室内空间吸声体的设计与应用

宋煜锟

李鹏

东北林业大学，哈尔滨150040

空间吸声体，是指各个界面完全暴露在室内声场中，并悬吊在顶棚下的声学构件[1]。空间吸声体可以通过自身材料多孔性和结构共振性相结合的方式，进行吸声降噪。一般的声学构件，只有一个界面是暴露在声场中的，但空间吸声体“悬吊”的方式，使其具有多个吸声界面，再加上特殊造型或结构折叠，产生了大于视觉感受的实际吸声面积，所以具有良好的吸声效果。空间吸声体具有可加工定制、质轻、易于安装和拆卸的优点，可以改善已经建成的厅堂空间声环境，在各类厅堂建筑中应用广泛，如影剧院、会议厅、展厅和体育馆等。本文介绍空间吸声体的设计与应用，为研发和合理使用提供一定的参考。

一、空间吸声体的材料及结构

空间吸声体材料的形式多样，常见的如板材类吸声体、织物类吸声体和金属类穿孔板等。板材类吸声体主要是通过将木材穿孔或开槽，来得到吸声板材，其一般采用单体悬吊的方式，并通过一定的排列布满整个顶棚，这类空间吸声体多应用在会议厅、报告厅等。

织物类吸声体主要是由棉、麻、丝绸、无纺布等人工织造的软装饰使用，可以在织物表面印刷图案或标志，比如，会标、条幅、国旗等。利用织物的厚度、背后空腔大小、排列间隔和褶皱率，再根据空间的大小和吸声量要求进行调试，对已经完工的厅堂空间进行噪声过滤，以达到合理的声学要求。

金属类穿孔板主要用于体育场馆之类大跨度的空间，因为这类场馆一般对声学效果、清洁程度、防火防潮等方面有较高的要求。木质吸声板材不单造价昂贵，而且也很难满足其防火防潮的要求。在这样的空间中，一般则采用金属类材料，如穿孔铝板、微穿孔板等。在使用金属空间吸声体时，要注意与承重构件的关系，做好安全措施。

空间吸声体除采用吸声材料外，也可以采用表面光滑的隔声材料进行构造设计，使其具有吸声的功能。比如，使用玻璃材质制作成单面开口且内部中空的容器，如正方体、圆柱体等，当声波进入玻璃容器后，在光滑的玻璃内壁上，来回碰撞消耗声能，再将容器进行有序的排列，就可以大面积地对固定频率吸声。所以，在材料的使用上，只要满足吸声的结构，任何材料都可以制成空间吸声体的形式[2]。

空间吸声体的声学结构，一般有两种。一种是利用材料本身的多孔性进行吸声，如吸声板材，其利用材料孔径来过滤声波。另一种是利用结构的共振进行吸声，通过将空间吸声体的表面材料围合成内部中空的形式，使噪声在中空的结构中，相互碰撞消耗声能。空间吸声体的外观形态，更是多种多样，如有平板型、桶形、圆柱形、锥形、不规则几何体以及山水流云、动植物外观造型，等等。有的空间吸声体造型经过与室内空间设计相结合，可以彰显极佳的艺术效果。

二、空间吸声体的创意设计

现在的空间，多是追求装饰美和功能美的统一，空间吸声体具有摆放灵活、外观可塑性高、吸声效果可测量的优点，在已经建成的厅堂建筑中，可以起到弥补音质缺陷的作用。空间吸声体的艺术性创造，应是有科学根据的。比如，悬挂的高度、材料的褶皱程度、摆放的位置、色彩的搭配，等等，都需要经过科学的测算来定。由于空间吸声体比普通声学材料有更多的吸声面积，所以在进行设计的时候，可以充分利用视觉假象，来创造多层构造的吸声体。在设计空间吸声体时，设计师要尽可能地创造多于视觉感受的吸声面积，这样才既不浪费空间高度，也不会占用建筑表面积，可以将其视作“空中的建筑小品”或“可拆卸软装类声学构件”。

1.绿植创意

空间吸声体的设计，可以与绿色植物相结合，并可以使用透明玻璃器皿，将植物做成微型景观。如将空间吸声体做成假山、喷泉、高山与河流等，放置在玻璃器皿中，底部穿孔吸收噪声。绿色植物本身具有多孔性，再利用玻璃器皿光滑的内壁，对噪声进行抵消，可以达到理想的消声效果。器皿的大小，与空间成正比例，大型空间做成空中花园，小型空间中可以做成体积如一盆吊兰一样的微景观。吊兰悬吊的高度，可以根据使用者的视线高度进行调节。如在商场的中庭空间中，可以将一个悬挂的空间吸声体，与二层使用者的视线高度持平，然后逐层地提升悬挂高度。在玻璃器皿中使用不同的景观，可以提升空间吸声体的观赏性，并可以增加空间的层次感。

瑞典绿植家具公司Greenworks研发的空中花园吊灯（见图1），将容易打理存活的植物种在空中，吸声降噪的同时，大大增加了观赏的趣味性。

图1 瑞典绿植家具公司Greenworks研发的空中花园吊灯[3]

上海崇明规划展览馆陈家镇生态体验区项目（见图2），利用生态花墙、树叶造型墙、湿地植物造型墙等抽象元素，来体现崇明“国际生态岛”的地域文化元素。上海崇明规划展览馆陈家镇生态体验区的空间吸声体，是将生态花园吊挂在顶棚下，再配以悬吊的水晶吊灯，做成了一个小型的生态景观，集结了吸声、照明、观赏、体验的多重功能。

图2 上海崇明规划展览馆陈家镇生态体验区[4]

空间吸声体和绿植相结合的设计，需要保证绿植的成活率，应选用对环境要求不高的观赏类植物，尽量以“造景”的思维，去进行空间构件的设计，使空间吸声体独自成为一个景观，让其具有观赏趣味性。吸声体尺寸的大小，要符合空间体积的需要，位置的摆放上，要选择视线的集中点来做到点睛之笔，而非喧宾夺主。

2.照明创意

空间吸声体与照明相结合，将让人们获得不同的空间视觉感受。将光源内置在吸声体中，将照明设备本身设计成装饰声学构件，可以采用透光的材质和不同颜色的光源，增加空间的观赏性。也可以将照明的灯具，放置在吸声体的队伍排列里，通过光影效果，来丰富灯光的质感和空间的层次，如LED灯带的使用，就可以给分散的吸声体一条动态的主线，起到空间引导的作用。

位于成都市东区音乐公园的拾得雨林实践中心项目（见图3），主要是利用竹、棉、麻等环保可再生材质，来体现大奢若简的设计理念。其在餐厅照明上，使用了伞形的空间吸声体与照明光源相结合的方式，既可以吸声又可以照明，体现了当地浓厚的文化气息。该案例的灯光的使用恰到好处，伞的外观搭配座椅的中式风情，星散的灯光营造出柔和的室内氛围，让人倍感温暖。

图3 成都市东区音乐公园的拾得雨林实践中心设计之一[5]

空间吸声体由于其体积较为庞大，如采用木质或金属制品，容易给人压抑的视觉感受，导致室内缺乏自然光源。为满足这类空间的自然照明需求，设计师可以采用透明的微穿孔板共振结构，由透明聚碳酸酯材料冲孔加工而成透明吸声材料。即由透明聚碳酸酯材料加工而成大面积的骨架，局部骨架由不锈钢材料加工而成，在保证产品强度的前提下，满足整体通透的视觉效果。从透明空间吸声体安装效果图（见图4 ）来看[6]，其外形多样立体，视觉感通透。

图4 透明空间吸声体安装效果图[6]

同理，也可以使用玻璃材质的空间吸声体，将玻璃光滑的内壁，围合成中空的空间吸收噪声。但由于玻璃材质的密度较大，应考虑悬吊的承重性，玻璃的装饰效果较透明聚碳酸酯材料华丽，但是造价较贵。

3.造型创意

市面上的空间吸声体，多为几何造型、材料单一的聚氨酯吸声板，通过造型工艺加工成内部中空的方形、菱形、圆柱形、圆锥形。这类的空间吸声体，多在工厂、车间、机房中应用，若放到装饰要求较高的公共建筑中，就会缺乏艺术美感。

对这类空间吸声体进行设计时，设计师可以采用积木拼接法、折纸法，制成动物、花卉、草木等造型，灵活利用色彩构成和空间构成的知识，创造空间层叠的艺术效果。人们对空间的整体感受，大多来自视觉效果。空间吸声体需要在整个空间环境中，扮演“点睛之笔”，并综合考虑空间的整体装饰效果。

成都市东区音乐公园的拾得雨林实践中心的中庭设计（见图5），就使用了当地的竹子来作为空间吸声体的支柱构件。设计者为了突出“天籁”的视觉效果，将本土文化的代表元素，融入到钢筋水泥的工业风格中，竹子高耸到顶棚的同时，也起到了过度声波的作用。

图5 成都市东区音乐公园的拾得雨林实践中心设计之二[5]

4.文化创意

在满足了吸声要求和装饰美感之后的环境设计，应深层次地去挖掘使用者的文化内涵，通过作品来表现地域性、民族性的精神追求。而空间吸声体作为整体空间的点睛之笔，应与周围的环境产生共鸣，反映空间要表现的思想内涵。

在这里值得一提的相关案例，是上海静安区11号线北段二期车站装修工程（见图6）。其设计师在对该工程进行空间吸声体的设计时，就在顶棚使用了排列有序的金黄色吸声板材，对地铁的交通噪声可以做适当的削减，又同时和彩陶壁画在色彩和佛教文化的主题上相呼应，营造了一个富有文化创意的声环境。

图6 上海静安区11号线北段二期车站装修工程[7]

设计不单是为了视觉感受，更是为了承载作者和用户的一种精神追求，是一种思想载体。为了尽可能达成这种精神追求，设计师应该在设计之前，致力去考察当地的风土人情，了解用户对空间的期待效果，然后再去进行空间吸声体的设计。

5.普遍适用性设计

将空间吸声体作为一个单独的空间构件进行设计时，设计师要考虑到它的普遍适用性。现在市面上的空间吸声体，由于尺寸不规范，规格和造型都较少，定制成本较高。为了解决这个问题，设计师在设计空间吸声体的时候，应考虑将其设计成具有一定兼容性的构件，在颜色和尺寸上，注意和空间的搭配。

以商场空间为例，当出现调整专卖店的门面、过厅、休息区域的位置的需求时，设计师可以将空间吸声体拆卸下来，在新的人行通道上方重复使用，这样就可以节省装修成本。就餐区的顶棚，则可以选择穿孔金属板加吸声棉的处理方法，大玻璃墙对应的墙面，如果要做吸声扩散处理，则可以放置分散的空间吸声体[8]。

三、空间吸声体在环境导向中的应用

空间吸声体除了具有吸收噪声的作用外，还应该具有视觉美感。空间吸声体是一个集视听感官为一体的空间构件，设计师通过对空间吸声体的造型设计，还可以对人们的心理起到引导的作用，即环境导向的作用。

1.轴对称空间中的导向作用

轴对称空间的色彩和装饰，都是采用对称结构，可以产生规则的秩序感。其视觉的引导，是在轴线上，具有强烈的引导性。在这样的空间中，人们往往是跟随着轴线的方向前进，空间本身就具有这样的引导性。空间吸声体作为空间的一部分，为了不分散使用者的注意力，应集中在轴线上，或者采用平铺的方式，不对原有空间形态产生破坏[9]。

由于人们的心理潜意识总是向着开阔的区域前行，而三维的视觉效果，又大于二维和文字的引导效果。所以，应在开阔的区域设置空间吸声体，来吸引观赏者的注意力，将人流引导至吸声体的吸声范围内。

在楼梯、电梯、走廊的上方设置空间吸声体，通过改变空间吸声体的色彩、材质、照明、尺寸的手法，来引导人们走向销售的区域，同时又可以改善空间本身的单调和局限感，创造灵动丰富的空间层次感。

2.在非对称空间中的导向作用

非对称空间有两种。一种是受到了地理因素、气候因素、交通因素等外力因素影响后，造成了空间的不对称性。这种空间的内部为了保证空间的平衡，常使用空间吸声体来做加减法。

另一种非对称空间，是为了体现设计师的创意思维，特意造成了室内空间的不规则。在这类的空间中，多是以观赏性为主。在不破坏设计师原有创意思维的同时，想要保证这种空间的音质效果，就需要将空间吸声体融入到整体环境之中，这也增加了人流导向的难度。

和对称空间不同，由于没有明确的主线来引导人流，主要是依靠参观者自身的视觉感受来寻找观赏方向，那么为了保证关键空间的人流量，设计师就需要使用一些符号，如箭头类的图形标志。若是要摆放空间吸声体，则需要使用一些设计手法，在平面的线条结构、结构的材质、形状等方面下功夫。空间吸声体不应过于鲜艳华丽，以免喧宾夺主。在展厅的设计中，设计师就应利用空间吸声体，来进行空间的细部划分和曲折的导向设计，尽可能地吸引人们在艺术品前停留。

四、结论

空间吸声体的设计，不仅要考虑到它的吸声性，还应与绿植、照明、造型、文化、普适性的创意设计相结合。其设计在满足声环境要求的同时，也应当满足艺术的观赏性和环境的引导性，以达到合理的空间设计目的。由于现在市面上的空间吸声体品种和形式都较为单一，设计师应在现有的声学材料基础上，进行巧妙的造型和结构设计，以满足不同艺术要求和吸声性能要求。另外，多规格的工厂化发展，是空间吸声体广泛应用到室内艺术设计中的必要条件。

[1] 项端祈，王峥，陈金京，项昆.演艺建筑声学装修设计[M].北京：机械工业出版社，2004：112.

[2] 项端祈.空间吸声体的设计及其在建筑中的应用[J].建筑创作,1998(2)：64-72.

[3]佚名.瑞典的绿植家具公司Greenworks的室内绿植[EB/OL].(2013-04-26)[2015-03-19].http://www.ku-d.com/2013/04/26323.html.

[4] 李晖，李祥君.上海崇明规划展览馆[EB/OL].式完美、技术与人文美协调统一的产品造型，注重产品设计的特色与个性，创造属于企业独有的形象美，提升工程机械设计的美学价值，使形体庞大的机械不再冰冷，而充满美学与人文的意蕴。

参考文献

[1] 杨延勇.美学法则在汽车造型设计中的应用[J].科技资讯，2011（13）：225.

[2] 张若斧，干静.工程机械的工业设计应用技巧研究[J].机械，2013(5)：67-70.

[3] 杜虹.论机械产品设计中的形式美[J].轻工机械，2007（2）：10-11.

[4]李红薇.现代工业设计的审美趋向——谈技术美学的应用价值[J].包头职业技术学院学报，2001(1)：1-4.