建筑聲學(xué)概論

1、l 為創(chuàng)造安靜的環(huán)境，降低、隔絕和 控制不需要的聲音 噪聲控制噪聲控制l 提供良好的聽聞環(huán)境，滿意的音質(zhì) 音質(zhì)設(shè)計音質(zhì)設(shè)計一、建筑聲學(xué)課程的內(nèi)容一、建筑聲學(xué)課程的內(nèi)容1. 了解聲音的基本性質(zhì)：了解聲音的基本性質(zhì)：聲音的產(chǎn)生和傳播等物理現(xiàn)象聲音的產(chǎn)生和傳播等物理現(xiàn)象2. 人對聲音的人對聲音的感知和評價感知和評價, , 涉及心理和生理聲學(xué)涉及心理和生理聲學(xué)3. . 研究研究室內(nèi)傳聲的質(zhì)量室內(nèi)傳聲的質(zhì)量，以使在建筑設(shè)計中從音質(zhì)上保，以使在建筑設(shè)計中從音質(zhì)上保 證符合使用要求證符合使用要求4. 材料和構(gòu)件的材料和構(gòu)件的吸聲吸聲和和隔聲性能隔聲性能5.5. 建筑物內(nèi)部噪聲的控制建筑物內(nèi)部噪聲的控制6.

2、戶外環(huán)境噪聲的控制戶外環(huán)境噪聲的控制主要是音樂廳、劇院、禮堂、報告廳、多功能廳、電影院等。設(shè)計得好:音質(zhì)豐滿、渾厚、有感染力、為演出和集會創(chuàng)造良好效果。設(shè)計得不好:嘈雜、聲音或干癟或渾濁，聽不清、聽不好、聽不見。音質(zhì)設(shè)計 1、 主要是針對有安靜要求的房間，如錄音室、演播室、旅館客房、居民住宅臥室等等。 2、 對于錄音室、演播室等聲學(xué)建筑對隔聲隔振要求非常高，需要專門的聲學(xué)設(shè)計。 加裝隔振結(jié)構(gòu)使機器與建筑分開隔聲隔振 3、對于旅館、公用建筑、民用住宅等，人們對安靜的要求也越來越重視。當前，為了節(jié)約空間和建筑造價，越來越多地使用薄而輕的隔墻材料，施工時常帶有縫隙，造成隔聲問題越來越多。加裝隔振結(jié)構(gòu)

3、使機器與建筑分開隔聲墻與隔聲玻璃 材料的吸聲機理、如何測定材料的吸聲系數(shù)、不同吸聲材料的應(yīng)用等等。 例如：各種穿孔板、纖維材料的吸聲性能，劇場座椅吸聲性能的研究。.吸聲材料微 穿 孔 板植物纖維環(huán)保材料材料的隔聲機理，如何提高材料的隔聲性能，如何評定材料的隔聲性能，材料隔振的機理，不同材料隔振效果等。輕質(zhì)隔墻產(chǎn)品隔聲性能、如何提高隔聲能力？隔聲材料： 噪聲的標準、規(guī)劃階段如何避免噪聲、出現(xiàn)噪聲如何解決、交通噪聲。采用消音片消除噪聲隔音罩隔絕電機噪聲例子附圖例子附圖.環(huán)境噪聲的防止與治理利用公共建筑底層做聲屏障建設(shè)地下道路或鐵路利用聲屏障利用植物綠化做聲屏障某豪華別墅前的植物聲屏障利用聲屏障貴黃

4、高速公路聲屏障日本高速公路聲屏障隔聲屏障二、建筑聲學(xué)發(fā)展簡史二、建筑聲學(xué)發(fā)展簡史古羅馬的露天劇場 露天劇場存在的問題是：1、露天狀態(tài)下，聲能下降很快。2、相當大的聲能被觀眾吸收。3、噪聲干擾。 解決方法：加聲反射罩；控制演出時周圍的噪聲干擾。中世紀教堂建筑自從羅馬帝國被推翻后，中世紀建造的唯一廳堂就是教堂。中世紀的室內(nèi)聲學(xué)知識主要來源于經(jīng)驗，科學(xué)的成分很少。教堂的聲學(xué)環(huán)境的特點是音質(zhì)特別豐滿，混響時間很長，可懂度很差。十五世紀的劇場 十五世紀后歐洲建了很多劇場，有些劇場的觀眾容量很大。如意大利維琴察，由帕拉帝迪奧設(shè)計的奧林匹克劇院，建于15791584，有3000個座位。又如1618年由亞歷迪

5、奧設(shè)計的意大利帕爾馬市的法內(nèi)斯劇場，可容納觀眾2500人。 從掌握的資料來看，雖然這個時代的建筑師幾乎沒有任何室內(nèi)聲學(xué)知識，但這個時代建造的幾座劇院和其他廳堂沒有發(fā)現(xiàn)任何顯著的音質(zhì)缺陷。主要的原因是由于觀眾的吸聲和劇場內(nèi)華麗的表面裝飾起到了擴散作用，使劇場的混響時間控制比較合理，聲能分布也比較均勻。17世紀的馬蹄形歌劇院 從十五世紀修建的一些劇院發(fā)展到十七世紀，出現(xiàn)了馬蹄形歌劇院。這種歌劇院有較大的舞臺和舞臺建筑，以及環(huán)形包廂或臺階式座位阿，排列至接近頂棚。這種劇院的特點是利用觀眾坐席大面積吸收聲音，是混響時間比較短，這種聲學(xué)環(huán)境適合于輕松愉快的意大利歌劇演出。 在十七世紀開始有人研究室內(nèi)聲學(xué)

6、。十七世紀的阿柯切爾所著的聲響,最早介紹了室內(nèi)聲學(xué)現(xiàn)象，并論述了早期的聲學(xué)經(jīng)驗和實踐。十九世紀初，德國人E.F.弗里德利科察拉迪所著的聲學(xué)一書中，致力于解釋有關(guān)混響的現(xiàn)象。19世紀的音樂廳 音樂廳早期發(fā)展階段是在十七世紀中后到十九世紀，包括：早期音樂演奏室、娛樂花園和大尺度的音樂廳，是后來古典“鞋盒型”音樂廳的就是在這一時期逐漸發(fā)展起來的。 19世紀前作曲家所做的音樂作品是與其表演空間相適應(yīng)的，這一時期的演奏空間基本是矩形空間。19世紀以后，隨著浪漫主義音樂及現(xiàn)代音樂的產(chǎn)生，演出空間變得豐富多彩，出現(xiàn)了扇形、多邊形、馬蹄形、橢圓形、圓形等多種形狀，其混響時間及室內(nèi)裝飾風(fēng)格也各不相同。 在這一時

7、期，音樂廳的聲學(xué)設(shè)計仍然沒有太多的理論可以遵循。音樂廳聲學(xué)設(shè)計理論的出現(xiàn) 從十九世紀開始，在維也納、萊比錫、格拉斯哥和巴塞爾等城市，都建造了一些供演出的音樂廳，這些十九世紀建造的音樂廳已反映出聲學(xué)上的豐碩成果，直到今天仍然有參考價值。 到二十世紀，賽賓（Wallace Clement Sabine，1868-1919）（哈佛大學(xué)物理學(xué)家、助教） 在1898年第一個提出對廳堂物理性質(zhì)作定量化計算的公式混響時間公式，并確立了近代廳堂聲學(xué)，從此，廳堂音質(zhì)設(shè)計的經(jīng)驗主義時代結(jié)束了。 賽賓在28歲時被指派改善哈佛福格藝術(shù)博物館（Fogg Art Museum）內(nèi)半圓形報告廳的不佳音響效果，通過大量艱苦的

8、測量和與附近音質(zhì)較好的塞德斯劇場（Sander Theater）的比較分析，他發(fā)現(xiàn)，當聲源停止發(fā)聲后，聲能的衰減率有重要的意義。他曾對廳內(nèi)一聲源（管風(fēng)琴）停止發(fā)聲后，聲音衰減到剛剛聽不到的水平時的時間進行了測定，并定義此過程為“混響時間”，這一時間是房間容積和室內(nèi)吸聲量的函數(shù)。1898年，賽賓受邀出任新波士頓交響音樂廳聲學(xué)顧問，為此，他分析了大量實測資料，終于得出了混響曲線的數(shù)學(xué)表達式，即著名的混響時間公式。這一公式被首次應(yīng)用于波士頓交響音樂廳的設(shè)計，獲得了巨大成功。至今，混響時間仍然是廳堂設(shè)計中最主要的聲學(xué)指標之一。建筑聲學(xué)設(shè)計的復(fù)雜性 近幾十年來，很多音樂廳都進行了有效的聲學(xué)設(shè)計，但是仍有

9、許多失敗的例子。事實上，現(xiàn)代音樂廳的音質(zhì)之所以不如古典先例，關(guān)鍵在于古典音樂正是在古典形式的廳堂中產(chǎn)生和發(fā)展起來的，現(xiàn)代廳堂在尺度、體型和材料等方面已有了很大變化，而在其間演奏的音樂（絕大多數(shù)）依舊是原來的音樂。 因此，白瑞納克博士對世界上已有的70多座著名音樂建筑進行了系統(tǒng)調(diào)研，并著有音樂、聲學(xué)和建筑一書，在音質(zhì)評價方面提出很多有用的見解。 目前，聲學(xué)上的探索正在逐步揭開廳堂音質(zhì)之迷。建筑師們一方面積極研究有效利用新的聲學(xué)理論及技術(shù)成果，但是看看歷史上許多失敗的例子，音樂家們對新音樂廳的不滿和不安不會消除?，F(xiàn)代的建筑聲學(xué)1930年以后出現(xiàn)了電影，從那時開始，高質(zhì)量的錄音和重現(xiàn)在科學(xué)、教育、文

10、化、社會活動、娛樂中開始起到極大的作用。無線廣播的飛速發(fā)展，給聲學(xué)提出了一系列新問題，同時也為人們提供了更多更高級的音樂欣賞技術(shù)。聲學(xué)材料的大量生產(chǎn)和實驗室實驗，給建筑師控制建筑內(nèi)的聲學(xué)問題提供了必要的工具。世界各國修建了相當大規(guī)模的廳堂。隔聲隔噪、吸聲降噪、噪聲源控制等噪聲處理問題在現(xiàn)代社會中越來越引起人們的重視。噪聲于建筑密不可分，噪聲污染的防治與治理已經(jīng)成為建筑聲學(xué)重要的組成部分。噪聲規(guī)劃、噪聲控制等理論也逐漸演化開來。作業(yè)：建筑聲學(xué)詞匯英譯中Architectural acoustics Acoustical designAir-bone sound insulationDacibelEchoPink noiseReverberati