李 綺，馮昊宇，邱振魯

(齊魯理工學院 化學與生物工程學院，山東 濟南 250200)

1 引言

在對大學校園、公園進行景觀設計時，人們往往只關注視覺景觀設計，而忽略了聽覺景觀設計。世界衛(wèi)生組織2013年公布的《噪聲污染導致的疾病負擔》，引起了人們對噪聲控制的關注，然而僅僅考慮控制噪聲對人們高質(zhì)量的生活需求遠遠不夠，“聲景”的概念被順勢提出。所謂聲景，不同于一般的噪聲控制，它從整體上考慮人們對于聲音的感受，研究聲環(huán)境如何使人放松、愉悅，并通過針對性的規(guī)劃與設計，使人們心理感受更加舒適，感受優(yōu)質(zhì)的聲音生態(tài)環(huán)境。

噪聲，即干擾人們正常生活、學習和工作的聲音，其概念隨人類的發(fā)展和人類對社會的認識而變化，從物理學的角度上，噪聲是各種不同頻率、聲強的聲音無規(guī)律雜亂的組合；從生理學的角度上，噪聲是使人煩躁、干擾人們休息、學習、工作并使人產(chǎn)生厭惡感的聲音。綜合物理和生理學的角度，噪聲可以被定義為“由聲源不規(guī)則振動產(chǎn)生頻率和音強變化混亂，對周圍環(huán)境和人體生理、工作、生活、休息產(chǎn)生影響和危害并超過國家規(guī)定標準的聲響?！?/p>

對于大學校園聲環(huán)境質(zhì)量評價的報道所見不多，且多以工作日測量數(shù)據(jù)為依據(jù)，提出校園聲景設計建議時，往往也是以能否達到教學和科研的要求作為設計依據(jù)。2007年，袁東[1]報道了山東教育學院聲環(huán)境調(diào)查結果，論文重點關注數(shù)據(jù)分析，幾乎沒有提出聲景設計的建設性意見；2010年，郭永強等[2]報道了陜西師范大學噪聲測量結果，并從滿足正常的教學、科研條件方面對校園噪聲控制提出了建議；2014年，葛朝軍[3]報道了合肥工業(yè)大學校園聲環(huán)境質(zhì)量評價結果以教學區(qū)作為最重要的區(qū)域進行聲級數(shù)據(jù)的加權分析；2017年，張金流[4]報道了合肥學院的聲環(huán)境質(zhì)量評價結果，其評價指標基本上也是滿足教學、科研還有學生自習的聲環(huán)境需求。而周末校園里的所進行的活動往往與工作日差異較大，校園內(nèi)各種噪聲往往也增多，對于這方面的研究卻鮮見報道。本研究旨在關注休息日校園內(nèi)聲環(huán)境對學生周末學習、休息、課余素質(zhì)拓展所產(chǎn)生的影響，通過多個周末對典型測量點的聲級數(shù)據(jù)測量與分析統(tǒng)計結果，得出周末校園主要的噪聲污染來源，分析影響學生周末學習生活的因素并為校園聲景設計提供可參考的數(shù)據(jù)資料，提出合理可行的建議。

2 研究方法

通過大量收集高校校園、公園等聲景調(diào)查的資料[5～7]并進行歸納和分析，掌握校園聲景的調(diào)查方法，總結前人的成果與不足，為本文研究奠定基礎。在實際調(diào)查中采用了實地勘測調(diào)研法和觀察法對校園內(nèi)聲景進行調(diào)查分析。

2.1 實地勘測調(diào)研法

在齊魯理工校園設置6個典型的采樣點，這6個采樣點分布在校園的不同方位，涵蓋了學習區(qū)、生活休息區(qū)和娛樂區(qū)，既有靠校外馬路近的采樣點，也有遠離馬路，受校外聲環(huán)境影響比較小的采樣點。采樣點的分布如圖1所示。

使用WS1361型聲級計(使用前已進行校準)于2017年12月選四個非工作日對以上6個測量點進行實地測量，即：每個測量點每個監(jiān)測時間段均有4個休息日的數(shù)據(jù)。具體測量方法為：每天從早上6:00到晚上10:00，對每個采樣點，選取其中心位置且符合測量規(guī)范的位點作為測量位點，兩小時測量一次聲級，每次測量10 min，從聲級計上，每5 s讀數(shù)一次，共讀200個數(shù)據(jù)，按照等效聲級計算公式：

圖1 采樣點分布

2.2 觀察法

在調(diào)查過程中對校園中人們的行為活動、出現(xiàn)的聲音來源和特征及環(huán)境特點進行快速記錄，回來后及時整理和分析，以獲得盡可能全面的校園中出現(xiàn)的聲音類型及產(chǎn)生來源。

3 研究結果

3.1 齊魯理工學院校園聲景特征

3.1.1 聲景構成與聲源分析

齊魯理工學院周末聲景構成如表1所示，依據(jù)聲源特性可將其大致分為三類：自然聲、生活聲和人工聲。本次調(diào)查集中在冬季對濟南校區(qū)校園聲環(huán)境監(jiān)測，冬季的周末，受到天氣影響，學生更多的活動會在宿舍內(nèi)或生活區(qū)進行，出現(xiàn)在操場和教學樓的人次數(shù)會有明顯減少，故不同季節(jié)校園聲景構成有較大的差別。

校園中的自然聲主要包括動物聲、植物聲、自然現(xiàn)象聲和水聲。校園內(nèi)植被豐茂，有著良好的生態(tài)環(huán)境，因此自然聲的種類繁多，包括風聲、樹葉聲、蟲鳴鳥叫聲等；生活聲主要由談話嬉戲聲、運動聲和娛樂活動聲組成，是校園里具有活力的聲音；人工聲包括交通聲、和機械設備聲，交通聲對校園聲景有很大的負面影響。

3.1.2 聲景發(fā)生的時間分布

校園內(nèi)不同時間段出現(xiàn)的主要聲音按自然聲、生活聲、人工聲歸類如表2所示。

從表2的數(shù)據(jù)得知，自然聲幾乎分布在全天各個時段，主要在小樹林被監(jiān)測到，生活聲的種類和規(guī)律與學生周末生活習慣呈現(xiàn)一致性，而交通噪聲則是貫穿全天各個時間段。

表1 聲景構成

3.2 校園聲景的客觀評價

3.2.1 聲景的聲級測量

各個聲級監(jiān)測點不同時間段的等效聲級數(shù)據(jù)如表3和圖2所示，此外，表3還顯示了污染指數(shù)PN的數(shù)值及評價結果。結果顯示，齊魯理工學院周末校園聲景變化規(guī)律與學生的周生活規(guī)律和校外的交通流量規(guī)律呈現(xiàn)相關性，8：00之前，只有校門口受到交通影響，等效聲級達到了59.83 dB，超出了I聲環(huán)境功能區(qū)的噪聲限值，其余測量位點均符合國家晝間環(huán)境聲級標準。之后隨著學生活動的增多，各監(jiān)測位點的聲級均有所增加，并且出現(xiàn)了多個超出國家晝間聲環(huán)境質(zhì)量標準的區(qū)域和時間段。晝間等效聲級最大值出現(xiàn)的時間，操場18:00～20:00時間段，校門口在18：00～20:00時間段，教學在20:00～22:00時間段，小樹林在18:00～20:00時間段，生活區(qū)在16：00～18:00時間段，宿舍內(nèi)在18:00～20:00時間段，這些規(guī)律均可認為是受到學生周末生活習慣和校外G309國道交通流量變化的影響。而20:00～22:00的夜間監(jiān)測數(shù)據(jù)表明除小樹林外，所有檢測點超出了國家夜間環(huán)境質(zhì)量標準，主要原因可能是夜間大貨車流量較大以及學生周末起床晚、休息晚產(chǎn)生噪聲較多。

表2 校園聲景發(fā)生的時間分布

表3 各測點不同時段聲級及噪聲污染指數(shù)統(tǒng)計

3.2.2 聲音的喧鬧度分析

全天各監(jiān)測點噪聲峰值(L10)最高值及出現(xiàn)的時間段如表4所示，各監(jiān)測點各時間段噪聲峰值(L10)平均值如圖3所示。參照聲環(huán)境質(zhì)量標準GB3096-2008，校園內(nèi)屬于I類聲環(huán)境功能區(qū)，環(huán)境噪聲限值為晝間55 dB、夜間45 dB。門口的噪聲平均峰值全天超限，而操場、生活區(qū)每天也都有多數(shù)監(jiān)測時間段噪聲平均峰值超限，可知這些區(qū)域的噪聲嚴重影響了學校學習和生活的和諧環(huán)境。圖4展示了不同監(jiān)測位點噪聲平均峰值超過環(huán)境噪聲限值的時間段數(shù)，晝間校門口監(jiān)測點全天超限，與校門緊鄰國道有不可分割的關系，教學樓距離校門口相對較遠故受到影響不大；操場噪聲超限的時間段主要是學生鍛煉、社團活動等較為密集的時間；教學樓由于周末沒有平時下課和放學時的喧鬧，所以超限時間段較少，生活區(qū)雖然超限時間段較少，但是所有時間段等效聲級幾乎接近環(huán)境噪聲限值，主要是學生周末正常生活、嬉戲、交談和食堂、鍋爐房產(chǎn)生的聲音，宿舍內(nèi)噪聲平均峰值超限出現(xiàn)在10:00～14:00和18:00～20:00，這與學生周末時間較晚，從10：00以后才開始進行宿舍內(nèi)交談、洗衣服等活動有關。噪聲值最低的是小樹林，這里主要的聲源是風聲和動物鳴叫聲，偶爾才會聽到校外的車流聲。綜合以上分析，校園周末白天的聲環(huán)境質(zhì)量基本能夠滿足學生周末學習、休息、娛樂的需求。夜間除小樹林外，所有監(jiān)測點環(huán)境噪聲值超限，主要是夜間校外國道大貨車流量增加，產(chǎn)生的噪聲對本已經(jīng)安靜了的校園造成了比較嚴重的影響，另外生活區(qū)、宿舍內(nèi)正常生活產(chǎn)生的噪聲也是夜間超限的原因。

表4 各監(jiān)測點噪聲峰值L10最高值及出現(xiàn)的時間段

圖2 齊魯理工學院校園周末等效聲級監(jiān)測結果

圖3 各監(jiān)測點各時間段噪聲平均峰值柱狀圖

圖4 晝間、夜間環(huán)境噪聲平均峰值超限時間段柱狀圖

4 結論與建議

從總體上看，齊魯理工學院校園周末聲環(huán)境質(zhì)量能夠滿足學生周末學習、娛樂和生活的需求，但學生生活區(qū)全天各個時間段等效聲級較高，這對學生周末的休息和生活產(chǎn)生了一定的影響；校門口的車流聲和鳴笛聲一直是干擾校園教學樓、運動場的噪聲來源，而小樹林內(nèi)全天等效聲級較低，與自然視覺環(huán)境和諧相配，是學生周末安靜學習的好地點。夜間雖然校園內(nèi)各種聲音已變得很弱甚至消失，但校外國道的車流聲和鳴笛聲依然對校園內(nèi)學生的學習、科研和生活產(chǎn)生影響。針對校園周末聲環(huán)境監(jiān)測結果，結合學生周末學習、生活休息的需求，提出校園聲環(huán)境建設的以下建議。

(1)協(xié)調(diào)交通管理部門，限值G309國道穿行車輛在校門口500 m范圍內(nèi)鳴笛，減少校園內(nèi)受到的噪聲污染。

(2)加強聲環(huán)境保護的宣傳教育工作，使學生及教職員工在生活區(qū)、教學區(qū)盡量少出現(xiàn)大聲喧嘩、嬉戲等影響性較大的聲音，將需要嬉戲、喧嘩等聲音較大的活動建議在距離生活區(qū)較遠的運動場進行。

(3)加強校園聲環(huán)境建設，多建設類似假山池塘、小樹林等視覺和聲覺觀協(xié)調(diào)的景觀，讓學生課余能夠在優(yōu)雅、舒適的自然環(huán)境下學習和生活。

致謝:科研人員在進行校園聲源統(tǒng)計調(diào)查時，得到了2015級環(huán)境科學專業(yè)王惠芬同學的大力協(xié)助，在此表示感謝。