王晓楠
北京创艺建声咨询有限公司 100022
摘要：
大型公共建筑项目建筑声学设计的要点与经验：大型公共建筑顶面吸声处理是提高语言清晰度的最佳方式；采用简单包饰座椅可以减少不同上座率引起的混响时间差异；声场不扩散性导致早期衰变时间EDT低于T30；包厢区的语言清晰度低于看台区，且分布不均。场馆厅和休息厅联通形成明显的耦合空间效应；联通厅人群噪声、灯具散热噪声及溢水排水噪声对场馆降噪设计提出新的挑战。大型公共建筑声衰变时间及其排放噪声对周边环境的影响需引起注意。使用计算机模拟声学参量作为设计参考较为稳妥。
关键词：声学;?语言清晰度;?早期衰变时间;?耦合空间;?降噪;
引言：
大型公共建筑其空间的声学环境的营造很重要。从声学设计者的角度来看，无论是从事哪方面的声学设计，或是在与声学工作者进行某方面的设计研究，无疑首先要了解其传播方式、人的视听特征及主观评价等方面的基础知识，才能设计出更加符合视听体验的空间。
1.空间声学的基本概述
声学空间是指在特定空间内声音传播效果的艺术，所寻求的目的是确保空间内的声能平均的分散在空间内，以此给听众带来美妙的声学效果。以反射声和混响时间来判定声学效果的好坏是主要手段，反射声从空间中分析分别为：顶部反射、侧向反射、后部反射。顶部反射对于整体的声能起到扩大的作用，使听觉效果范围增加。侧向反射能增强整体环境环绕感，更能使听众产生身临其境的感受，在情感方面产生共鸣效果。后部反射声与其他声音共同合作，以此来增加听众的围合感。
声波在室内传播的过程形式大致分为三种：平面发射、凹面发射、凸面发射。这三种声音的传播方式在不同的平面反射其效果也是不尽相同。如平面发射只是单一的改变声线的方向，对于声音的聚合和发散并没有什么作用；凹面发射具有一定的声音聚拢的效果，但其声能并不均匀；凸面发射在经过凸面的发射之后变得发散，这有利于在空间中产生扩音效果。三种声学效果的不同也为空间的设计上提供了一定的指导方向和合理化建议。
在了解室内空间声学的基本概述的基础上，通过学习认识国内外的空间声学的研究进展，对于接下来的研究讨论，奠定了理论和实践的基础。
2.空间声学的国内外研究发展进程
空间声学的理论原则最早可追溯到古罗马建筑师维特鲁特所著的《建筑十书》中第五书提到剧院的朝向及音质声学等是如何产生关系。我国最早开始研究建筑声学的是叶企莎和施汝威两位教授，在1929年对其清华大学礼堂进行空间声学研究，为研究声学设计打开了大门。但最有影响力的是马大酞教授在30年代对矩形空间中进行了简正波理论研究，在国际建筑声学方面奠定了基础。空间声学设计方面典型的一个例子是1959年北京人民大会堂。大厅内可容纳一万座，容积大到91000m3。该大厅中使用了悬吊式吸音板，不仅仅控制了混响的时间，并且造型设计创新，材料轻盈便携，同时加上合理的扩音设备，使得整个空间内的音效在视听方面都有较好的效果。
以下将对通过几个具体的案例调研来分析，教室空间声环境对师生的影响，以及对于未来的教室空间如何与声学设计更加融合，并提出措施。
3.大型公共建筑声学设计要求
3.1建筑室外噪音的控制
大型公共建筑对室内、室外的噪音控制要求是极高的，即使是很小的噪音也会严重影响室内的听音体验，在实践中，大型公共建筑的噪音控制手段也很多。
3.1.1建筑的选址
建筑的选址是规避和减少建筑室外噪音的有效手段，在选址时，建筑应当首先考虑远离闹市的郊区，郊区工业化程度一般比较低，人口密度小，车流和人流都比较少，可以为建筑提供一个相对比较安静的室外环境，在选址前要对周围的噪音状况进行监测，以保证建筑室外噪音在合理水平。
3.1.2建筑材料的选择
建筑控制室外噪音的另一个有效手段就是使用隔音材料。
如果一个建筑在选址时没能有效的规避噪音源，那么就可以在建筑材料上下功夫，当前市面上有很多隔音建筑材料，隔音玻璃、隔音墙等在我们的日常生活中也是很常见的，由于建筑对噪音控制的要求比较高，因此在选择隔音建筑材料时也应当按照隔音效果的高标准进行选择，也可采用通过实验对比不同隔音材料隔音效果的方法，选择最合适的隔音建筑材料。通过选址时的提前谋划以及隔音材料的补救措施，建筑的室外噪音就能够得到较好的控制。
3.2大型公共建筑内部的设计
消除了外部噪音对听音品质的影响，还应当关注建筑内部的音质设计，建筑内部因素对听音品质的影响过程比较复杂，包括建筑的容积因素、每座容积、声场条件等多个因素，而对这些因素的控制，就要发挥器声学和建筑声学双重因素的作用。
3.2.1容积因素影响建筑声音品质
建筑的容积也就是建筑的大小会影响声音品质，要想保证声音能够得到充分的展示空间，就需要有与之相匹配的空间。一般而言，大型的活动需要相对较大的空间，小型的活动就需要相对较小的空间。除了从人数的多少上来决定建筑大小外，还需要根据建筑的特点进行选择。
3.2.2每座容积影响建筑声场环境的控制
建筑的每座容积是指建筑空间与建筑内座位数的比值，用每个座位所占的建筑面积来表示，如果建筑的面值是固定的，则每座容积值越大，表示建筑内的座位数越少，每座容积值越小，表示建筑内的座位数越多。座位的数量直接决定了可以同时在场的观众数量，在活动中，每一个观众在本质上都是一个“吸声体”，同样大小的厅堂建筑面积，观众越多，对声音的“吸收”能力就越强，影响混响时间的能力也就越强，如果一个建筑的每座容积值与正常水平差距较大，就会导致声场环境失控，最终影响整个效果。因此，不同规模、不同类型的活动，就要选择与之相匹配的每座容积声场。
3.2.3声场条件影响建筑内部音质
建筑的舞台声场环境对声音传播效果都有十分重要的影响。在对建筑的内部音质进行设计时，要着重考虑以下因素：首先，建筑内的声场分布应当均匀，避免产生颤动或者回声；其次，建筑地面和墙面要更加坚实一些，避免产生的低频音过多的吸收，从而影响传播和接收的效果；再次，要注意建筑反射板的位置，可以根据反射板的位置进行列队。充分利用反射板使直达音和反射音的比例保持在一个合理范围内，这样众就不会获得不同的效果。
3.3改变界面形式
声学空间设计内的界面是由基面、竖界面和顶界面三个部分组成，且每个部分相互影响、相互作用。其基面一般指声音直接传播过程中所经过的平面，常以高差设计或倾斜的方法来改变界面形式；竖界面是指通过影响发声源，进而控制声音效果；顶界面指声音在经过顶界面时被增加和扩大，有助于声音的扩散。在设计教室室内空间时可以利用其声音传播的特性进行设计，如在较大的空间中，声音需要被放大扩散，这时就需要对顶界面进行特殊处理。
3.4合理利用扩散体
扩散体是改进声场扩散性能的设施，主要分为最大长度系列扩散体（MLS）、原根序列扩散体（PRD）和二次剩余序列扩散体（QRD)[10]。扩散体会产生一定的回声效果，在室内会影响人的注意力，因此，技术人员一般会采用吸音的方式来消除回声。
3.5造型和设计的融合
无论是改变界面形式或充分利用扩散体，都需要通过一定形式载体来表达出来，进而在空间内体现出来。从室内设计的角度出发，一个声效良好的空间，在设计之初就要具有一定的造型美和声学美。如扎哈设计的广州歌剧院就是一个很好的造型与设计融合的例子，在剧院两侧流动性的曲线设计给整个歌剧院的形式上增添异彩，同时整个院内的声音效果也是极具戏剧性。
结语：
随着社会的不断发展，社会对大型公共建筑的要求也越来越高，建筑的功能也向着多元化的方向发展，除了进行演奏演出，还可以进行各种类型的集体活动，因此对建筑的声学设计要求也越来越高。所以在未来，建筑声学应当适应社会变化，从控制噪音、优化声音传播效果的角度来打造能给人良好视听体验的建筑，相信只要我们重视起来，我国的建筑声学能够得到较大的提升。
参考文献
[1]石俊杰.观演空间声学装饰界面艺术表现形式研究[D].沈阳建筑大学,2017.
[2]黄渤,田燕,吕斯俊.探讨建筑声学设计与空间技艺的融合[J].城市建筑,2020,17(02):87-89.
[3]潘立超,陆文秋.大型体育馆建筑声学设计标准探讨[J].电声技术,2006,(5):11-14