你所不了解的建筑声学——从诞生到成熟的发展历程
建筑声学是声学的一个分支,其他分支包括音乐声学、水声学、环境声学等等。建筑声学的历史可以追述倒古希腊文化,希腊人及罗马人所设计的露天圆形剧场,这是古代建筑设计和建造者和科学家有建筑声学素养的明证,今天我们来讲讲现代建筑声学成为一门科学学科的发展历程。
1.20 世纪初期——建筑声学诞生
建筑声学真正诞生于 19 世纪末、 20 世纪初。 1895 年,美国波士顿哈佛大学的弗格艺术博物馆讲演厅落成,因为墙面的材质问题,回音很大影响使用。为了解决这一问题,哈佛大学校长埃利奥特向 W.C.赛宾寻求帮助。
赛宾在将近 40 个不同容积的房子里进行了实验,最终提出了混响时间和吸声的概念,他惊讶的发现长混响是影响语言清晰度的关键因素,总结出混响时间与房间容积成正比、与吸声量成反比的结论。
2.20 世纪中期——探究与实践
20 世纪中期,剧场建筑日益增多,人们对剧场建筑设计的个性化推动了建筑声学研究,建筑声学在实践运用中的效果显著。德国柏林交响音乐厅,建筑外观像金色的皇冠, 平面为类圆多边形。建筑师想要打破古典鞋盒形的呆板,创造出更活泼、新颖的剧院建筑样式,建筑师希望这座剧院能容纳更多的观众。
设计师采用了在声学家的建议,观众席位采用了高底错落的形式,把观众分成小区块,每个小块的侧墙能够为临近区块提供声音反射,这种设计达到与鞋盒形殊途同归的音效。这种大胆的创新的设计在剧场史上是第一次,不但视听效果良好,而且室内建筑形式也是划时代的,即使过去了这么多年,这种设计依旧是十分的前卫,柏林音乐厅现在是世界十大音乐厅之一。
3.20 世纪末期——计算机辅助发展
时间来到20 世纪末期,这时候计算机的飞跃发展对建筑声学的作用非常大。在没有计算机的年代,只能采用传统的方法来预估剧场的声学效果。
自从有了高速计算机,声学测量技术有了很大的进步,人们能够更加深入细致地预测剧场中的声音问题。
4.21 世纪——标准化和规范化
在中国国声学标准委员会的领导下, 编制了几十项声学设计和声学测量规范和行业标准,并编制了与建筑声学有关的建筑设计规范。如剧场建筑设计规范、体育馆声学设计和测量规范、民用建筑隔声设计规范、还有厅堂音质设计规范,厅堂缩尺模型试验规范,以及隔声、吸声、隔振、噪声等测量规范。
建声设计规范化和标准化为获得良好的音质效果起到重要的保证作用。