清華大學大禮堂

清華大禮堂仿自美國弗吉尼亞大學的圖書館，是一座羅馬式和希 臘式的混合古典柱廊式建築，設計者是美國茂旦洋行的建築師墨菲（H. K. Murphy）和達納（R. H. Dana），以美國19世紀典型的大學校園布局為藍圖，規劃了早期的清華校園。

大禮堂位於大草坪的正北端，大禮堂平面呈正十字形，南端為門廳，北端為舞台。禮堂採用古城堡風格的大圓頂，屬古羅馬的拜占庭風格，四周各堆砌了一塊巨大的三角頂楣，十字形的坡頂與最高處的銅面穹頂相輝映。門前有四根漢白玉愛奧尼柱。石柱約兩丈多高，約兩人合抱，柱上縱向凹槽若干條，各凹槽的交接稜角上設計了一部分圓面，渦券式柱頭形似羊角，整體柱型設計規範而細膩，充滿生氣，屬古希臘的愛奧尼風格。禮堂有三個圓拱形刻有富麗精緻浮雕的大銅門嵌在漢白玉的門套之中，白色的門廊和紅色的磚牆形成鮮明的對比，門上部的圓拱中有粗細相間的十幾根鋼條拼接出的圖案，在禮堂整個樸素端莊之中又添了一分生動活潑，每個正門上方有一個大型窗戶。

早期的清華大禮堂里高懸著兩塊匾額：一塊“壽與國同”，一塊“人文日 新”。“壽與國同”是指清華成立的1911年剛剛建立的民國，然而民國命運多舛，在1949年後，大禮堂的“壽與國同”因時過境遷拆下另存了。“人文日新”的匾額懸掛至今，每次禮堂整修時都會重新油漆這個匾額，常被人用以稱頌清華初創時期對人文的重視高於技術的那個年代，並用以鼓勵全校學生提高人文社科修養。

在清華近現代校史上，大禮堂見證了多次反帝愛國運動在這裡的醞釀出發和勝利凱旋。1949年以前，清華大禮堂是支持共產黨的青年學生聚會的地方，這一派被稱作“大禮堂派”；另一派是“同方部派”，指常在同方部聚會的支持國民政府的青年學生一派。年深日久，大禮堂成為最有光榮歷史的建築物之一。它被清華師生視為自己堅定、樸實、不屈不撓性格的象徵。

大禮堂還承擔著豐富師生文化活動的功能。自建成以來，周末放映電影，同學自由購票觀看。最初的電影多為西片。1918年前後，美國兇殺片（如《黑衣盜》、《毒手盜》等）和宣揚色情的影片風行一時，引起了學生的不滿和反對。學生們在《清華周刊》上發動了“改良清華電影”的討論，寫文章痛斥“迎合觀眾的低級趣味”的壞影片，一度剎住了放映美國電影的不良風氣。1949年至1990年代，大禮堂仍然承擔電影放映功能，學生會負責選片，電影組負責放映，每周一到兩次。同時，各個院系大型活動在此舉行，北京高校重大演出活動，也常常選址禮堂。禮堂正對的草坪，被認為是高校校園民謠的發生地，1990年代的學生身穿白衣，在這裡抱著吉他彈唱。歌曲已經傳出清華，成為一個年代的見證。

1990年代，時任國務院總理的清華學長朱鎔基回校做形勢報告就在清華大禮堂，當時與陪同的清華校黨委書記賀美英回憶1940年代的往事時語帶雙關地說道：當時我們覺得這個禮堂很大，現在覺得不夠大了……。

2001年，清華大禮堂作為“清華大學早期建築”的一部分被列為全國重點文物保護單位，序號5-476。

清華大學在百年校慶之前，曾前後數次試圖解決大禮堂的聲學問題，或未能切中問題本質，或因經濟技術條件限制未能實施，大禮堂的聲學問題一直未能徹底解決。但因此開啟了近代建築聲學在中國奠基的歷程，清華大禮堂聽音問題的校正成為開創中國近代建築聲學研究的源頭，在這一過程中，我們也可以看到由一個現實問題引申為科學研究進而確定一門學科的理工融通的清華大學學術品格。

1、地板抬高方案

1924年，清華學校委派自然科學部教師海宴士等三人研討解決大禮堂聲學問題。作為一名清華學校高等科的數學教師，海宴士通過一般性觀察和經驗性分析，認為禮堂內部四壁直角太尖，致使聲音不易傳達，由此初步提出應對方案：或“將橡皮地板提高，鈍其角度”；或“用布幕掛禮堂天花板作圓形，則角度可以加多”。海宴士等人得出的僅是極粗略的方案，並沒能切中建築聲學問題的實質。

2、首次運用建築聲學理論提出解決方法

1926年，葉企孫教授領導創建之初的物理學系同仁以及實驗輔助人員組成研究小組，對國外建築聲學的最新進展進行全面學習，掌握了通常情況下塞賓公式的意義，初步認識到大空間結構、發聲特點、聲場分佈、溫度等因素對混響時間的影響。同時，葉企孫小組創造性的研究了塞賓公式未考慮在內的室內溫度變化對混響時間的影響，並完成了著中國衣服者吸音能力的測定，為當時中國建築聲學提供了重要的基礎參數。

葉企孫小組運用新的建築聲學理論，分析出導致大禮堂聽音困難的原因：拱頂造型的空間體型缺陷、石灰磚材質的內牆吸音材料過少直接造成混響時間過長。提出清華大禮堂最適宜的混響時間為1.75秒，並計算得出還需補充吸音能力470平方米（開的窗），圓拱頂、四弧面、四牆壁為鋪設吸聲材料的主要位置的結論。

應該說，葉企孫小組已從理論上準確的找出了清華大禮堂存在聲學問題的原因，並提出了解決建築聲學問題的方法。雖然葉企孫小組提出的解決方法未能實施，但他們的理論研究，使建築聲學研究和實踐由清華大學進入了更廣泛的科學共同體視野，為中國近代建築聲學的起步奠定了基礎。

3、清華大學建校90周年的聲學改造

2001年清華大學90周年校慶前，清華大學組織相關專家對大禮堂進行過簡單的聲學改造，當時學校確定的原則是不動大禮堂的建築與裝飾，因此僅在牆面開窗位置更換了原來的窗帘，新加的窗帘比原來窗帘厚度大，重量重，吸聲係數更高。同時增補了原擴聲系統的揚聲器數量，使觀眾席擴聲聲場更為均勻。

這次改造，在一定程度上改善了大禮堂室內聲學效果，但並沒有從根本上解決建築聲學混響時間過長的問題。

賽賓開創的近代建築聲學

1895年，新建成的哈佛大學弗格藝術博物館（FoggArt Museum），講演廳卻因無法聽聞的音響效果而不能使用，哈佛大學校長埃利奧特（Charles W. Eliot，1834—1926年）向物理學系求助，27歲的助教W.C.賽賓(Wallace Clement Sabine，1868—1919年)受命，試圖從科學中為這個多年懸而未決的問題找到一個合乎邏輯的、可定量的答案。

塞賓與兩位實驗室助理通過研究和測試得出：

當聲源停止發聲后，室內聲場逐漸減弱至聽不到所延續的時間，即混響時間，是衡量室內音質的重要參量；混響時間與房間體積成正比，與房間界面及傢具對聲音的總吸收量成反比，即著名的塞賓混響公式：

T=0.163V/A

（其中T為混響時間，單位秒；V為體積，單位立方米；A為總吸聲量，單位平方米。）

此外，賽賓還測得一些普通建築材料的吸聲係數，得知地毯、簾幕、座墊以及類似材質具有縮短混響時間的功能。通過在後牆上部和穹頂凹陷處安裝毛氈的補救措施，弗格講演廳最終獲得了良好的聲學效果。

塞賓公式作為近代建築聲學創立的標誌，成為人們處理建築聲學非常有效、實用而簡明的指導理論。特別是“混響時間”概念，具有明確的物理意義和可測得數據，為建築聲學設計和音質評價提供了規範的技術參量。

建築聲學在中國的奠基，源自清華大禮堂

近代建築聲學在中國的奠基，源自清華大禮堂聽音問題校正，葉企孫創建的清華物理學系開創了建築聲學在中國的實驗和研究。同時，葉企孫敏銳地意識地建築聲學學科之於中國科學體系建構和國家社會需求的戰略意義，通過清華大學留美公費生制度，中國科學家在國際建築聲學前沿取得了理論創新，培養出20世紀50年代引領中國聲學事業迅速崛起的科學家馬大猷。

客觀上，美國建築師墨菲設計的清華大禮堂，在埋下聽音困難隱患的同時，也埋下化解隱患的需求，儘快運用建築聲學理論求解現實難題成為必然，清華大禮堂作為研究對象開啟了中國建築聲學研究。當然，求解清華大禮堂聽音困難可以就事論事地完成，但是此後十餘年中，葉企孫仍然為確立中國建築聲學事業奠基，作為構建中國科技發展藍圖的一部分。

葉企孫、馬大猷作為近代建築聲學在中國的奠基者，以他們為中心的中國早期建築聲學研究群體，懷著“科學救國”的共同價值取向，從國家戰略和“學術獨立”的高度謀划科學發展。1936年，葉企孫擬定清華大學第四批留美公費生專業，在物理學門中注重電音學方向作為培養建築聲學人才的路徑。按在國內製定的研究計劃，馬大猷第一年習建築聲學，第二年加習超聲波、信號測量等問題，延長期進入電音儀器工廠取得實際經驗。這就使專精研究建基於寬厚的科學基礎之上，發揮學科關聯與輻射帶動的作用。馬大猷回國后，或從事電機學研究，或創辦北京大學工學院，或在建築聲學、超聲學、雜訊、非線性聲學研究方面廣有建樹，與他深厚的理科基礎和前瞻性的科學洞察力是分不開的。

2009年，在清華大學建築學院院長朱文一老師推動下，清華大禮堂修繕工程經清華大學批准正式立項，將大禮堂定位為“學生活動的觀演空間為主的多動能禮堂”，在保留原大禮堂建築風貌的基礎上，將大禮堂建築進行全面修繕，完善功能、加固結構、改善建築聲學效果和增加舞台工藝功能。清華大學由朱文一老師帶領清華大學各專業專家組成設計團隊，其中由北京清華同衡規劃設計研究院有限公司建築聲學與室內設計研究所石慧斌老師負責大禮堂的建築聲學設計，建築聲學設計在項目過程中得到了朱文一老師充分的重視和全力支持。

改造功能定位：禮堂，含演出、會議、電影等多種功能

座位數量：1011個

修繕竣工時間：2011年4月

建築改造設計單位：清華大學建築設計研究院有限公司

聲學、室內及舞台工藝改造設計單位：北京清華同衡規劃設計研究院有限公司建築聲學與室內設計研究所

2011年4月清華大禮堂修繕后可容納觀眾1011人，其中池座面積583平 方米，可容納觀眾642人，樓座面積317平方米，可容納觀眾346人，舞檯面積162平方米。

修繕完成後，大禮堂語言清晰度、聲場均勻度均有提高，消除了聲聚焦、顫動回聲等聲缺陷，混響時間從3.9秒降到了1.3秒。修繕工作將原來缺失的舞台工藝進行了完善，已能滿足學校學生活動場所的基本使用要求。竣工后大禮堂舉辦過音樂會、會議、話劇、電影、舞蹈、婚禮等各種活動，其中包括2012年9月溫家寶總理的演講，大禮堂建築聲學改造滿足了“學生活動的觀演空間為主的多動能禮堂”的要求，聲學效果得到了清華大學的肯定。

從海宴士到葉企孫，再到朱文一、石慧斌，清華大學大禮堂承載了清華人幾代人的不懈努力，承載了中國建築聲學九十多年的發展歷史，清華大禮堂的聲學改造也可以稱為是對中國建築聲學史的回顧和總結。這次百年校慶對大禮堂的成功修繕，重新賦予了清華大禮堂新的生命，解決了大禮堂由來已久的聲學問題，探索了文物建築聲學改造的過程與方法，同時也是對清華大學建築聲學前輩“知行合一”、“自主創新”學術精神的傳承與發揚。