中国建筑声学工程市场研究报告
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第二节 建筑声学工程的研究历程

一、中华人民共和国成立之前

19世纪末,国外的科学家们开始研究声波在封闭空间内传播的声学问题。1900年,美国物理学家W.C.赛宾发表了关于“混响时间”及其计算公式的论文,解决了声学界困扰已久的混响问题。赛宾关于“混响时间”及其计算公式的提出,为建筑声学的发展奠定了理论基础,也标志着现代声学的开始。到了20世纪30年代,建筑声学已由理论到实践发展成为一门系统的科学。

中国建筑声学始于1929年叶企孙和施汝为两位教授对清华大学弯顶礼堂音质的研究。1938年,马大猷教授开展了对矩形房间简正振动方式的研究,这是中国学者在国际声学界早期最有影响的开创工作之一。

二、中华人民共和国成立后至2000年

中华人民共和国成立后,在马大猷教授等的积极参与下,国家制定了声学包括建筑声学在内的远景发展规划。随后,马大猷教授对建筑声学开展了多方位的基础建设。20世纪50年代,我国建设了第一个规模齐全的、符合国际标准的声学实验室,其中包括两个消声室隔声实验室和混响室。与此同时,结合工程实践,我国还开展了吸声测定、缩尺声学模型试验。1958年,人民大会堂万人礼堂声学设计成功,对今后我国的厅堂音质设计起到了巨大的推动作用,并且标志着我国建筑声学技术达到了较高的技术水平,被视为我国厅堂声学发展的里程碑。

20世纪六七十年代,我国建筑声学蓬勃发展。1965年12月,我国在上海举办了建筑隔声学术讨论会,这是我国举办的第一次建筑声学专题活动。同济大学、中国科学院电子所(声学所前身)、中国建筑科学研究院物理所、北京建筑设计院、清华大学等单位先后建立了测量空气声和楼板撞击声隔声的实验室,国内建筑隔声的调查、测量和研究工作也正式起步。

经过不断的实践,在20世纪80年代我国先后出版了一大批有影响的声学专著,例如:中国建筑科学研究院主编的《建筑围护结构隔声》和《建筑声学设计手册》、冯瑀正编写的《轻结构隔声原理与应用技术》、马大猷等编写的《噪声与振动控制工程手册》等。全国声学标准化技术委员会和建声分会还组织国内声学单位陆续编制了《住宅隔声标准》(JGJ 11—82)、《建筑隔声测量规范》(GBJ 75—84)、《建筑隔声评价标准》(GBJ 121—88)和《民用建筑隔声设计规范》(GBJ 118—88)。这些专著、标准、规范提供了声学设计原理、计算方法、设计数据、设计图表和设计措施等,成为建筑声学研究者、设计人员的重要参考资料。

三、2000年以来

进入21世纪以来,我国先后组织编制了一系列的声学设计和测量规范,例如:《厅堂混响时间测量规范》《民用建筑隔声设计规范》《建筑隔声评价标准》《建筑隔声测量规范》《剧场、电影院和多用途厅堂建筑声学设计规范》《厅堂音质模型试验规范》等。上述规范标准使国内的建筑声学设计和测量有规可循,为建筑声学工程的持续发展奠定了基础。

近些年来,随着计算技术的发展,计算机技术开始在建筑声学领域发挥重要作用,可以说,其对建筑声学的影响是巨大的。国内不少研究者借助计算软件来研究构件(包括双层板、多层板、复合板等)的隔声特性,例如用统计能量分析计算墙体隔声、计算楼板撞击声的隔声,用人工神经网络预计轻板隔墙的隔声性能,对结构不同的多层板的隔声特性进行了理论分析和数值模拟,而更多的研究者是利用计算机技术进行声学环境模拟、声学测试及声学工程的构图、设计。

近十几年来,随着国家大剧院的建设,全国各地掀起了建设集歌剧院、音乐厅于一体的“大剧院”的风潮,但在建筑规模、设计、施工、设施设备等方面并没有太大的变化。针对中国音乐、戏剧与语言特点和中国人的欣赏习惯,有研究者对厅堂音质的声学标准、主观评价进行了广泛研究,取得了丰富的研究成果。