建筑物的聲音

在一般情況下，建筑物發(fā)出的噪聲很小，而且大多淹沒(méi)在城市的喧囂中，從不引人注意。不過(guò)，例外情況在所難免，在世界上，有的建筑物會(huì)“不甘沉默”地發(fā)出一些聲音。這究竟是怎么回事呢?

風(fēng)吹出高樓的“口哨聲”

20世紀(jì)90年代初，紐約警方不斷接到居民投訴，說(shuō)他們休息或工作時(shí)，不時(shí)被一種尖銳的口哨聲所困擾，夜深人靜時(shí)，這種聲音令他們頭皮發(fā)麻。

紐約市環(huán)保局人員參與警方調(diào)查時(shí)，走訪了百余戶(hù)市民，證實(shí)投訴屬實(shí)。遺憾的是，他們很久未找到噪聲源。在一次例行巡邏中，周?chē)蝗换厥幤鸺怃J的口哨聲，他們立即循聲前進(jìn)，直到被引上曼哈頓區(qū)一幢竣工不久的大樓拱頂，被那里的凄厲叫聲震得頭像炸開(kāi)般疼痛，才斷定大樓拱頂是惱人噪聲發(fā)源地。

在英國(guó)曼徹斯特市中心，聳立著171米高的“比瑟姆塔”，自從塔頂14米高的“葉片”雕像竣工后，當(dāng)?shù)鼐用癖г埂翱谏诼暋碧珡?qiáng)的投訴逐漸增多。在刮大風(fēng)的日子里，玻璃和不銹鋼制成的“葉片”，帶動(dòng)周?chē)諝庖詳?shù)千赫茲的頻率往復(fù)振動(dòng)，吵得人不得安寧，而建筑師一時(shí)也拿不出解決辦法。

研究者指出“比瑟姆塔”等大樓既不是第一幢，也不會(huì)是最后一幢能“吹口哨”、產(chǎn)生高噪聲的建筑物，因?yàn)榻ㄖ镌胍舻漠a(chǎn)生原因復(fù)雜；這種聲音，不僅會(huì)因?yàn)轱L(fēng)，也可能因?yàn)樗?/p>

水漲出小木屋的“鬼叫”

2002年夏季，重慶市豐都縣暨龍鄉(xiāng)村民，個(gè)個(gè)被小木屋中的怪叫聲嚇得夜不能寐。因?yàn)槊慨?dāng)子夜降臨，村民向正銀家無(wú)人居住的小木屋里，就傳出陣陣沉悶的叫聲，像是轉(zhuǎn)動(dòng)轆轤產(chǎn)生的吼叫；又像人大口大口喝水時(shí)產(chǎn)生的咕嚕聲，夜夜如此。這令村民們毛骨悚然。

對(duì)四川地質(zhì)情況了如指掌的譚開(kāi)鷗，系南江地質(zhì)隊(duì)老勘察隊(duì)員、高級(jí)工程師。她不信邪，決心揭開(kāi)其謎底。為此，她和志愿者彭亞明等人趕到暨龍鄉(xiāng)走訪調(diào)查。首先確定那里地貌系石灰?guī)r結(jié)構(gòu)，容易形成地下暗道、溶洞。而向正銀家農(nóng)田旁5個(gè)深不見(jiàn)底的水洞，正是水文地質(zhì)學(xué)上的“落水洞”，地面水經(jīng)過(guò)“落水洞”流入地下。當(dāng)村民說(shuō)到落水洞下方幾百米處的小水塘，每天夜間按時(shí)漲水時(shí)，譚開(kāi)鷗心中已基本有數(shù)了。為了探明原因，他們連續(xù)守夜，結(jié)果發(fā)現(xiàn)小木屋一出現(xiàn)怪叫聲，小池塘就漲水，夜夜如此。

原來(lái)，落水洞和小池塘下面有暗道相連，暗道使落水洞、小水塘構(gòu)成一個(gè)天然虹吸系統(tǒng)。所以，落水洞水位升高到一定位置后，就被吸進(jìn)小池塘，從而將暗道里空氣擠出，引起振動(dòng)，振動(dòng)波沿著另外一條裂縫傳進(jìn)小木屋時(shí)，發(fā)出怪叫聲。真相大白后，籠罩在這里的恐怖氣氛隨之煙消云散了。

研究建筑物發(fā)聲的秘密

若干年前，維也納研究人員用風(fēng)洞檢測(cè)一座新大樓結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性時(shí)，偶然聽(tīng)到惱人的口哨聲。因?yàn)檫@座大樓平時(shí)波浪不驚、毫無(wú)異常，只是在風(fēng)速超過(guò)55千米／小時(shí)，才發(fā)出令人煩惱的嘯叫聲。

這時(shí)，塔樓外專(zhuān)供維修人員使用的金屬格柵走道成了噪聲源。它發(fā)出了2000～2500赫茲的口哨聲。除風(fēng)速外，風(fēng)向因素也很重要。當(dāng)風(fēng)向與篩網(wǎng)平面成0～15度角、即演奏長(zhǎng)笛的角度吹過(guò)時(shí)，大樓嘯叫加劇。由此可知，高樓噪聲的大小與風(fēng)速、風(fēng)向、建筑物設(shè)計(jì)的形狀、外部環(huán)境都有關(guān)系。后來(lái)的研究證實(shí)，大樓產(chǎn)生的噪聲，與人們吹空啤酒瓶的道理相同。

因?yàn)槲覀兇悼掌【破繒r(shí)，擾亂了瓶口邊沿空氣的正常流動(dòng)，這就在瓶頸處制造了一個(gè)個(gè)氣體漩渦。漩渦的振蕩頻率與瓶頸大小、風(fēng)速均有關(guān)。用力吹瓶口，風(fēng)速增大，在瓶頸中形成的漩渦加強(qiáng)，一旦其振動(dòng)頻率和瓶腔的固有頻率一致，產(chǎn)生共鳴腔后，瓶子發(fā)出的叫聲最強(qiáng)。

荷蘭的博臨展覽館也是有名的噪音建筑物。這個(gè)展覽館有一堵長(zhǎng)長(zhǎng)的、具有傾斜角度的金屬格柵后墻，格柵后墻用長(zhǎng)9厘米、寬4厘米小格子編制而成。只要當(dāng)?shù)毓纹?2千米／小時(shí)以上的大風(fēng)，且風(fēng)向與后墻走向一致時(shí)，它就發(fā)出很大的嚎叫聲，像有人對(duì)著你耳朵吹口哨。可見(jiàn)，展覽館的格柵后墻是噪聲源。

建筑學(xué)家認(rèn)為，高樓上的氣窗、格柵、欄桿和有規(guī)則間隔的結(jié)構(gòu)相當(dāng)于瓶頸，它們制造出的氣體漩渦是產(chǎn)生噪聲的根源。有時(shí)即便沒(méi)有形成共鳴腔，那振動(dòng)也依舊吵得人心煩。

消除噪音方法多

風(fēng)噪聲專(zhuān)家戈利亞爾指出，解決這類(lèi)問(wèn)題時(shí)，須找到漩渦的來(lái)源和共振腔的位置，打破二者之間的固有聯(lián)系。風(fēng)洞試驗(yàn)揭示，最簡(jiǎn)單的做法是改變風(fēng)速和風(fēng)向，以避免漩渦形成，避免產(chǎn)生任何形式的共振。不過(guò)建筑物吹口哨的原因復(fù)雜，除風(fēng)速風(fēng)向外，格柵大小、金屬構(gòu)件表面是否光滑、在背風(fēng)處形成的漩渦、建筑物上的凸起物如煙囪，均能制造強(qiáng)大噪聲。其中，單調(diào)聲源比交混在一起的聲音，更令人煩躁不安。

現(xiàn)在，人們還沒(méi)找到絕對(duì)有效的辦法，來(lái)避免大樓產(chǎn)生的噪音。因?yàn)閷?duì)一幢大樓有效的辦法，對(duì)另一幢大樓可能是麻煩。如某些建筑物的格柵間隔，由40毫米改成31毫米，格柵上金屬桿寬度從1．5毫米增加到1．8毫米后，風(fēng)速必須大到130千米／小時(shí)才產(chǎn)生噪音，而這種情況約50年才出現(xiàn)一次。而對(duì)另一類(lèi)建筑物來(lái)說(shuō)，格柵必須全部拆除，噪音才可能消除。

綜上所述，我們不難明白，建筑物吵人的原因，不全在于大樓造得多、造得高，也不全在于大樓經(jīng)常暴露在強(qiáng)風(fēng)中。有時(shí)，建筑物所在的環(huán)境，為節(jié)約用電而安裝的遮陽(yáng)篷氣窗、金屬件，甚至建筑物地下或旁邊的水文地質(zhì)特征，都可能成為建筑物“吹口哨”的由頭。要徹底根除建筑物引發(fā)的噪音，還需要人們想出更多的辦法。

[責(zé)任編輯]李 金