珠海的文化新地标——金湾市民艺术中心，犹如一只“海鸥”点水于珠海航空新城核心区中心湖的湖面上。项目基地呈蝶形，四面滨水，金帆大道穿过基地。本项目建筑设计方为扎哈 · 哈迪德建筑事务所（Zaha Hadid Architects）和北京市建筑设计研究院有限公司华南设计中心。项目鸟瞰图如图1所示。

图1 金湾市民艺术中心鸟瞰效果图（建筑设计文件)

整个建筑在“海鸥”状的屋盖下，分为大剧场、黑匣子剧场、艺术博物馆和科学中心四大区域。我方负责三个场馆的声学设计：1 200座大剧场、650座黑匣子剧场和250座报告厅。

大剧场设有1 200个座位，观众厅为逐级上升的池座和一层楼座。观众厅空间内采用 “三角锥网状网格”造型，这些造型流畅地交织，自然地创造了富有特色的室内效果。

大剧场的观众厅和舞台通过双层重质砌块墙与外部空间隔开，观众厅四周设置消防楼梯、声闸和设备井道，这些空间形成“二次”隔音屏障。大剧场上下均设置混凝土楼板。紧邻大剧场的设备机房墙体为双道重质砌块墙体，机房内部墙面和顶面均布置了吸声材料，机组采取 “浮筑减振”措施，减振效率超过98%。最终营造出一个安静的、不被外界打扰的剧场内部空间。

大剧场的暖通机组风量都控制在30 000 m3/h以内，防止机组产生特别大的噪声，从源头控制好机组出风口、回风口的声功率级。暖通机组到大剧场的管路设置一定长度和3个以上转弯，管道内风速控制在背景噪声NR-25的风速范围内，控制好气流噪声。设计者对暖通管路进行消声计算，对每个机组提出合适的消声措施。比如，大剧场池座AHU-A-B1-1送风管道主管上，设置2节ZP100消声器、1节消声弯头和1节消声静压箱，最终达到观众厅背景噪声的目标值。观众欣赏演出的时候，不会受到暖通设备轻微的噪声干扰。

1）大剧场的“听觉美”体现在观众厅内的音质效果。大剧场的主要功能为：承接国内高水平的大型歌剧、舞剧、综艺晚会的演出，具备承接国际演出团队演出的基本功能和条件；同时需兼顾交响乐演出。音质效果的“数值化”，主要建筑声学技术指标要求如下：

 ▪ 中频满场混响时间RT：1.50±0.10 s

舞台上加设反音罩时中频满场混响时间RT：1.70±0.10 s

 ▪ 混响时间频率特性：

低频比重BR：1.1～1.3；高频混响比：0.8～1.0

 ▪ 早期衰变时间EDT：1.50～1.90 s

 ▪ 音乐明晰度C80,3 (空场) ：1.0～3.0

 ▪ 中频声场力度Gmid ：-1.0～2.0 dB

 ▪ 背景噪声：NR-25

 ▪ 每座容积：7～9 m3/座

 ▪ 厅内任何位置上不得出现回声、多重回声、颤动回声、声聚焦和共振等声学缺陷。

2）大剧场的室内设计个性鲜明，采用了“三角锥网状网格”造型。设计者对每个“三角锥”造型进行反射声分析，优化“三角锥”的角度和尺度，尽量扩大有效的声反射面，经过8轮的优化调整，最终保证场内具有较完备和均匀的顶面反射声和侧墙反射声。

近年来，个性鲜明的大剧场越来越多，传统的二维声线分析已经无法全面、真实地反映这些空间的反射声情况，需采用三维声线分析手段。本项目采用Odeon进行三维声线分析，也可采用Rhino进行三维声线分析。聚焦每一块“有效声学反射面”研究，使得观众厅的反射声基本完备和均匀。三维反射声分析图如图2、图3所示。

3）大剧场优化体型后，方案就确定了。声学设计者对观众厅和舞台分别作音质计算，并对观众厅作音质模拟，提出了用材声学要求。经过模拟分析可以看到，观众厅的各个参量都在声学指标范围内，厅内也没有声缺陷。部分音质模拟结果如图4～图6所示。

4）根据音质计算和模拟的结果，对场内的用材提出了声学技术要求和构造要求。①观众厅内墙面和顶面均采用面密度大于等于50 kg/m2的GRG反射板，造型角度严格根据体型调整结论，GRG板材表面作微扩散处理，均匀反射声；②大剧场设备较多，使得面光灯位、台口外侧光灯位和扬声器安装位的开口均较大，结合音质计算情况，需控制好场内吸声量，建议上述开口的总面积控制在90 m2以内；③地面采用实贴木地板；④对座椅的空场、满场吸声系数均提出明确的声学技术要求；⑤舞台墙面采取宽频带吸声措施，确保舞台的混响时间与观众厅的混响时间相近。

2023年1月3日，声学设计方对大剧场进行了声学测试，测试结果来看，指标基本达到设计目标值。大剧场竣工照如图7、图8所示，声学测试结果如表１所示。

说明1：大剧场座椅的空场、满场吸声数值比较接近。设计者把座椅空场、满场的测试数值分别代入计算表格，混响时间差0.09 s。T30测试值为空场1.50 s，预计T30满场值为1.41 s，在设计目标范围内。

说明2：中频早期衰变时间EDT实测值略短于设计目标值，但其衰减特性与混响时间一致，清晰度较好。

650座黑匣子剧场，同样采用 “三角锥网状网格”造型，室内效果独特。隔声和消声的手法与大剧场相同，保证了场内的安静度。

音质设计方面，黑匣子剧场的使用功能更为灵活。使用功能为：满足会议、先锋话剧、宴会、舞会、发布会等多种用途的要求，以扩声为主。体型方面，声学设计者控制场内不产生声缺陷，采用“三角锥”造型，避免产生大面积的平行面，避免内凹面的声聚焦产生。主要建筑声学技术指标要求如下：

 ▪ 中频满场混响时间RT：1.20±0.10 s

 ▪ 混响时间频率特性：

低频比重BR：1.1～1.3；高频混响比：0.8～1.0

 ▪ 背景噪声：NR-35

 ▪ 厅内任何位置上不得出现回声、多重回声、颤动回声、声聚焦和共振等声学缺陷。

经过音质计算和音质模拟，对场内的用材提出了声学技术要求和构造要求。①顶面：楼板下部贴25 mm 厚黑色吸音棉板；②墙面：后墙和前墙采取穿孔吸声措施；侧墙采用三角锥扩散造型，扩散材料为面密度大于等于50 kg/m2的GRG板；③地面采用实贴木地板；④对活动座椅的空场、满场吸声系数均提出声学技术要求。

最后竣工检测时，由于活动座椅调试不能拉出，混响时间是根据实测数据和活动座椅的空场、满场测试报告中的数据进行反推，测试结果均在声学目标范围内。黑匣子剧场竣工照如图9、图10所示，声学测试结果如表２所示。

科学中心250座报告厅的功能为：学术报告，科普宣传片播放等，以扩声为主。主要的建筑声学技术指标要求如下：

▪ 中频混响时间RT：0.90±0.10 s

▪ 背景噪声：NR-35

▪ 厅内任何位置上不得出现回声、多重回声、颤动回声、声聚焦和共振等声学缺陷。

报告厅的特点在于其体型为“椭圆形”，声学设计者特别关注声聚焦缺陷问题。内凹墙面作了扩散造型，同时结合音质计算和场内扩声设备的位置，对局部墙面作吸声处理。由于涉及到室内的视觉美观度，声学设计者多次与室内设计单位协调声学要求，最终墙面采用扩散+吸声的“波浪”造型。“波浪”扩散的尺度、“波浪”扩散的材料厚度、吸声面积和位置、座椅空场、满场吸声系数都在声学控制范围内。

竣工检测结果达到设计目标值。报告厅竣工照如图11所示，声学测试结果如表3所示。

珠海金湾市民艺术中心是集表演艺术欣赏、科普教育、文化交流功能于一体的文化艺术殿堂，不仅填补了珠海西区国际化、现代化、专业化剧场的空白，其独特的建筑造型也成为了珠海崭新的文化地标。  

选自 《演艺科技》2023年第四期 夏  媛，金  瑞《珠海金湾市民艺术中心的声学设计》。转载请标注：演艺科技传媒。更多详细内容请参阅《演艺科技》。

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