主干路交叉口居住小区住宅室内外噪声的实测分析

2021-10-22王红卫

噪声与振动控制 2021年5期

熊威，王红卫

（华南理工大学建筑学院，广州510641）

现有文献对居住小区环境噪声研究较多，包括不同类型交通噪声对住宅室外声环境的影响[4]与对比[5]，建筑布局[6]、建筑高度[7]和沿街开口[8]对小区内部声环境的影响，环境噪声在住宅垂直方向上分布特征的仿真[3]与实测[9]等，而鲜有关于主干路交叉口住宅室内外现场噪声数据的分析。与住宅室外噪声相比，室内噪声的影响因素更为复杂，不仅与室外噪声特性、外围护结构隔声性能有关，还会受住宅内人员活动噪声和电气设备噪声的影响。因此，室内噪声预测用计算和仿真的方法较难实现。本文以主干路交叉口某居住小区为例，选取代表性楼栋的住宅阳台、起居室和卧室共136 个位置进行噪声测试。基于现场数据的分析，评估该居住小区住宅室内外噪声的整体水平，探讨不同楼栋室内外噪声的空间分布特征，并提出了利用建筑平面功能布局和外围护结构隔声来降低交通噪声影响的建议。

1 实验方案

1.1 测量对象

实验选取佛山市顺德区某居住小区为研究对象。如图1 所示。该小区毗邻城市主干路交叉路口，小区南面德胜中路主路为双向四车道，左右两侧附双车道辅路，设计时速为60 km/h。小区西面碧桂路为高架道路，主路为双向六车道，左右两侧附单车道辅路，设计时速为80 km/h。德胜中路和碧桂路沿小区路段未设置声屏障。

图1 居住小区总平面示意和现场照片

该小区共8栋高层住宅，均为塔式布局。3座、4座、5座沿碧桂路，建筑外墙距道路红线约63.6 m，建筑平面布局相同且层数均为15层。6座、7座和8座沿德胜中路，建筑外墙距道路红线约52.8 m，建筑平面布局相同，层数为29 层。1 座和2 座平面布局相同，层数为32层，建筑外墙距碧桂路约112.3 m，距德胜中路约135.2 m。

根据现场调研，居住小区环境噪声主要为碧桂路和德胜中路的交通噪声，为了全面评估小区所有楼栋室内外噪声的整体水平，实验选取1 座、3 座、6座和8座进行现场测试，2座室内外噪声状况可参考1 座数据，4 座、5 座可参考3 座，7 座可参考8 座。道路交叉口交通流量一般会比道路沿线大，6座室内外噪声可能会与8 座有较大差别，因此增加对6 座的测试。

1.2 测点分布

3座、6座和8座建筑平面为左右对称布置，实验选取其中一侧的住户进行测试，1座平面不对称，则对两侧住户进行测试。住宅室内噪声主要测试起居室、主卧和次卧3 个空间，这也是居民日常使用、停留时间最长的空间。室外噪声的测量选择在阳台上进行，该阳台为三面开敞的室外空间，测点高度为1.5 m，测点四周1 m范围内无构件遮挡，测点布置满足GB3096《声环境质量标准》中噪声敏感建筑物户外噪声测量的要求。各栋住宅测点布置如图2、图3所示。本研究主要是了解主干路交叉口居住小区各栋住宅的噪声现状，因此选择部分具有代表性的楼层进行测试，为了避免建筑室内装饰材料和人员活动对测试结果的影响，所有测试房间选择住户未入住且未装修的。测点在各栋住宅的分布如表1所示。

表1 测量楼层

图2 1座和3座测点布置

图3 6座和8座测点布置

1.3 测量方法

实验测试仪器选择B&K2250 和2270 声级计，为保证起居室和阳台数据的同时测量从而分析起居室室内噪声与阳台室外噪声之间的相关性，在6 座和8 座选择用B&K2270 声级计的双通道功能进行测试，其余楼栋测试用B&K2250完成。噪声级测试选择昼间(06:00～22:00)和夜间（22:00～06:00）两个不同时段的不利时间进行。测量方法遵循GB 50118-2010《民用建筑隔声设计规范》中室内噪声级测量的规定，测点选择在房间中央，离地面高度为1.5 m，测点距房间任何反射面距离大于1 m。阳台室外噪声测量时关闭与起居室之间的玻璃推拉门，起居室和卧室室内噪声测量时关闭所有门窗。由于交通噪声是随时间变化较复杂且持续的非稳态噪声，因此每个测点测量10 min 的等效A 计权声压级[10]。

综上所述，本研究回顾性分析脓毒症患者血常规变化水平，发现血小板减少程度与患者死亡之间存在正相关关系，血小板减少是脓毒症患者死亡的独立预测因素。因此，应对脓毒症患者应密切监测其血常规，及时纠正血小板减少，改善患者的预后。

2 结果分析

2.1 住宅室内外噪声的整体水平

本实验在昼间和夜间共获得272个噪声测试样本，阳台、起居室、主卧、次卧测试样本数量均为68个。对于居住小区环境噪声和住宅室内噪声允许值，GB3096－2008《声环境质量标准》规定居民住宅区昼间环境噪声不得超过55 dB(A)，夜间不得超过45 dB(A)[11]，GB50118－2010《民用建筑隔声设计规范》规定起居室允许噪声级限值为45 dB(A)，卧室昼间允许噪声级限值为45 dB(A)，夜间为37 dB(A)[10]。

根据测试结果分析（图4 至图6），所有阳台的昼、夜噪声级均超过国家标准，其中昼间平均值超过国家标准9.7 dB(A)，最小超出3.1 dB(A)，最大超过16.9 dB(A)，夜间平均值超过国家标准14.3 dB(A)，最小超出8.2 dB(A)，最大超过21.6 dB(A)。所有起居室昼间噪声级均超出国家标准，夜间仅4 个测点满足标准，其中昼间平均值超过国家标准8.9 dB(A)，最小超出4.5 dB(A)，最大超过13.7 dB(A)，夜间平均值超过国家标准2.9 dB(A)，最小不超出，最大超过10.7 dB(A)。卧室昼间噪声级仅7 个测点在标准内，夜间则全部超出标准，其中昼间平均值超过国家标准4.5 dB(A)，最小不超出，最大超过20.6 dB(A)，夜间平均值超过国家标准7.9 dB(A)，最小超出2 dB(A)，最大超过18.5 dB(A)。

图4 阳台昼、夜噪声级测量值

图5 起居室昼、夜噪声级测量值

图6 卧室昼、夜噪声级测量值

可以发现，整个小区住宅室内外声环境受交通噪声影响很大，高出国家标准限值较多。目前小区6、7、8 座起居室推拉门和卧室外窗构造是5+9A+5 mm中空钢化玻璃，其余楼栋是6 mm单片玻璃。在两条城市主干路交通噪声的影响下，采用常规的外窗配置不能满足隔声需求。

2.2 住宅室内外噪声的对比

（1）测试位置对室外内噪声级的影响

采用柱状图的形式分析1座、3座、6座和8座的室内起居室，卧室和室外阳台噪声级数据，结果如图7 所示。结果表明：室外噪声级受测试位置影响明显，3座、6座、8座室外噪声平均值均高于1座，因此处于道路沿线的住宅受交通噪声影响更大。3座、6座、8 座均位于主干路沿线，但8 座的室外噪声平均值高出6 座2.4 dB(A)，高出3 座3.7 dB(A)，是因为8座阳台两处测点均面向道路，6座阳台两处测点有一处背对道路，而3座阳台测点均背对道路。

图7 各座住宅阳台、起居室、卧室平均噪声级的对比

如图8 所示。6 座面向道路一侧室外噪声要明显高于背离道路一侧，昼间平均值高出7.4 dB(A)，夜间平均值高出8.1 dB(A)。由此可见，道路沿线的高层住宅，如果将主要功能房间背对道路排布，可以有效地降低交通噪声的影响。

图8 6座阳台R1、C1测点昼夜数据的对比

各栋住宅起居室噪声平均值的最大差值仅0.9 dB(A)，卧室噪声平均值的最大差值为3.6 dB(A)，因此室内噪声级受测试位置影响较小。

（2）外窗构造和面积对室内噪声级的影响

由图7 可知，6 座和8 座室外噪声级平均值比1座、3 座分别高出3.3 dB(A)、1.3 dB(A)和5.7 dB(A)、3.7 dB(A)，但起居室噪声级平均值却低出0.9 dB(A)、0.6 dB(A)和0.5 dB(A)、0.2 dB(A)。这是由于6座、8座外窗采用的是5+9A+5 mm中空钢化玻璃，而1 座、3 座是6 mm 单片玻璃，说明提高外窗隔声性能，可以有效降低室外噪声的影响。

室内噪声中起居室噪声普遍高于卧室，1、3、6、8栋住宅起居室噪声平均值分别高出卧室3.8 dB(A)、6.8 dB(A)、2.6 dB(A)、3.3 dB(A)。根据现场情况，起居室与阳台之间是玻璃推拉门，面积大于卧室飘窗，说明外窗面积的增加会使隔声量下降

（3）外窗位置对室内噪声级的影响

从图9可以看出，除了6座26层测点外，6座和8座C4测点昼、夜室内噪声级均高于C3测点，其中，6座C4测点昼、夜噪声级平均值分别高出C3测点1.2 dB(A)、1.6 dB(A)，8 座C4 测点昼、夜噪声级平均值分别高出C3 测点2.4 dB(A)、2.6 dB(A)。由图3 可知，C3、C4 测点位于同一住户的两个卧室，而C3 测点卧室的外窗背离道路，C4测点卧室的外窗面向道路，因此当室内房间面向道路开窗时，受交通噪声影响程度将更大。

图9 6座、8座卧室C3、C4测点昼夜数据的对比

2.3 室内噪声与室外噪声之间的相关分析

为了探讨室内噪声主要来源，以6座和8座住宅为例，对住宅室内噪声与室外噪声级之间进行相关分析。室内噪声测点选择在起居室内，室外噪声测点在阳台处，用B&K2270声级计的双通道功能对室内外噪声进行同时测试，避免测试时间对结果的影响。

由图10和图11可知，住宅室内噪声与室外噪声呈显著的相关性，其中，6 座R1 阳台噪声与R2 起居室之间的决定系数R2为0.983，C1阳台噪声与C2起居室之间的决定系数R2为0.903，8座R1阳台噪声与R2 起居室之间的决定系数R2为0.844，C1 阳台噪声与C2起居室之间的决定系数R2为0.966。室内噪声与室外噪声之间的决定系数R2平均值为0.924，说明住宅室内噪声主要来自室外交通噪声。住宅室内噪声控制设计应首要考虑加强外围护结构的隔声特性。

图10 6座住宅阳台噪声级与起居室噪声级的相关分析

图11 8座住宅阳台噪声级与起居室噪声级的相关分析

3 现状分析及建议

根据住宅室内外噪声的现场测试数据，位于城市主干路交叉口的该居住小区，住宅室内外环境受交通噪声影响很大，272 个噪声测试样本中只有10个满足国家标准，起居室昼间平均噪声级超出国家标准8.9 dB(A)，卧室夜间平均噪声级超出国家标准7.9 dB(A)，这将影响居民白天活动和夜晚睡眠的质量。位于道路沿线的楼栋受噪声影响明显大于内部楼栋。同一楼栋，背离道路一侧的阳台室外噪声小于面临道路一侧的，起居室噪声级大于卧室，室内噪声与开窗位置有关，面临道路开窗噪声值将显著增大。为了使起居室具有良好的采光和通风，一般会选择在起居室和阳台之间使用大面积的玻璃推拉门，而南方地区阳台往往是三面开敞式，这就使外部环境噪声通过阳台进入起居室，阳台空间不能起到较好的隔声效果，起居室与阳台噪声的相关分析也表明住宅室内噪声主要来自外部环境噪声。

在城市主干路交叉口建设居住小区，应从总平面规划时就考虑用地的环境噪声分布情况，尽量把较高的建筑沿道路设置，这样可以利用前排建筑的遮挡来降低后排区域噪声。南方地区日照充足，在住宅平面功能布局时，应尽量将楼电梯、公共走道、厨房、卫生间等辅助空间面临道路，阳台、起居室和卧室选择背离道路一侧布置。建筑外围护结构设计前，应对各房间室外环境噪声分布进行预测，有针对性地选择外墙和外窗的材料及构造。