成都城市音乐厅总建筑面积为10.3万m²，包括4层地下室，3层裙楼以及两座塔楼，为四厅合一的演艺场所，包含1 600座歌剧厅、1 400座音乐厅、400座戏剧厅、300座小音乐厅。项目规模在全国综合类剧院中排名第三，也是目前西部最大音乐厅。

　　 本工程音乐厅天花造型复杂，采用ODEON三维声场模拟软件进行音乐厅声场的计算模拟分析。音乐厅声学设计参数为:声学容积约17 800m³，座位数为1 396座，属于大型剧场建筑，单座容积为12.8m³，空场混响时间(无可移动声学帘幕)为2.1s，低音比为1.1，明晰度为+0.4dB，响度为+5.6dB，侧向因子为0.25。

　　 成都城市音乐厅反声罩以成都市花“芙蓉花”为设计元素，辅以水晶质感的材料，同时兼具音乐厅反声罩的功能，以此实现地域特色与庄严神圣音乐殿堂的有机结合，使其成为最具独特创造性的“水晶冰芙蓉”，形成整个音乐厅的视觉中心。

　　 音乐厅反声罩采用“水晶冰芙蓉”造型，主要由2个钢支架、四面椎体透光亚克力板及弧形反声板组成，通过逐步深化设计优化方案，使“水晶冰芙蓉”在音乐厅的上空完美绽放(见图1)。

　　 根据方案设计，反声罩总重应≤25t，采用10组吊挂点，通过舞台机械单点吊机进行升降控制，因此，钢架设计在满足受力要求的同时，结构尽可能简单且需满足造型要求。

　　 反声罩上弦结构钢架由2个环形钢架构成，内环半径为2.53m，外环半径为6m,10组吊挂点对称分布在外环钢架上，内外环通过“心形叶片”杆件形成钢网架结构。考虑到“芙蓉花”的花瓣造型，下弦钢架采用菱形钢架形式，与透光亚克力板契合，使其造型更具空间感。上、下2层钢架通过下层菱形钢架交点处设置的钢柱与上层内外环连成空间网架体系，完美解决了大跨度结构的受力问题及“冰芙蓉”造型的难点。

　　 反声罩钢架节点复杂，主要通过异形切口自然相贯，通过钢板、球形连接件将各杆件连接成整体。结构杆件截面规格多，倾斜角度多，而且多根不同截面及角度的杆件还交汇成1点。为保证杆件在节点处轴向受力点相交和节点的美观，杆件端口需按照杆件相交后的自然相贯连接面下料，所有杆件端头均为异形切口，最多的端头切口达8个切边。

　　 为实现反声罩晶莹剔透的艺术效果，同时满足声学反声板的要求，面层材料采用透光亚克力板，透光率达到92%以上，同时，其密度只有玻璃材质的一半，质轻、硬度高、耐候性能好，具有良好的加工性能。

　　 同时，考虑亚克力板生产和拼装的误差，四棱锥体亚克力板拼接处预留10mm调节缝隙，同时利用该缝隙空间，在钢架上焊接10mm厚连接钢板，用于固定亚克力板，2组相邻亚克力板之间的拼装接缝采用钛金不锈钢板制作的专用收边条进行装饰。典型节点如图2所示。

　　 透光亚克力板耐热性欠佳，热变形温度约为96℃，而反声罩上安装的舞台灯光功率较大，发热量较大，如何实现艺术造型，同时保证透明亚克力板受热时不发生变形，本工程采用不锈钢灯盘的设计。

　　 根据舞台灯光设计，灯盘设置在相邻四面锥体透光亚克力板拼接处，亚克力板拼接处按照灯盘尺寸预留凹槽，灯盘安装完成后与透光亚克力板构成完整“水晶冰芙蓉”造型。

　　 舞台上方反声板有双重作用:为舞台上乐师提供早期反射声，使乐师容易听到自己和队友发出的声音，利于整个乐队协调演奏;阻止舞台上乐师发出的声音向上辐射，逃逸到音乐厅上部空间而不能贡献给观众区内，影响声音的清晰度。

　　 音乐厅反声罩既要塑造“水晶冰芙蓉”造型的装饰艺术效果，又要保证良好的音质效果，因此，采用装饰造型与声学设计互相融合的设计理念，完美展现“水晶冰芙蓉”艺术效果的同时，实现舞台上方声学反声罩的功能。

　　 按照音乐厅声学技术参数要求，根据反声板尺寸，为保证实现“芙蓉花”的层次感及质感，面层设计为凹凸造型，而通过声学模型测试，该设计形成很多小反声面，反声板的设计声学效率不高，反射声投入到不相关区域，而无法均匀覆盖舞台区域，使舞台上的乐师不能听到舞台上其他乐师的声音。

　　 经过声学反射分析发现，反声罩面层需设计为曲面，中央部位的板面应圆滑过渡，而不是在深度方向有很大变化，在离开中央部位的区域，曲率可以逐渐增加，这将导致反声罩“水晶冰芙蓉”造型扭曲失真，失去其原有设计的精致外观，因此，采用在“水晶冰芙蓉”造型基础上增加弧形亚克力反声板，将反声板通过钢绳悬吊在下方，完美解决反射声无法均匀覆盖舞台区域的问题。通过声学模型测试，该方案能够满足音乐厅声学技术参数要求，同时完美呈现“水晶冰芙蓉”精致造型。

　　 根据三维声场模拟，音乐厅舞台上方反声板需要约220m²，除在舞台上方外，反声板还需延伸到舞台前缘外的池座观众区2m。

　　 弧形反声板采用30mm厚透明亚克力板，最大块面积约为5m²，亚克力板需在工厂按模型弧面要求进行热弯成型处理，再利用直径5mm钢丝绳吊挂在反声罩钢架上，钢丝绳采用专业配套锁件固定，通过调节每根钢丝绳长度实现反声板倾角要求。

　　 成都城市音乐厅反声罩与舞台工艺的结合，使反声板可下降至舞台地面高度，也可上升至吊顶高度，并能停在舞台上方的任意高度。悬吊反声板只需上下移动，无需调节角度，即可达到调整音乐厅声学环境的功能。根据声学模拟分析，舞台上空的反声板位置应在舞台地面上方8～14m，具体高度取决于表演曲目种类、交响乐队经验和偏好。

　　 由于反声罩整体不仅质量大，而且体量大，钢架直径为12m，下层反声板呈椭圆形，长轴长度为18m。最初方案已确定吊点分布在12m直径的圆环上，但同时还要与天花造型相匹配，按最合理受力方式，原设计在上、下层钢架主连接钢柱上的吊点定位无法实现，因此在钢架结构深化设计时，在上层钢架设计直径12m圆环主梁，吊点可自由安装在主梁任一位置，通过主梁传力给钢柱，虽然增加了钢梁规格及工艺难度，但很好地解决了定位问题。反声罩吊点布置如图3所示

　　 反声罩共20个吊点，每2个吊点为一组，共10组，以12m直径圆环主梁圆心为中心，对称均匀布置10组吊点，确保每个吊点受力相同，使吊装顺利平稳。舞台机械的同步吊机位于网架下挂结构的栅顶层(见图4)，通过2台同步卷扬机设备控制10个吊点同步提升。

　　 反声罩可根据演出的需求高度进行调节，舞台灯光需根据其不同的高度给舞台提供不同的照度，同时，舞台灯光功率均很大，开灯时将产生高温，如何不破坏反声罩整体艺术造型，并且保证灯光的高温不影响其亚克力板的变形，成为光学设计的难点。

　　 基于音乐厅反声罩“水晶冰芙蓉”造型三维模型，首先使用DIALux软件对舞台灯光建模，并进行音乐厅照度分析。根据舞台灯光设计规范要求及综合分析，确定舞台灯具数量，并结合“水晶冰芙蓉”造型的特点，确定灯具的安装位置，同时，综合考虑反声罩上透光亚克力板加工及安装，深化确定其灯具尺寸、亚克力板预留凹槽尺寸、舞台灯具安装大样等。

　　 成都城市音乐厅通过在反声罩上设置70台冷光束聚光灯，并根据吊顶高度的变化，采用“渐变式”设计舞台灯光，通过深化设计分析，舞台灯安装在相邻四面锥体透光亚克力板拼接处，按照灯体大小预留灯孔，可保证其整体艺术效果，同时，灯孔周边采用不锈钢板作为隔热罩，隔热罩内部空隙利用石棉填充，保证反声罩亚克力板不受灯光高温的影响而变形。此外，通过舞台灯杆布置面光、侧光、摇头电脑灯及2 500W追光灯，完美展现音乐厅舞台灯光效果。

　　 通过音乐厅天花造型与声学反声板及舞台工艺结合的深化设计研究，不但改善了音乐厅内声音的混响感和丰满度，使观众获得声音清晰度和空间围绕感更高，使观演厅具备声学上的亲近感，而且，实现了地域特色和庄严神圣音乐殿堂的有机结合。