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英国伦敦大学学院巴特莱特建筑学部(QS建筑学科排名世界第一)教授 康健

发布时间:

2024-04-09 16:18

康健:构建健康舒适声景环境,助力城乡绿色低碳发展

【编者按】

“二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和”,这是中国向国际社会作出的庄严承诺。国际绿建联盟围绕城乡建设绿色低碳发展主题,广邀专家开展访谈,为城乡建设高质量发展提供决策参考。

康健

英国伦敦大学学院教授

英国皇家工程院院士

欧洲科学院院士

国际声学与振动学会主席

国际绿色建筑联盟咨询委员会专家

康健,任教于英国伦敦大学学院巴特莱特建筑学部(QS建筑学科排名世界第一),英国皇家工程院院士兼学术委员、欧洲科学院院士、国际声学与振动学会主席、天津大学建筑学院名誉院长,长江讲座教授、杰青,清华大学学士、硕士、剑桥大学博士、德国洪堡学者。研究领域为建筑与环境声学,论文被引率排名该学科世界第一。主持香港机场地铁声学、伦敦桥声景等90余项全球工程设计。曾荣获欧盟ERC顶.尖资深科学家奖、英国声学学会最高奖瑞利奖章等多项荣誉。

 

当前,气候环境变化是一个令人关注的话题,建筑领域作为碳减排的主战场。请您谈谈您对绿色低碳建筑的理解,您认为建筑的低碳发展应关注那些方面?

 

康健

绿色低碳是各行业和全民共同关注的话题,其重要性不言而喻。想要建设绿色低碳社会,除了注重绿色低碳新技术研发及顶层政策推动外,还应大力发展绿色低碳建筑。十几年前,如果我们想设计一栋绿色建筑,会主动咨询专门的绿色建筑设计师,如今则不存在这样的问题,我们默认新建建筑必须是绿色建筑。当下欧美国家培养建筑师,零碳已经成为最重要的理念目标,这是建筑设计领域一个非常大的转变。

绿色低碳建筑不仅是节能设备和措施的应用,还要考虑涉及更多阶段、更多层次的前期策划,避免建筑落成后的“刷绿”行为。绿色建筑发展初期,大家习惯于追求绿色元素的“存在感”,随着全生命周期绿色理念逐渐深入人心,大家开始意识到,许多“看不见”的措施可能才是最好的绿色低碳措施。

绿色低碳理念的科普也十分重要。当全民都发自内心地认可绿色低碳的理念,这件事才真正有了内生动力。从青少年开始,从小事出发,绿色低碳理念才能够落在实处。这不仅仅是教育者的责任,也是我们这些专业人士的责任。

大家普遍觉得,建筑业相比于前几年不再炙手可热,这其实是国家和行业发展的正常阶段。经过高速发展、大拆大建,我国新建建筑需求已趋向平缓,必然会面临建设总量的下降。2003年,我随英国建筑师代表团回国访问时曾做过测算,当时国内建筑师人均设计的建筑面积是英国建筑师的96倍。在大体量、高速度的建设模式下,精细化设计的实现难度相对会高一些。设计任务量的减少,为建筑师提供了精细化设计转型的契机,其间当然也包含了绿色低碳方面的要求。因此,对从业者而言,这既是压力,也是动力。

 

 

您长期从事建筑与环境声学研究,能否请您为我们介绍下,声学对于建筑的绿色低碳可持续,起到怎样的作用?

 

康健

声学与建筑的绿色低碳可持续在各方面都紧密相关。首先,城市规划的过程就涉及到声学方面的考量,建筑排布、城市结构的不同,直接影响一座城市对噪声的抵抗性。在普遍认知中,国内城市要比欧洲城市喧嚣一些。基于这一假设,我们曾经开展过一项中英城市噪声对比试验:选取中英典型城市,每个城市选择若干500米×500米区间的典型区域,制作区域噪声图。出乎意料的是,根据噪声图显示,英国城市的平均噪声值高于国内城市。究其原因,是因为中英城市结构的不同。中国城市交通主要依赖大马路、主干道,英国城市交通则以密集型路网为主,国内以少数人受干扰的代价,换取了大多数人的宁静。这一研究结果体现了声学规划在城市建设过程中的重要作用,因规划失当造成建筑拆除的案例比比皆是,又何谈绿色低碳呢?

城市隔声屏是城市降噪的主要手段之一,值得注意的是,不同材料的隔声屏(如玻璃、木板、混凝土等),最终达到的隔声效果差别并不大,但美观度和节能效率则截然不同。我们期待与从事绿色低碳建筑设计的同行开展密切合作,共同对室内外声学设计进行优化。

当前,风力发电是清洁能源应用的重要方式之一。但是,风力发电设施带来的持续低频噪声,会导致周围大量土地资源浪费。如何优化城市/村庄规划和设计,使得无论单体建筑还是社区整体对风力发电的噪声更有抵抗性,最终实现优化平衡,是一个值得研究的问题。

我们目前发明了一系列声学材料和产品,综合考虑绿色低碳及声舒适的要求,如设置自然通风采光降噪窗等,来抵御城乡噪声对生活的干扰,已经在香港等地区得到了广泛运用。

同时,也开展了大量“声景”相关的研究与实践,以期提升人们在建筑、城市中的生活舒适感,舒适的建筑才能更可持续。

 

 

您刚刚提到了“声景”的概念,能否请您结合一些项目案例,为我们介绍下“声景”的具体含义?

 

康健

传统噪声控制以分贝作为衡量指标,认为只要将噪声级降低,人们的生活质量就能得到提高。但事实并非如此,噪声降低可能会使居民听到一些其它不愉悦的声音,费力不讨好。举个例子,疫情期间伦敦进行城市管控,大家都不出行,城市整体噪声下降了8-10分贝,然而人们关于噪声的抱怨却增加了3倍。2002年,欧洲出台《噪声法》,要求每个城市制作噪声图,找出安静区域并加以保护。那么,什么才能算作“安静区域”呢?噪声级比较低的区域就是人们期待的安静区域吗?根据我刚刚举的例子,显然不是。因此,《噪声法》的出台,也推动了“声景”的相关研究。

根据我们2014年制定的ISO国际声景标准,声景指一个人或一群人在某一语境下感知到的声环境。与传统噪声控制不同的是,声景研究人、听觉、声环境与社会之间的相互关系,其“以人为本”的深层逻辑,与绿色低碳设计不谋而合。令人愉悦的声环境在满足人们健康生活需求的同时,也可以让一座城市的特色更为明显,避免千城一声。

英国的谢菲尔德市曾对其火车站广场进行整体改造,进行了专门的声景设计。作为欧洲曾经的‘钢都’,谢菲尔德火车站广场周边路网复杂,噪声很大,旅客根本无心在公共空间停留。声景设计改造后,广场上设置了大型不锈钢隔声屏障(谢菲尔德是不锈钢的发明地),将行人区与繁忙的道路隔开,同时,屏障表皮的流水则为站前广场带来令人愉悦的水声。在正对火车站入口,与声障以人行坡道相隔的地方,设置了叠水和小喷泉景观,叠水沿地势分别向火车站入口和站前广场双向叠落,自然而然地在下沉式广场前形成弧形的叠水边缘,并产生类似蒸汽火车的声音;而在火车站入口前则以小喷泉作为休止符,颇有画龙点睛的意趣。巧夺天工的层层叠水,除了提醒人们谢菲尔德的历史,也通过丰富的水声,形成水的交响乐,并掩蔽城市噪声,创造出宜人的站前步行广场微环境。

谢菲尔德火车站站前广场

金属隔声屏

 

广场水景

 

 

 

您作为国际声学与振动学会主席,对欧洲工程环境与噪声相关政策和标准的制定发布作出了较大贡献。在您看来,国际上哪些做法值得我们借鉴参考?

 

 

康健

这些年,我参与了国内外多部标准的编制,一直努力将声景相关要求融入绿色低碳建筑相关标准中去,也深刻体会到中外标准的不同。相比于国内标准,国外标准更注重案例、实际操作及过程管理层面的引导,以确保标准的有效执行。例如,英国《学校建筑声环境标准》全文百余页,其中条文只有几页纸,其余篇幅几乎都是案例及设计指南。同时,英标中所涉及的实际操作部分也会随着技术的进步与施工条件的改变而不断修改。比如住宅标准中关于隔声的部分,由于现场施工条件与实验室测试不完全相同,为了保证不同情况下隔声达标,标准规定,新构件必须经过30个以上案例认证有效才可以进入市场。

除了国家标准中会提供案例、指南参考外,各有关协会、学会也会出版相关技术指南。例如绿色建筑方面,英国建造学会就曾组织开展建筑声光热等方面的系统案例分析及测试,并将其过程、结果整理出版为技术指南进行发布,为实际建设提供案例示范。

 

 

国际绿色建筑联盟联合国内外致力于绿色发展的有关生产企业、设计单位、施工单位、科研院所及知名高校,努力打造国际交流合作创新平台,您认为,联盟应当如何充分利用自身平台优势,更好地为城乡绿色低碳发展贡献力量呢?

 

康健

为了促进中英两国工程技术交流合作,2022年,两国科技部支持成立了中英工程技术合作指导委员会,由中英工程院院长联席主持,我有幸担任委员会英方委员。双方合作的聚焦领域是双碳和净零目标实现,主要包括海上风电、碳储存,及低碳建造三个方面。低碳建造是明年的工作重点,目前正在组织一系列活动,包括工作坊、互访交流等。国际绿色建筑联盟作为国内专注于绿色低碳的优秀平台,在其间可以起到非常大的作用,我们也期待联盟的积极支持与参与。同时,建议联盟加强对青年学者的国际合作与支持培养,为绿色建筑发展的后浪提供助力保障。

 

声景改善生活相关案例

声景“西街故事”

西街位于英国布莱顿市夜生活中心地带,经常有推搡、打架等反社会行为。实验人员安装扬声器播放音乐,营造声景,这种声景与原来喧闹不和谐的声音形成鲜明对比,经过系统的行为观察发现,人们的反社会行为明显减少,实践中也大大减少了警力。同时,还利用声音引导人们走人行地下通道而非横穿马路,有效减少了事故率。

 

克罗地亚海风琴

克罗地亚海风琴作为世界三大著名的无人演奏风琴之一,是重塑扎达尔海岸线的工程项目的重要部分,由克罗地亚本土著名设计师Nikola Bašić 设计,并于2005年四月份完工后正式对公众开放。开放后,深受当地居民和游客的喜爱,在海边漫步、欣赏亚得里亚海绝美日落的同时,还可以聆听大海的演奏,因此这个巨大的海风琴也于次年获得了欧洲城市公共空间奖。

 



南京绿建将秉承着以技术完善,质量为本,以创新赢得优势的理念,积极响应国家双碳政策,助力绿色能源建筑的建设,力争成为BIPV行业的领军者。

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