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建筑师必备知识：声学设计基本原则

设计文章2019-02-11 21350

建筑师必备知识：声学设计基本原则

世界上有一半以上的人口居住在人口稠密的城市地区。而餐馆、商店、酒店或办公室里产生的令人不安的嘈杂声足以让顾客望而却步。当我们策划的一个聚会，或是晚上和朋友出去玩的时候，我们会有意识地选择一个我们可以集中注意力和能够互相倾听的地方。我们的世界越嘈杂，我们就越难以专注于我们真正想听到的声音。

自古以来，我们的耳朵就会警告我们危险的来临。虽然今天它还拥有相同的功能，但所面临的危险却不可同日而语。有害的声音会对健康产生严重的影响，例如：会使听力受损、会带来心血管疾病、高血压、头痛、激素变化、心身失调、睡眠障碍、身体和精神表现下降、应激反应、攻击性、持续的不满情绪，以及总体幸福感下降。根据这份副作用清单，我们在空间声学舒适性方面的设计就没有必要再咨询顾问们的意见了。当我们把声音舒适度掌握在自己手中时，最终的结果可能会非常的不同寻常。

声学舒适度的工作原理

即使在睡眠中，我们的外耳、中耳和内耳也会分别接收、传递和探测声音。声压使耳膜振动，并刺激内耳神经。压力的差异决定了音量的大小（用分贝来测量）。每秒的振动周期决定了以赫兹为单位的音高或频率。

室内声音质量取决于对声源的控制。室内、室外、碰撞以及设备产生的噪音都会通过空气或建筑材料进行传播。人耳如何感知声音直接取决于建筑物内的混响和吸收水平。为了评估建筑的声学舒适度，需要对噪音级别和室内声学进行评估。噪音级别是由背景噪声和峰值噪声级别来评估的。室内声学是通过混响时间、可理解性级别和隐私级别来评估的。根据建筑或房间的功能，将适用不同的声学要求。

如何设计声学舒适度

在设计声学舒适性时，要考虑居住者的需求以及室外环境和建筑本身的各个因素：建筑功能、文化习惯、噪声类型、噪声频谱、建筑系统和材料。声音很难准确预测。通过现场分析和对建筑性能要求、建筑结构和技术设备需求的说明来预测外部噪音水平。真实的现场分析不能被没有人类耳朵的计算机模拟所取代。最终，声音以一种手工艺术的形式展现出来。

建筑师应该从哪里着手？

一旦知道了功能性需求（并且在专家的帮助下已经确定了正确的噪声级别），就到了要选择材料的时候了。这正是建筑师应该更多参与的地方，也是他们可以在建筑（内部和外部）的设计和表达中发挥作用的地方。他们可以选择多种可定制的材料，如隔音墙和天花板，这是减少声音反射的好方法。此外，声学玻璃还能够集成一层薄膜夹层，在不牺牲透明度的情况下能够减少声音的传播，这是在现代蜷缩空间中创建内部细分的好方法。我们还应该正确使用和应用防噪音密封胶，防止不必要的噪音通过最小的缝隙和裂缝从房间泄漏出去。最后，通过现场测试确保达到指定的性能标准。

声学是所有建筑类型的关键元素，不论是医院、教育建筑、体育中心到住宅建筑或是工作场所和音乐场所。建筑中的每一种类型都有它自己的声学需求，这就是为什么没有之前的研究和知识，建筑师无法设计出具有舒适性和可持续性发展的建筑。为了设计一个完美的声学空间，我们必须了解保持世界级声学水平的先进技术材料。随着我们城市的密度越来越大，邻居越来越近，人们在家里工作，建筑类型变得越来越多的混合使用，室内声学水平正在演变。空调系统的使用在改变了室内气候水平的同时还提高了噪音级别。正在加剧的风暴会带来更多的震动。我们的建筑需要更好的隔离措施，以保护居住者免受内部和外部噪音的影响。一天结束时，我们在空间里“听”声音的方式不仅会影响我们对它的欣赏程度，还会对我们的生产效率、学习能力、睡眠、舒适感和总体幸福感造成影响。