《中国四大回音古建筑声学技艺研究与传承》

  

 《中国四大回音古建筑声学技艺研究与传承》

   1、基本信息:

  图书封面

  图书名称:中国四大回音古建筑声学技艺研究与传承  

  作者:吕厚均 俞文光 著

  图书类别:古建筑科学与文化

  出版社:时代出版传媒股份有限公司、安徽科学技术出版社

  出版时间:2017年6月

  ISBN编号:978-7-5337-6243-8

  2、书籍信息:

  作者简介:吕厚均,研究员,硕士生导师,1962年3月生,硕士,1984年毕业于黑龙江大学物理系,2017年12月调任齐齐哈尔大学,现为中国声学学会建筑声学分会理事,中国科学技术史学会物理学史专业委员会委员,黑龙江省自然辨证研究会副理事长。多年来一直从事古建筑声学研究工作,自1992年在古建筑声学方面曾主持完成国家自然科学基金1项、国家文化遗产保护领域科学和技术研究课题1项、黑龙江省自然科学基金项目2项,参加2项国家自然科学基金和1项省自然科学基金项目,多次参加我国四大回音古建筑声学效应物理机理研究,掌握了一套古建筑学声学的测试与分析方法,具有良好的研究基础,积累了一定的工作经验,首次采用现代分析测试仪器,对中国四大回音古建筑声学现象开展实验研究,逐一揭开了中国四大回音古建筑——北京天坛回音建筑、山西永济普救寺莺莺塔、重庆潼南(原四川潼南)大佛寺“石琴”和河南三门峡宝轮寺“蛤蟆塔”声学机理之谜,还发现命名了新的声学现象天坛对话石声学现象,并给出科学解释。还在1996年设计建造了冰质天坛回音建筑,再现了北京天坛声学现象。“天坛声学现象研究”成果1997年获得黑龙江省教委科技进步一等奖,1998年获得了黑龙江省科学技术二等奖,还得到国家自然科学基金委、国家文物局领导和有关专家学者的高度重视和肯定,国家自然科学基金委员会1995年第八期简报以“北京天坛声学现象研究取得突破性进展”为题全面介绍了天坛声学现象的研究成果,新华社、人民日报、光明日报、人民日报(海外版)、中国日报(英文版)、科技日报、中国科学报(海外版)等百余新闻媒体报报道了介绍这一成果,中央电视台还拍摄了专题片,引起海内外强烈的社会反响。1998年至2008年,作者研究组还进一步揭示了西安小雁塔、云南大理千寻塔和大理弘圣寺塔等叠涩密檐式古塔蛙声回音形成机理之谜,上述研究成果在《自然科学科学史研究》、《文物》、《中国科技史杂志》和《中国科学基金(英文版)》等学术刊物发表的相关论文30余篇,发表主要论文如下:

  [1] 吕厚均,姚安,张伟平,等.北京天坛声学现象三种机理解释比较研究[J].文物,2017,第4期(总第731期):88-96.

  [2] 吕厚均,俞文光,俞慕寒,陈长喜,樵卫新.西安小雁塔蛙声回声的发现及叠涩密檐式砖塔蛙声回声形成机理初探,中国科技史杂志,29(3):241-249,2008.

  [3] 吕厚均,俞慕寒,陈长喜,俞文光.大理弘圣寺塔蛙声回音的发现及其机理研究. 文物,总第627期,2008年第8期:89-94.

  [4] 吕厚均,俞慕寒,洪海,陈长喜,付正心,姚安.北京天坛声学现象的模拟试验研究. 文物,总第541期,2001年第6:91-96.

  [5] 吕厚均,俞慕寒,陈长喜,周克超,俞文光.中国四大回音建筑之一----四川石琴的频谱分析. 自然科学史研究, 18(2):128-1351999.

  [6] Yu WenguangLu Houjun ,zhou kechao.A New Discovery of the Templem of Heaven's Acoustic phenomena :The Dialogue Stone Phenomenon. Science Foundation in China 5 (1): 40-431997.

  [7] 俞文光,吕厚均,俞慕寒.大理千寻塔蛙声回音研究. 文物,总第505期,1998年第6:42-46.

  [8] 吕厚均,付正心,俞文光,周克超,穆瑞兰,贾陇生,陈长喜,景长顺,姚安.天坛皇穹宇声学现象的新发现. 自然科学史研究, 14(4):359-3651995.

  [9] 俞文光,吕厚均,周克超.天坛声学现象的新发现──对话石声学现象. 中国科学基金,199610(1):57-59.

  [10] 俞文光,周克超,付正心,吕厚均,贾陇生,穆瑞兰,陈长喜,景长顺,吴庚新,姚安,周庆生,王桂荃,孔繁勇,吴玲,袁兆晖.天坛声学现象研究.见:黑龙江省科学技术委员会,19965,1996)黑科成鉴字第047.(第四完成人 共15人)

  内容简介:

  本书《中国四大回音古建筑声学技艺研究与传承》获得2015年国家出版基金资助项目资助,是由中国科学院自然科学史研究所所长张柏春研究员、关晓武研究员和安徽科学技术出版社共同编撰首批出版“中国文化遗产丛书”的六本之一。

  在有着悠久历史的中华大地上华夏祖先为我们留下了众多的建筑文化遗产。中国古建筑文化遗产中有许多巧夺天工的杰作,回音古建筑就是其中璀璨的明珠。回音古建筑顾名思义就是具有独特、奇妙回声现象的古建筑。回音古建筑在我国建筑文化遗产中,堪称绝艺。现在,这种古代的绝艺,全国保留下来最著名的就是中国四大回音建筑。北京天坛回音建筑、山西永济普救寺莺莺塔、重庆潼南(原四川潼南)大佛寺“石琴”和河南三门峡宝轮寺“蛤蟆塔”是最著名的四处回音古建筑,并称为中国四大回音古建筑。她们以其精湛的建筑艺术和奇妙的声学现象名扬海内外,成为不可多得的中华古建筑瑰宝,值得我们倍加珍惜和保护,也需要我们努力发掘和研究。建筑文化遗产具有“不可再生性”。现实社会中已出现了由于对其科学内涵缺乏全面、深入的了解和认识,好心办坏事,造成珍贵建筑文化遗产“保护性破坏”的现象。因此,正确认识并深入发掘中国建筑文化遗产的科学和文化内涵,为科学保护、合理利用提供更多可靠的科学依据,就显得尤为重要,既有学术研究价值,又有实际应用价值。

  从1986年开始,本书作者项目组——黑龙江大学古建筑声学研究组就开始了中国四大回音古建筑声学机理的研究。在国家自然科学基金、国家文化遗产保护领域科学和技术研究课题、黑龙江省自然科学基金和黑龙江省教育厅科学技术研究项目的连续资助下,与山西大学、西安交通大学、中国科学院声学研究所、国家地震局工程力学研究所、哈尔滨理工大学、北京天坛公园管理处等单位合作,首次利用现代物理学方法和先进的建筑声学测试仪器,对中国四大回音古建筑蕴含的声学效应进行实验测试,开展实验研究,历时30年,克服了种种困难,根据回声定位法和声音的反射原理,从影响回音效果的结构参数、反射界面和材料性能等方面入手,通过对现场测试获得的声脉冲响应图的分析和模拟仿真研究,对四大回音建筑声学问题进行综合分析研究,发掘并深入分析研究回音古建筑,确定回音建筑的声学设计要点即回音建筑形制、布局的关键结构参数、反射界面和材料性能等指标,逐一揭开了四大回音古建筑声学机理之谜,还发现并命名了新的声学现象——天坛对话声学现象,并给出了科学解释。项目组还在1996年12月,设计建造了冰质天坛回音建筑,再现了北京天坛声学现象,证实了我们关于天坛声学实验研究成果是科学和严谨的。上述研究的部分成果于1992年和1998年分别获得了山西省和黑龙江省科学技术二等奖,还得到国家自然科学基金委、国家文物局领导和有关专家学者的高度重视和肯定。1995年,国家自然科学基金委员会1995年第八期简报以“北京天坛声学现象研究取得突破性进展”为题全面介绍了天坛声学现象的研究成果,新华社、人民日报、中央人民广播电台、中央电视台、光明日报、人民日报(海外版)、中国日报(英文版)、科技日报、中国科学报(海外版)、澳门日报、香港天天日报、香港星鸟日报等百余家新闻媒体报道介绍了这一科研成果,引起了海内外强烈的社会反响。  

  1996年5月31日,中央电视台《晚间新闻》报道了该研究成果,依据这一成果中央电视台还拍摄了系列科普专题片《古代声学现象及奥秘》中的两集,即揭秘与新发现(第一集)和再现回音现象(第二集),这是国家自然科学基金委与中央电视台合拍科普专题片首批十个选题之一,并在1997年7月至1998年4月多次在中央电视台一、二频道播出。中央电视台“科技博览”、“九州神韵”和“夕阳红”节目组还拍摄和编辑了《奥妙与再现(上、下)》、《天坛》和《逛晶城》等4部专题片。这些专题片为普及科学知识,启迪青少年关心和热爱科学,对青少年进行爱国主义教育,提供了生动的教材。  

  1996年5月31日,“天坛声学现象研究”成果通过了黑龙江省科委组织的专家鉴定。鉴定会由汤定元院士亲自主持,著名专家单士元、罗哲文、林文照、张开济、戴念祖等11名专家参加鉴定会,专家一致认为:该成果开拓了古建筑声学新的研究领域,为“科学保护、合理利用”我国回音古建筑提供了可靠的科学依据,对挖掘回音古建筑蕴藏的科学内涵,促进科技史与古建筑学研究的结合,弘扬中华民族的历史文化,有重要的现实意义和历史意义。“对话石”声学现象是对天坛古建筑声学效应的又一重要发现。在古建筑声学领域,该成果达到了国际先进水平,其中天坛“对话石”声学现象的发现及其声道研究,达到了国际领先水平。

  1998年至2008年,研究组还进一步揭示了云南大理千寻塔、大理弘圣寺塔和西安小雁塔等叠涩密檐式古塔蛙声回音形成机理之谜,并初步归纳出叠涩密檐式古塔产生蛙声回音的声学设计要点。2013年研究组又分别获得国家自然科学基金和国家文化遗产保护领域科学和技术研究课题的资助,又从建筑声环境设计和文化遗产挖掘保护等不同视角对北京天坛回音建筑开展多学科交叉的综合研究,以期为回音古建筑的发掘保护提供更多更可靠的科学依据。

  但是,以往关于中国四大回音古建筑声学机理和叠涩密檐式古塔产生蛙声回音声学设计要点的研究成果,均以论文的形式分散地发表在不同的学术期刊上。《中国四大回音古建筑声学技艺研究与传承》把这些分散的论述集中起来,将它们系统地融入一本书中,以便于从事古建筑声学、建筑文化遗产挖掘保护、科学技术史研究的专家学者和有关部门查考和利用,也便于有兴趣的读者学习、浏览。期待着本书能够成为科学保护、合理利用我国回音古建筑的科学依据,同时,也成为中国古建筑科学与文化的普及读物。这正是我们撰写本书的初衷。

  创新点:

  回音古建筑在我国建筑文化遗产中,堪称绝艺。中国四大回音古建筑是全国保留下来最著名的杰作。本书介绍了作者研究组30年揭示中国四大回音古建筑如何产生奇妙声学现象及叠涩密檐式古塔如何产生蛙声回音所取得的成果。

  作者所在的古建筑声学研究组首次利用现代物理学方法和先进的建筑声学测试仪器,对中国四大回音古建筑蕴含的声学效应进行实验测试,开展实验研究,根据声音的反射原理和回声定位法,从影响回音效果的结构参数、反射界面和材料性能等方面入手,通过对现场测试获得的声脉冲响应图的分析和模拟仿真研究,对四大回音建筑声学问题进行综合分析研究,发掘并深入分析研究回音古建筑,确定回音建筑的声学设计要点即回音建筑形制、布局的关键结构参数、反射界面和材料性能等指标,逐一揭开了中国四大回音古建筑声学机理之谜,还发现并命名了新的声学现象——天坛对话声学现象,并给出了科学解释,汤定元院士等著名专家一致认为:该成果开拓了古建筑声学新的研究领域,为“科学保护、合理利用”我国回音古建筑提供了可靠的科学依据,对挖掘回音古建筑蕴藏的科学内涵,弘扬中华民族的历史文化,有重要的现实意义和历史意义。项目组设计建造了冰质天坛回音建筑,再现了北京天坛声学现象,证实了我们关于天坛声学实验研究成果是科学和严谨的。1998年至2008年,研究组还进一步揭示了云南大理千寻塔、大理弘圣寺塔和西安小雁塔等叠涩密檐式古塔蛙声回音形成机理之谜,以期为回音古建筑的发掘保护提供更多更可靠的科学依据。

  本书是中国古建筑科学与文化的普及读物,期待着能够成为普及科学知识,启迪青少年关心和热爱科学,对青少年进行爱国主义教育的生动教材。

  图书获奖情况:

  本书《中国四大回音古建筑声学技艺研究与传承》获得2015年国家出版基金资助项目资助,是“中国文化遗产丛书”首批出版的六本之一。

  图书序言:

  前  言

  2013年初,到中国科学院自然科学史研究所,拜访好友、所长张柏春先生,交谈中聊起他们正在与安徽科技出版社筹划出版《中国文化遗产:技艺与传承》丛书,丛书选题对中国文化遗产的进一步挖掘和保护非常有意义且有实际应用价值。听后很受鼓舞,也很感兴趣。当时就介绍了我们研究组自上世纪80年代以来开展古建筑声学研究的情况,柏春所长认为很契合丛书的选题。这样就受邀成为丛书的备选题目。此后,在中国科学院自然科学史研究所关晓武先生的悉心指导下,完成了书稿的框架设计并撰写出了目录,于2014年6月通过了专家审核,成为丛书首批六个选题之一。丛书又于2015年3月获得2015年度国家出版基金项目的资助。

  建筑是形象化的文化载体,也是人类文明的有形体现。一国、一族的建筑承载了这国、这族的文化,也体现了该国、该族的文明。不同国家或同一国家不同民族都拥有自己国家或自己民族的文化,就是说不同国家或不同民族所拥有文化是有差异的。这种文化上的差异反映在建筑上就出现了不同国家或同一国家不同民族的差异化的风格各的建筑进而形成了当今世界不同的建筑体系

  建筑史又可视为形象化的、可触碰的文明史。中国古建筑有据可考的七千年的发展史就是中华民族一部可触碰的、形象化的华夏文明传承与发展的历史。中国古建筑之所以能够自立于世界民族建筑之林,并且在世界建筑史上占有十分重要的地位,是因为中国古建筑体系从形成、发展到成熟,始终拥有人类历史上一脉相承、最具鲜活力、唯一没有中断且集开放和包容于一体的中华文明作为依托和支撑,逐渐形成了以土木为主要建筑材料、以木构架为建筑的主要结构方式、院落式群体布局中轴对称、建筑装修与装饰丰富多彩的建筑特征,并发展成为世界上七个主要建筑体系中流传最广、延续时间最长、成就最为辉煌的建筑体系。

  在有着悠久历史的中华大地上华夏祖先为我们留下了众多的建筑文化遗产。中国古建筑文化遗产中有许多巧夺天工的杰作,回音古建筑就是其中璀璨的明珠,北京天坛回音建筑、山西永济普救寺莺莺塔、重庆潼南(原四川潼南)大佛寺“石琴”和河南三门峡宝轮寺“蛤蟆塔”是最著名的四处回音古建筑,并称为中国四大回音古建筑。她们以其精湛的建筑艺术和奇妙的声学现象名扬海内外,成为不可多得的中华古建筑瑰宝,值得我们倍加珍惜和保护,也需要我们努力发掘和研究。建筑文化遗产具有“不可再生性”。现实社会中已出现了由于对其科学内涵缺乏全面、深入的了解和认识,好心办坏事,造成珍贵建筑文化遗产“保护性破坏”的现象。因此,正确认识并深入发掘中国建筑文化遗产的科学和文化内涵,为科学保护、合理利用提供更多可靠的科学依据,就显得尤为重要,既有学术研究价值,又有实际应用价值。

  从1986年开始,我们——黑龙江大学古建筑声学研究组就开始了中国四大回音古建筑声学机理的研究。在国家自然科学基金、国家文化遗产保护领域科学和技术研究课题、黑龙江省自然科学基金和黑龙江省教育厅科学技术研究项目的连续资助下,与山西大学、西安交通大学、中国科学院声学研究所、国家地震局工程力学研究所、哈尔滨理工大学、北京天坛公园管理处等单位合作,首次采用现代分析测试仪器,对我国四大回音古建筑声学现象开展实验研究,历时十余年,克服了种种困难,逐一揭开了四大回音古建筑声学机理之谜,还发现命名了新的声学现象天坛对话石声学现象,并给出科学解释。我们还在1996年12月,设计建造了冰质天坛回音建筑,再现了北京天坛声学现象,证实了我们关于天坛声学实验研究成果是科学和严谨的。上述研究的部分成果于1992年和1998年分别获得了山西省和黑龙江省科学技术二等奖,还得到国家自然科学基金委、国家文物局领导和有关专家学者的高度重视和肯定。1995年5月,国家自然科学基金委员会1995年第八期简报以“北京天坛声学现象研究取得突破性进展”为题全面介绍了天坛声学现象的研究成果,引起海内外强烈的社会反响。1998年至2008年,研究组还进一步揭示了云南大理千寻塔、大理弘圣寺塔和西安小雁塔等叠涩密檐式古塔蛙声回音形成机理之谜,并初步归纳出叠涩密檐式古塔产生蛙声回音的声学设计要点。2013年研究组又分别获得国家自然科学基金和国家文化遗产保护领域科学和技术研究课题的资助,又从建筑声环境设计和文化遗产挖掘保护等不同视角对北京天坛回音建筑开展多学科交叉的综合研究,以期为回音古建筑的发掘保护提供更多更可靠的科学依据。

  但是,以往我们关于中国四大回音古建筑声学机理和叠涩密檐式古塔产生蛙声回音声学设计要点的研究成果,均以论文的形式分散地发表在不同的学术期刊上。从上世纪80年代至今,时间已经过去了30多年,现在《中国文化遗产:技艺与传承》丛书给了我们一个机会,让我们把这些分散的论述集中起来,将它们系统地融入一本书中,以便于从事古建筑声学、建筑文化遗产挖掘保护、科学技术史研究的专家学者和有关部门查考和利用,也便于有兴趣的读者学习、浏览。期待着本书能够成为科学保护、合理利用我国回音古建筑的科学依据,同时,也成为中国古建筑科学与文化的普及读物。这正是我们撰写本书的初衷。

  中国回音古建筑文化博大精深,由于作者才疏学浅,加之时间仓促,书中难免有疏漏、不妥甚至错误之处,敬请专家学者和广大读者批评指正。

  在本书的撰写过程中,曾得到中国科学院自然科学史研究所张柏春先生、关晓武先生以及清华大学科学技术史暨古文献研究所冯立昇先生悉心指导和帮助,借此机会致以诚挚的谢意。同时,本书能够得以顺利出版,还要感谢安徽科技出版社总编辑方菲女士,特别要感谢安徽科技出版社责任编辑王宜先生在本书定稿和出版过程中给予的诸多具体、有益的意见和建议,借此机会一并表示衷心的感谢。

                                                                                                    作者

                                                                                                 2017年6月

  图书插图配图

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