這是一個很大的題目,談不上對世界上建筑聲學發展的全面了解,僅就我個人在國內外的所見所聞談談個人的認識,僅供參考。

建筑聲學包涵兩方面內容,一是廳堂音質,如音樂廳、劇場、影院等音質效果,另一方面是建筑中的噪聲控制問題,如住宅、賓館、醫院、學校、工業廠房、交通干線兩側的隔聲、吸聲、減振、消聲等降噪問題。

廳堂音質在設計方面的主要發展體現在縮尺比例模型和計算機模擬的深入研究,借助這些輔助設計手段,可以使得對音質指標控制更加準確和全面,如中國國家大劇院、廣州歌劇院、韓國首爾漢江音樂島音樂廳、丹麥哥本哈根廣電中心大劇院、德國漢堡易北河音樂廳、美國迪斯尼劇院等世界知名廳堂建筑的音質設計,均得益于這些技術手段的成功應用。2007年中國頒布了《廳堂音質模型試驗規范》國家標準,德國、法國、丹麥、比利時等國家開發和發展的模擬軟件精準度越來越高,模擬應用越來越廣泛和普遍。

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噪聲控制技術發展最突出的表現是新型材料的大量研發。例如,德國可耐福公司研發的添加硫酸鋇填料的紙面石膏板,其構造墻體隔聲量可高達70dB,相當于2米厚的混凝土墻隔聲量,而重量不到其1/50。還有德國巴斯夫化學公司根據最佳流阻理論研發的密胺海綿吸聲材料,從降低重量、減少粉塵、提高吸聲效率等方面都比傳統的玻璃棉(巖棉)等吸聲材料有很大的提高。另外,在噴涂型吸聲保溫材料、微穿孔吸聲材料、彈性減振材料、阻尼減振材料、寬頻多腔共振消聲器等方面的發展也是很值得稱道的。除此以外,國外研發很多的新型聲學材料,在美觀、節能、綜合功能上也出現新的可喜趨勢,如德國可耐福公司研制的穿孔石膏板,孔型多樣,外表美觀,甚至與裝飾效果比吸聲效果更受設計人員的偏愛。還有可耐福研制的添加相變顆粒的石膏板,既具有傳統的隔聲效果,還可以起到保溫節能的作用,使用這種材料作為隔墻和吊頂的房間,通過相變材料的吸放熱作用,夏季室內溫度可降低2攝氏度。甚而,將石膏板與鉛板符合在一起,為房間起到防止有害射線和電磁微波輻射的功能作用,等等,這些與傳統材料相結合的新型功能,也是建筑聲學材料發展的一大特色。噪聲控制中的另一大技術也非常具有特色——有源降噪技術,即使用揚聲器發出反向聲波抵消噪聲。這一技術在頭戴式耳機和汽車降噪中已經實用,國外市場中相應產品已很普遍。在建筑聲學領域,由于聲源條件的復雜性和現場環境的不可控性,應用難度很大,但是澳大利亞阿德雷德大學、法國CSTB研究所、德國弗朗霍夫研究所等研究機構在管道低頻降噪和高壓變壓器降噪中的研究取得了相當的應用成果。

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建筑聲學測量方法的發展也是很值得一提的。德國、丹麥、法國等國家先后研制出傳聲器陣列成像設備,即所謂的聲學照相機,可像照相機一樣將對面的噪聲大小通過顏色圖表現出來,這將對未來噪聲控制工程的現場診斷提供巨大的便利。還有,ISO已公布了現場測試吸聲材料吸聲系數的國際標準,此種方式比混響室和駐波管測量吸聲系數的方法更具有工程應用性。德、美等國研制的聲強測試探頭,可準確測量聲音傳播方向,對聲源定位、聲反射路徑判定、現場吸隔聲檢測都將具有革新意義。

建筑聲學問題涉及的領域非常廣泛,不但有聲波傳播、聲學測量等物理問題,還有建筑、結構、材料、暖通等多面的工程問題,甚至還有心理學、行為學、經濟學、法學等社會綜合問題,世界范圍內越來越多的專家學者達成一直共識,制定法規標準是解決建筑聲學復雜性問題的關鍵。因此,歐洲已有近20個國家組成合作體,共同研究各國聲學標準法規的優劣異同,目標是通過國際力量將歐洲的建筑聲學標準進行整合統一,從根本上保護、保持、促進居民的建筑聲環境質量。建筑聲學法規標準的發展,是世界范圍內建筑聲學未來發展的動力推進器。 http://www.jokopic.com/play-hometheater/1764.html

目前,中國的建筑聲學方興未艾,快速經濟發展和巨大的國內市場需求,使得建筑聲學的應用成幾何級數在增長。但是,客觀地說,這種增長的主要支撐,應得益于國外成熟的那部分建筑聲學理論、技術、手段和材料在工程上的積極應用。就研究而言,除30年前的微穿孔理論外,基礎性的、具有突破性的理論和技術尚不著顯。

但是,在國內建筑聲學研究中值得一提的有輕質屋蓋的雨噪聲研究和聲景學研究兩項。當然,可能還有其他有價值的研究,只不過未在我的視野范圍之內。目前國內建筑體系有越來越輕質化發展的趨勢,如2008北京奧林匹克國家游泳中心“水立方”,墻頂都是膜結構,很輕質,但是下雨時,雨滴的噪聲會非常嚴重。雨噪聲研究就是解決這類輕質屋蓋體系雨滴沖擊噪聲的,國內主要有我們清華大學建筑學院在研究。聲景學屬于聲環境和心理學相結合的范疇,例如,北京頤和園內很多景點,如蘇州街,都進行了仿古恢復,雖然視覺景觀回到的了古時候的感覺,但是聲音景觀又如何呢,古代有旁邊環線路的噪聲嗎?古代有高音喇叭的宣叫聲嗎,如何對聲音景觀的保護,也是聲音景觀研究的課題之一,這類研究主要有廣州華南理工大學等研究單位在進行。
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在發達國家中,建筑聲學最多的應用的“人居聲環境”,例如英國,現今要求住宅隔聲量必須達到53dB,也就是說大聲喊叫根本聽不見,而我們國家是發展中國家,住宅不可能在隔聲品質上花費太大,所要求隔聲量只有40dB,相當于正常講話會有30-40%的人能聽到,可見在聲環境品質上要求差距之大。不過,隨著中國的快速發展,人們需求也將自然而然地提高。為了適應這種不可阻擋的歷史發展,為了讓更多的建筑設計師掌握建筑聲學設計原理及應用,為了讓更廣大的人民群眾有機會了解建筑聲學知識,為了讓更多的質優價廉的聲學材料和聲學服務商被社會所認識,我們需要做的工作還很多。

中國建筑聲學的發展自有其內在規律,絕非個人愿望所能改變。但是,遠觀近察發達國家的發展之路,應該說,也能夠看到朦朦朧朧的端倪,這也是我2009年通過“知音講壇”為平臺,廣泛接觸、參訪世界上建筑聲學科研單位目的之一,以順應趨勢,避免無意義的曲折道路。建筑聲學是實用的科學,社會的需求,大眾的需求促進了她的進步與發展。在今年世界范圍內嚴峻的金融危機情況下,中國經濟發展依然如此穩步,可預計的未來經濟必將更加繁榮,人民生活條件、生活水平也必將節節攀高。因此,我認為,建筑聲學在中國如此大的需求市場和現今國民人居聲環境水平尚較低的實情下,其應用的發展將是突飛猛進的。 http://www.jokopic.com/play-hometheater/4897.html