聲學 建築中隱藏著無法抗拒的聲音

世界上一半以上的人口居住在人口稠密的城市地區,當我們的世界越嘈雜,我們就越難以專注於我們真正想要聽到的聲音。因此,聲學是所有建築類型中的關鍵元素,從醫院,教育建築,體育中心到住宅或工作場所和音樂場所。

越來越多現代疾病顯示,我們的耳朵正在對身體健康提出警告,不需要的聲音可能會產生嚴重的健康影響,例如:聽力喪失,心血管疾病,高血壓,頭痛,荷爾蒙變化,心身疾病,睡眠障礙,身體和心理表現減少,壓力反應,攻擊性,持續的不滿情緒…等。當我們理解到聲音為健康帶來的副作用之後,建築師應該開始重視空間聲學的舒適性。

即使在睡眠期間,我們的外耳,中耳和內耳也分別接收,傳輸和檢測聲音。聲壓導致鼓膜振動,刺激內耳神經。壓力差異決定了體積,以分貝為單位。每秒振動週期決定以赫茲為單位測量的音高或頻率。

©Saint-Gobain /EliseGéhin的插圖

外部、內部、衝擊和設備的各種噪音通過空氣或建築物傳播,室內聲學的質量取決於對聲源的控制程度。人耳是如何直接感知聲音?這取決於建築物內的殘響(reverberation)和吸收水平,而根據建築物或房間的功能,將適用不同的聲學要求。

©Jasper Sanidad

為了設計聲學舒適度,考慮居住者需求以及外部和建築因素:建築計劃,文化習慣,噪聲類型,噪聲譜,建築系統和材料性。通過現場分析和解析建築物性能要求,建築結構和技術設備需求的敘述,可以用來預測外部噪聲水平。真正的現場分析不能被數位模擬所取代,還是要由人體在環境內感受,因此聲學性能最後將歸結為建築師的工藝技術,而非學者的研究功課。

©Saint-Gobain /EliseGéhin的插圖
Palo Alto Networks Israel @ Setter Architects/圖片©Itay Sikolski

一旦知道了程序需求(並且在專家的幫助下確定了噪聲水平),就可以選擇材料了。這正是建築師應該更多參與的地方,也是建築設計和表達(內部和外部)的不同之處。有各種可定製材料,如隔音牆和天花板,都是很適合減少聲音反射的方法;玻璃纖維棉(或 聲學玻璃)還集成了一個薄膜中間層,可以在不犧牲透明度的情況下減少聲音傳播,適合運用在狹小空間中創建細節;正確使用和應用隔音密封膠,以防止不必要的噪音通過最小的間隙和裂縫逃離或入侵房間。

©Jeffrey Totaro

建築中每種類型都有自己的聲學要求,這就是為什麼建築師如果沒有以前的研究和知識就無法設計出舒適,可持續的建築。為了獲得完美的聲學空間,我們必須了解技術先進的材料,保持世界一流的聲學效果。隨著我們城市的密集化,鄰居越來越近,人們在家工作,建築類型變得越來越混合使用,室內聲學景觀也在不斷發展。氣候變化讓空調系統的使用度提升,不知不覺也同步提高噪音水平。自然災害加劇,我們的建築需要更好的隔熱、降噪,以保護大眾免受內部和外部噪音的影響。

©Saint-Gobain /EliseGéhin的插圖

我們在空間中「聽到」的方式不僅會影響我們對建築的欣賞,還會影響我們的生產力,學習能力,睡眠,舒適度和一般健康狀況。當我們開始考慮聲學層面的問題時,代表我們正通往頂尖建築師的路上。

Event Hall @ SPACES Architecture / © Guillaume Girod

|小常識 聲學基礎
有規律的聲音叫樂音,沒有規律的聲音叫噪音。 響度、音調和音色是決定樂音特徵的三個因素:
響度:物理學中把人耳能感覺到的聲音的強弱稱為響度。聲音的響度大小一般與聲源振動的幅度有關,振動幅度越大,響度越大。分貝(dB)則常用來表示聲音的強弱。
音調:物理學中把聲音的高、低稱為音調。聲音的音調高低一般與發生體振動快慢有關,物體振動頻率越大,音調就越高。
音色:音色又叫音品,它反映了聲音的品質和特色。不同物體發出的聲音,其音色是不同的,因此我們才能分辨不同人講話的聲音、不同樂器演奏的聲音等。

撰文/Lindsey Leardi
圖片和資料來源/arch daily,wiki

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被設計耽誤的前端;被編輯耽誤的漫畫家。
青年時嚮往斜槓生活,中年開始人生歪斜。

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