建筑物的声音

在一般情况下，建筑物发出的噪声很小，而且大多淹没在城市的喧嚣中，从不引人注意。不过，例外情况在所难免，在世界上，有的建筑物会“不甘沉默”地发出一些声音。这究竟是怎么回事呢?

　　

　　风吹出高楼的“口哨声”

　　

　　20世纪90年代初，纽约警方不断接到居民投诉，说他们休息或工作时，不时被一种尖锐的口哨声所困扰，夜深人静时，这种声音令他们头皮发麻。

　　纽约市环保局人员参与警方调查时，走访了百余户市民，证实投诉属实。遗憾的是，他们很久未找到噪声源。在一次例行巡逻中，周围突然回荡起尖锐的口哨声，他们立即循声前进，直到被引上曼哈顿区一幢竣工不久的大楼拱顶，被那里的凄厉叫声震得头像炸开般疼痛，才断定大楼拱顶是恼人噪声发源地。

　　在英国曼彻斯特市中心，耸立着171米高的“比瑟姆塔”，自从塔顶14米高的“叶片”雕像竣工后，当地居民抱怨“口哨声”太强的投诉逐渐增多。在刮大风的日子里，玻璃和不锈钢制成的“叶片”，带动周围空气以数千赫兹的频率往复振动，吵得人不得安宁，而建筑师一时也拿不出解决办法。

　　研究者指出“比瑟姆塔”等大楼既不是第一幢，也不会是最后一幢能“吹口哨”、产生高噪声的建筑物，因为建筑物噪音的产生原因复杂；这种声音，不仅会因为风，也可能因为水。

　　

　　水涨出小木屋的“鬼叫”

　　

　　2002年夏季，重庆市丰都县暨龙乡村民，个个被小木屋中的怪叫声吓得夜不能寐。因为每当子夜降临，村民向正银家无人居住的小木屋里，就传出阵阵沉闷的叫声，像是转动辘轳产生的吼叫；又像人大口大口喝水时产生的咕噜声，夜夜如此。这令村民们毛骨悚然。

　　对四川地质情况了如指掌的谭开鸥，系南江地质队老勘察队员、高级工程师。她不信邪，决心揭开其谜底。为此，她和志愿者彭亚明等人赶到暨龙乡走访调查。首先确定那里地貌系石灰岩结构，容易形成地下暗道、溶洞。而向正银家农田旁5个深不见底的水洞，正是水文地质学上的“落水洞”，地面水经过“落水洞”流入地下。当村民说到落水洞下方几百米处的小水塘，每天夜间按时涨水时，谭开鸥心中已基本有数了。为了探明原因，他们连续守夜，结果发现小木屋一出现怪叫声，小池塘就涨水，夜夜如此。

　　原来，落水洞和小池塘下面有暗道相连，暗道使落水洞、小水塘构成一个天然虹吸系统。所以，落水洞水位升高到一定位置后，就被吸进小池塘，从而将暗道里空气挤出，引起振动，振动波沿着另外一条裂缝传进小木屋时，发出怪叫声。真相大白后，笼罩在这里的恐怖气氛随之烟消云散了。

　　

　　研究建筑物发声的秘密

　　

　　若干年前，维也纳研究人员用风洞检测一座新大楼结构的稳定性时，偶然听到恼人的口哨声。因为这座大楼平时波浪不惊、毫无异常，只是在风速超过55千米／小时，才发出令人烦恼的啸叫声。

　　这时，塔楼外专供维修人员使用的金属格栅走道成了噪声源。它发出了2000～2500赫兹的口哨声。除风速外，风向因素也很重要。当风向与筛网平面成0～15度角、即演奏长笛的角度吹过时，大楼啸叫加剧。由此可知，高楼噪声的大小与风速、风向、建筑物设计的形状、外部环境都有关系。后来的研究证实，大楼产生的噪声，与人们吹空啤酒瓶的道理相同。

　　因为我们吹空啤酒瓶时，扰乱了瓶口边沿空气的正常流动，这就在瓶颈处制造了一个个气体漩涡。漩涡的振荡频率与瓶颈大小、风速均有关。用力吹瓶口，风速增大，在瓶颈中形成的漩涡加强，一旦其振动频率和瓶腔的固有频率一致，产生共鸣腔后，瓶子发出的叫声最强。

　　荷兰的博临展览馆也是有名的噪音建筑物。这个展览馆有一堵长长的、具有倾斜角度的金属格栅后墙，格栅后墙用长9厘米、宽4厘米小格子编制而成。只要当地刮起72千米／小时以上的大风，且风向与后墙走向一致时，它就发出很大的嚎叫声，像有人对着你耳朵吹口哨。可见，展览馆的格栅后墙是噪声源。

　　建筑学家认为，高楼上的气窗、格栅、栏杆和有规则间隔的结构相当于瓶颈，它们制造出的气体漩涡是产生噪声的根源。有时即便没有形成共鸣腔，那振动也依旧吵得人心烦。

　　

　　消除噪音方法多

　　

　　风噪声专家戈利亚尔指出，解决这类问题时，须找到漩涡的来源和共振腔的位置，打破二者之间的固有联系。风洞试验揭示，最简单的做法是改变风速和风向，以避免漩涡形成，避免产生任何形式的共振。不过建筑物吹口哨的原因复杂，除风速风向外，格栅大小、金属构件表面是否光滑、在背风处形成的漩涡、建筑物上的凸起物如烟囱，均能制造强大噪声。其中，单调声源比交混在一起的声音，更令人烦躁不安。

　　现在，人们还没找到绝对有效的办法，来避免大楼产生的噪音。因为对一幢大楼有效的办法，对另一幢大楼可能是麻烦。如某些建筑物的格栅间隔，由40毫米改成31毫米，格栅上金属杆宽度从1．5毫米增加到1．8毫米后，风速必须大到130千米／小时才产生噪音，而这种情况约50年才出现一次。而对另一类建筑物来说，格栅必须全部拆除，噪音才可能消除。

　　综上所述，我们不难明白，建筑物吵人的原因，不全在于大楼造得多、造得高，也不全在于大楼经常暴露在强风中。有时，建筑物所在的环境，为节约用电而安装的遮阳篷气窗、金属件，甚至建筑物地下或旁边的水文地质特征，都可能成为建筑物“吹口哨”的由头。要彻底根除建筑物引发的噪音，还需要人们想出更多的办法。

　　[责任编辑]李　金