康健 城市环境声学首席顾问

来源:声屏障信息门户网 作者:科技日报 日期:2012-11-21 9:53:47   [ 打印本文 ]
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核心提示:康健,德国国家建筑物理研究所洪堡博士后,世界百强名校――英国谢菲尔德大学建筑学院正教授及副院长,主要从事建筑声学与环境噪声控制领域的研究,大连、太原等城市聘请其为城市环境声学首席顾问;在他的积极建议及推动下,我国环保部于2011年启动噪声地图试点项目,并召开全国噪声图技术及实践推介会,北京现已拿出专项资金用于10平方公里噪声地图的绘制。

  

康健(建筑声学与环境噪声控制专家)
 
康健 建筑声学与环境噪声控制专家

康健,清华大学建筑学学士、硕士,英国剑桥大学建筑学院博士,德国国家建筑物理研究所洪堡博士后,世界百强名校――英国谢菲尔德大学建筑学院正教授及副院长,主要从事建筑声学与环境噪声控制领域的研究。现为教育部长江学者、国家“千人计划”专家、哈尔滨工业大学建筑学院教授。

  在国际上首创了系统的长空间声学理论、城市声传播理论、声景观理论并研发出一系列绿色低噪声产品,有效推动了城市室内外声环境设计。先后主持参加了60余项由中国、英国、德国、美国等国家资助的研究项目,并作为注册工程师主持参与了60余项大型工程设计咨询项目。同时担任了世界环境声学联盟主席、欧洲声景联盟主席、欧洲声学学会噪声委员会主席,《欧洲声学学报》及《科技导报》等十余种国内外权威学术刊物的主编/编委,发表论文600余篇、30余次国际大会主题报告。因在声学领域的卓著贡献,他被授予英国廷德尔奖、英国劳埃德奖以及美国纽曼奖等90余项荣誉。

  浙江卫视的《中国好声音》火热荧屏,学者康健所研究的领域,也是打造好声音,他是在用科技的力量让我们日常生活的声环境悦耳、舒适、安全,打造出城市的好声音。

  身材高大、长相儒雅、说话语速略快,在一个秋高气爽的秋日,记者如约见到了教育部长江学者、国家“千人计划”入选者、中国科学院海外评审专家、哈尔滨工业大学建筑学院康健教授,与他一起走进声的世界,与他一同“欣赏”城市好声音。

  在非经典建筑声学领域发出中国声音

  上世纪80年代,伦敦地铁站发生的特大火灾由于声学问题造成大量死伤,这严重警示人们:经典声学理论并不适用于类似地铁站等非扩散空间的声学设计,可长久以来,相关声学理论的缺乏使得该难题悬而未解。

  1994年,正在英国剑桥大学马丁研究中心攻读博士的康健,决心要碰一碰这块“硬骨头”,和导师订下了这个论文题目。

  康健做事有着严谨的学者作风,他用按1∶16比例建造的地铁站模型做实际研究。不到两年半的时间,他建立了系统的长空间声学理论,导出的计算长空间混响时间的Kang公式现已在国际上被广泛应用,并撰写了该领域迄今唯一的研究专著《长空间声学:理论与设计导则》。当时动工的香港新机场地铁工程作为世界上最大的建设工程之一,首先用上了康健的长空间声学理论。

  此后的十几年中,伦敦、巴黎、布宜诺斯艾利斯、印度几个城市的地铁工程以及新西兰和澳大利亚的隧道工程都用上了他的长空间声学理论。

  非经典建筑声学领域的重大发现使他获得了美国纽曼奖章。

  从理论到《地下空间噪声控制标准》,再到后来的《地铁声学工程设计手册》,康健真正实现了长空间声学体系从理论到标准再到实践的完善。

  为了确定非声学空间声舒适的标准,康健基于交叉学科思想系统研究了商业、学习、休闲、医护等十余种建筑空间类型,在国际上建立了非声学空间的声舒适评价模型及设计框架并将其成功引入国内。其中大型公共就餐空间的语言清晰度预测模型首次针对此类空间建立了语言清晰度及声场计算机模型,为建筑设计提供了重要依据,被著名的《新科学家》杂志认为“给建筑设计带来了福音”。关于中国及希腊古剧场声学的研究亦得到该杂志的高度评价,并成功将研究结果应用于建筑设计。

  “十一五”期间,康健教授承担的国家重点项目子课题“城市地下空间噪音控制技术研究”对我国地下商业街的声学问题进行了系统研究,专著《地下空间声环境》即将由科学出版社出版,他也受邀在国内天津、哈尔滨、广州等城市的地铁工程项目中推广应用长空间声学理论,积极推进了其长空间理论在我国地铁工程中的应用。

  将绿色“声”活带给国人

  国外数据表明,噪声污染造成的损失占GDP的0.4%。1996年,欧洲率先发布噪声绿皮书,唤起了公众对噪声政策的探讨。2002年,欧洲发布指令性文件,将噪声地图的规范上升到法律层面。

  如何将高速发展的城市打造成一片片宁静的区域,康健始终在思索。

  内心的使命感驱使着康健加快步伐,他在理论上发展完善了噪声图计算技术,为噪声地图的绘制扎牢了根基。由他首创的城市辐射度理论,可“准确预测声场”,且发现了扩散界面效应。“准确预测声场”能直接发现噪声污染区域,对症下药,对“降噪”设计有相当大的意义。

  康健他们不仅发展了可视性的噪声图,还在发展城市声仿真可听化基础理论及技术,通过计算机模型模拟场景声环境,人们“带着耳机”即可虚拟听到周围的声音,仿佛身置其中,增强了公众体验感。

  由他主编的《工业噪声图工程导则》,为工业噪声图的实际绘制提供了模板,现已在全球普遍使用。

  大连、太原等城市先后聘请其为城市环境声学首席顾问,迈出了打造宜居“声”市的第一步。

  在他的积极建议及推动下,我国环保部于2011年启动噪声地图试点项目,并召开全国噪声图技术及实践推介会,北京现已拿出专项资金用于10平方公里噪声地图的绘制。

  好声音要配套好方法

  通过技术手段为城市降噪好比给城市 “降温”,如果一直降下去,城市不就“冷”了么?环境噪声控制的可持续出路究竟在哪里?

  对此,拥有多学科交叉工作经验和国际视野的康健认为:“声景不同于单纯噪声控制,要对人的心理、生理、声环境以及社会、审美、文化之间的关系进行综合研究。”

  泉水叮咚,虫唱鸟鸣,有人视其为大自然的给予,有人将其定性为城市中的噪声,而声景把环境声音视为“资源”而不是“废物”,并不单纯地判定声音好坏,而是从环境整体出发综合研究获得最优方案。康健告诉科技日报记者,能否利用好这些资源打造“绿色声景”,对于提高人居环境、促进城市与建筑的可持续发展有着极为重要的作用。

  善于多角度分析的康健创造性地建立了城市声景理论框架及评价模型并为此获得了英国声学学会廷德尔奖章及英国噪声协会约翰?康奈尔奖。他把“噪声环境”拓展到“整体声环境”,注重对由各种声音构成的“声景”的评价而非简单的物理噪声级,其英文著作《城市声环境》作为国际上该领域第一本专著,带领整个领域显著进步,为后来者指明了研究方向。

  由他组织的迄今世界最大规模的跨八国声景测试研究,将多学科的方法融于声学研究进行了系统分析,首次揭示了在城市开放空间中声景设计和噪声控制的本质不同,随后一系列里程碑式的成果为国际城市声景研究提供了理论基础,并形成了欧洲声景设计指南以及国际标准组织ISO声景标准的基础。

  理论转为绿色低噪声产品

  传统纤维吸声材料由于对人体具有危害而常被禁用。上世纪90年代时,康健在欧洲最大的建筑物理研究中心――德国国家建筑物理所工作期间,和同事们一起研发了无纤维低频吸声材料,包括有水幕层可连续清洗的气密性铝板吸声体等一系列新型产品。

  夏日炎炎,开窗户忍受噪声,不开窗忍受酷暑。康健发明的新型通风降噪窗可帮助你解忧。该窗户透明不影响采光,可在大面积开窗自然通风的同时有效隔绝来自外界的噪声,已被香港政府采用用于新建的住宅和大学校舍。

  而针对晚间休息需要,康健与其他公司合作研发的低噪声通风器通过小开口可让气流进入屋内、保证通风,同时有效隔绝噪声,现已在丹麦、波兰等国使用。

  他还利用声学干涉原理研制了埋在地面的超低高度环境噪声屏障,由于没有了视线的遮挡,可以有效地保护城市景观、自然景观及人文景观。

  以国际化视野培养创新型人才

  “康老师会给学生足够的发展空间,去做他们喜欢研究的方向。”博士研究生赵巍说。

  诚如赵巍所说,康健教授对学生的态度永远是:我能给他们什么,我能帮他们做什么。“顺着学生的思路走,鼓励个性化发展。”康健教授表示,是当年在剑桥大学导师的风格影响了他。

  2005年回国任教后,康健把“绿色”的建筑教育理念带给了青年学子。“研究引导”是现代建筑设计及教育的重要趋势之一,他结合我国特点,探讨了建筑设计过程与研究过程的关系,主持完成了一系列国际性科研项目并出版《建筑教育》一书。

  他在哈尔滨工业大学和天津大学给研究生开设“研究方法”课程,让中国学生真正地了解什么是建筑科学研究。课程中,康健建立了严密的建筑研究方法体系,通过帮助学生们找到兴趣点切入,用实际方法去论证自己的研究。“真正潜下心来去做一个研究大概1―2年,而最终成果是学生自己智慧的结晶。”康教授说,目前累计上课人数已达600人。

  康健教授还在哈工大建筑学院建立了海外学术交流基地,同英国谢菲尔德大学建筑学院的老师同学进行交流,拓宽国际化视野。基地成立2年来,已先后有3批20 多名教师及数十名研究生赴海外交流访学。在哈尔滨工业大学建筑学院,每年都会有一场声势浩大的学术交流的饕餮盛宴,为期一个月。

  康健教授有一个梦想,在打造“城市好声音”的同时,从影响600人开始,让中国学生真正了解建筑科学,让中国建筑作品乘着创新的翅膀飞得更高更远……

  稿源:《科技日报》五版 (2011-11-21) 本报记者:李丽云 实习生:闫 睿


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