宋煜錕
李鵬
東北林業(yè)大學(xué),哈爾濱150040
空間吸聲體,是指各個(gè)界面完全暴露在室內(nèi)聲場中,并懸吊在頂棚下的聲學(xué)構(gòu)件[1]??臻g吸聲體可以通過自身材料多孔性和結(jié)構(gòu)共振性相結(jié)合的方式,進(jìn)行吸聲降噪。一般的聲學(xué)構(gòu)件,只有一個(gè)界面是暴露在聲場中的,但空間吸聲體“懸吊”的方式,使其具有多個(gè)吸聲界面,再加上特殊造型或結(jié)構(gòu)折疊,產(chǎn)生了大于視覺感受的實(shí)際吸聲面積,所以具有良好的吸聲效果。空間吸聲體具有可加工定制、質(zhì)輕、易于安裝和拆卸的優(yōu)點(diǎn),可以改善已經(jīng)建成的廳堂空間聲環(huán)境,在各類廳堂建筑中應(yīng)用廣泛,如影劇院、會(huì)議廳、展廳和體育館等。本文介紹空間吸聲體的設(shè)計(jì)與應(yīng)用,為研發(fā)和合理使用提供一定的參考。
空間吸聲體材料的形式多樣,常見的如板材類吸聲體、織物類吸聲體和金屬類穿孔板等。板材類吸聲體主要是通過將木材穿孔或開槽,來得到吸聲板材,其一般采用單體懸吊的方式,并通過一定的排列布滿整個(gè)頂棚,這類空間吸聲體多應(yīng)用在會(huì)議廳、報(bào)告廳等。
織物類吸聲體主要是由棉、麻、絲綢、無紡布等人工織造的軟裝飾使用,可以在織物表面印刷圖案或標(biāo)志,比如,會(huì)標(biāo)、條幅、國旗等。利用織物的厚度、背后空腔大小、排列間隔和褶皺率,再根據(jù)空間的大小和吸聲量要求進(jìn)行調(diào)試,對已經(jīng)完工的廳堂空間進(jìn)行噪聲過濾,以達(dá)到合理的聲學(xué)要求。
金屬類穿孔板主要用于體育場館之類大跨度的空間,因?yàn)檫@類場館一般對聲學(xué)效果、清潔程度、防火防潮等方面有較高的要求。木質(zhì)吸聲板材不單造價(jià)昂貴,而且也很難滿足其防火防潮的要求。在這樣的空間中,一般則采用金屬類材料,如穿孔鋁板、微穿孔板等。在使用金屬空間吸聲體時(shí),要注意與承重構(gòu)件的關(guān)系,做好安全措施。
空間吸聲體除采用吸聲材料外,也可以采用表面光滑的隔聲材料進(jìn)行構(gòu)造設(shè)計(jì),使其具有吸聲的功能。比如,使用玻璃材質(zhì)制作成單面開口且內(nèi)部中空的容器,如正方體、圓柱體等,當(dāng)聲波進(jìn)入玻璃容器后,在光滑的玻璃內(nèi)壁上,來回碰撞消耗聲能,再將容器進(jìn)行有序的排列,就可以大面積地對固定頻率吸聲。所以,在材料的使用上,只要滿足吸聲的結(jié)構(gòu),任何材料都可以制成空間吸聲體的形式[2]。
空間吸聲體的聲學(xué)結(jié)構(gòu),一般有兩種。一種是利用材料本身的多孔性進(jìn)行吸聲,如吸聲板材,其利用材料孔徑來過濾聲波。另一種是利用結(jié)構(gòu)的共振進(jìn)行吸聲,通過將空間吸聲體的表面材料圍合成內(nèi)部中空的形式,使噪聲在中空的結(jié)構(gòu)中,相互碰撞消耗聲能??臻g吸聲體的外觀形態(tài),更是多種多樣,如有平板型、桶形、圓柱形、錐形、不規(guī)則幾何體以及山水流云、動(dòng)植物外觀造型,等等。有的空間吸聲體造型經(jīng)過與室內(nèi)空間設(shè)計(jì)相結(jié)合,可以彰顯極佳的藝術(shù)效果。
現(xiàn)在的空間,多是追求裝飾美和功能美的統(tǒng)一,空間吸聲體具有擺放靈活、外觀可塑性高、吸聲效果可測量的優(yōu)點(diǎn),在已經(jīng)建成的廳堂建筑中,可以起到彌補(bǔ)音質(zhì)缺陷的作用??臻g吸聲體的藝術(shù)性創(chuàng)造,應(yīng)是有科學(xué)根據(jù)的。比如,懸掛的高度、材料的褶皺程度、擺放的位置、色彩的搭配,等等,都需要經(jīng)過科學(xué)的測算來定。由于空間吸聲體比普通聲學(xué)材料有更多的吸聲面積,所以在進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候,可以充分利用視覺假象,來創(chuàng)造多層構(gòu)造的吸聲體。在設(shè)計(jì)空間吸聲體時(shí),設(shè)計(jì)師要盡可能地創(chuàng)造多于視覺感受的吸聲面積,這樣才既不浪費(fèi)空間高度,也不會(huì)占用建筑表面積,可以將其視作“空中的建筑小品”或“可拆卸軟裝類聲學(xué)構(gòu)件”。
空間吸聲體的設(shè)計(jì),可以與綠色植物相結(jié)合,并可以使用透明玻璃器皿,將植物做成微型景觀。如將空間吸聲體做成假山、噴泉、高山與河流等,放置在玻璃器皿中,底部穿孔吸收噪聲。綠色植物本身具有多孔性,再利用玻璃器皿光滑的內(nèi)壁,對噪聲進(jìn)行抵消,可以達(dá)到理想的消聲效果。器皿的大小,與空間成正比例,大型空間做成空中花園,小型空間中可以做成體積如一盆吊蘭一樣的微景觀。吊蘭懸吊的高度,可以根據(jù)使用者的視線高度進(jìn)行調(diào)節(jié)。如在商場的中庭空間中,可以將一個(gè)懸掛的空間吸聲體,與二層使用者的視線高度持平,然后逐層地提升懸掛高度。在玻璃器皿中使用不同的景觀,可以提升空間吸聲體的觀賞性,并可以增加空間的層次感。
瑞典綠植家具公司Greenworks研發(fā)的空中花園吊燈(見圖1),將容易打理存活的植物種在空中,吸聲降噪的同時(shí),大大增加了觀賞的趣味性。
圖1 瑞典綠植家具公司Greenworks研發(fā)的空中花園吊燈[3]
上海崇明規(guī)劃展覽館陳家鎮(zhèn)生態(tài)體驗(yàn)區(qū)項(xiàng)目(見圖2),利用生態(tài)花墻、樹葉造型墻、濕地植物造型墻等抽象元素,來體現(xiàn)崇明“國際生態(tài)島”的地域文化元素。上海崇明規(guī)劃展覽館陳家鎮(zhèn)生態(tài)體驗(yàn)區(qū)的空間吸聲體,是將生態(tài)花園吊掛在頂棚下,再配以懸吊的水晶吊燈,做成了一個(gè)小型的生態(tài)景觀,集結(jié)了吸聲、照明、觀賞、體驗(yàn)的多重功能。
圖2 上海崇明規(guī)劃展覽館陳家鎮(zhèn)生態(tài)體驗(yàn)區(qū)[4]
空間吸聲體和綠植相結(jié)合的設(shè)計(jì),需要保證綠植的成活率,應(yīng)選用對環(huán)境要求不高的觀賞類植物,盡量以“造景”的思維,去進(jìn)行空間構(gòu)件的設(shè)計(jì),使空間吸聲體獨(dú)自成為一個(gè)景觀,讓其具有觀賞趣味性。吸聲體尺寸的大小,要符合空間體積的需要,位置的擺放上,要選擇視線的集中點(diǎn)來做到點(diǎn)睛之筆,而非喧賓奪主。
空間吸聲體與照明相結(jié)合,將讓人們獲得不同的空間視覺感受。將光源內(nèi)置在吸聲體中,將照明設(shè)備本身設(shè)計(jì)成裝飾聲學(xué)構(gòu)件,可以采用透光的材質(zhì)和不同顏色的光源,增加空間的觀賞性。也可以將照明的燈具,放置在吸聲體的隊(duì)伍排列里,通過光影效果,來豐富燈光的質(zhì)感和空間的層次,如LED燈帶的使用,就可以給分散的吸聲體一條動(dòng)態(tài)的主線,起到空間引導(dǎo)的作用。
位于成都市東區(qū)音樂公園的拾得雨林實(shí)踐中心項(xiàng)目(見圖3),主要是利用竹、棉、麻等環(huán)??稍偕馁|(zhì),來體現(xiàn)大奢若簡的設(shè)計(jì)理念。其在餐廳照明上,使用了傘形的空間吸聲體與照明光源相結(jié)合的方式,既可以吸聲又可以照明,體現(xiàn)了當(dāng)?shù)貪夂竦奈幕瘹庀?。該案例的燈光的使用恰到好處,傘的外觀搭配座椅的中式風(fēng)情,星散的燈光營造出柔和的室內(nèi)氛圍,讓人倍感溫暖。
圖3 成都市東區(qū)音樂公園的拾得雨林實(shí)踐中心設(shè)計(jì)之一[5]
空間吸聲體由于其體積較為龐大,如采用木質(zhì)或金屬制品,容易給人壓抑的視覺感受,導(dǎo)致室內(nèi)缺乏自然光源。為滿足這類空間的自然照明需求,設(shè)計(jì)師可以采用透明的微穿孔板共振結(jié)構(gòu),由透明聚碳酸酯材料沖孔加工而成透明吸聲材料。即由透明聚碳酸酯材料加工而成大面積的骨架,局部骨架由不銹鋼材料加工而成,在保證產(chǎn)品強(qiáng)度的前提下,滿足整體通透的視覺效果。從透明空間吸聲體安裝效果圖(見圖4 )來看[6],其外形多樣立體,視覺感通透。
圖4 透明空間吸聲體安裝效果圖[6]
同理,也可以使用玻璃材質(zhì)的空間吸聲體,將玻璃光滑的內(nèi)壁,圍合成中空的空間吸收噪聲。但由于玻璃材質(zhì)的密度較大,應(yīng)考慮懸吊的承重性,玻璃的裝飾效果較透明聚碳酸酯材料華麗,但是造價(jià)較貴。
市面上的空間吸聲體,多為幾何造型、材料單一的聚氨酯吸聲板,通過造型工藝加工成內(nèi)部中空的方形、菱形、圓柱形、圓錐形。這類的空間吸聲體,多在工廠、車間、機(jī)房中應(yīng)用,若放到裝飾要求較高的公共建筑中,就會(huì)缺乏藝術(shù)美感。
對這類空間吸聲體進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),設(shè)計(jì)師可以采用積木拼接法、折紙法,制成動(dòng)物、花卉、草木等造型,靈活利用色彩構(gòu)成和空間構(gòu)成的知識(shí),創(chuàng)造空間層疊的藝術(shù)效果。人們對空間的整體感受,大多來自視覺效果??臻g吸聲體需要在整個(gè)空間環(huán)境中,扮演“點(diǎn)睛之筆”,并綜合考慮空間的整體裝飾效果。
成都市東區(qū)音樂公園的拾得雨林實(shí)踐中心的中庭設(shè)計(jì)(見圖5),就使用了當(dāng)?shù)氐闹褡觼碜鳛榭臻g吸聲體的支柱構(gòu)件。設(shè)計(jì)者為了突出“天籟”的視覺效果,將本土文化的代表元素,融入到鋼筋水泥的工業(yè)風(fēng)格中,竹子高聳到頂棚的同時(shí),也起到了過度聲波的作用。
圖5 成都市東區(qū)音樂公園的拾得雨林實(shí)踐中心設(shè)計(jì)之二[5]
在滿足了吸聲要求和裝飾美感之后的環(huán)境設(shè)計(jì),應(yīng)深層次地去挖掘使用者的文化內(nèi)涵,通過作品來表現(xiàn)地域性、民族性的精神追求。而空間吸聲體作為整體空間的點(diǎn)睛之筆,應(yīng)與周圍的環(huán)境產(chǎn)生共鳴,反映空間要表現(xiàn)的思想內(nèi)涵。
在這里值得一提的相關(guān)案例,是上海靜安區(qū)11號(hào)線北段二期車站裝修工程(見圖6)。其設(shè)計(jì)師在對該工程進(jìn)行空間吸聲體的設(shè)計(jì)時(shí),就在頂棚使用了排列有序的金黃色吸聲板材,對地鐵的交通噪聲可以做適當(dāng)?shù)南鳒p,又同時(shí)和彩陶壁畫在色彩和佛教文化的主題上相呼應(yīng),營造了一個(gè)富有文化創(chuàng)意的聲環(huán)境。
圖6 上海靜安區(qū)11號(hào)線北段二期車站裝修工程[7]
設(shè)計(jì)不單是為了視覺感受,更是為了承載作者和用戶的一種精神追求,是一種思想載體。為了盡可能達(dá)成這種精神追求,設(shè)計(jì)師應(yīng)該在設(shè)計(jì)之前,致力去考察當(dāng)?shù)氐娘L(fēng)土人情,了解用戶對空間的期待效果,然后再去進(jìn)行空間吸聲體的設(shè)計(jì)。
將空間吸聲體作為一個(gè)單獨(dú)的空間構(gòu)件進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),設(shè)計(jì)師要考慮到它的普遍適用性?,F(xiàn)在市面上的空間吸聲體,由于尺寸不規(guī)范,規(guī)格和造型都較少,定制成本較高。為了解決這個(gè)問題,設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)空間吸聲體的時(shí)候,應(yīng)考慮將其設(shè)計(jì)成具有一定兼容性的構(gòu)件,在顏色和尺寸上,注意和空間的搭配。
以商場空間為例,當(dāng)出現(xiàn)調(diào)整專賣店的門面、過廳、休息區(qū)域的位置的需求時(shí),設(shè)計(jì)師可以將空間吸聲體拆卸下來,在新的人行通道上方重復(fù)使用,這樣就可以節(jié)省裝修成本。就餐區(qū)的頂棚,則可以選擇穿孔金屬板加吸聲棉的處理方法,大玻璃墻對應(yīng)的墻面,如果要做吸聲擴(kuò)散處理,則可以放置分散的空間吸聲體[8]。
空間吸聲體除了具有吸收噪聲的作用外,還應(yīng)該具有視覺美感??臻g吸聲體是一個(gè)集視聽感官為一體的空間構(gòu)件,設(shè)計(jì)師通過對空間吸聲體的造型設(shè)計(jì),還可以對人們的心理起到引導(dǎo)的作用,即環(huán)境導(dǎo)向的作用。
軸對稱空間的色彩和裝飾,都是采用對稱結(jié)構(gòu),可以產(chǎn)生規(guī)則的秩序感。其視覺的引導(dǎo),是在軸線上,具有強(qiáng)烈的引導(dǎo)性。在這樣的空間中,人們往往是跟隨著軸線的方向前進(jìn),空間本身就具有這樣的引導(dǎo)性。空間吸聲體作為空間的一部分,為了不分散使用者的注意力,應(yīng)集中在軸線上,或者采用平鋪的方式,不對原有空間形態(tài)產(chǎn)生破壞[9]。
由于人們的心理潛意識(shí)總是向著開闊的區(qū)域前行,而三維的視覺效果,又大于二維和文字的引導(dǎo)效果。所以,應(yīng)在開闊的區(qū)域設(shè)置空間吸聲體,來吸引觀賞者的注意力,將人流引導(dǎo)至吸聲體的吸聲范圍內(nèi)。
在樓梯、電梯、走廊的上方設(shè)置空間吸聲體,通過改變空間吸聲體的色彩、材質(zhì)、照明、尺寸的手法,來引導(dǎo)人們走向銷售的區(qū)域,同時(shí)又可以改善空間本身的單調(diào)和局限感,創(chuàng)造靈動(dòng)豐富的空間層次感。
非對稱空間有兩種。一種是受到了地理因素、氣候因素、交通因素等外力因素影響后,造成了空間的不對稱性。這種空間的內(nèi)部為了保證空間的平衡,常使用空間吸聲體來做加減法。
另一種非對稱空間,是為了體現(xiàn)設(shè)計(jì)師的創(chuàng)意思維,特意造成了室內(nèi)空間的不規(guī)則。在這類的空間中,多是以觀賞性為主。在不破壞設(shè)計(jì)師原有創(chuàng)意思維的同時(shí),想要保證這種空間的音質(zhì)效果,就需要將空間吸聲體融入到整體環(huán)境之中,這也增加了人流導(dǎo)向的難度。
和對稱空間不同,由于沒有明確的主線來引導(dǎo)人流,主要是依靠參觀者自身的視覺感受來尋找觀賞方向,那么為了保證關(guān)鍵空間的人流量,設(shè)計(jì)師就需要使用一些符號(hào),如箭頭類的圖形標(biāo)志。若是要擺放空間吸聲體,則需要使用一些設(shè)計(jì)手法,在平面的線條結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)的材質(zhì)、形狀等方面下功夫??臻g吸聲體不應(yīng)過于鮮艷華麗,以免喧賓奪主。在展廳的設(shè)計(jì)中,設(shè)計(jì)師就應(yīng)利用空間吸聲體,來進(jìn)行空間的細(xì)部劃分和曲折的導(dǎo)向設(shè)計(jì),盡可能地吸引人們在藝術(shù)品前停留。
空間吸聲體的設(shè)計(jì),不僅要考慮到它的吸聲性,還應(yīng)與綠植、照明、造型、文化、普適性的創(chuàng)意設(shè)計(jì)相結(jié)合。其設(shè)計(jì)在滿足聲環(huán)境要求的同時(shí),也應(yīng)當(dāng)滿足藝術(shù)的觀賞性和環(huán)境的引導(dǎo)性,以達(dá)到合理的空間設(shè)計(jì)目的。由于現(xiàn)在市面上的空間吸聲體品種和形式都較為單一,設(shè)計(jì)師應(yīng)在現(xiàn)有的聲學(xué)材料基礎(chǔ)上,進(jìn)行巧妙的造型和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),以滿足不同藝術(shù)要求和吸聲性能要求。另外,多規(guī)格的工廠化發(fā)展,是空間吸聲體廣泛應(yīng)用到室內(nèi)藝術(shù)設(shè)計(jì)中的必要條件。
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