人物简介
吴硕贤,男,1947年5月生于福建泉州。1981年,获清华大学硕士学位后,又师从吴良镛院士、马大猷院士攻读博士学位,是中国建筑界与声学界培养的第一位博士。吴硕贤为华南理工大学建筑学院教授,博士研究生导师,于2005年当选为中国科学院院士,是中国建筑技术科学领域首位中国科学院院士。2007年,科技部批准在华南理工大学建设中国建筑学领域唯一的“亚热带建筑科学国家重点实验室”,吴硕贤担任首任该国家重点实验室主任。
吴硕贤院士在建筑声学领域研究成果丰硕,主要代表作有:《音乐与建筑》、《室内环境与设备》、《室内声学与环境声学》、《建筑声学设计原理》。
文/赵勇
记者:文学包括音乐和建筑关系紧密,它们之间是一种怎样的关系?
吴硕贤:对,它们相互交融在一起,因为建筑本身就是艺术跟科技的结合,特别是我们搞建筑声学,搞音乐厅、剧院这些建筑设计,其本身就涉及听觉的艺术。
声音有几个特性:一是它是一种物理现象,所以我们要从物理学来研究声波的这些特性。二是声音本身是携带信息的,因为我们的音乐跟语言都是以声波为载体来交流的,比如在古代,我们人类主要是通过语言、音乐(歌唱)等,进行信息交流跟文化传承的,这个历史要比文字早得多。三是它具有环境的特性,听觉和视觉是我们人类对外进行信息交流的主要途径,所以,声环境是一个很重要的环境因素。四是它还具有审美的特性,我们很多的建筑,其本身主要的功能就是作为听音的场所存在的,例如我们的音乐厅、歌剧院、戏剧院、话剧院,还有电影院,这里面当然也有视觉的,但是听觉和视觉两个是并存的。
特别是音乐厅,主要的还是以听觉艺术为主。还有我们的报告厅,包括体育馆,很多也是除了体育比赛训练以外,有时也兼做集会跟音乐演出的场所,因此这里面也有听觉设计的问题。所以,我们需要做声学设计的建筑还是很多的,我们的住宅、宾馆、教室等等,很多都与听觉有关系,都要做好声学设计,以保证我们接受信息的完整性跟准确性,以及听觉艺术的享受。
所以这个声学问题是很广泛的,需要面也很大,但是我们中国搞声学的专家比较少,这方面的科学普及工作也做得不够,所以公众对建筑声学了解不够,我们的声环境问题还很突出,跟发达国家相比,我们这方面需要改善的东西还很多。
记者:正如您所讲的,目前公众对声学的理解主要还是集中在剧院建筑上,那么之前包括古代,中国建筑对声学是一种什么样的设计?
吴硕贤:对,目前公众对建筑声学的理解有点狭窄。但实际上我们古人对建筑声学的理解是比较深刻的。比如我举个例子,我们古代的四大书院,像岳麓书院、白鹿洞书院、嵩阳书院和应天书院,它们的选址都在岳麓山、嵩山、庐山这些名山上。此外还有一些佛寺、道观,也是如此,过去讲“天下名山僧占多”嘛。为什么呢?这是因为,我们的思维主要是聆听心声的过程。就是说,我们的思维是一种意识流,我们以在心中默念的语音流来思维,所以我们在思维过程中就很怕外界的噪声,而且特别怕有信息的内容对我们的思维造成干扰。所以过去我们古人讲“宁静而致远”,就是说,只有在安静的环境下,我们的思维才能够走得深、走得远。所以,安静的环境对我们的思维是非常重要的,特别是我们的一些学校、办公室等,这些都是做学问、做研究的地方,这些建筑场所一定要安静,否则人们就不可能有很深的思维,就不可能产生大的创新性的思维成果。
记者:您刚才讲的主要是选址,在建筑、装饰设计方面有没有特别之处?
吴硕贤:一个是选址,选址的目的就是要使背景环境噪声比较低;另一个还要做好建筑的隔声工作,使外界噪声不能传过来。在古代,环境噪声源没有现在这么高,没有现在的交通噪声、工业生产噪声、施工噪声等,特别是没有现在高分贝的扬声器,所以古代相对比较安静。但实际上,古人在建筑设计的时候也是很注意隔声问题的。比如古人讲“庭院深深深几许”,过去很多院落都是很有讲究的,一道一道都有照壁,都有围墙,而且围墙都比较高大,这些都是用来隔声的。现在,我们比古人的声环境恶劣多了,因为我们人类发明了很多的工业设备、交通工具,还有扬声器这些高分贝的声设备,所以我们更需要做好建筑噪声的控制。
记者:您研究声学问题,最早是从城市噪声研究开始的,城市噪声与建筑声学有什么关系?
吴硕贤:对,我的博士论文当时是在吴良镛院士和马大猷院士的指导下做的交通噪声研究,主要是交通噪声预报和城市防噪规划。城市噪声其实也是建筑声学的一个内容,它们都叫作“建筑环境声学”。建筑属于人居环境科学,包括我们的城市、小区,这些都要做好环境声学设计,在这个大的环境里头,我们再考虑建筑室内的问题。陶渊明讲:结庐在人境,而无车马喧。古人不喜欢噪音干扰,我们的人居环境也要安静,也要有良好的声环境,要有一个听觉关怀。因此,环境声学跟建筑声学我都在进行研究。
记者:建筑声学设计的基本原则是什么?
吴硕贤:主要的,我觉得就是八个字:嘉则收之,恶则屏之。这是《园冶》里的话,视觉设计是这样,听觉设计也是同样的道理。声音有两类:一类是我们要欣赏、要接受、要收听的,包括我们语言交流的声音、音乐艺术享受的声音、自然界的声景如鸟唱虫鸣、泉水声、瀑布声、松风声等,对这类声音,我们要创造好的环境去听、去欣赏、去享受;另一类是噪声,干扰我们睡眠、思维和工作效率的声音,我们要隔绝它们。声学设计无非就是包括这两个方面。
记者:这个原则很有中国传统哲学的味道,中国建筑声学研究、设计和国外相比,有什么不同?
吴硕贤:我们与国外的水平应该是接近的,但是我们搞建筑声学研究、设计的人数比国外要少得多。比方说英国,英国相当于我们一个省那么大,但是据我了解,他们有两百多个与声学有关的单位。我们国家就只有那么少数几个单位,所以说,我们的技术力量还是比较薄弱的。其中一个主要的原因是,我们的建筑声学人才培养不足。我们培养的声学人才只有研究生,招生数量少,而且较少本科生,过去只有南京大学招声学本科,但是招的也很少,现在还有安徽建筑大学培养建筑声学本科生。
人少声音就小,建筑声学的科普工作就不可能深入去推广,所以很多人其实不太了解和重视建筑声学问题,这样就影响了我们中国人的声环境。这也是我们中国人养成嗓门大的一个原因,我们的声环境不太好,我们的背景噪声比较高,我们讲话就要提高信噪比嘛,结果就把嗓门弄得很大,都养成习惯了,结果到国外旅游往往被诟病。国外声环境比较好,因此外国人普遍没有嗓门高的习惯。
记者:您刚才是从研究、设计的人员数量上进行了比较,在技术上我们是不是还比较落后,比较迷信国外的设计师,因为我看到,我们很多的建筑,尤其是大型的、地标性的建筑,都要请国外的设计师操刀设计?
吴硕贤:应该说有这个迷信,我认为应该打破这种迷信。广州大剧院进行声学设计的时候,请国际知名设计师哈罗德·马歇尔来做,但实际上这个专家年纪大了,他只来过一两次,他只派他一个搞噪声工程的下属来蹲点。所以,很多工作都是我们替他来完成的,包括模型研究、振动测试以及完工以后的声学测试。
因此,在设计方面我们不会差得很多,因为现在关于建筑声学设计的标准,例如音乐厅、歌剧院的这些设计标准,用哪些指标来衡量,都是比较明确的了。另外,现在使用的设计软件,商业化程度都比较高,都比较普及了。如果要设计一些用于我们民乐、戏曲演出的厅堂的话,我们这方面研究比国外做得更专业,更好一点。
一般的建筑的声学设计,只要是请专业的设计团队认真来做,都不会有什么大的问题。当然,现在关键是,很多的建筑师、甲方,他们还不太懂这方面的一些情况,所以他们在选择这些建筑声学研究团队,或者是在工程上请一些建筑声学专家方面,还存在一些不足。例如,有的不一定请建筑声学专家来做,有的请了建筑声学专家来做,但不一定是很好的专家。所以在这方面,关键还是甲方跟建筑师不够重视。
记者:那么,国内、国外比较来说的话,建筑声学设计差异主要体现在哪里?
吴硕贤:国外比较重视对不同的建筑类型都要考虑声环境设计的问题,而我们只对一些投资比较大的剧院、音乐厅重视,忽视了其他很多建筑,这是最大的差异。比方说五星级的宾馆或者一般的宾馆,国外都要做噪声和振动控制,要进行专业的设计,而我们根本不做。还有住宅,虽然我们也有国家标准,但是我们很多设计师也没有认真地按标准去做,也没有去检测符合不符合标准,或者根本不做。我们很多的建筑师、业主、包括居民,都还没有这方面的概念,结果是背景噪声很吵,撞击声很大,左邻右舍的噪声很大,面向交通干道的交通噪声也很大,但都无可奈何。所以在我国,噪声投诉是各地环保投诉里头经常排在第一、第二位的投诉。总之,我们的人居声环境跟建筑声学设计理念还要大量的普及,这个是最重要的。
记者:刚才您讲到,我国建筑声环境状况堪忧,很多建筑需要声学设计,如果从重要性上来讲,当然像剧院、音乐厅等建筑格外重视声学设计,除此之外还有哪些建筑。
吴硕贤:电影院,录音用的场所,例如录音棚、录音室、演播厅等。其实,体育馆也很重要,因为很多体育馆不光是进行体育方面的活动,它也会有开会、集会的活动。像很多中学的体育馆,就是一个比较大的平台,里面除了打球以外,也会开会,有时也会演出。所以它是多功能使用的场馆,要考虑多方面的设计要求。还有阶梯教室、会议厅、图书馆,这些都要好好做声学设计。还有宾馆,现在很多宾馆号称“五星级”、“七星级”,但其实声音质量很差,从评价标准来说,不能说光有一些设施就可以称“星”才行。展览馆也要做声学设计。机场、高铁的候机厅、侯车厅,也都要进行设计。最大的一块是我们的住宅,现在反映比较多的是,楼上走路楼下听得很清楚,这就是没有做声学设计的原因。
记者:我们这么多建筑没有做声学设计,除了理念上不重视外,还有其他原因吗?
吴硕贤:也有的,部分原因出在建筑设计院。如果要做声学设计,那就需要从设计费里拿出一部分单独进行声学设计,但是现在设计院都实行总包,出于利益的考量,它就不愿意再分拨出一部分资金搞声学设计,于是就糊弄甲方,说它们会做。有时候甲方也不是很懂,就委托它们做了,但往往是钱拿过去了,但没做这个事。总的来讲,这跟社会责任感有关,与经济效益有关,有些人把社会责任放到了次要的位置。
记者:如果要更好地推动建筑声学设计,是不是应该首先建立起完善的设计标准体系,并在工程验收的时候严格执行?
吴硕贤:是的。总体而言,有些建筑类型有标准,有的还没有。现有的一些标准,也还不完善。还有一个重要的问题是,我们很多标准没有严格执行。例如,我们关于绿色建筑的标准是非常严格的,绿色建筑里面对声音也是有要求的,但是要真正去检测的话,有许多肯定不符合要求,而且我们的检测手段也不够,光从人员上来说,全国搞声学设计研究的就那么多人,也不可能都去检测。相反,英国做的比较好,他们是有标准图集的,设立了几种构造,这几种构造已经经过了充分的测试,只要按照这个构造做,就知道能隔声多少。如果按照这个构造做,就不用检测,如果不按照这个构造做就要检测。我们现在是既没有标准图集构造规定,也没有检测,所以现在就是一笔糊涂帐。
记者:还有一个环节就是施工,设计再好,没有好的施工工艺、工法,声学效果也达不到标准,我国声学施工状况如何?
吴硕贤:施工就更糟糕了,施工是声学工程里面的薄弱环节,因为声学施工要求很严格,很多地方如果细节不注意就不能保证声学效果。比如声桥的问题,两堵墙分立的话,隔声效果非常好,但是如果在施工的时候不注意,有个混凝土块或者砖块堵在了里面,混凝土块或者砖块就变成声桥了,固体传声就出来了,就破坏隔声了。类似这些还有很多,再比方说穿孔板,如果穿孔板后面的边框没有密封,吸声可能就差了很多。
在施工工艺、工法方面,我了解得不多。但据我所知,我国专门做声学施工的队伍非常少,优秀的企业更是不多,中孚泰(深圳市中孚泰文化建筑建设股份有限公司)在这一方面相对来说经验充足,它们做施工做得比较多。
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