陈幸驰 周晗

——上海建工安装集团上海大歌剧院项目声学机电安装攻关记

迎着金色的秋阳，2024年度上海市建设工程机电安装“双创”专项观摩工程，在上海建工安装集团打造的上海大歌剧院项目现场举行。

走进观摩区域，动火监控机器人、成品复合风管、模块化配电箱和管道消声隔振等新装备新材料，全面展示了上安人在智能建造、数字化技术、声学机电安装等方面的创新成果和先进做法，引人注目、驻足。

一直以来，剧院是见证文化传承的重要场所，但这类建筑却是被世界建筑界公认为“最难的建筑”，其主要功能是视听，视觉效果有规可循，但良好的听觉效果则涉及方方面面，不仅检验建造技艺，更考验对建筑声学效果的理解和把控能力。这几年，上海建工安装集团在九棵树（上海）未来艺术中心、上音歌剧院、国家大剧院等一批文化类工程的建设中，始终秉承“严格工艺、持续改进”的质量理念，坚持高标准、严要求，对标一流，千锤百炼，以“极致”筑“极质”，用对质量矢志不渝的追求，成就了一批地标建筑的品质和魅力，并针对场馆特点、舞台搭设、剧场效果等内容展开深入攻关，塑造了声学机电安装品牌，让建筑的惊艳之美与天籁之音交相辉映，演绎出视觉和听觉的双重交响。

建筑塑形于空间之内，音乐流淌于时间之中，当建筑遇上音乐，于观众是视听结合的美学体验，于建设者则是声学领域的建造技艺检验。为了呈现最佳的听觉效果，剧院、音乐厅等声学建筑在建造时，都要历经一场以“无声”为主题的声学攻关。

上海大歌剧院位于上海浦东世博文化公园C02-01地块，总建筑面积14.6万平方米，包含三座歌剧厅（大、中歌剧厅和情景歌剧厅）、歌剧院配套用房以及教育展示用房等，建成后将成为中国第一座集演出交流、创制排演、艺术教育等功能于一体，同时兼顾歌剧艺术交流、历史展示、理论研究的剧院。

作为上海打响“文化品牌”、建设国际文化大都市的重要载体，上海大歌剧院对声学环境的要求十分考究，尤其是在三座歌剧厅的声学标准上，上海大歌剧院要求观众厅及舞台区域内的背景噪声标准数值（“Noise Criteria”简称“NC”）控制在15到20，这也是目前国内同类建筑中的最高声学标准。身处“NC15”的空间是怎样的体验？想象你独自一人站在剧院舞台的前端，所有机械的和电子的系统以及其他设备都在运转，你专心地听，耳边无限寂静，唯有自己的心跳声清晰可闻。

这是一场名副其实的“无声”攻关，但上海建工安装集团这支专业团队无所畏惧，早在项目部成立之初，全员就作好了“啃硬骨头”的心理准备。声音传导是一个复杂的系统过程，整个过程不外乎三大环节——噪音源、传音途径和受音者，在声学攻关期间，他们抽丝剥茧，根据每一环节特征做出针对性降噪措施，最大程度满足噪声控制的要求。项目经理邱嘉带领团队立足实际，把噪音源和传音途径两大环节，作为噪声控制的主攻方向。

机电系统中最大的噪音源来自暖通系统，而暖通系统中又以空调箱送风产生的噪声为主。为了实现最佳的听觉效果，项目部对症下药，从设备采购的源头入手，力争在纷繁多样的空调风机中挑选出噪声最小的机型，通过大量查询资料、反复比对设备性能和多次咨询声学顾问，最终确定选用无蜗壳风机。与传统蜗壳风机相比，无蜗壳风机设计简洁、紧凑，使得空气在叶轮上流动时减少了阻力和压力损失，不但可以提高空气输送效率，降低能耗，更能显著降低噪音水平，提供更加宁静舒适的环境。此外，项目部在其他配套设施的选型上也异常用心，例如，选用运行更加稳定的变频器，最大程度降低设备啸叫概率，严控噪声源头。

尽管选用了更为降噪的无蜗壳风机，但风机运行难免产生振动，如何防止振动沿着风管传导到剧院内部，成为项目部降噪路上的又一“拦路虎”。风管隔声措施多种多样，普遍做法是在镀锌风管外，敷贴30毫米的保温棉，鉴于上海大歌剧院“NC15”的顶级声学标准，设计院建议通过使用密度更大、厚度更厚的保温棉，以提升隔声降噪效果；声学顾问则认为在保温棉外包覆铅板，才能更好地达到隔声目的；而项目部通过研究，打算在镀锌风管和保温棉间敷设隔声毡实现噪声控制……僵持之际，项目部决定主动出击，用数据说话。当时，邱嘉带领项目成员将各方意见归纳整理成了五种风管隔声隔振方案，并于去年9月提交给第三方专业检测单位进行检测。经过专业分析与比对，项目部发现，与不做任何降噪措施的对照组相比，虽然声学顾问的方案隔声效果明显，但隔声量仅高出其他方案3%左右，成本却要增加数倍。在综合考虑施工难度、成本以及运维等因素后，项目部又反复与供应商进行了探讨与沟通，选用了软质隔声毡用以代替传统的硬质隔声毡，采用胶水粘贴施工，无需额外的防脱落措施，达到了满足隔声量需求的同时大大提升了施工质量，进度和经济效益。

歌剧院是典型的高大空间，项目部既要确保剧场内部噪声级维持在“NC15”以下，又要保证整个大空间内不同位置的上千名观众感受到的空调送风温度、风速保持在同一水平，因此静压仓内风管的布置、风速大小的调节至关重要。项目部采用计算机CFD（计算流体动力学）气流仿真模拟，测算每一个风口的送风速度，并以仿真计算的结果为依据，调节整个系统管线的布置，达到均匀送风的目的。然而，管道角度、风口大小、气流之间的对撞……静压仓内任何微小变动都会导致最终结果产生较大偏差，尽管有计算机辅助，但仿真计算仍然是一项工作量巨大的精细活。期间，项目部不厌其烦，通过运用非定常算法，逐个逐项对静压仓边界条件、初始流场、网格精度、CFL数（库朗数）、松弛因子等数据进行微调，力求为每个座位上的观众带来最佳的观看体验。

浦东后滩，上海大歌剧院巨大的阶梯螺旋上升，延伸到空中，恰似折扇扇柄，倾注了上安人心血和汗水的“中国扇”正徐徐展开，尽显国风之美。从上海交响乐团、上音歌剧院到九棵树未来艺术中心……一路走来，上海建工安装集团这支专门打造文化品牌项目的队伍，在一场场“无声”攻关中不断成长，缤纷着城市的文化之彩。