Акустика театров на примере Сиднейского оперного театра

ИНСТИТУТ АРХИТЕКТУРЫ И ИСКУССТВ

ЮЖНОГО ФЕДЕРАЛЬНОГО УНИВЕРСИТЕТА

КАФЕДРА ИСД

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Реферат

по  дисциплине «Архитектурно-строительная акустика»

  на тему:

«Акустика театров на примере Сиднейского оперного театра»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                         Выполнила:            студентка гр. А-32

                                                                                          Гвоздева А.Ю.

 

                                                        Преподаватель:       Геппель С.А.

 

                                                                                         

 

 

 

 

РОСТОВ-НА-ДОНУ

2010г.

В 1956 г. в Австралии был объявлен конкурс на проект оперного театра в Сиднее. Даже в программе конкурса «большой зал» представлялся как двухцелевой (вместимостью около 3000 мест во время концертов и 1800 мест во время оперных спектаклей). В то же время «малый зал» был описан в программе как зал для драматических спектаклей и лёгких оперных постановок (вместимость его 1200 чел.)

Победитель конкурса датский архитектор Йорн Утзон в своём проекте, очевидно, оказался под влиянием простоты идеи греческого амфитеатра, а так же под влиянием своих скульптурных концепций, которые были настолько оригинальны, что граничили с революционностью, но, к несчастью, не имели абсолютно никакого отношения к классическому проектированию концертных залов.

В этой связи вполне естественно  вернуться к развитию проектирования концертных залов в наше время  и тенденции, отходящей от классической (прямоугольной) формы к новым  формам, зачастую полезным с точки  зрения акустики или отражающими глубоко личные представления архитектора.

Внешняя система раковин – в  основном заманчивая концепция, позволяющая  замаскировать сценические коробки, - не была каким либо образом связана  с внутренними формами «нормального концертного зала». История первого  проекта (период Утзона, 1956-1966) – суть несколько неудачных попыток увязать внешние раковины с внутренними границами залов.

Первоначально пытались придать контурам большого зала форму, в какой-то степени  приближающуюся к формам, ориентированным  на прямые углы.

 

Первый  проект (Утзона) большого зала Сиднейского оперного театра. План.

 

В горизонтальной проекции сделать  это было сравнительно просто, применив широко используемый принцип расположения поверхностей ступенями параллельно  продольной оси зала. В разрезе, особенно в поперечном, всё было сложнее. В продольном разрезе предполагалось, что приемлемым решением будет мягкая кривая с уступами. Здесь элементы боковых стен, близких к вертикальным, были ограничены по высоте контурами раковин. Практически первый проект не соответствовал ограничивающим требованиям раковин. Не вдаваясь в подробности сотрудничества архитектора и акустика, заметим, что в этом первом проекте акустик был автором многих предложений.

 

Первый  проект большого  зала. Продольный разрез.     а - концертный зал, б – оперный зал.

 

Первый  проект большого  зала. Поперечный разрез.

 

Строительство сцены и раковин  продвинулось вперёд, тогда как разработка интерьеров перешла в новую стадию, целью которой было более точное соответствие идее архитектора. Чрезвычайно красивый проект формы потолка (напоминающий огранку бриллиантов) был также очень эффективен, поскольку он предусматривал рассеяние звука, предопределяли общую форму потолка, которая не оставляла пространства для боковых стен, по крайней мере не оставляла достаточно большой площади для вертикально ориентированных поверхностей, что означало бы полное отсутствие боковых отражений.

Второй  проект большого зала Сиднейского оперного театра. Поперечный разрез.

 

Третье (и последнее) решение Утзоном форм большого зала ознаменовало собой явный отход от первоначальных масштабов с точки зрения вместимости зала. Он отказался от многообещающей идеи использования огромной площади сцены для размещения кресел в приконцертном варианте зала (что достигалось бы посредством механического перекрытия сценической коробки звукоотражающими поверхностями). Места для слушателей были отодвинуты назад и раздвинуты в ширину, жёстко закреплённый портал служил постоянной границей. Это означало неизбежное значительное сокращение вместимости зала, и это стало основным препятствием на пути осуществления проекта, если бы другие более серьезнее проблемы не помешали продолжению строительства.

Неожиданное событие изменило всё  будущее проекта – архитектор отказался от дальнейшей работы над  этим. Здесь важно подчеркнуть  значение смены руководства, поскольку  дальнейшие события могут быть объяснены  только полным нарушением преемственности в работе над проектом и в процессе строительства. Процесс завершения работ состоял из нескольких стадий: создание нового руководства. Пересмотра задач всего комплекса, окончательной разработке проектов нескольких залов и их строительства.

 Были проведены предварительные  испытанания Утзоновского проекта большого зала. Результаты испытаний показали, что увеличение ширины зала и удаление многих мест от отражающих поверхностей были причиной низких значений крутизны. Показано также, что размещение нескольких вертикальных отражателей под потолком могло бы в определённой степени улучшить ситуацию. Тем не менее развитие событий сделало третий проект Утзона устаревшим.

Малый зал также прошёл через  несколько стадий разработки. Первоначальный проект предлагал весьма необычную  форму потолка, опущенного в центральной  части. Образовавшаяся в результате вогнутая поверхность неизбежно  вызвала бы концентрацию потолочных отражений, значительно запаздывающих по сравнению с прямым звуком. От этого проекта отказались, не подвергая его испытаниям на масштабных моделях.

 

               

 

Второй  проект малого зала. Продольный разрез.

 

Окончательных проект Утзона для малого зала имел совершенно другой вид. Изогнутые формы теперь были перевёрнуты и образовали большие выпуклые арки (своего рода вариант окончательного проекта большого зала, потолок которого имел много острых плоских изломов).

Здесь необходимо отметить что окончательные проекты как большого, так и малого зала явились результатом сотрудничества Утзона с другимим консультантами. После перестановок новая бригада архитекторов (компания «Холл, Тодд и Литтмор»), представленная архитектором-разработчиком Питером Холлом, выдвинула свои предложения по составу группы консультантов. Строительные власти одобрили их выбор. Автор продолжил работу в качестве консультанта по акустике. В качестве консультанта был также назначен архитектор по строительству театров (Бен Шленгер из Нью-Йорка), который вошёл в бригаду.

Со времени объявления конкурса прошло десятилетие и программа строительства уже не отвечала требованиям современности. Стало понятно, что двухцелевая концепция с самого начала мешала осуществлению этого проекта, и поэтому стали разрабатывать одноцелевой зал. Предлагалось также пересмотреть размеры малого зала с тем чтобы он стал оперным театром комплекса, кроме того, было рекомендовано добавить еще одну полезную единицу к комплексу: студию для репетиций оркестра и звукозаписи. Прочие рекомендации касались драматического театра на 550 мест и муз., салона на 400 мест (варианты его использования: от концерта камерной музыки до кинофильмов.) благодаря этим рекомендациям общее число мест комплекса значительно возрастало, особенно если учесть что вместимость малого зала увеличивалась с 1200 до 1500 мест.

Проект основной части нужно  было начинать практически с нуля, учитывались лишь основные внутренние границы системы раковин. После  нескольких общих предложений возникло решение в плане, которое использовало всю длину помещения и сохраняло площади по периметру для проходов к заду.

На ранней стадии было решено избегать слишком большого расстояния между  зрителями и исполнителями. По этому часть зрителей расположили лицом к дирижёру. Это было осуществлено путем перемещения оркестрового подиума от торцевой стены зала и использования расположенных за оркестром мест для хора. Тогда основным местом расположения кресел становился партер с небольшим уклоном переходящим в две террасы. Подиум и партер были окружены с четырёх сторон ложами и террасами.

        

 

        Проект концертного зала. План

 

Первый проект потолка имел небольшое (внешнее) сходство с «перевёрнутыми» арками проекта малого зала Утзона. В этом проекте, однако, они имели форму цепей (с конструктивной точки зрения – подвесная конструкция), которые также поидее должны были усиливать рассеянное отражение звука, распространяющегося от оркестрового подиума к зрителям как вдоль, так и поперёк зала. Было решено, что этот проект необходимо испытать на масштабных моделях (1/10). Основным критерием испытаний должны были быть значения времени раннего спада (время реверберации, определяемое по участку реверберационного спада от 0 до 10 дБ с экстраполяцией до 60 дБ (EDT)) и индекса инверсии (II) а после соответствующей подгонки модели – значения времени реверберации (Т).

Фигурки зрителей были выполнены из неоперена, а головы из картона. Необходимо упомянуть ещё одну черту этого первого нового проекта – боковые стены, которые в проектах Утзона практически отсутствовали. Поскольку вертикальные этементы по бокам необходимы для ранних отражений звука, предложили разбить боковые стены на ступени, что приближало их по форме к контурам раковин. Горизонтальные элементы составляли цепи в продольном разрезе. Благодаря большим размерам ступеней и арок форма потолка производила сильное впечатление.

 

Модель  оперного зала. Первый проект потолка.

Измерение EDT в различных точках модели показало, что в некоторых местах партера возникла возможность слишком быстрого раннего спада (сравнение значений EDT со значениями T). Происходило это в следствие того, что прямой звук (а также отражение от потолка) подавляли звук ранней реверберации, а сила ранних боковых отражений была незначительной. Увеличение числа подвесных отражений над сценой положения не изменило.

Проект нуждался в радикальных изменениях, потолок и боковые стены требовали модификации. Для снижения воздействия указанных выше эффектов предложили переместить насколько возможно потолок вверх и спрямить его до такой степени, чтобы он стал почти плоским с некоторым числом ступеней, а также сократить расстояние между боковыми стенами, разместив ложе под софитами с тем, чтобы боковые стены образовали вертикальные границы зала над уровнем софитов.

 

Модель  оперного зала. Второй проект потолка.

 

Таким образом возник второй (окончательный) проект, который вобрал в себя некоторые другие модификации. Концепция плана была изменена, но сохранила в основном очертания «двойной лопаты», а потолок имел группу больших рёбер, исходящих из расположенной над подиумом короны. По этому проекту была построена модель в масштабе 1/10, в которой были определани EDT (и II). Результаты испытаний показали, что значения EDT в основном были больше значений T и низкие значения EDT в партере исчезли.

Разработку проекта Сиднейского концертного зала, вероятно, можно рассматривать как яркий пример проектирования современного концертного зала, где общие очертания и многие детали принимались на основании результатов тщательных испытаний модели.

Подобная процедура испытаний  в моделях оказала значительное влияние на проект оперного театра. По первому проекту (нового архитектора-разработчика) театр имел партер и один балкон. Это увеличивало его вместимость. Высота потолка почти плоской  формы с небольшим уклоном  была весьма небольшая. Подиум обрамлён двумя боковыми вертикальными отражателями, расположенными под углом к продольной оси зала, и верхним отражателем, выходившим в зрительный зал.  

 

План  и продольный разрез.

 

Модельные испытания этого проекта  показали, к некоторому удивлению, что  значения EDT были значительно выше значения T, настолько, что можно было опасаться плохой разборчивости речи.

Возможности снижения значений EDT экспериментально испытаны для различных вариантов проекта, воспроизведённых в модели. Стало очевидным, что перемещение потолка вверх и ликвидация выступающей части отражателя над авансценой приведёт к значению EDT до нормальных значений T.

Значения II, подсчитаны обычным путём из измеренных значений EDT улучшились. Особенно важно отметить, что измеренные значения при источнике звука в оркестровой яме приближались к значениям при источнике звука, расположенном на сцене.

Всё это определило особенности  окончательного проекта: высокий потолок, и три ряда боковых лож, при  этом сохранялось общее число мест, однако допускалось, что некоторые места в ложах имели плохой обзор.