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新巴黎爱乐音乐大厅全能的建筑声学设计

发表于2015-04-23 09:47       |       278次阅读      |来源:北京维?#26448;?#22768;学技术有限公司      |收藏
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     巴黎爱乐音乐厅建筑声学设计

                                         巴黎爱乐大厅首演

    工期被推迟了二十年之久、备受关注的新巴黎爱乐大厅将于2015年1月14日开门迎客,终于重建成功的巴黎爱乐音乐大厅届时将迎来 3 场开幕演出。由巴黎管弦乐团及其他几支巴黎室内乐团联袂小提琴家Renaud Capucon、钢琴家Helene Grimoud和郎朗等共同演绎。

    或许从事建筑、设计与艺术领域的人,多少都?#34892;?#20559;执狂特质。如85岁的美国建筑师弗兰克·盖里(Frank Gehry)会无?#20248;?#20154;对其作品的?#20848;郟?#32780;像新巴黎爱乐大厅的法国建筑师让·努维尔(Jean Nouvel),追求更多的则是对自己作品完成度的苛刻要求。

    2007年,让·努维尔赢得了巴黎爱乐大厅(La Philharmonie)的设计权,耗时8年,这座世界上最昂贵的音乐厅昨天终于开幕了。

    但作为将其一?#25191;?#36896;出来的人,让·努维尔却拒绝出席这场连法国总统奥朗德(Francois Hollande)都来参加的开幕庆典音乐会。“爱乐大厅现在就要开幕,真的是还为时尚早,该建筑还未真正成。”让·努维尔说。

    这位2008年的普利兹克建筑奖得主?#28304;?#35299;释说:“这里还没有完成最终的声效测试,开幕的时间表并没有给予建筑与内?#32771;?#26415;的完成足够的尊重。早在2013年时,我就提出过相关警告。”

    斥资2亿欧元的巴黎爱乐大厅最早拟定的完成时间是2012年,但错综复杂的各种问题却导致了工期延后,造价亦增加至3.87亿欧元。预算超支与工期延误使得让·努维尔背负了巨大争议。

    在通过Dezeen网站发出的声明中,让·努维尔直言:“最近新闻报?#37070;?#26377;很多文章指向我,将我与预算超支的原因直接联系起来,甚至有说我涉?#26377;?#25913;预算,这都是毫无根据的,我不能容忍这些不真实的诽谤?#26376;邸?rdquo;在让·努维尔看来,这其中既有早期低估成本的问题,也应考虑到工期延后等因素。

    2012年时,法国?#25105;?#38498;在一份报告中将巴黎爱乐大厅形容为“一场?#24149;?#19978;的豪赌”。审计部门也警告对于公共出资的项目来说,该项工程造价过于高昂。?#36824;?#27861;国?#24149;?#37096;还是决定将这一项目进行到底,理由是,巴黎爱乐大厅的建造工程已进入后期,很难叫停,但因为超出预算的1.87亿,他们不得不暂停了其他几个重大?#24149;?#39033;目。

    巴黎爱乐大厅内部设计

    这座造价3.87亿欧元的爱乐大厅可容纳2400位观众。整个爱乐大厅的铝质外立面像是一些折叠的金属块,而内部的空间亦设计为了有褶皱的形态。    

    爱乐大厅原本预算为1.7亿欧元,后来提高至3.8亿,是世界上最昂贵的音乐厅。可容纳2400名观众,与传统长方形、类似鞋?#34892;?#29366;构造不同,观众座位位于舞台四周,最远的座位距舞台只有32米,透过高矮不齐的座位设计,力求达到最佳的音响效果。音乐厅?#32771;?#23558;安?#26049;?50场左右的演出,

    新设计预计会吸引到不少年轻族群,据统计,自1981年以来,法国古典乐迷的年龄层介于36-61岁之间。

    出于对演出音效的考虑,让·努维尔将观众席位设置成环形状,围绕着演出大厅中央的舞台。此外,这里还拥有15间排练厅、1个可容纳250人的露天剧场、音乐博物馆、展览馆、媒体?#34892;?#31561;。

         巴黎爱乐大厅轮廓图

    相关阅读:

    巴黎爱乐大厅的全能设计

    2006年,巴黎爱乐大厅的设计方案对外公开竞标。巴黎爱乐大厅的竞标方案对声学要求有?#27431;?#24120;严苛的要求,其声学项目有五点主要要求:i) 必须同时具备高清晰度和充足的混响的特性;ii) 音源的存在感和空间感可以分别被独立调控;iii) 在所有位置?#23478;?#26377;充足的侧向反射声;iv) 坐席必须包围舞台;v) 可以?#35270;?#22810;种不同的场合;vi) 不可?#32422;?#21333;复制任?#25105;?#20010;已有的音乐厅设计范式。

    当时,一共有98个团队提交了设计方案,最终由建筑师Jean Nouvel和声学家Harold Marshall和Yasuhisa Toyota领衔的团队方案在两轮筛选中获得了最终的胜利。这个团?#26377;?#20809;熠熠,Jean Nouvel是法国当代的建筑大师,也是普利兹克奖的得主。Harold Marshall不但是学术界的权威,也是广州大剧院的声学设计者。而Yasuhisa Toyota是当今世界最好的声学设计师之一,最为人熟知的作品就是位于洛杉矶的迪士尼音乐厅和东京的三?#32654;?#38899;乐厅。他们的设计方案提出了“巴赫”范式音乐厅(Bicameral Adaptable Concert Hall)的概念,完全满足了巴黎爱乐大厅的要求。“巴赫”范式中的bicameral adaptable(?#20204;?#32763;译为“可调的双腔体”)是指早期反射声场和混响声场分别可由两个嵌套的腔体独立控制可调。早期反射声场与音源的存在感和清晰度直接相关,而混相声场直接决定了音乐的空间?#23567;?#36825;两个独立可调的声场意味着,整个音乐厅的音响效果可以通过适当的调整而?#35270;?#20110;最广泛的演出类?#20572;?#21442;数的独立性保证了不会出现因为调整其中一个声场而对另一个的指标带来的负面效果的情况。

    巴黎爱乐大厅的建筑声学设计效果
    “巴赫”范式的前世今生

    “巴赫”范式的设计方案是基于当代声学理论的一个大胆尝试。?#23548;?#19978;,Harold Marshall本?#21496;?#26159;当代声学理论发展的重要带头人,在60年代提出了早期侧向反射声理论,并在随后的?#23548;?#20013;获得了巨大的成功。

     巴黎爱乐大厅的竞标要求中的“同时具备高清晰度和充足的混响的特性”在60年代以前被认为是不可能实现的。高清晰度与长混响时间一直被认为是互相冲突的。而早期的音乐厅往往试图在两者之间平衡。如果尝试同时增?#31354;?#20004;个特性,往往结果适得其反。这是当时声学理论的局限性造成的。直到70年代Harold Marshall将其发展的早期侧向反射声理论运用到了克赖斯特彻奇镇音乐厅(Christchurch Town Hall)的设计中去,才第一次突破性地实现了高清晰度和丰富的混响兼备的音响效果。这个设计与以往音乐厅设计的不同之处在于,以往决定清晰度的早期反射声和负责混响的后期反射声总是由相同的反射面(墙面、屋顶、反射板等等)来提供,而在这个音乐厅中,两者被分离了:内部空间的主反射板提供早期反射声,而混响由外围空间提供,包络整个大厅。这样的设计最终使得在人耳对清晰?#35753;?#24863;的频域(1kHz~6kHz)早期反射声占主导,在人耳对混响敏感的?#25512;登?lt;1kHz)仍然提供充分的混响。由此,通过?#25191;?#22768;学工程设计,第一座“同时具备高清晰度和充足的混响的特性”的音乐厅诞生了。而这个设计也就是今天“巴赫”范式的前身。如果我们仔细比较巴黎爱乐大厅双腔体的嵌?#36164;?#35774;计和克赖斯特彻奇镇音乐厅内外空间的设,会发?#32456;?#20004;个音乐厅其实是一脉相承的。

       巴黎爱乐大厅的建筑声学设计

    巴黎爱乐音乐厅:一座具有生命的全能音乐厅

     巴黎爱乐大厅由两个嵌套的腔体空间构成。内腔的设计将山地葡?#35328;?#33539;式的环绕式坐席与鞋盒范式的侧楼座设计相结合,坐席环绕中央舞台?#28304;?#21040;非常出色的亲和效果,而楼座则带来丰富的侧向反射声和完美的清晰度;外腔?#24615;?#30528;整个音乐厅的建筑结构,并通过声学工程设计为音乐厅带来了充分的混响。内腔以一种行云流水般的方式被分割成不同的坐席区域和楼座,既是声学工程的杰作也是建筑学上的奇迹。在内腔的顶部,分别在舞台上方和坐席上方安装了与坐席风格一致的可调反射板来引导反射声。另外,吸声材料也可以按需布置在音乐厅的墙面和空间内。在图8中展现了整个音乐厅的空间以及集成在建筑中的声学工程装置。

     除上述的大胆设计使得巴黎爱乐大厅和之前所有被奉为经典的音乐厅与众不同之外,巴黎爱乐大厅最重要的一个特点就是全面丰富的?#35270;?#24615;。过去建筑一旦被建造好,就都尘埃落定,一座音乐厅的表现在完工之时已经?#33539;?#20102;,我们能做的仅仅是一点点修饰。但巴黎爱乐大厅?#21019;?#30772;了这一点:在最先进的声学工程设计下,她的建筑是“可调”的,是具有生命的。面对不同的演出,她总可以把自己调节到最佳的状态。

      巴黎爱乐大厅俯视图
              巴黎爱乐大厅俯视图。该图展现了集成在建筑中的声学工程装置。

     比如,主要的声学要素都是可以调整的。混响声的调节主要依靠在外腔以及反射板的背面放置最大面积可达1500平方米的吸声材料。吸收负荷的加减和上座率的变化可以?#22815;?#21709;时间在1.2秒到2.3秒之间变化。早期反射声的调节主要依靠移动调整舞台与坐席上方的反射板以及在靠近舞台的墙面上增加吸声材料来得到。其中反射板可以在9?#23383;?5米的高度范围内?#25105;?#35843;节。池座的侧向反射声由侧楼座的墙面提供,楼座上的侧向反射声主要由悬挂的反射板以及反射板-墙面的二次反射来提供。另外?#26723;?#27880;意的是,早期反射声效率(early acoustic efficiency)这一概念被提出并应用到巴黎爱乐大厅的设计中以确保足够的早期反射声水平,所以说,指导巴黎爱乐大厅的设计的是堪称最前沿的声学理论。音乐厅以一种主动的方式对她本身的各个功能部分进行协调来输出最好的音效,而不是像过去那样仅仅是依靠固定的先期设计来实现音效。

    舞台结构的多样性也使巴黎爱乐大厅可?#26376;?#36275;于各种?#38382;?#30340;演出。舞台与池座区主要分为了三个可以独立移动的部分,分别为区域1的阶梯观众席或水平站台,区域2的中央舞台或池座,区域3的前方舞台或者合唱/观众席(见图9A)。当演出交响乐时,乐队位于区域2的中央舞台,观众席围绕着乐队。区域2的中央舞台既可以改装成阶梯式(图9D)也可以改装成平地式(图9E),从而适合乐队或者独奏等等各种表现?#38382;健?#21306;域3如果?#34892;?#35201;可以作为合唱队的位置,但通常情况下将会作为席位开放给听众,使听众可以近距离地与指挥和乐队交流(图9D)。当演出歌剧或者有现场放映任务的情况下,区域3的坐席就失去了意义,此时区域3将成为舞台,而区域1和区域2则变成坐席(图9B)。另外在比如摇滚等?#38382;?#30340;音乐会中,区域1和区域2的座位可以拆除变成站台,从而使容积从2400人增加到3650人(图9C)。如此丰富的舞台结构是以往任?#25105;?#24231;音乐厅都不具备的。

       巴黎爱乐大厅的舞台结构

            巴黎爱乐大厅的舞台结构。(A)舞台的三个分区。(B)-(E)舞台的多功能变化。

     声学上的主动调整能力?#30001;?#33310;台结构的多变性使得巴黎爱乐大厅对不同种类不同风格的音乐作品具备了前所未有的?#35270;?#24615;和全能性。这种灵活性以及和音乐进行的主动式交互赋予了她生命,这是有史以来最活泼最热情的的音乐厅。

    注:案例收集自网络。

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