辉煌，古典而别致。为了防止顶棚因木板产生的不良低频吸收，以顶棚为模板，在其上密质地浇灌了一层4cm厚度的混凝土，增加了重量，提高了低频反射效果。
6 舒适的观众厅声学软座椅
国家大剧院的软座椅，采用了人体工程学设计，外形优美，安坐舒适。而且，软座椅还具有重要的吸声作用。观众厅内大量的观众所形成的吸声量是不容忽视的，为了控制室内吸声，座椅吸声系数必须符合设计要求，
座椅的聚氨酯内填料、织物面料、软垫的面积、软垫的厚度等都经过了严格的设计，一方面达到了观众厅吸声的设计要求，另一方面坐人时和不坐人时具有相同的吸声系数，保证观众厅的室内，在空场、满场、部分上座率等不同观众人数时，具有基本一致的室内声学效果。座椅批量生产前，预先制作了18把样椅，在清华大学建筑物理实验室进行了坐人和空椅的吸声实验，根据实验结果，再进行座椅的调整和改进，直到实验数据满足了声学要求后，正式的座椅生产才开始进行.
7 座椅下送风静音均流风口
国家大剧院观众厅每个座椅下有一个送风口，采用了座椅下送风，属于“下送上回”的置换送风方式。与常规的“上送下回”的顶棚送风方式相比，置换送风的优点在于，一方面每个风口有针对性地向人体周围送风，使得送风均匀、风量平衡，另一方面。重点保障人体周围的舒适温度，避免了能量在巨大空间中的耗散，对节能非常有利。
但是，由于风口距离人体很近，必须消除风口噪声对观众听闻的影响，而且，人脚踝处是全身对风最敏感之处，还要防止“冷风吹腿”之感。
清华大学建筑物理实验室为此专门建造了“极低背景噪声通风实验室”，通过实验研制了一种静音均流风口。风口内有均流和静音结构，不但气流场均匀，而且噪声极低。风口在常规50m3/h的风量下，垂直流场风速低于0.2m/s，噪声声功率小于5dB(A)。
如图7.1为普通设计的座椅下送风风口，由于气流垂直向上，撞击到顶板后，气流集中在顶板周围区域散出，造成局部风速过大，过大的风速同时也产生了气流噪声，而底部周围因无气流经过又出现无风的状态。实验显示，顶板周围局部风速达0.9m/s，吹腿感严重（应小于0.2m/s），噪声也很高，达到15dB（应小于10dB）。如图7.2为改进后的风口，在原风口内加入了一个“小雨伞”形的阻风装置，一部分中心轴周围的风被“小雨伞”阻挡，主要散流到风口靠近地面的区域，周边不受“小雨伞”阻挡的气流直接撞击到顶板上，散流到风口上部区域，根据实验调节“小雨伞”的直径和垂直高度，从而可以控制风口气流的分布。气流流速降低了，噪声同时变小了。
观众厅内，数千个风口在人们的座位下，不引起人们任何的注意，默默地、静悄悄地输送着新鲜的气流。
普通设计的座椅下送风风口改进后的风口
8 录音室“房中房”弹簧减振隔声结构
国家大剧院的录音室为“房中房”全浮筑结构，隔振的关键技术在于“房中房”的支撑弹簧。为了研究和验证所选弹簧的减振效果，在清华大学建筑物理实验室进行了弹簧减振实验。实验显示，弹簧采用子母簧、阻尼浆、防高频失效橡胶垫等多项技术，在单个弹簧支撑10吨的条件下，该“房中房”浮筑结构的撞击声声压级达到Lpn,w=32dB，与刚性支撑的撞击声声压级Lpn,w=78dB相比，可降低振动噪声46dB，是目前已知隔振效果最好的浮筑系统。
9 录音室QRD声扩散单元
录音室因录音的需要，要求更高的声场均匀度，因此需要更良好的墙面声扩散。国家大剧院录音室墙面大面积地采用了QRD(二次剩余扩散体)扩散单元。QRD与MLS不同，它的槽更窄，每个槽的深度是不一样的，槽深是通过对自然数列二次平方后对周期数取余数，得到的数值序列，QRD的扩散原理主要是因不同槽深的声阻存在差异，利用其反射声波动之间的衍射效应。QRD具有更强烈的扩散效果和扩散频率范围，非常适用于录音室等小房间应用。
图9.1 QRD扩散体单元示意图
10 Z型轻钢减振龙骨轻质隔声墙
为了保证国家大剧院的录音室、演播室、琴房等轻质隔墙的隔声性能，采用了一种特殊结构的Z型轻钢减振龙骨,用于安装石膏板隔墙。Z型轻钢减振龙骨比常规的C型轻钢龙骨更有弹性，隔声性能更好，尤其在难于隔绝的低频部分隔声优势更大。Z型轻钢减振龙骨构造安装与C型轻钢龙骨完全一致，是高隔声量要求条件下C型轻钢龙骨最佳替代产品。经检测，双排Z的型轻钢减振龙骨、六层纸面石膏板的30cm厚轻质隔墙的空气声计权隔声量可达Rw=65dB，理论上与1m厚的混凝土墙隔声量相当。
11 音乐厅的单侧透明隔声玻璃
国家大剧院音乐厅西侧二层墙面上有一巨大的参观窗，人们在走廊经过时，可以透过玻璃看到室内音乐演出的盛况。这是一块特殊的玻璃，特殊之处在于隔声性和电控单反性。参观窗由两层隔声玻璃组成，每层玻璃都是厚重的夹胶玻璃，窗的隔声量达到Rw=55dB，相当于20cm厚的钢筋混凝土墙的隔声效果，目的是防止观众厅外参观人员的噪声干扰。另外，其中一层玻璃上覆有电子反光薄膜，演出时，在电子控制下，玻璃为单面透光，走廊里的人可以看到演出，而观众厅内的人看到的是一块黑玻璃。可以想见，当人们以参观的身份经过音乐厅走廊时，在巨型蛋壳围合的庞大空间里，透过参观窗静静地欣赏无声的音乐，也别有一番风味。
三．最佳混响时间
中频500Hz混响时间满场实测1.5s。
国家大剧院建筑声学设计分析 国家大剧院位于北京市心脏地带,西长安街沿线,与人民大会堂和天安门广场相邻,占地面积11.89万平方米,总建筑面积21.75万平方米(包括地下车库近4.66万平方米)。 一般而言，建筑声学设计的工作内容主要包括音质设计和噪声控制两大部分。下面我仅从以下几个方面来分析： 一、室内音质设计 ·确定音质设计指标及其优选值。根据厅堂的使用功能选择混响时间、明晰度、强度指数、侧向能量因子、双耳互相关系数等音质评价指标，并确定各指标的优选值，是音质设计的重要任务。这些指标及其优选值的选定，将为进一步进行音质参量计算和将来竣工后的音质测试提供目标和依据。 大剧院的厅堂平面设计 ·室内音质的评价标准： 1、主观评价指标——合适的响，较高的清晰度和明晰度，足够的丰满度，良好的空间感，没有声缺陷和噪声干扰。 2、客观物理量——声压级，混响时间，反射声的时间分布，反射声的空间分布。 ·其基本原则有： 1、充分利用直达声 2、合理分布前次反射声 3、正确地控制混响时间及其频率特性 4、注意避免和消除声音缺陷和噪声影响 ·确定厅堂体型及体量。为看得清楚、听得清晰，各类厅堂都有个长度的限制。厅堂的宽度会涉及到早期侧向反射声的组织，与音质的空间感有重要关联。厅堂的高度不仅影响竖向早期反射声的组织，而且影响早后期声能比和混响声能的大小及方向。厅堂的体积和每座容积都直接影响混响时间等音质参数。厅堂的体型更是关系到是否存在回声、颤动回声、声聚焦、声影区等音质缺陷。所有这些，都必须在初步方案设计阶段就提供建筑声学的专业意见。 二、混响时间分析 在厅堂（室内）声学设计中，混响时间是一个重要的概念与指标。声音在室内衰减的过程称之为混响过程。声音在室内将从稳态开始衰减，直至衰减到其声能为原有声能的百万分之一时，这段时间被称为“混响时间”，也即衰减60dB所需的时间，记作（RT或T60）。 在厅堂内，适度的混响时间，可使音乐丰满，语言宏亮、饱满。过短的混响时间使声音干涩无力；混响过长将使语言清晰度降低，音乐缺乏节奏感和力度，唱词模糊还清。 因此，在厅堂音质设计中，根据不同的性质和要求，必须选择一个“最佳”的混响时间。但混响时间并非决定厅堂音质的唯一指标。噪声控制也非常重要，也是室内音质设计的重要指标之一。 三、声学材料分析
国家大剧院建筑设计特点人民大会堂以西 “城市中的剧院、剧院中的城市” 总述 巨大的绿色公园之内，一泓碧水环绕著椭圆型银色大剧院，钛金属板和玻璃制成的外壳与昼夜的光芒交相辉映，色调变幻莫测。建筑物在水面中的倒影构成了大剧院的外部景观，观众从水下通道进入其中。从远处眺望，水波中的倒影给人以梦幻般的感觉，弧线型的中央玻璃天篷像是打开的幕布，显露出内部金碧辉煌的歌剧厅和色调如古乐器那样深沉的漆木饰空间。 这是一个既简单又复杂，既明晰又隐秘的肌体。它广泛地采用了玻璃制造、面墙装饰、复合结构方面的高新科技。在大剧院巨大的外壳下，覆盖着歌剧院、音乐厅、戏剧场、艺术展厅、艺术交流中心、艺术商店、停车场以及各种各样的设施。3个主要演出场所设有大约6000个观众座席和非常现代化的舞台设施，它们由道路区分开，彼此以悬空走道相连，剧院的“街道”和公共大厅宽敞明亮，人来人往，使得整个剧院就像一座生机四溢的都市。歌剧院的四周是部分透明的金色网状玻璃墙，顶上是从建筑内部能够看到的永恒天空。 设计师 这一浪漫设计出自法国建筑师保罗·安德鲁之手。保罗·安德鲁生于1938年，是法国建筑学院和法兰西建筑科学院的院士。安德鲁设计了雅加达机场、开罗机场、大阪关西机场以及我国的上海浦东机场和广州新体育馆。 招标 建设国家大剧院是几代人的心愿，最早是周恩来总理在20世纪50年代提出，而1998年4月国务院方正式批准立项，大剧院工程是一项重大的文化工程，加之其所处地点的重要性和巨大的象征意义，决定了她的难度。为了保证大剧院的设计水平，当局下令进行国际招标，结果招来四十四份标书，到最后却又全部否决，竞标持续了一年半之久，在第3轮中，安德鲁的方案终于脱颖而出，获得由专家和各方人士组成的评委会的青睐。 总体概况国家大剧院项目位于北京最重要的交通动脉长安街上,位于天安门广场和人民大会堂西侧。用地南北长约450m，东西宽约220m(北端)、250m(南端)，总占地118900m2，总建筑面积约219400m2。国家大剧院于2001年底开工，2007年9月底开始调试并试营业，2007年底完工正式投入使用。 国家大剧院主体建筑是一幢由曲线构成的巨大超椭球壳体。高45.9m，东西长轴212m，南北短轴144m，壳体四周为35500m2的景观水池。水池周围是39600m2的绿化种植了各种树木、灌木。 国家大剧院观众主入口位于其北侧长安街上观众次入口及演员入口位于其南侧人大南侧路。大剧院在地下与地铁天安门西站连通，人们可乘坐地铁经由地下通道直接进入大剧院。观众车辆由基地东北、西北侧进入地下车库，基地东南、西南为贵宾、货运及消防车辆入口。 为了给大剧院周围创造良好的环境，货运卡车、后勤服务车辆及布景道具运输车等出入口均设置在隐蔽处。基地北侧的地下设有近1000辆小汽车及约1400辆自行车的地下停车库及附属用房。基地中部壳体除三个剧场外，地下设有贵宾休息室、演员附属用房、录音及演播室、舞台设备机房、机电设备用房等。其中包括五个排练厅(一个大排练厅约600m2，两个中排练厅各约300m2，两个小排练厅各约200m2)、80个化妆间(主要演员和普通演员化妆间)、32间琴房及录音演播室等设施。艺术家们可在大剧院享受一流的服务设施。基地的南侧地下设有小剧场、餐厅及附属用房。 在公共区域及三个剧场的外廊中设置了展厅、新闻发布厅、图书资料室、休息厅、咖啡厅商店等公共设施这些设施可根据使用要求，既可独立使用，又可结合在一起。这样灵活的设计除满足演出功能外，还可满足各种各样的日常活动要求。
国家大剧院建筑分析： 中国国家大剧院，作为世界上最大的穹顶建筑，无论从它的建筑功能分区、体形设计以及建筑技术结构特点来说，都是相当完美与值得我们借鉴的。 国家大剧院是由法国建筑师保罗·安德鲁主持设计，该建筑主要是由国家大剧院主体建筑及南北两侧的水下长廊、地下停车场、人工湖、绿地组成，总占地面积11.89万平方米，总建筑面积约16.5万平方米。 国家大剧院整体是壳体结构，是世界最大的穹顶建筑。国家大剧院中心建筑为半椭球形钢结构壳体，东西长轴212.2米，南北短轴143.64米，高46.68米，地下最深32.50米，周长达600余米。整个壳体风格简约大气，其表面的材质是由18000多块钛金属板和1200余块超白透明玻璃共同组成，两种材质经巧妙拼接呈现出唯美的曲线，营造出舞台帷幕徐徐拉开的视觉效果。 国家大剧院内部有四个剧场，中间为歌剧院、东侧为音乐厅、西侧为戏剧场，南门西侧是小剧场，四个剧场既完全独立又可通过空中走廊相互连通。内部以华丽辉煌的金色为主色调，彰显国家大剧院的恢宏与奢华。歌剧院的墙面上安装了弧形的金属网，声音可以透过去，而金属网后面的墙是多边形，这样就形成了视觉的弧形和听觉空间的多边形，做到了建筑声学和剧场美学的完美结合，使得混响时间达到1.6秒的极佳效果。 国家大剧院的内部音乐厅洁白肃穆，色调风格宁静、清新而高雅，以演出大型交响乐、民族乐为主，兼顾其它形式的音乐演出。音乐厅观众席围绕在舞台四周，设有池座一层和楼座二层，共有观众席2019个（含站席）。众所周知，歌剧院最重要的是音乐厅里面的声学效果，音乐厅内部无论从天花板、墙面还是座位都是经过特殊的声学处理，使得国家大剧院里面的声音效果达到了极致。天花板使用纤维石膏成型板制成，材质厚重，能够有效地防止低频吸收，增强厅内的低频混响时间，使低音效果（如管风琴、大管、大提琴等）更加具有震撼力和感染力。天花板上看似凌乱的沟槽实际上经过了特别的声学设计，使声音能够被扩散反射，更加均匀、柔和。精美的天花板其实是特制的声扩散装饰板。为达到声效的完美，在顶棚的下面还悬挂了一面龟背形状的集中式反声板，俗称“龟背反声板”，它的作用是将声音向四面八方散射。音乐厅舞台四周的墙面采用了声学扩散墙，墙面有如站立起来的钢琴琴键，凸凹起伏、不规则排列。其凹凸的尺寸和形状经由数论精确计算得出，能扩散反射来自演奏台的声音，保障演出者良好的自我听闻和相互听闻，有利于乐队更好地发挥表演水平。音乐厅的侧墙则采用与天花板类似的声扩散装饰板，墙壁表面轻微凹凸的效果同样经过特殊设计。通过这些凹凸不平的纹理，能将声音均匀地扩散反射至音乐厅空间内的每个角落。 国家大剧院在声学技术上又很多创新方面，外部蛋壳底层喷涂纤维素防止雨噪声，戏剧院的MLS声扩散墙面，音乐厅GRG声扩散装饰板，金属透声装饰网，还有音乐厅的单侧透明隔声玻璃等许多声学技术，将国家大剧院声学效果设计达到了极致。成为了北京市的一处地标性建筑。
国家大剧院声学工程（包括剧院座椅声学） 国家大剧院位于北京人民大会堂西侧，总建筑面积15万平方米。剧院声学设计主体建筑由外部围护钢结构壳体和内部2416座的歌剧院、2017座的音乐厅、1040个座的戏剧院、公共大厅及配套用房组成。外部围护钢结构壳体呈半椭球形，东西长210米，南北长140米，高46米，地下部分深-32.5米。椭球形屋面主要采用钛金属板饰面，中部为渐开式玻璃墙。椭球壳体外环绕人工湖，入口和通道设在水面下。 国家大剧院的建筑剧院声学设计声学主设计为法国CSTB研究所，清华大学建筑学院作为国内声学配合单位，协助CSTB完成深化设计、理论计算、实验研究等工作，就工作中所涉及的相关建筑声学新方法、新手段主要有以下几个方面： 1 “蛋壳”底层喷涂纤维素防止雨噪声 国家大剧院的4万m2“蛋壳”屋盖非常巨大，为减轻结构荷载，采用了钛金属为装饰面的轻型屋盖。存在的一个问题是：降雨时，室内会受到雨点撞击金属屋面所产生的雨噪声干扰。在清华大学建筑物理实验室进行了该屋盖结构的空气声隔声和雨噪声隔绝实验研究，在进行大量实验数据分析的基础上，创造性地提出在屋盖底层采用纤维素喷涂防止雨噪声的方案，并最终得到了应用实施。即在屋盖板下，喷涂一层25mm厚的K-13纤维素喷涂吸声材料。 实验显示，未喷涂纤维素前，屋盖空气声隔声量最高只能达到Rw=37dB。喷涂后，屋盖的空气声隔声性能可提高到Rw=47dB。在雨强1mm/min的大雨下，雨击隔声量可达到Lpn,w=40dB，估算大厅室内噪声小于25dB(A)。 纤维素喷涂能够大大提高屋盖隔声性能的主要原因是：一、纤维素均匀喷涂附着在屋盖底的2mm厚钢板上起到了一定的声阻尼作用，改善了钢板本身的振动模式，较大提高了中低频的隔声性能。二、纤维素为密实颗粒状粘稠材料，喷涂后起到了良好密封作用。 另外，纤维素喷涂材料具有良好的吸声性能，据检测，25mm厚纤维素喷涂层降噪系数NRC 达到0.75。国家大剧院的屋盖经纤维素喷涂后,大厅内混响明显降低,语言清晰度明显提高。另外,纤维素喷涂还具有良好的保温隔热作用,建筑节能效果明显。纤维喷涂吸声材料在国外已有20多年的使用历史，但在国内，国家大剧院剧院声学设计工程首次大规模应用。因其良好的声学、环保、防火、粘着力强、易于施工等特性，必将广泛地被体育、文化等大型建筑场所采用。 2 戏剧场的MLS声扩散墙面 戏剧场观众厅墙面采用了MLS设计的声扩散墙面，看上去象凸凹起伏的、不规则排列的竖条，目的是扩散、反射声音，可保证室内声场的均匀性，使声音更美妙动听。MLS称为最大长度序列，是一种数论算法，其扩散声音的原理是，声波到达墙面的某个凹凸槽后，一部分入射到深槽内产生反射，另一部在槽表面产生反射，两者接触界面的时间有先后，反射声会出现相位不同，叠加在一起成为局部非定向反射，大量不规则排列的凹凸槽整体上形成了声音的扩散反射。剧院声学设计MLS扩散墙面的设计需要进行数学计算，并在声学实验室中测量设计方案的效果。 戏剧场MLS墙面的凹槽深度15cm,每个凸起或凹陷的单元宽度约20cm，面层为约4cm厚的木板外贴粉红色装饰布，凸起单元内部填充高密度岩棉。其热烈夺目的视觉氛围和神秘十足的声学造型，为戏剧场增添了令人遐想的艺术效果。
国家大剧院剧场调研报告 调研时间：2014年6月19日 调研地点：中国国家大剧院 调研带队老师：李英 中国国家大剧院位于北京市中心天安门广场西，人民大会堂西侧，西长安街以南，由国家大剧院主体建筑及南北两侧的水下长廊、地下停车场、人工湖、绿地组成，总占地面积11.89万平方米，总建筑面积约16.5万平方米，其中主体建筑10.5万平方米，地下附属设施6万平方米。国家大剧院外部为钢结构壳体呈半椭球形，平面投影东西方向长轴长度为212.20米，南北方向短轴长度为143.64米，建筑物高度为46.285米，椭球壳体外环绕人工湖，湖面面积达3.55万平方米，各种通道和入口都设在水面下。行人需从一条80米长的水下通道进入演出大厅。 国家大剧院主体建筑由外部围护结构和内部歌剧院、音乐厅、戏剧院和公共大厅及配套用房组成。在地面层坐落着三幢建筑：歌剧院、音乐厅和戏剧院。 公共大厅 由于国家大剧院采用的是钛金属轻型屋盖，所以如何防止雨点撞击金属屋面所产生的雨噪声就成立一个问题，为解决这个问题，在屋盖板下，喷涂一层25mm 厚的纤维素，纤维素均匀喷涂附着在屋盖底的2mm 厚钢板上既改善了钢板本身的振动模式，较大提高了中低频的隔声性能，也起到了良好的封闭作用。除了需要阻隔外部噪声，国家大剧院内部的巨大空间如何尽量避免回声也是一个较大的问题，主要的措施是在吊顶的红木板后设有空腔以及多孔材料进行吸声，除此之外，内部的墙面也才采用了穿孔板， 以及软包等吸声材料，可以说是吸声材料无处不在。 红布软包 红木板吊顶 多孔材料 大剧院主体部分的声学处理非常好散失不知道为什么在入口的门厅以及水下长廊下并没有做什么吸声处理，感觉这是完全可以做一下的，比如在入口的门厅可以做吸声顶棚，长廊虽然顶棚没法做什么，但是可以在侧墙面做一些吸声处理比如穿孔板，或者在装饰灯具的表面穿孔，利用内部吸声，只要做的好一些也会兼具美观的。 歌剧院 侧墙：国家大剧院的歌剧院墙面上使用了一种透声装饰网，完美地解决室内视觉效果和
国家大剧院音质特点的主观评价及其问题分析 1.国家大剧院音乐厅的声学设计 国家大剧院音乐厅建筑面积2615平方米，观众席1966（含111站席）。内厅长宽高比为2.98 :1.86 :1。考虑为较为接近理想的音乐厅功能。音乐厅吊顶总面积1268平方米，音乐厅座位数1966（含站席111）.设计混响时间空场为2.2秒。背景噪声满足NR20要求。营业厅造型选用了改良的鞋盒型。采用“岛”式设计，即乐队和演员在中间观众厅在周围的设计。如此多的座位和岛式设计在国内也较为少见。 国家大剧院音乐厅采用室内GRC（玻璃纤维补强混凝土）扩散反射体、舞台与一层池座侧墙采用了MLS扩散反射墙面、巨大的帆形音乐反射罩、和观众座椅吸声控制等处理方法，将音质设计有效地融合到室内装饰中。对GRC材料的特性，音响测试等作了大量的论证，并确认其可行性。 音乐厅顶棚和墙面采用了平均厚度为2.4厘米的GRC板。GRC墙面的形式与吊顶有所不同，面积约1263平方米.顶棚上GRC装饰有着看似凌乱的沟槽，侧墙的GRC为起伏的表面，目的在于扩散反射声音。平面反射的声音类似与镜子，会导致局部声音强烈反射而音响音质。扩散反射类似与被磨毛的毛玻璃，声音反射更加均匀柔和。另外，厚重的GRC板能够有效地防止低频吸收，增强厅内低频的混响时间，使低频效果（如管风琴、大管、大提琴等声部）更加具有震撼力和感染力。舞台侧墙上采用栅状间隔的MLS墙面，凹凸尺寸严格按照数论理论设计，被称为“数字声反射墙”，外观既现代又神秘，还能扩散反射来自演奏台的声音。保障演出者之间具有良好的自我听闻和相互听闻，有利于乐队更好的发挥表演水平。 观众厅顶部悬挂巨大的帆形声反射罩。一方面将声音向厅内四面八方反射，有效将弥补“岛”式舞台声学反射前后音质不一致的不足，另一方面降低顶棚声学反射高度，缩短了近次反射声与直达声之间的距离，获得了更好的声音亲切感。这个顶部的声反射罩可升降取得最好的声学效果。 2. 2. 主观听感 我在国家大剧院听了2场音乐会，内容相同都是卢塞恩阿巴多的马勒第四那场（24和25日），坐了三个不同的位置。第一场的莫扎特2首声乐，我坐在二层楼座一排正对舞台的位置。我的听感是这个位置的声音还不错，大概可以打个65分及格，主要是高频不错但是缺乏光泽，中低频虽然量感上略有不足但是还可以接受。后来转到第四排中间听的是马勒第四，感觉这个位置的声音有些问题，高频的延伸已经不是很好了，低频几乎完全消失。这个位置的声音大概是可以打上50分。
美术与设计学院 专业考察报告 年级班级： 姓名： 学号： 考察时间：2015.11.05 考察地点：国家大剧院 指导老师： 填写时间：2015年11月14日
（一）北京以及国家大剧院的简单介绍 2015年11月1日上午，我们坐上了去北京的大巴，为期七天的艺术考察拉开了序幕。 北京市是中国的首都，是中国四个直辖市之一，全国政治、文化和国际交往中心。北京位于华北平原北端，东南局部地区与天津市相连，其余为河北省所环绕。同时也是中国陆海空交通的总枢纽。北京已经成功举报了2008年北京奥运会。北京有着3000余年的建城史和850余年的建都史，是全球上拥有世界文化遗产最多的城市，同时也是“历史文化名城”和“中国四大古都”之一。 早在70万年前，北京周口店地区就出现了原始人群 落“北京人”，北京最初见于记载的名字为“蓟”。 我们学校一共安排了6个地方进行考察，有颐 和园、故宫、居庸关长城、十三陵、国家大剧院和 国家博物馆。我选择国家大剧院进行介绍和分析。 有人描述保罗·安德鲁的国家大剧院设计方案 为鸡蛋、汽泡或是帝王的巨大陵墓。而那卵型、半 透明的造型，的确是个奇观。 中国国家大剧院位于北京市中心天安门广场西，人民大会堂西侧，西长安街以南，由国家大剧院主体建筑及南北两侧的水下长廊、地下停车场、人工湖、绿地组成，总占地面积11.89万平方米，总建筑面积约16.5万平方米，其中主体建筑10.5万中国国家大剧院标志平方米，地下附属设施6万平方米，总投资额26.88亿人民币（大剧院最新公布的造价数字是31亿元人民币）。
（二）国家大剧院分析 中国国家大剧院高46.68米。由法国建筑师保罗·安德鲁主持设计，设计方为法国巴黎机场公司。 国家大剧院外部为钢结构壳体呈半椭球形，平面投影东西方向长轴长度为212.20米，南北方向短轴长度为143.64米，建筑物高度为46.285米，比人民大会堂略低3.32米，基础最深部分达到-32.5米，有10层楼那么高。国家大剧院壳体由18000多块钛金属板拼接而成，面积超过30000平方米，18000多块钛金属板中，只有4块形状完全一样。钛金属板经过特殊氧化处理，其表面金属光泽极具质感，且15年不变颜色。中部为渐开式玻璃幕墙，由1200多块超白玻璃巧妙拼接而成。椭球壳体外环绕人工湖，湖面面积达3.55万平方米，各种通道和入口都设在水面下。行人需从一条80米长的水下通道进入演出大厅。 从北入口走入大剧院，依次经过北水下廊道、橄榄厅、公共大厅、三大剧场。剧院入口并不高，墙壁上雕刻着高低起伏的不规则线条，勾勒出光影的律动，与故宫外墙一致的暗红色调，不求一鸣惊人，自然平和又不乏热情。 进门后，便是长达80米的水下廊道。廊道顶部全部采用玻璃天花板，上方的湖水波光粼粼，层层涟漪可以投影在地板和墙壁上，与墙上疏密有致的气泡形装饰相映成趣，让身在其中的人们仿佛徜徉在一个亦真亦幻的“未来水世界”。 过了水下廊道，就走进了橄榄厅。橄榄厅因其空间形状酷似一颗橄榄而得
《中国国家大剧院歌剧院电声系统深化设计》 Intensive Sound System Project for Opera Hall of The National Grand Theater of China 987124 乌日乐 Wu Ri Le 中国"国家大剧院"是我国的重点文化工程以及中国最高表演艺术中心。她位于大会堂西侧，建筑面积12万平方米，耗资约26.6亿元人民币。 国家大剧院内设有歌剧院、音乐厅、戏剧场3个不同类型的剧场，总坐席6000多个。歌剧院是国家大剧院的主要剧场，建筑面积22529平方米，使用面积14644平方米。其中，观众厅面积2400平方米，有观众席位2500个；观众厅最大视距40米，最大俯角28°。歌剧院主要上演各类歌剧，因此，电声系统的设计要充分考虑到这一点，即要有自己的特色，又要符合科学规律和先进的系统设计思想，按照建声为主、扩声为辅的原则，使电声与建声完美结合，保证声音良好的还原和再现。 因此，国家大剧院正处于建筑设计、施工阶段，急需音响系统的建设，所以对国家大剧院歌剧院电声系统进行深化设计就成为现阶段的主要任务，以便能顺利的完成系统工程招标。 本毕业论文主要由三部分组成： 一、设计依据 这一部分是剧院电声系统设计必须参照的一些设计标准的具体内容。 歌剧院扩声系统的设计,要充分考虑国家大剧院本身的实际使用功能，即要有自己的特色，又要符合科学规律和先进的系统设计思想，按照建声为主、扩声为辅的原则，电声系统设计要与歌剧院建筑声学设计紧密配合，使电声与建声完美结合，保证声音良好还原和再现，满足实际使用需要。 歌剧院的扩声系统设计思想、手段和方法要具有先进性和实用性，设备要采用技术含量高、能够体现当前最新科技水平的产品，扩声系统的声学特性指标按照标书提供的技术要求，要符合中华人民共和国广播电影电视部标准GYJ25—86《厅堂扩声系统声学特性指标》音乐与人声兼容型一级标准。 歌剧院扩声系统的再现声音质量,不仅要满足客观测试指标的要求，还要满足主观听音评价要求，要采取主观与客观相结合的音质评价方法，使再现声音在听闻方面能够符合歌剧院的各种功能。在保证语言清晰的条件下应尽量保持声源原有音色。在建筑声学设计中，要合理利用和控制界面的早期反射声的强度和延时时间量，以获得最佳声音效果。 歌剧院物理指标应该至少达到国家一级标准《厅堂扩声系统声学特性指标》： ?最大声压级（空场稳态准峰值声压级dB ）：100 H Z -6.3KH Z范围内平均声压级≥103dB ?传输频率特性: 50H Z -10KH Z以100 H Z-6.3KHz的平均声压级为0dB，允许+4- -12dB，且在100 H Z-6.3KH Z内允许≤±4dB ?传声增益（dB）: 100H Z -6.3KH Z的平均值≥-4dB（戏剧演出） ?声场不均匀度（dB）: 100H Z ≤10dB, 1.1KHz和6.3KH Z ≤8dB ?系统总噪声级:≤NR-25 二、法国巴黎机场建筑公司设计的国家大剧院歌剧院电声系统方案简介 在这一部分中，我将对法国设计者提出的电声系统设计方案进行简单介绍，以便与下面我设计的方案进行对比。 三、中国国家大剧院歌剧院电声系统的深化设计 在这一部分中，详细描述深化设计的国家大剧院歌剧院电声系统设计方案。 在我的深化设计中，我将采用计算机厅堂声学设计软件（EASE2.1），对歌剧院电声系统进行模拟测试。EASE软件是一种用于厅堂声场设计的计算机软件，它存有各种房间体形、吸音材料、扬声器等资料，可以根据实际需要进行选择、设计，计算出房间的混响时间，描绘出声场分布图、声线图和各种声学特性曲线，为厅堂音质设计和音响工程施工提供了很大的方便。 关键词：国家大剧院歌剧院、电声系统、
剧场建设中的建筑声学问题 【摘要】本文主要从剧场建设的前期准备、主声源的变化、各墙面与声源的关系的处理、关于降噪、剧场建筑声学中应注意的问题四个方面对剧场建设中的建筑声学问题进行探讨。 【关键词】剧场；建筑声学；问题 一、前言 经济的发展促进了科学的进步，也使建筑声学得到了广泛的应用，与其是在音乐厅及剧场的建设中，吸音及混响的应用及处理，使其演出效果达到了理想的状态。 二、剧场建设的前期准备 1、重视剧场的功能定位 剧场建设方必须重视、合理确定剧场的功能定位，不宜过分追求多功能要求。具体来说：剧场属功能性建筑，其使用功能应科学合理确定；多功能剧场应确定主次功能，不宜并列全能高标准；要根据实际需要、技术可行、投资经济合理三原则平衡确定。对于剧场的功能定位，有以下建议： （一）歌剧院。以歌剧、音乐剧为主，可兼用于戏剧、芭蕾和音乐会（设舞台音乐罩）演出。 （二）剧场。以戏剧为主，可兼用会议。 （三）专业音乐厅。仅用于交响音乐会等各类音乐演出，不宜兼其他功能。 （四）大型会堂。以大型会议为主，可兼综艺演出。 （五）中小会议厅。以会议为主，可兼电影放映。 （六）大型体育馆。以体育比赛为主，可兼大型综艺演出等。 2、选择好的建声设计单位和设计师 要注意选择好剧场建声专业的设计单位和设计师，要正确对待中方与外方的设计单位和设计师（包括建筑设计和建声设计）。清华大学建筑学院的燕翔老师曾将声学设计单位、工程业主单位、施工单位比作为医、患、药三个方面，这个比喻还是比较形象的。一名患者患病了，一定要找好的医生，吃好的药，才能将病治好；在剧场建设中这个道理同样适用。现在建声设计市场上存在这种情况，有的是正规的专业单位，有的则是设备厂商和材料供应商兼做建声设计，这就要
共建调研报告 ——国家大剧院
国家大剧院设计方案是一座造型新颖前卫的建筑，建成后成为中国最高艺术表演中心和首都新时代的标志性建筑。 安德鲁曾在接受采访时说“中国国家大剧院要表达的，就是内在的活力，是在外部宁静笼罩下的内部生机。一个简单的‘蛋壳’，里面孕育着生命。这就是我的设计灵魂：外壳、生命和开放。”可见，让建筑外部宁静而内部充满活力，让人们在从外到内的过程中感受气氛的变化，就是它在设计时最主要的想法。 那么围绕着这个最初的想法，建筑师是如何用建筑语汇表现的呢？为此，我进行了实地调研，通过近距离感受这座建筑，并根据我个人理解，从以下三点阐述：第一在场地设计上，为了强调这座建筑外部宁静的气氛，好像与世隔绝，设计师让建筑向后退了70m，周围全部用来种植绿化，让其远离喧嚣的大街（如图1）。不仅如此，为建筑精心设计了“冬天不结冰，夏天不长藻”的水池，让“巨蛋”坐落在水上，如此既利用水这一安静的元素烘托建筑，又使建筑和倒影合二为一，成为一个完整的形象，夜晚加入灯光，更加美丽。（如图2） 图1总平面图
第二在入口的处理方式上，设计师选择采用地下入口的方式（如图3），让主体建筑更加独立的存在。门厅功能十分清楚，两边是附属空间，正对入口的是通往建筑主体功能大厅的水下通道，屋顶用玻璃材料，水池正好在头顶上，在阳光的照射下投下波光粼粼的晕，让这个走道光线丰富而充足，与门厅的黑暗形成对比，具有极好的引导性（如图4，5）。安德鲁曾说“大剧院的水下入口是我的得意之作，也是我设计中的重要部分。”因为这个水下走道正是大剧院从室外过度到室内的过渡空间，此处正好形成空间序列上的一个小高潮，是“宁静”转向“活力”前奏，是最能表达作者设计意图的空间。 图2 图3图4 图5
国家大剧院扩声系统工程投标方案（歌剧院） 扩声系统工程施工组织设计 国家大剧院舞台技术部李国棋整理 一、包装：产品的包装一般按单机出厂包装，除业主特别要求以外，一般不另做二次安装。 二、运输： 运输按业主要求采用海运或空运。 三、安装、调试等计划和施工组织设计 1．施工管理与组织机构 结合该项工程的设计要求和工程特点，本公司成立专门的项目小组，严格遵循目前国家有关的工程施工技术规范和标准，以ISO9001 质量体系为依据，各负其责，努力使该工程达到优质工程的水平。 2．职责： 主要工作人员的职责如下： 2.1 项目工程总指挥：朱峰（北京中大华堂电子技术有限公司副总经理）负责整个工程的统筹设计、施工、验收；? 2.2 项目工程技术总监：李万鸿（安恒利（国际）有限公司工程部高级工程师）负责整个工程的技术设计、施工、验收；? 2.3 项目负责人：
陈孟超（北京中大华堂电子技术有限公司项目工程部经理） 成忠军（安恒利（国际）有限公司技术部经理） 加强对施工人员质量意识教育的技术培训工作，提高施的工队伍的技术素质；’专业资料 协助监督技术组长做好施工过程的质量管理及按施工过程的质量管理过程同步的技术资料的收集、整理；？ 对系统的安装施工、检测和调试等技术工作和质量管理的全面直接领导责任。’2.4质量总监：李远新（安恒利（国际）有限公司技术顾问） 熟悉国家规范，向工程施工队伍提出工程质量的有关标准；？ 2.5技术组长：詹岩（安恒利（国际）有限公司技术部工程师）。 拟派施工经验丰富、业绩优秀的专业施工队伍，组成“国家大剧院工程”项目经理部，精心组织精心施工以确保本工程质量达到优良及工期的全面实现，早日投 入使用。 3.项目经理部的组织管理机构： 由项目领导小组统筹指挥，并直接领导项目经理，以达到国家颁布的各种有关标准，严格执行施工规范，以确保优秀的施工质量并创造出高技术含量、高质量的 系统工程。 以我公司整体实力为后盾，按项目管理模式组成项目经理部。项目经理部包括施工技术、质量、安全、物资（材料）供应、综合管理等管理人员，对项目的工期、质量、安全等进行高效的组织协调和管理。
K-13纤维喷涂吸声材料在国家大剧院屋盖结构中的声学作用 国家大剧院的屋盖设计为轻型结构，底层为2mm钢板，中间为24Kg/m3离心玻璃棉，上层为防水铝板，面层为钛合金装饰板。为了加强外部隔声和室内吸声，在钢板下喷涂一层25mm厚、100Kg/m3的K-13纤维喷涂吸声材料。按照设计要求，屋盖板空气声隔声指标Rw需大于等于42B,撞击声（主要是雨噪声）隔声指标Lpn,w需小于等于42dB。 由于轻型屋盖结构重量轻、厚度薄、存在结构缝隙等原因，相对于混凝土等重型屋盖结构的隔声性能偏低。应国家大剧院业主委员会的要求，为了确保隔声性能达标，在北京美华东方建材有限公司和珠海晶艺特种玻璃工程公司的协助下，于2003年8月10日-2003年9月20日在清华大学进行了系列隔声实验。实验结果可参见清华大学建筑物理环境检测中心03065-03069号检测报告。 隔声实验结论为：K-13纤维喷涂吸声材料对于国家大剧院屋盖结构的隔声性能起到致关重要的作用。在没有喷涂K-13的情况下，即使经过屋盖的密缝处理，空气声隔声量最高只能达到Rw=37dB。K-13喷涂后，屋盖的空气声隔声性能可提高到Rw=47dB，在1mm/min的大雨下，撞击声隔声量可达到Lpn,w=40dB，满足设计要求。 喷涂K-13后能够大大提高屋盖板的隔声性能的原因是:1)K-13均匀喷涂附着在钢板上以后，起到了一定的声阻尼作用，改善了钢板本身的振动模式，较大提高了钢板中低频的隔声性能，从而提高了整体的隔声能力。实验结果表明，在100Hz时喷涂K-13材料后隔声量由14.5dB提高到20.5dB，在500Hz时喷涂K-13材料后隔声量由37.0dB提高到42.5dB。2）K-13为密实颗粒状粘稠材料，在喷涂过程中起到了良好密封效果。 由于施工、结构等方面的考虑，该屋盖板的钢板存在结构缝隙，缝隙产生了很大的漏声，造成隔声量严重下降。实验中发现，在没有喷涂K-13时，如果不对钢板进行密缝处理，屋盖板的隔声量只能达到33dB。进行密缝处理后（主要
浅谈中国国家大剧院的建筑特点 [内容提要]国家大剧院中心建筑为独特的壳体造型，壳体表面由18398块钛金属板和1226多块超白玻璃巧妙拼接，营造出舞台帷幕徐徐拉开的视觉效果。壳体周围是人工湖及由大片绿植组成的文化休闲广场，不仅美化了大剧院外部景观，也体现了人与自然和谐共融的理念。国家大剧院由法国建筑师保罗·安德鲁主持设计。国家大剧院建筑屋面呈半椭圆形，由具有柔和的色调和光泽的钛金属覆盖，前后两侧有两个类似三角形的玻璃幕墙切面，整个建筑漂浮于人造水面之上。大剧院造型新颖、前卫，构思独特，是传统与现代、浪漫与现实的结合。国家大剧院庞大的椭圆外形在长安街上显得像个“天外来客”，与周遭环境的冲突让它显得十分抢眼。这座“城市中的剧院、剧院中的城市”计划以一颗献给新世纪的超越想象的“湖中明珠”的奇异姿态出现。东南几处萧”和具有雅俗弹性的主要原因。 [关键词]国家大剧院建筑特点设计理念 一、关于国家大剧院 （一）国家大剧院介绍 国家大剧院位于北京长安街以南、人民大会堂西侧总占地面积11.893万平方米，分为国家大剧院工程和天安门广场西侧环境改造及地下停车场工程两部分，总建筑面积约18万平方米。国家大剧院整个壳体钢结构重达6475吨，东西向长轴跨度212.2米，是目前世界上最大的穹顶。国家大剧院地下最深处为-32.5米，相当于往地下挖了10层楼的深度，成为北京最深的建筑 国家大剧院建筑造型新颖、前卫，构思独特，整体上体现了21世纪世界标志性建筑的特点。中心建筑为独特的椭球体，四面水池环绕，建筑主体与绿化广场、道路水池有机构成一个水上明珠建筑造型，大剧院是中国最高艺术表演中心和北京最新标志性建筑；是中国的最高艺术殿堂，是当代中国文化的象征。（二）背景 建设国家大剧院是几代人的心愿，最早是周恩来总理在20世纪50年代提出，而1998年4月国务院方正式批准立项，大剧院工程是一项重大的文化工程，加之其所处地点的重要性和巨大的象征意义，决定了她的难度。为了保证大剧院的设计水平，当局下令进行国际招标，结果招来四十四份标书，到最后却又全部否决，竞标持续了一年半之久，在第3轮中，安德鲁的方案终于脱颖而出，获得由专家和各方人士组成的评委会的青睐。 二、设计来源 1999年，安德鲁领导的巴黎机场公司与清华大学合作，经过两轮竞赛三次修改，在中国国家大剧院国际竞赛中36个设计单位的69个方案中夺标。1999年7月，获选为最终的建设方案。安德鲁曾说“我想打破中国的传统，当你要去剧院，你就是想进入一块梦想之地”。安德鲁这样形容他
建筑声环境结课论文 论文名称：国家大剧院歌剧院建筑声环境班级：2011级建筑（2）班
1.国家大剧院中的歌剧院 国家大剧院位于北京西长安街南侧、人民大会堂西侧，占地118 900 m2，总建筑面积217 500 m2（包括地下车库近46 600 m2）。于2001年12月13日开工建设，经过建筑师 等各方的共同努力，于2007年12月21日正式拉开大幕。国家大剧院主体建筑为独特的半椭球壳体造型，高46.68m，地下最深32.50 m，椭球长轴135 m，短轴93 m，周长达600 余米。壳体表面由18398块钛金属板和1226多块超白玻璃共同组成，2种材料的拼接曲线，仿佛舞台大幕徐徐拉开。建筑主体周围环绕着人工湖，湖畔均以绿色植被覆盖，端庄大气，自然舒适，营造出一种安逸、幽雅、温馨、浪漫的环境氛围，以一团浓绿融入到首都的政治文化中心天安门地区。国家大剧院外观如图1所示。 图1 国家大剧院外观图 国家大剧院歌剧院是国家大剧院内比较宏伟的建筑，以金色为主色调。主要上演歌剧、舞剧、芭蕾舞、及大型文艺演出。 国家大剧院歌剧院观众厅设有池座一层和楼座三层，共有观众席2398个（含站席）。国家大剧院歌剧院有具备推、拉、升、降、转功能的先进舞台，可倾斜的芭蕾舞台板，可容纳三管乐队的升降乐池。这些世界领先水平的舞台机械设备为艺术家的现场表现提供了可能。 2. 观众厅、舞台（乐池）及声控室 2.1 观众厅
图2 歌剧院观众席 歌剧院观众厅采用三面围合的马蹄形布局，拥有观众席2354席（包括135个站席)，分4层，其中第2层楼座为贵宾席。观众厅内部装饰与外部相互呼应，以金色和红色为主色调，金色的金属网及橘红色的背景、紫红色丝绸饰面的强吸声构造后墙，橘黄色的吊顶以及红色的座椅显得歌剧院雍容华贵，富丽堂皇，典雅庄重。观众厅的装饰装修风格烘托了演出时热烈融合的气氛，歌剧院观众厅如图2所示。 歌剧院观众厅最具视觉冲击力的是巨大的空间体量，平均9.8 m3/人。另外就是具有现代感、层层弧线型楼座的艺术灯带及顶部椭圆环灯带，环环相映，活泼跳跃。观众厅声学设计以自然声为主、电声为辅的原则，设计中频满场混响时间为1.5 s，背景噪声满足NR25。实际测试结果都达到了预期的目标值。 图3 观众厅舞台平面图图4 观众厅舞台平面图
巨大的半球一颗生命的种子 09城甲周嘉礼（Jiali） 200930101451
浅谈国家大剧院的建筑特点 引言：这是一颗璀璨的明珠，蕴含着激昂旋律，流淌着曼妙乐章。 这里是表演艺术的殿堂，承载民族文化复兴的使命，汇聚世界艺术交流的碰撞。 记得06年在去北京的火车上听一个音乐家聊到：在世人看来，似乎总有这么一个奇怪的现象——中国的演员是一流的，而文化产业经营却是三流的。随着时代的进步，国内外文化艺术交流的日益频繁，一个拥有5000年悠久历史文化的泱泱大国却缺乏与之相匹配的文化交流场所，打造一个最高艺术表演中心破在眉睫。 某日，设计师保罗安德鲁正坐在他竞标前最后一次从法兰西飞向中国的航班上。航程中，安德鲁的手里一直攥着一枚私人把玩的非洲种子，椭圆形、仅在非洲大陆生长的“SEED”。在飞机上，他手绘下一张草图，国家大剧院最原始的种子神衹就这样在空中破土诞生。 灵感来源 国家大剧院此刻应运而生，这个有着标志性意义，象征着我国文化艺术的重量级建筑在首都天安门广场的西侧怦然出世。半粒闪耀的银蛋，一座典型的现代主义风格的作品。设计者是法国建筑师保罗．安德鲁。撇去一切其他的附加含义，这件作品并没有多大的问题，外形简洁，有现代感和视觉冲击力。在艺术形式，建筑风格多样化的今天建筑师保罗．安德鲁的设计是成功的。我们不能就作品本身去指责什么，作为一个大二的学子，我们唯有尽其所能地去剖析国家大剧院的建筑特点。 场地设计——国家大剧院位于北京市中心天安门广场西，人民大会堂西侧，由国家大剧院主体建筑及南北两侧的水下长廊、地下停车场、人工湖、绿地组成。其北入口与北京地铁1号线天安门西站相连，国家大剧院南门比邻地铁二号线和平门站，并有能容纳1000辆机动车和1500辆自行车的地下停车场。根据安德鲁的设计大剧院从长安街后退了70米，空出70米全部变成绿地。从空中看北京，故宫是被一个护城河围住的，不远处又有北海和中南海，围绕大剧院的小湖正是这片水域的恰当延伸，北京城整体的环境没有改变。轴线上，国家大剧院位于南北中轴线西侧，东西中轴线上，这也就决定了大剧院的建筑高度必须与周边环境相协调；为此，
国家大剧院声学分析之歌剧院 一．体型分析 主要用于大型歌舞演出。观众厅视觉为马蹄形的金色金属网面，网面后的墙面为矩形。品字形舞台，台口宽18米。观众厅一层池座：台口中线到后墙长32米，最宽处35米，第一排座位顶棚高度20米。共三层楼座。座位数2416，容积18900平方米，每座容积7.8立方米。 平面图
剖面图 剖面透视图 二．材质分析 1 “蛋壳”底层喷涂纤维素防止雨噪声 国家大剧院的4万m2“蛋壳”屋盖非常巨大，为减轻结构荷载，采用了钛金属为装饰面的轻型屋盖。存在的一个问题是：降雨时，室内会受到雨点撞击金属屋面所产生的雨噪声干扰。在清华大学建筑物理实验室进行了该屋盖结构的空气声隔声和雨噪声隔绝实验研究，在进行大量实验数据分析的基础上，创造性地提出在屋盖底层采用纤维素喷涂防止雨噪声的方案，并最终得到了应用实施。即在屋盖板下，喷涂一层25mm厚的K-13纤维素喷涂吸声材料。 实验显示，未喷涂纤维素前，屋盖空气声隔声量最高只能达到Rw=37dB。喷涂后，屋盖的空气声隔声性能可提高到Rw=47dB。在雨强1mm/min的大雨下，雨击隔声量可达到Lpn,w=40dB，估算大厅室内噪声小于25dB(A)。 纤维素喷涂能够大大提高屋盖隔声性能的主要原因是：一、纤维素均匀喷涂附着在屋盖底的2mm厚钢板上起到了一定的声阻尼作用，改善了钢板本身的振动模式，较大提高了中低频的隔声性能。二、纤维素为密实颗粒状粘稠材料，喷涂后起到了良好密封作用。 另外，纤维素喷涂材料具有良好的吸声性能，据检测，25mm厚纤维素喷涂层降噪系数NRC达到0.75。国家大剧院的屋盖经纤维素喷涂后,大厅内混响明显降低,语言清晰度明显提高。另外,纤维素喷涂还具有良好的保温隔热作用,建筑节能效果明显。纤维喷涂吸声材料在国外已有20多年的使用历史，但在国内，国家大剧院剧院声学设计工程首次大规模应用。因其良好的声学、环保、防火、粘着力强、易于施工等特性，必将广泛地被体育、文化
中国国家大剧院环境设计分析 10211022 王彪 中国国家大剧院高46.68米。由法国建筑师保罗·安德鲁主持设计，设计方为法国巴黎机场公司。 国家大剧院中心建筑为半椭球形钢结构壳体，东西长轴 212.2米，南北短轴143.64米，高46.68米，地下最深32.50米，周长达600余米。 整个壳体风格简约大气，其表面由18000多块钛金属板和1200余块超白透明玻璃共同组成，两种材质经巧妙拼接呈现出唯美的曲线，营造出舞台帷幕徐徐拉开的视觉效果。 壳体外围环绕着水色荡漾的人工湖，总面积达3.55万平方米。湖水如同一面清澈见底的镜子，波光与倒影交相辉映，共同托起 中央巨大而晶莹的建筑。 人工湖四周是总面积达3.9万平方米的绿化带，绿荫隔断了 长安街上的喧嚣，形成了一片身处市中心的大型文化休闲广场。 设计遵循了将自然园林引入城市的思路，整体与大剧院的主 体建筑保持协调一致，体现了隐与显、密与疏之间的适度结合， 融入了复层、群落等景观设计理念。 文化广场可供市民自由进入、徜徉其间，为周围居民开辟了 繁华中的一片宁静。
人工湖水域的设计理念来自京城水系，为北京城中心地区增 添了一处灵动水景。人工湖水池采用水循环系统去除浊物，冬季 不结冰，夏季不长藻。 国家大剧院内有四个剧场，中间为歌剧院、东侧为音乐厅、 西侧为戏剧场，南门西侧是小剧场，四个剧场既完全独立又可通 过空中走廊相互连通。另外其内部还有许多与剧院相配套的设施。 每当夜幕降临，透过渐开的“帷幕”，金碧辉煌的歌剧院尽收眼底。壳体表面上星星点点、错落有致的“蘑菇灯”，如同扑朔迷离的点点繁星，与远处的夜空遥相呼应，使大剧院充满了含 蓄而别致的韵味与美感。安德鲁这样形容他的作品――巨大的半 球仿佛一颗生命的种子。“中国国家大剧院要表达的，就是内在的活力，是在外部宁静笼罩下的内部生机。一个简单的‘鸡蛋壳’，里面孕育着生命。这就是我的设计灵魂：外壳、生命和开放。” 作为新北京十六景之一的地标性建筑，国家大剧院造型独特 的主体结构，一池清澈见底的湖水，以及外围大面积的绿地、树 木和花卉，不仅极大改善了周围地区的生态环境，更体现了人与人、人与艺术、人与自然和谐共融、相得益彰的理念。 从整体的室内装饰效果来看，大剧院真的是彰显出我国的特色。首先，在室内布置的颜色上，光红色就使用了20多种，分别取自不同的地方。剧院入口取自于故宫外墙的暗红色涂在简单朴实的材料上，墙壁上雕刻着高低起伏的不规则线条，勾勒出光影的律动。红色调变得鲜亮和细腻，一个个不规则的四边形灯座点缀在亚光的红色天花板
经典建筑分析 ------悉尼歌剧院看过很多的建筑，有名的，没名的，但是觉得最吸引人，最富有艺术感的实用经典建筑，就是澳大利亚悉尼歌剧院。 无论世人到过澳大利亚没有，但是每当提到悉尼歌剧院，人们或多或少会想起这个造型奇特的白色建筑物。悉尼歌剧院位于澳洲悉尼，它占地1.84公顷，长183米，宽118米，高67米，相当于二十层楼高，耸立在新南威尔士州首府悉尼市的贝尼朗岬角上，紧靠着世界著名的海港大桥的一小块半岛，三面环海，南段与市内植物园和政府大厦遥遥相望。它是20世纪最具特色的建筑之一，也是世界著名的表演艺术中心，已成为悉尼市的标志性建筑。该歌剧院1973年正式落成，2007年6月28日被联合国教科文组织评为世界文化遗产，该剧院设计者为丹麦设计师约恩·乌松。 在做这个作业的之前我对于这个建筑，只是如上图看到那样的表面了解，经过图片和资料的搜集与学习之后，我对它有了更进进
一步的了解。 这个建筑的设计始于1955年，当时澳洲政府举办了全球性的设计比赛，题目是在悉尼海港旁设计一座包括2600多人的多用途表演场地、能容纳1500人的剧场和能容 纳500人左右的戏剧厅。最终，约 恩·乌松从233位建筑师中脱颖而 出。 首先从其草图设计方面分析， 约恩乌松提出的方案在功能和造型上都格外的吸引人。他的方案把两个大型剧院并排而设的，而且把两个主剧院的前厅安排在整座建筑物的前端，所以旅客可以先观看悉尼海港的景色后，才进入室内的场馆。这样的设计符合滨水建筑的区位作用。另外，整座建筑物的外型也是绝对吸引人的，据设计者晚年时说，他当年的创意其实是来源于橙子。正是那些剥去了一半皮的橙子启发了他。而这一创意来源也由此刻成小型的模型放在悉尼歌剧院前，供游人们观赏这一平凡事物引起的伟大构想。设计者运用采用贝壳、帆船元素，想 让这个建筑得到悉尼港口 的滋润，也希望这个建筑的 落成能让整个悉尼港永远 保持活力，它的各扇形外壳 独一无二，亦无疑使这建筑物一直成为澳洲的地标，这点将在后面提及。