


简介
1900 年,依据科学推导的声学原则设计的第一座音乐厅——波士顿交响乐厅落成了,建筑声学随之崛起。华莱士·克莱蒙·萨拜因( Wallace Clement Sabine ) ,担任波士顿交响乐厅声学顾问的哈佛大学物理学教授,发现了房间的声学质量取决于其自身容积大小和表面吸声能力。
1950 年代,埃罗·沙里宁 (Eero Saarinen) 在其职业生涯之初,就在设计中对声学作过考虑:在麻省理工设计克瑞斯基礼堂 (Kresge Auditorium,1935 — 1955) 时,他与声学顾问公司 BBN( Bolt, Beraneck and Newman Inc.) 展开了合作;与此同时的克瑞斯基小教堂(Kresge Chapel,1935—1955,图 1) 中,他们也有所合作,只是幅度略小,并不明显而已。克瑞斯基礼堂采用了今天公认为音乐厅声学必备的声波反射云和木镶板( acoustic clouds and wall paneling ),而克瑞斯基小教堂却并不依循此例。相反,其声学策略是嵌入式( built-in )的,已然完全整合进设计本身,卒在声学要求与设计理念的满足之间无界可分,——二者混同为一。无论理念、用光、结构还是材料,都无可置疑地得到了设计策略的关注,声学效用更不例外。
砖
所有材料都是有声学品质的,吸声、反射和传输的能力各有不同,而各有应用;其中砖本身的排布、表面和品质的多样,使得它用法更多、用途更广。
砖砌实墙:砖用于隔声和反射
砖砌成实墙,会反射低频声并抵消其传输,这种特性在教堂东面独立墙的外部处理中有所应用,同样在教堂内部也能见到,以提高音效 ( 图 2 、 3) 。

依照传统,大教堂里的管风琴 (organs) 通常靠近多重反射性的硬质表面演奏,体量与材料的结合,赋予了管风琴一种“回响”不断而和鸣的效果。为达成相同效果,在教堂上方,放置管风琴的地方,做了混响式 (reverberant) 设计 ,内衬以反射性实砖墙,原理如同外墙(图 4 );于是在这个设计里,教堂内的上部空间也能和它的前辈一样,使得管风琴产生回响。

双层砖墙
·砖的排布,隔声吸声·
双墙构造在结构上的分立,阻断了声波振动的孔道。双墙中腔里的空气不仅隔热保温,也能作为声学隔断发挥效用。在声学上,这种做法被称作去耦 (de-coupling) ,将墙去耦。声波撞击砖墙,然后被双墙间的空气腔体消弭,不会穿越空腔到达内部。真正发挥作用的材料是空气,而非砖。若砖只厚度加倍,也能减弱声音传输,但减幅远逊于双墙。关键不在用何材料,而在于如何用,如何排布。不过需要注意的是,在双墙结构上交接的地方,还是会出现声桥现象(图 5) 。

·砖用于透声·
在内壁的波形墙从外围的筒形墙分离开的地方,是有着矩形孔洞的砖栅(图 6);孔洞在立面上的范围从地面以上3英尺到6~7英尺,正好是人坐下和站立时头部高度。“砖栅背后的吸声材料控制着教堂底部的混响。”根据人体校准好尺度的吸声材料,吸收了教堂底部的杂音,从而保证了礼拜、演出或空闲冥思时的安静。

隔声墙由一层 4 ″消声板和外覆着的一层稀疏砌构组成(图 7 ),这层砌构特意采取这么稀疏的形式,依据的就是它的透声性;声音穿越后,就被隔声墙吸收(图 8)。和隔声墙夹在钢栅中间,以螺栓固定于建筑的钢骨架一角。


结论
麻省理工小教堂在看似简单正规的设计背后藏着巧妙的“骗局”,通过这次研究我们揭示出了这个骗局,破译出一份宝藏。在这个作品中,无论是概念、形式,还是结构、功能,还是瞬时美感,都得到了确切体现。砖墙既有结构性作用,又有助于反射和吸收声音;波形墙产生微妙的光感(包括自然光和人工光),改变声向,避免聚焦。沙里宁在不牺牲设计理念和作品整体效果的同时能够满足多种需求,赖此有价值的技艺,仅此一招,作品便在主观趣味和使用方面均能免于精髓的流失。建筑师通过表面材料的选用解决了声学问题,也降低了预算,——预算超支正是多招声学工程师抱怨的。总之,声学想法和独一无二的尺度证明,在谦逊的尺度和安静的品性之外,这座建筑还是声学方面的建筑典范。
注:文章来自网络。需要留意的是,当代剧院等应用电声,不再单纯以室内反射达成混响,其形式已大为解放。