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谈城市住宅声环境污染与控制★

2016-11-14周拥军

山西建筑 2016年27期
关键词:环境噪声隔声噪声污染

钟 丹 周拥军

(湖南城市学院建筑与城市规划学院,湖南 益阳 413000)



谈城市住宅声环境污染与控制★

钟 丹 周拥军

(湖南城市学院建筑与城市规划学院,湖南 益阳 413000)

论述了城市住宅噪声污染的主要原因,根据相关环境噪声标准,从居住区总体布局、设置隔声屏障、建筑围护部件隔声、吸声等方面,阐述了城市住宅噪声污染的控制措施,有利于为城市居民营造一个安静祥和的生活环境。

城市住宅,噪声污染,隔声屏障,居住区

0 引言

人们所处的环境是离不开声音的。这些声音中有些是人们所要的、想听的,如人们之间相互交谈或是音乐欣赏,但有些声音则是不愿意听的,这些声音会干扰或影响人们的生活或工作,因此被称作为“噪声”。噪声污染对人体的危害是非常严重的,它与空气污染、水污染以及垃圾被称为全球四大环境污染。随着生态环境的日益恶化,人们对自己所处的环境问题越来越重视,对空气污染、水污染及垃圾等的处理均有了很大的改善,而噪声污染的控制却并不明显。因此,噪声污染的改善已成为了亟待解决的重要问题。

1 城市住宅噪声污染的主要原因

导致城市住宅噪声污染的原因有很多,主要归纳于以下几个方面:

1)城市交通噪声日趋严重。

交通噪声主要指交通运输工具,如飞机、火车、汽车及轮船等在飞行或行驶中所产生的噪声。在所有交通运输工具中,影响最为广泛的是机动车辆运行时所产生的噪声。由于人们生活水平的提高,城市机动车辆数量倍增,交通干线迅速发展,交通噪声日益成为了城市的主要噪声。测量结果表明,车速为50 km/h~100 km/h时,在距离交通干线中心15 m处,重型卡车为80 dB~90 dB,中型或轻型卡车为70 dB~85 dB,小客车为65 dB~75 dB。当车速加倍,交通噪声平均增加7 dB~9 dB。

2)住宅墙体、楼板等围护结构隔声质量较差。

对于住宅墙体,传统使用的是普通240 mm厚粘土砖墙,其隔声量约为53 dB,隔声效果比较理想。但由于粘土砖的烧制破坏了大量耕地,因此禁止使用粘土砖,转而采用新型的轻质墙体。目前,大量使用的新型墙体大致可以分为三大类型:砌块型、空心板条型和轻钢龙骨型。由于这些材料自重小,不如传统墙体厚重严密,根据质量定律R=20lg(fm)-48可知,墙体受到声波激发所引起的振动与其质量有关,墙体的单位面积重量愈大,透射的声能愈少,则墙体的隔声效果愈好[1]。因此,新型墙体的隔声效果均不理想。

现阶段消费者所使用的商品住宅中,采用的一般是110 mm厚的钢筋混凝土楼板,水泥砂浆找平后,楼板的计权标准化固体声级约在80 dB(A),住户装修时如选用的地板面层材料为实木地板,可以达到65 dB(A)左右,基本能达到隔声要求,但是如果选用的材料是硬质材料,如面砖等,也只能维持在80 dB(A)左右,远远超过了现行规范中所要求的声压级宜不大于75 dB的规定。

3)住宅配套设备噪声影响较大。

现代居住区内的固定设施如水泵房、锅炉房、电梯、空调外机、发电机、通风机及供暖机组等设备运转时所造成的噪声干扰也相当普遍,尤其是这些设备中有些在运行时产生了较大的振动声,如供暖机组、发电机等。对于这种由于过大摩擦或振动而激发的固体声,在隔声处理时是比较麻烦的。

4)住宅区周边环境噪声“扰民”不容忽视。

住宅区周边还会有一些环境噪声对住户造成较严重的影响。这类噪声多以生活噪声为主,如居民室内家用电器直接造成的室内噪声。当然还包括一些工地施工噪声、商住楼商铺及门面夜间营业所产生的喧嚣声。虽然这些噪声的影响范围不及交通噪声,强度也比不上工业噪声,但其“扰民”的效果却不容忽视。

2 相关的环境噪声标准

环境噪声标准是指从保护人群健康和生存环境入手,对噪声容许范围所作的一系列规定。该标准的制定原则,应从保护人的听力、睡眠休息、交谈思考等方面出发,应具有先进性、科学性和现实性。环境噪声基本标准是环境噪声标准的基本依据。

我国所制定的GB 3096—2008声环境质量标准中规定城市区域各类声环境功能区应适用表1规定的环境噪声等效声级现值[2]。

表1 环境噪声现值 dB(A)

对于住宅室内的隔声要求,在GB 50118—2010民用建筑隔声设计规范中对住宅内卧室、书房及起居室的允许噪声级的相关规定[3]如表2所示。

表2 室内允许噪声级 dB

3 城市住宅噪声污染的控制

噪声的传播一般分为三阶段:首先是从噪声源发出,经传播媒介(空气或其他固体材料)到达接受者的耳朵。控制噪声的原理就是从降低声源、限制传播及听力保护三方面着手[4]。在上述措施中,如从噪声产生的源头控制噪声的确是最根本的措施,但人们却很难对噪声源进行根本行之有效的改造,对于接受者进行保护的措施(如佩戴耳塞等)也相对较直接简单。所以,控制噪声往往是从限制其传播方面做文章。

3.1 居住区总体布局

在居住区总体规划中,应尽量使城市住宅区远离噪声源和高噪声区,如重工业区等;居住区不宜紧邻交通干线(包括机场和航线、铁路线等);临街建筑的功能用房宜合理布置,可利用商店等公共场所做临街建筑,削弱噪声对居住区的影响,如益阳市“银色现代城”小区在布局时将“喜盈门”家具广场设计在住宅区外侧,紧邻益阳大道,减轻了交通噪声对该小区的影响。

当居住区临近城市交通主干道时,我们应注意让住宅区与声源保持必要的距离。根据测试结果可知,如果接受点与干道距离超过15 m,当距离增加1倍时,噪声级约降低4 dB。如果在临近交通干道的建筑物前坪设置大片草坪绿地或由高大常绿乔木和灌木丛组成的绿化带,这种做法不仅有利于美化环境、净化空气,还有助于减弱城市噪声的干扰。长沙市宁乡县“绿地中央花园”住宅小区紧邻城市主干道——二环路,该道路限速60 km/h,路面平整,路况良好,交通流量较大,且包括部分过境车辆,因此所产生的交通噪声比较严重。为了避免交通噪声对居民生活的影响,小区布局强调了住宅与道路之间的距离:首先,将商业建筑(饭店、足浴城等)布置于小区前方,临近主干道设计;其次,在住宅区与二环路之间通过大尺度的室外广场及大片绿化来降低交通噪声对住宅区的影响(如图1,图2所示)。

3.2 设置隔声屏障

设置隔声屏障也是一种能有效减轻噪声对住宅影响的措施。隔声屏障的作用主要是用来遮挡声源至接收点之间的直达声。当声源与接受点之间无障碍物时,声波从声源直接传到接受点。当两者之间设置隔声屏障后,声波从声源到接受点的传播方式就变成了以下三种:

1)越过屏障顶部的绕射。2)穿过隔声屏障的透射。3)声波遇到屏障后的反射。

隔声屏障的作用就是阻挡直达声、隔绝透射声,并衰减绕射声。当声波传播到隔声屏障的壁面上时,在隔声屏障的边缘处产生声音的绕射(衍射)现象。声音从屏障顶部绕射到接受点,在屏障背后形成声影区和声波直达区,位于声影区内的接受者能感受到噪声强度有了明显的衰减,这就是隔声屏障的隔声原理。除了专业制作的声屏障外,我们还可以利用土坡、山体或者对隔声要求不高部分建筑来作为防噪屏障。

3.3 建筑围护部件隔声、吸声降噪

由单一匀质材料及单层结构做成的轻质墙体,计权隔声量普遍低于40 dB,因此分户墙不宜采用轻质墙体。如果要使用轻质墙体作为分户墙,为保证隔声性能达到标准要求,则需要采用双层墙或复合结构。如果室内的隔墙采用轻质墙体的话,就需要采用增加内部空腔厚度、填充多孔吸声材料及增加板材层数等方式提高轻质隔墙的隔声效果(如图3所示)。我们不能为了追求减轻墙体重量而对于隔墙的隔声要求不重视。

楼板撞击声隔绝是住宅隔声中棘手的问题,多年来无法解决。随着人民生活水平的提高,采用“浮筑楼面”的构造被广泛接受。 “浮筑楼面”即是在结构层找平后铺设弹性材料的垫层,如矿棉等,再将刚性楼面铺设于弹性垫层上(如图4所示)。由于楼面与主体结构间无刚性连接,声音的传播途径受到了影响,固体传声被大大缓解,从而达到隔声效果。实践表明,采用该做法,降噪效果能达到10 dB~18 dB。

建筑围护结构中门和窗是隔声相对薄弱的部位。因为门窗的面密度都比较小,门和窗周边的缝隙也是传播空气声的重要途径,且门窗因为人员通行或通风等原因需经常开启,因此门窗的隔声比较难以处理。对于门的隔声我们往往需要采用面密度较大的材料,对其周边缝隙孔洞进行封闭处理。而对于窗的隔声我们在隔声处理中经常是不予考虑的,因为隔声窗通常是不开启的,多用于隔声要求很高的场所。虽然设置带空腔的双层窗或多层窗有利于隔声,但是这需要取决于空腔的厚度。现今,住宅中使用带有5 mm~10 mm厚空气层的双层玻璃对建筑隔热保温有利,从改善窗的隔声性能考虑并无实际价值。

另外对于建筑中因水、暖、电、气管道可能引起的噪声和振动,我们也应该采取适当的消音、隔振措施。

4 结语

城市居民想要拥有一个安静、祥和的生活环境,是需要从多方面努力的。首先应从城市规划着手,尽量减少城市主要噪声源对居住区的影响;其次应考虑好建筑总图布置及单体设计;最后还需要对建筑围护部件采取隔声(如设置隔声屏障等)、吸声降噪、消声及减振等各种措施。

[1] 王 峥,项端祈,陈金京,等.建筑声学材料与结构——设计和应用[M].北京:机械工业出版社,2006.

[2] GB 3096—2008,声环境质量标准[S].

[3] GB 50118—2010,民用建筑隔声设计规范[S].

[4] 柳孝图.建筑物理[M].第3版.北京:中国建筑工业出版社,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★:湖南省益阳市科学技术局科研课题“城市住宅声环境污染的控制研究”(课题编号:2014JZ30)

钟 丹(1979- ),女,讲师

TB533.4

A

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