“音乐厅的声音世界一流”
“音乐厅像一件艺术品，声音世界一流，我很骄傲能率领乐团在这里演出。”音乐精灵、雅号“外星人”的指挥家杜达梅尔9月19日晚率领维也纳爱乐乐团献演上海交响乐团音乐厅，演出结束后，他兴奋地说。9月6日新落成的上交音乐厅揭幕音乐会以来，仅九月份就举办了4场音乐会，音乐人纷纷对音乐厅竖起大拇指。
音乐厅的先天条件很不好
众所周知，上海有很多音乐厅，但距离世界一流水平还有一定差距。建设一座世界顶级音乐厅，成为很多上海乐迷的期盼，也符合上海国际文化大都市的定位。
上海交响乐团音乐厅位于复兴中路1380号，处于历史风貌保护区，周围的保护建筑多达30栋，其中包括上方花园、克莱门公寓、黑石公寓、伊丽莎白公寓等。音乐厅需开挖的基坑面积达到1万平米，开挖深度达到15米，最近的历史保护建筑距基坑仅约8米，在软土环境的上海，如此近的距离意味着工程几乎不可能。更严峻的是，这些老房子多为上世纪三四十年代建成，结构多为砖木或砖混，基础薄弱、结构整体性差、变形响应敏感。还有，考虑到历史风貌区的面貌，音乐厅被设计成地上两层、地下四层的不封闭半嵌套式“房中房”坐落在基坑支墩上，像个大木箱的音乐厅南侧距轨道交通10号线隧道最近仅约6米，且音乐厅基坑与隧道线平行的长度达160米。
这样的条件，如何建好音乐厅？
音乐厅建筑设计师矶崎新与音乐设计师丰田泰久是一对多年的挚友，他们二人对建筑设计和音乐音质的要求十分苛刻。“比如说，音乐厅空调的噪音必须在15分贝以下。要知道，世界上音乐厅的这项要求都在25-30分贝。”担任总协调的我校教师徐风介绍，一丝不苟的丰田居然为这件只有数千平米的音乐厅往返中国40余次，其中20次是自费的。
前所未有的挑战太多，建设方又找到同济。
作为特殊建筑，基坑的开挖是第一道难题
上交音乐厅的设计者们都是国际顶级大腕：矶崎新的建筑方案设计、丰田泰久的声学设计不说了，还有英国人承担的剧场专业设计，都是好方案，但是如何落地，设计者们没有考虑太多，方案落地任务就落到同济大学建筑设计研究院身上。
谈何容易，一万平米、挖深15米，万一有问题那可就是天大的事情！同济建筑设计院派出地下工程专家、副院长贾坚牵头攻关，团队先做地下水泥墙壁，那是以往的成功做法；再用隔离桩加固以防止微小扰动；还有全过程信息化监测监控，止水措施都得严丝合缝，尤值一提的是运用“时空效应”原理控制基坑开挖变形的种种措施。
所谓“时空效应”原理是指基坑工程中土方开挖时，根据基坑变形的时间和空间特点，充分发挥土体在一定时间、空间条件下的自身抗变形能力，限制土体流变变形，从而达到控制基坑变形的一种理论。在室内试验、理论分析、数值分析、现场实测的基础上，设计院团队精心完成了设计图纸。“这对于‘时空效应’方法来说只算一个开头，大量的工作都在现场。”贾坚说，我们采取的是分层开挖的方法，这里土质软，极易导致土体滑移、基桩倾斜。除了严格按照2米的分层厚度操作外，每挖一层土我们都要召集建设、施工、监理、监测等相关单位召开一次专题工程会，对前一阶段的变形、土体内力、施工工况等数据进行总结，并对下一阶段的施工组织提出改进方案。“基坑开挖水平高，为隔离桩的布放创造了良好的条件。”施工方如是评价贾坚等的工作。
大家都知道，大型机械的轰鸣声对环境的影响较大，尤其是在这样一个历史街区内。贾坚说，配合建设方、管理部门参加协调会，“我们拿出的是上海中心等大型建筑的噪声数据，第三方提供的数据，居民心服口服。不仅如此，我们还建议严格遵守施工时间，并建议在施工围墙顶部加装透光隔音屏障，效果不错。”
局促的环境约束反而激励设计出奇出新。黏土砖、灰砖、瓦片当然都是要呼应历史街区的环境；简约、轻盈、振翅欲飞的屋面造型，是为建筑更加“灵动”。可对于音乐厅来说，三分之二以上的工程量都在地下进行，主厅的最高处也仅17米，更加上建筑体量无法再缩小，但对于环境而言，螺丝壳里还是要做道场的，怎么做？同济设计力主音乐厅向后推移，前面留出一条软墙绿篱，高1.5米，建筑第二层又做出4.5米高的绿廊，“这样从街道对面望过去，石墙比例显著缩小并视觉上后退不少，这是因为绿化覆盖率超过了30%。种植的紫藤，明年就可攀藤开花了。”徐风说。
如何保证音质，是难中之难
音乐厅，最根本的要求还是听到天籁之音，可是在这样严苛的环境中建设音乐厅，能做到吗？为了保证音质，设计者把建筑设计成“全浮建筑”。当然是一个美妙的设计，可是，放在钢筋混凝土支墩上的建筑能保证呈现天籁之音吗？
“箱型音乐厅是一座双壁空腔结构建筑，坐在隔震弹簧上，顶部是双曲面的拱顶，没支柱（甚至没有一根斜撑）直接落到墙上。”负责结构落地的我校设计师陆秀丽说，建筑重量都落在支座墩上，而墩子当然受到列车的振动影响。要想消除这种影响，就必须用隔振弹簧，但怎么用，用什么规格的？
首先要做的就是到现场，测量列车到来时的振动影响。排演厅地下室距隧道壁最近处仅7.4米，最远处也只有13米，其振动影响对于一栋声音建筑来说不但大而且轻重不一。获得实地数据后，陆秀丽他们在计算机中输入建筑自重、弹簧刚度等参数，反复比较分析之后，最终确定108组承重弹簧。“因为建筑的重量不是均匀分布的，因此负重较多的支墩上，弹簧就相应增加，有的两个，有的多达3个。”陆秀丽说，计算分析结果表明，通过目前设置的隔振弹簧至少可减振20分贝，即可隔掉90%以上的振动。为了检验隔震效果，排演厅投入使用前，专门用目前最为精密的声学仪器现场测量，降噪结果超出设计预期。目前，数场音乐会下来，很多观众被问及是否感觉到振动，“振动？”“下面就是地铁。”“地铁？”大家一脸的惊讶，说“没感觉到”。
保证音质的努力是设计师和同济的共同目标，但音乐厅的顶被设计成了马鞍形，如何确定马鞍顶各处的厚薄则又是一个头疼的问题，这个问题的解决还是靠同济设计。丁洁民带领的团队反复展开外形的试形：屋面形状与结构受力，当然是保证质量的前提下越轻越好，外形当然是越漂亮越好，最终就成了现在这种婀娜曼妙的中央下弯曲线。“屋面整体形成了中部薄周边厚的双层大跨屋面板，中部最薄处1.25米，周边最厚处2.1米。”陆秀丽介绍，这样音乐厅就有了一个浪漫的外号叫“月亮宝盒”。因建筑使用功能和声学要求，把排烟机放入双层屋面夹层里；为满足建筑声学要求，机房侧墙、底板及部分内隔墙均采用钢筋混凝土结构，“每当华灯初上，玲珑纤小的音乐厅很空灵。”
为声音效果，同济设计做了很多。“水电风，样样都是瓷器上雕花的活。”徐风介绍，把锅炉房、空调机房、变电所、水泵房等设备都安排在垂直于非音乐厅空间的下方各楼层中。主设计方的要求严、细到什么地步？空调管子密封用什么材料、如何密封都得丝丝入扣不走样；空调噪音更是只能在15分贝以下，这是空调行业没听说过的要求。“按照这个要求，空调线路、出风方式都得改，我们做到了。”徐风说。
细节设计上，同样为减少噪声下足了功夫。“为避免电器设备固态传声对音乐厅内部形成干扰，我们将电器设备管线改为软连接。”电气工程师王坚介绍，探测烟雾的电机室内采样的轰鸣声必须消除，我们做了特殊设计把它放到了室外。声音设计师丰田对空调管线入室的走向、长度，甚至转几个弯，都有极严苛的要求，我们不但做到了，还把日后检修也预设好了。