鐘 丹 周擁軍

(湖南城市學(xué)院建筑與城市規(guī)劃學(xué)院，湖南 益陽(yáng) 413000)

?

談城市住宅聲環(huán)境污染與控制★

鐘 丹 周擁軍

(湖南城市學(xué)院建筑與城市規(guī)劃學(xué)院，湖南 益陽(yáng) 413000)

論述了城市住宅噪聲污染的主要原因，根據(jù)相關(guān)環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn)，從居住區(qū)總體布局、設(shè)置隔聲屏障、建筑圍護(hù)部件隔聲、吸聲等方面，闡述了城市住宅噪聲污染的控制措施，有利于為城市居民營(yíng)造一個(gè)安靜祥和的生活環(huán)境。

城市住宅，噪聲污染，隔聲屏障，居住區(qū)

0 引言

人們所處的環(huán)境是離不開(kāi)聲音的。這些聲音中有些是人們所要的、想聽(tīng)的，如人們之間相互交談或是音樂(lè)欣賞，但有些聲音則是不愿意聽(tīng)的，這些聲音會(huì)干擾或影響人們的生活或工作，因此被稱(chēng)作為“噪聲”。噪聲污染對(duì)人體的危害是非常嚴(yán)重的，它與空氣污染、水污染以及垃圾被稱(chēng)為全球四大環(huán)境污染。隨著生態(tài)環(huán)境的日益惡化，人們對(duì)自己所處的環(huán)境問(wèn)題越來(lái)越重視，對(duì)空氣污染、水污染及垃圾等的處理均有了很大的改善，而噪聲污染的控制卻并不明顯。因此，噪聲污染的改善已成為了亟待解決的重要問(wèn)題。

1 城市住宅噪聲污染的主要原因

導(dǎo)致城市住宅噪聲污染的原因有很多，主要?dú)w納于以下幾個(gè)方面：

1)城市交通噪聲日趨嚴(yán)重。

交通噪聲主要指交通運(yùn)輸工具，如飛機(jī)、火車(chē)、汽車(chē)及輪船等在飛行或行駛中所產(chǎn)生的噪聲。在所有交通運(yùn)輸工具中，影響最為廣泛的是機(jī)動(dòng)車(chē)輛運(yùn)行時(shí)所產(chǎn)生的噪聲。由于人們生活水平的提高，城市機(jī)動(dòng)車(chē)輛數(shù)量倍增，交通干線迅速發(fā)展，交通噪聲日益成為了城市的主要噪聲。測(cè)量結(jié)果表明，車(chē)速為50 km/h～100 km/h時(shí)，在距離交通干線中心15 m處，重型卡車(chē)為80 dB～90 dB，中型或輕型卡車(chē)為70 dB～85 dB，小客車(chē)為65 dB～75 dB。當(dāng)車(chē)速加倍，交通噪聲平均增加7 dB～9 dB。

2)住宅墻體、樓板等圍護(hù)結(jié)構(gòu)隔聲質(zhì)量較差。

對(duì)于住宅墻體，傳統(tǒng)使用的是普通240 mm厚粘土磚墻，其隔聲量約為53 dB，隔聲效果比較理想。但由于粘土磚的燒制破壞了大量耕地，因此禁止使用粘土磚，轉(zhuǎn)而采用新型的輕質(zhì)墻體。目前，大量使用的新型墻體大致可以分為三大類(lèi)型：砌塊型、空心板條型和輕鋼龍骨型。由于這些材料自重小，不如傳統(tǒng)墻體厚重嚴(yán)密，根據(jù)質(zhì)量定律R=20lg(fm)-48可知，墻體受到聲波激發(fā)所引起的振動(dòng)與其質(zhì)量有關(guān)，墻體的單位面積重量愈大，透射的聲能愈少，則墻體的隔聲效果愈好[1]。因此，新型墻體的隔聲效果均不理想。

現(xiàn)階段消費(fèi)者所使用的商品住宅中，采用的一般是110 mm厚的鋼筋混凝土樓板，水泥砂漿找平后，樓板的計(jì)權(quán)標(biāo)準(zhǔn)化固體聲級(jí)約在80 dB(A)，住戶(hù)裝修時(shí)如選用的地板面層材料為實(shí)木地板，可以達(dá)到65 dB(A)左右，基本能達(dá)到隔聲要求，但是如果選用的材料是硬質(zhì)材料，如面磚等，也只能維持在80 dB(A)左右，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了現(xiàn)行規(guī)范中所要求的聲壓級(jí)宜不大于75 dB的規(guī)定。

3)住宅配套設(shè)備噪聲影響較大。

現(xiàn)代居住區(qū)內(nèi)的固定設(shè)施如水泵房、鍋爐房、電梯、空調(diào)外機(jī)、發(fā)電機(jī)、通風(fēng)機(jī)及供暖機(jī)組等設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)所造成的噪聲干擾也相當(dāng)普遍，尤其是這些設(shè)備中有些在運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生了較大的振動(dòng)聲，如供暖機(jī)組、發(fā)電機(jī)等。對(duì)于這種由于過(guò)大摩擦或振動(dòng)而激發(fā)的固體聲，在隔聲處理時(shí)是比較麻煩的。

4)住宅區(qū)周邊環(huán)境噪聲“擾民”不容忽視。

住宅區(qū)周邊還會(huì)有一些環(huán)境噪聲對(duì)住戶(hù)造成較嚴(yán)重的影響。這類(lèi)噪聲多以生活噪聲為主，如居民室內(nèi)家用電器直接造成的室內(nèi)噪聲。當(dāng)然還包括一些工地施工噪聲、商住樓商鋪及門(mén)面夜間營(yíng)業(yè)所產(chǎn)生的喧囂聲。雖然這些噪聲的影響范圍不及交通噪聲，強(qiáng)度也比不上工業(yè)噪聲，但其“擾民”的效果卻不容忽視。

2 相關(guān)的環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn)

環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn)是指從保護(hù)人群健康和生存環(huán)境入手，對(duì)噪聲容許范圍所作的一系列規(guī)定。該標(biāo)準(zhǔn)的制定原則，應(yīng)從保護(hù)人的聽(tīng)力、睡眠休息、交談思考等方面出發(fā)，應(yīng)具有先進(jìn)性、科學(xué)性和現(xiàn)實(shí)性。環(huán)境噪聲基本標(biāo)準(zhǔn)是環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn)的基本依據(jù)。

我國(guó)所制定的GB 3096—2008聲環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定城市區(qū)域各類(lèi)聲環(huán)境功能區(qū)應(yīng)適用表1規(guī)定的環(huán)境噪聲等效聲級(jí)現(xiàn)值[2]。

表1 環(huán)境噪聲現(xiàn)值 dB(A)

對(duì)于住宅室內(nèi)的隔聲要求，在GB 50118—2010民用建筑隔聲設(shè)計(jì)規(guī)范中對(duì)住宅內(nèi)臥室、書(shū)房及起居室的允許噪聲級(jí)的相關(guān)規(guī)定[3]如表2所示。

表2 室內(nèi)允許噪聲級(jí) dB

3 城市住宅噪聲污染的控制

噪聲的傳播一般分為三階段：首先是從噪聲源發(fā)出，經(jīng)傳播媒介(空氣或其他固體材料)到達(dá)接受者的耳朵?？刂圃肼暤脑砭褪菑慕档吐曉础⑾拗苽鞑ゼ奥?tīng)力保護(hù)三方面著手[4]。在上述措施中，如從噪聲產(chǎn)生的源頭控制噪聲的確是最根本的措施，但人們卻很難對(duì)噪聲源進(jìn)行根本行之有效的改造，對(duì)于接受者進(jìn)行保護(hù)的措施(如佩戴耳塞等)也相對(duì)較直接簡(jiǎn)單。所以，控制噪聲往往是從限制其傳播方面做文章。

3.1 居住區(qū)總體布局

在居住區(qū)總體規(guī)劃中，應(yīng)盡量使城市住宅區(qū)遠(yuǎn)離噪聲源和高噪聲區(qū)，如重工業(yè)區(qū)等；居住區(qū)不宜緊鄰交通干線(包括機(jī)場(chǎng)和航線、鐵路線等)；臨街建筑的功能用房宜合理布置，可利用商店等公共場(chǎng)所做臨街建筑，削弱噪聲對(duì)居住區(qū)的影響，如益陽(yáng)市“銀色現(xiàn)代城”小區(qū)在布局時(shí)將“喜盈門(mén)”家具廣場(chǎng)設(shè)計(jì)在住宅區(qū)外側(cè)，緊鄰益陽(yáng)大道，減輕了交通噪聲對(duì)該小區(qū)的影響。

當(dāng)居住區(qū)臨近城市交通主干道時(shí)，我們應(yīng)注意讓住宅區(qū)與聲源保持必要的距離。根據(jù)測(cè)試結(jié)果可知，如果接受點(diǎn)與干道距離超過(guò)15 m，當(dāng)距離增加1倍時(shí)，噪聲級(jí)約降低4 dB。如果在臨近交通干道的建筑物前坪設(shè)置大片草坪綠地或由高大常綠喬木和灌木叢組成的綠化帶，這種做法不僅有利于美化環(huán)境、凈化空氣，還有助于減弱城市噪聲的干擾。長(zhǎng)沙市寧鄉(xiāng)縣“綠地中央花園”住宅小區(qū)緊鄰城市主干道——二環(huán)路，該道路限速60 km/h，路面平整，路況良好，交通流量較大，且包括部分過(guò)境車(chē)輛，因此所產(chǎn)生的交通噪聲比較嚴(yán)重。為了避免交通噪聲對(duì)居民生活的影響，小區(qū)布局強(qiáng)調(diào)了住宅與道路之間的距離：首先，將商業(yè)建筑(飯店、足浴城等)布置于小區(qū)前方，臨近主干道設(shè)計(jì)；其次，在住宅區(qū)與二環(huán)路之間通過(guò)大尺度的室外廣場(chǎng)及大片綠化來(lái)降低交通噪聲對(duì)住宅區(qū)的影響(如圖1，圖2所示)。

3.2 設(shè)置隔聲屏障

設(shè)置隔聲屏障也是一種能有效減輕噪聲對(duì)住宅影響的措施。隔聲屏障的作用主要是用來(lái)遮擋聲源至接收點(diǎn)之間的直達(dá)聲。當(dāng)聲源與接受點(diǎn)之間無(wú)障礙物時(shí)，聲波從聲源直接傳到接受點(diǎn)。當(dāng)兩者之間設(shè)置隔聲屏障后，聲波從聲源到接受點(diǎn)的傳播方式就變成了以下三種：

1)越過(guò)屏障頂部的繞射。2)穿過(guò)隔聲屏障的透射。3)聲波遇到屏障后的反射。

隔聲屏障的作用就是阻擋直達(dá)聲、隔絕透射聲，并衰減繞射聲。當(dāng)聲波傳播到隔聲屏障的壁面上時(shí)，在隔聲屏障的邊緣處產(chǎn)生聲音的繞射(衍射)現(xiàn)象。聲音從屏障頂部繞射到接受點(diǎn)，在屏障背后形成聲影區(qū)和聲波直達(dá)區(qū)，位于聲影區(qū)內(nèi)的接受者能感受到噪聲強(qiáng)度有了明顯的衰減，這就是隔聲屏障的隔聲原理。除了專(zhuān)業(yè)制作的聲屏障外，我們還可以利用土坡、山體或者對(duì)隔聲要求不高部分建筑來(lái)作為防噪屏障。

3.3 建筑圍護(hù)部件隔聲、吸聲降噪

由單一勻質(zhì)材料及單層結(jié)構(gòu)做成的輕質(zhì)墻體，計(jì)權(quán)隔聲量普遍低于40 dB，因此分戶(hù)墻不宜采用輕質(zhì)墻體。如果要使用輕質(zhì)墻體作為分戶(hù)墻，為保證隔聲性能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，則需要采用雙層墻或復(fù)合結(jié)構(gòu)。如果室內(nèi)的隔墻采用輕質(zhì)墻體的話(huà)，就需要采用增加內(nèi)部空腔厚度、填充多孔吸聲材料及增加板材層數(shù)等方式提高輕質(zhì)隔墻的隔聲效果(如圖3所示)。我們不能為了追求減輕墻體重量而對(duì)于隔墻的隔聲要求不重視。

樓板撞擊聲隔絕是住宅隔聲中棘手的問(wèn)題，多年來(lái)無(wú)法解決。隨著人民生活水平的提高，采用“浮筑樓面”的構(gòu)造被廣泛接受。 “浮筑樓面”即是在結(jié)構(gòu)層找平后鋪設(shè)彈性材料的墊層，如礦棉等，再將剛性樓面鋪設(shè)于彈性墊層上(如圖4所示)。由于樓面與主體結(jié)構(gòu)間無(wú)剛性連接，聲音的傳播途徑受到了影響，固體傳聲被大大緩解，從而達(dá)到隔聲效果。實(shí)踐表明，采用該做法，降噪效果能達(dá)到10 dB～18 dB。

建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)中門(mén)和窗是隔聲相對(duì)薄弱的部位。因?yàn)殚T(mén)窗的面密度都比較小，門(mén)和窗周邊的縫隙也是傳播空氣聲的重要途徑，且門(mén)窗因?yàn)槿藛T通行或通風(fēng)等原因需經(jīng)常開(kāi)啟，因此門(mén)窗的隔聲比較難以處理。對(duì)于門(mén)的隔聲我們往往需要采用面密度較大的材料，對(duì)其周邊縫隙孔洞進(jìn)行封閉處理。而對(duì)于窗的隔聲我們?cè)诟袈曁幚碇薪?jīng)常是不予考慮的，因?yàn)楦袈暣巴ǔＪ遣婚_(kāi)啟的，多用于隔聲要求很高的場(chǎng)所。雖然設(shè)置帶空腔的雙層窗或多層窗有利于隔聲，但是這需要取決于空腔的厚度。現(xiàn)今，住宅中使用帶有5 mm～10 mm厚空氣層的雙層玻璃對(duì)建筑隔熱保溫有利，從改善窗的隔聲性能考慮并無(wú)實(shí)際價(jià)值。

另外對(duì)于建筑中因水、暖、電、氣管道可能引起的噪聲和振動(dòng)，我們也應(yīng)該采取適當(dāng)?shù)南?、隔振措施?/p>

4 結(jié)語(yǔ)

城市居民想要擁有一個(gè)安靜、祥和的生活環(huán)境，是需要從多方面努力的。首先應(yīng)從城市規(guī)劃著手，盡量減少城市主要噪聲源對(duì)居住區(qū)的影響；其次應(yīng)考慮好建筑總圖布置及單體設(shè)計(jì)；最后還需要對(duì)建筑圍護(hù)部件采取隔聲(如設(shè)置隔聲屏障等)、吸聲降噪、消聲及減振等各種措施。

[1] 王 崢，項(xiàng)端祈，陳金京，等.建筑聲學(xué)材料與結(jié)構(gòu)——設(shè)計(jì)和應(yīng)用[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006.

[2] GB 3096—2008，聲環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)[S].

[3] GB 50118—2010，民用建筑隔聲設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[4] 柳孝圖.建筑物理[M].第3版.北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2010.

Analysis of urban residential sound environmental pollution and control★

Zhong Dan Zhou Yongjun

(SchoolofArchitectureandUrbanandRuralPlanning,HunanCityUniversity,Yiyang413000,China)

The paper indicates the main reasons for the noise pollutions of urban residences, and illustrates the controlling measures of the noise pollution in urban residences from the general allocation of residential districts, allocation of soundproof, and soundproof and sound absorption of enclosure parts of buildings according to the related environment noise standards, so as to create the peaceful and tranquil environment for urban residents.

urban residence, noise pollution, sound barrier, residential district

1009-6825(2016)27-0171-03

2016-07-14★：湖南省益陽(yáng)市科學(xué)技術(shù)局科研課題“城市住宅聲環(huán)境污染的控制研究”(課題編號(hào)：2014JZ30)

鐘 丹(1979- )，女，講師

TB533.4

A