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高檔餐廳的聲學設計

餐廳中,往往由於人員眾多,又缺少任何聲學考慮,人聲鼎沸,聲環境極差。本文通過對一些學校食堂、社會餐廳的聲環境調查、測試和分析,對餐廳中存在的聲學問題進行了研究。主要內容包括:餐廳內人員噪聲水平與用餐人數的關係,影響餐廳聲環境的因素,多種改善餐廳聲環境的措施,天花吸聲處理對改善餐廳聲環境的重要性,以及餐廳不良聲環境對人們身心健康可能存在的潛在影響等等。呼籲餐廳設計和經營者重視餐廳的聲環境問題,改善大眾餐飲文化的環境品質。

餐廳不僅是人們進餐的場所,同時也是重要的社交場所和公眾彙集的地方。在餐廳中,人們不但在吃,同時還在說。在餐廳里舉辦宴會、婚禮、總結會時,還常常會有講話發言、音樂演奏和歌舞表演等。大多數餐廳經營管理者着重於美食、營養和華麗裝修,聲環境很少被考慮,進餐者在獲得味覺和視覺的享受時,聽覺卻在遭受蹂躪。餐廳里人聲嘈雜、噪聲鼎沸,使人很不舒適,這樣的聲環境嚴重地干擾了進餐者彼此間的交流,使人們聽不清主持人的發言,聽不清背景音樂,餐廳中的噪聲是一場無形的災難。

餐廳的聲環境不僅與以人為主的聲源有關,而且與餐廳的體形、裝修等建築聲學因素密切相關,科學地對餐廳進行吸聲處理,可以大大降低餐廳的嘈雜程度,提高音質,改善用餐的聲環境。

餐廳聲環境是一種由講話聲、餐具碰撞聲、設備噪聲混合而成的持續的背景聲,對進餐者的心理和生理都會產生影響。萊曼(Lehmann)曾對不同聲級噪聲對人體的影響進行了研究和總結,並將結果分為四個噪聲品級,如表1所示。

噪聲對人身健康的影響 表1

噪聲品級 對人的影響 造成的損害
第一噪聲品級L=30-65dB(B) 影響程度僅限於心理 不舒適的感覺;受到干擾的感覺;厭煩的感覺;易怒;被噪聲激怒;不能集中精力從事腦力勞動;課堂講課或作報告接收的信息量降低;工作能力受損,昏昏欲睡。
第二噪聲品級L=65-90dB(B) 心理影響大於第一品級,另外還會影響植物神經的活動 唾液分泌減少;胃蠕動頻率及幅度增加;心臟悸動量減少(心理壓力減少的表現);血管收縮,動脈末梢的血液阻力增大;脈衝波增加;呼吸加快(新陳代謝加快);顱內液壓增高;腦電波頻譜中低頻成分加大;大腦皮層功能受到抑制;大腦下皮層功能受到刺激;瞳孔擴大;內分泌系統反應。
第三噪聲品級L=90-120dB(B) 心理影響和植物神經的影響均大於第二品級 有造成不可恢復的聽覺機構損害的危險。
第四噪聲品級L>=120dB(B) 經過相當短的聲衝擊后,就必須考慮內耳遭受的永久性損傷。

使用的噪聲計量方法是B計權聲級,是參考70方等響曲線的計權聲級,與常用的參考40方等響曲線的A計權聲級相比,在小於500Hz的低頻部分有更大的權重,在500-2000Hz以語言為主的頻率範圍內,B計權聲級與A計權聲級的結果是相近的。本文對餐廳聲環境的測量與研究都是基於A聲級的。

由萊曼的研究可以看出,當餐廳嘈雜聲高於65dB(A)時,除了對人的心理產生影響以外,還對人體的生理產生影響,並影響到消化系統。有研究指出,當噪聲達到80dB(A)時,對人的消化系統會產生明顯的影響。

人的正常談話聲為70dB(A)左右,當環境噪聲增大時,人們就不得不提高音量或縮短談話距離。表2表示了噪聲對語言的干擾情況。

噪聲的語言干擾及與滿意可懂度正常講話的最大距離關係 表2

語言干擾級dB(SIL) 35 40 45 50 55 60 65 70
滿意可懂度正常講話的最大距離(m) 7.5  4.2 2.3 1.5 0.76 0.47 0.25  0.13
提高講話的滿意可懂度的談話最大距離(m) 15  6.4 4.6 2.6 1.5 0.85 0.50 0.26

註:語言干擾級是背景噪聲在500Hz、1000Hz、2000Hz、4000Hz四個頻率聲壓級的算術平均值。

餐桌上的交談,人們總是希望互相聽清對方,但又不希望本桌上的交談內容被臨近的餐桌聽到。餐廳中嘈雜的聲音對聽清講話是不利的,但對保障交談的私密性又有幫助。因此,過於吵鬧的用餐環境肯定是令人不愉快的,而安靜得能清楚地聽到別人的交談也會有不舒適感。在中式餐廳中,主要問題是過於吵鬧,幾乎沒有因過於安靜而造成不舒適的情況。餐廳背景噪聲在50-60dB時,由語言干擾級圖表可以看出,對1m以外的交談者有很好的掩蔽作用,有利於私密性。當嘈雜聲超過70-75dB以後,近距離也無法正常交談,1m以內的交談必須提高音量,1m以上時甚至需要喊叫。在背景噪聲處於65dB左右時,為了保證正常的交談,人們要麼拉近距離,要麼提高音量。根據以上分析,可以看出餐廳中比較理想的背景噪聲水平應處於50-60dB。

測試是在中午就餐高峰時進行的,由於餐廳內局部聲音變化比較大,因此測點選擇在距離人群較遠的角落,並採用了16秒的Leq平均。三個學生餐廳的基本建築情況如表3:

清華大學校內三個學生餐廳基本情況表 表3

餐廳情況 十四餐廳 七餐廳 九餐廳
體形  橢圓形穹頂 方形圓柱穹頂 方盒形
內裝修情況 水泥抹面,塑料椅 水泥抹面,塑料椅  穿孔板吊頂,塑料椅
建築面積 約700 m2 約500 m2 約550 m2
體積 約4000 m3 約3000 m3 約2200 m3
座位數  滿552座 滿370座 滿500座
無人就餐時背景噪聲 69dB(A) 65dB(A) 60dB(A)

就餐高峰情況

人數 550人 370人 580人(站立就餐80人)
人數體積密度 7.3m3/人 8.1m3/人 3.8m3/人
嘈雜聲級 76dB(A) 76dB(A)  75dB(A)
混響時間(500Hz) 7s 6s 1.6s

餐廳中的噪聲情況與餐廳本身的噪聲(空調、風機、器具、廚房傳來的噪聲等)、室內裝修、用餐人數都有關係。餐廳營業開始時,室內噪聲主要來源於設備噪聲,形成穩定的背景噪聲,多在大約50dB左右,背景噪聲超過70dB時,餐廳經營者可能會考慮自行治理。

餐廳中嘈雜聲的變化可以分為四個階段。第一階段:安靜階段。用餐開始時,進入餐廳的人流比較稀疏,由於餐廳尚比較安靜,用餐者會有意識地小聲說話以免被房間中其他人聽到,大家都下意識地維護這種安靜的局面,這一階段的噪聲水平一般在50dB以下。第二階段:舒適階段。隨着用餐者不斷地進入,人的嘈雜聲增多了,掩蔽了房間中遠處用餐者的談話,人們的交談自然就放鬆了,環境變得更加舒適了,這一階段的噪聲水平一般在50~60dB左右。第三階段:膨脹階段。人數繼續增多,大量的講話者使餐廳中背景噪聲升高,當背景噪聲升高到65dB左右時,所有用餐者都會因背景噪聲的干擾而被迫提高嗓音,背景噪聲進一步提高,餐廳迅速吵鬧起來,環境變得非常不舒服,這一階段變化非常迅速,因此稱為膨脹階段。第四階段:持續階段。在這一階段,嘈雜聲的聲級不再因人數增加而無限制地增加,而是持續在一個穩定的水平。這一階段主要是由於人們在高噪聲條件下為了交談,必須在音量不提高的情況下拉近互相的距離(向對方探一下身子或將座椅拉近),或者放棄那些可講可不講的談話,待到噪聲稍有降低時下意識地見縫插針地講上一兩句。這種持續噪聲一般會維持在75dB左右,如果噪聲再大的話,講話者只能放棄正常的講話,甚至因此提出抗議。

餐廳噪聲水平的增長變化既與人的心理因素有關,也與房間裝修的聲學條件有關。

從心理角度講,本能地維護語言私密性表現在第一階段,即安靜階段;在噪聲適中時,如果人們偶爾能夠聽清遠處講話的內容,自己的講話時機會下意識地避讓,這是維持第二階段——舒適階段的主要原因;隨着人數不斷增加,遠處講話者的聲音大量傳過來,形成沒有任何可懂信息的混響聲,人們無法有意識地迴避干擾,而是提高音量讓同桌的人聽懂自己,這又會對遠處的用餐者造成混響聲,再次影響到別人,聲音攀比式上升,形成雞尾酒會效應,出現迅速膨脹的第三階段。

人們在餐廳中進行正常交談的噪聲干擾心理承受水平可能在75dB左右。三個被測餐廳均發現噪聲達到75dB左右時,將不再隨人數增加而增加。當人們有能力自行調節講話音量、講話時機、講話距離等因素時,會下意識地通過調節以保證談話的正常進行,這種調節的群體表現是噪聲出現穩定值,這一數值可能是人們在群體場合對背景噪聲的心理承受極值。在吵鬧的餐廳中,人們依靠這種自發的調節和群體承受力控制着持續階段的聲環境。

從裝修的聲學條件來講,理想效果是通過聲學裝修將餐廳室內噪聲控制在舒適階段,並儘可能防止出現膨脹階段。吸聲處理可以降低房間表面的聲反射,降低室內混響時間,進而降低嘈雜的環境聲。但簡單地在餐廳內加入吸聲材料不見得就可以獲得滿意的效果。吸聲過多,使餐廳常處於安靜階段,會使人有空曠、寂寥的無助感,不能獲得溫暖、親切的舒適感。有一定量吸聲,雖然對維持舒適階段有一定幫助,但人數增加造成背景聲級突破到膨脹階段的65dB后,聲環境會迅速惡化,進入持續階段。雖然存在吸聲處理,能夠降低部分環境聲,但是聲源是存在心理因素的人,持續的噪聲依然會保持在75dB左右,吵鬧的環境改進不大。

對於控制膨脹階段的出現,餐廳在吸聲設計時,要考慮房間的混響半徑。混響半徑以內,聲音以直達聲為主,混響半徑以外,以混響聲為主。沒有室內隔斷、缺少吸聲的大房間混響半徑較短。在混響半徑以外,人們聽到的是混響聲,無法了解內容,聽覺系統將其作為噪聲處理,造成談話音量提高。控制混響半徑可以控制混響聲的範圍,控制膨脹階段。混響半徑受到餐廳體積、總表面積和房間總吸聲量的影響,數值最好與餐桌的大小、座位的布置、用餐者所佔面積等相適應。混響半徑過小,人數較多時會出現嚴重的雞尾酒會效應(膨脹階段);混響半徑過長,遠距離的講話容易聽清,使人不敢放聲說話。

餐廳中最重要的吸聲表面是吊頂,因為不但面積大,而且是聲音長距離反射的必經之地。如果吊頂是水泥、石膏板、木板等硬質材料,聲音將會衰減較小地反射到房間中的各處,形成嘈雜聲。使用高效率的吸聲吊頂,如穿孔鋁板、礦棉吸聲板、木絲吸聲板等時,反射到其他區域的聲音要少得多,遠離講話者的聲級將迅速下降。除了吊頂進行吸聲處理以外,牆面吸聲(如吸聲軟包、木質穿孔吸聲板等)、厚重的吸聲簾幕,綢緞帶褶邊的桌布,軟座椅等都能產生有效的吸聲。但與吊頂相比,其他部分吸聲的面積偏小,而且受到各種條件的限制,比吊頂吸聲的效果差一些。

在餐廳中加入矮牆隔斷,有利於提高房間總表面積,進而使混響半徑增長,也有利於阻擋部分直達聲。矮牆隔斷必須與吸聲吊頂同時使用才會改善混響半徑,進而減少遠處傳來的混響聲,防止人群產生越來越高的嘈雜聲。矮牆隔斷設計高度在1.3m左右即可,與人們坐高接近,為了有良好的視線效果,矮牆隔斷上部可以是玻璃或半鏤空的。

餐廳較為理想的吸聲處理指標是混響時間控制在1.5s以內,如有節目演出的情況應盡量控制在1.2s左右。對於面積很大的餐廳,混響時間可以長些,但建議最長不要超過2s。混響半徑的設計目的是防止出現嘈雜聲膨脹式地增長,建議混響半徑控制在2-3桌的距離尺度範圍內。合理的吸聲和混響半徑設計可以將餐廳的聲環境控制在膨脹階段之前或初期,背景噪聲低於60dB。

雖然用餐者的講話聲是餐廳中主要的噪聲來源,有時廚房或設備的噪聲也令人們煩惱。尤其是坐在送菜口或空調機附近的人們。在送菜口的通道出口處應設置一道門,如有可能,送菜通道應採用迂迴形式,並使用吸聲吊頂。另外選擇低噪聲空調、排風扇等設備,並進行彈性安裝,有利於防止設備噪聲或結構產生振動輻射噪聲。

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