清华大学礼堂解决方案历史

百年校庆前,清华大学曾数次尝试解决礼堂声学问题,或未能触及问题本质,或因经济和技术限制未能实施,礼堂声学问题至今未彻底解决。但开启了中国现代建筑声学的基础课程,清华大礼堂听音问题的修正成为中国现代建筑声学研究的源头。在这个过程中,我们也可以看到清华大学的学术品格,从一个实际问题延伸到一个科学研究,然后确定在一个学科中的科技融合。

1,楼层立面图

1924,清华大学委派自然科学系老师海岩等三人共同探讨解决礼堂声学问题。作为清华大学先进部的数学老师,通过大体观察和实证分析,海燕博士认为礼堂内墙的直角过于尖锐,难以传递声音。因此,他初步提出对策:或“抬高橡胶地板,使其角度变钝”;或者“把礼堂的天花板用布幔吊起来做一个圈,角度可以加大。”海岩等人想出来的只是一个非常粗略的方案,没有触及建筑声学的本质。

2.首次运用建筑声学理论提出解决方案。

65438-0926年,叶教授带领成立之初的物理系同事和实验助理组成的研究团队,对国外建筑声学的最新进展进行了全面研究,大体掌握了萨宾公式的含义,初步认识到大空间结构、人声特性、声场分布、温度等因素对混响时间的影响。同时,叶小组创造性地研究了萨宾公式没有考虑到的室内温度变化对混响时间的影响,完成了华服吸声能力的测量,为当时中国的建筑声学提供了重要的基础参数。

基于新的建筑声学理论,叶团队分析了导致观众席听音困难的原因:拱顶造型的空间形态缺陷,石灰砖内墙吸声材料过少直接导致混响时间过长。指出清华礼堂最适宜的混响时间为1.75秒,并计算出吸声能力需补充470平方米(开窗),穹顶、四个曲面、四面墙是铺设吸声材料的主要位置。

应该说,叶集团从理论上准确地找出了清华大礼堂声学问题的原因,并提出了建筑声学问题的解决方案。叶小组提出的解决方案虽然未能实施,但他们的理论研究使建筑声学的研究和实践从清华大学进入了更广阔的科学视野,为中国现代建筑声学的起步奠定了基础。

3.清华大学90周年校庆的声学改造。

2001清华大学90周年校庆之前,清华大学组织相关专家对礼堂进行了一次简单的声学改造。当时学校决定礼堂的建筑和装修不能动,所以只在墙上开窗的位置更换了原来的窗帘。新增加的窗帘比原来的窗帘更厚、更重,吸声系数也更高。同时增加了原有扩声系统的扬声器数量,使观众的声场更加均匀。

此次改造在一定程度上改善了厅堂的房间声学效果,但并没有从根本上解决建筑声学混响时间长的问题。