舒適聲環境的營造

摘? 要：隨著新冠肺炎疫情對傳統工作模式的沖擊，更多的人選擇在家辦公、上網課、參加在線會議、休息靜養等。這些都需要舒適安靜的聲音環境來支撐，該文分析噪音對居家工作和生活產生的不利影響，從設備噪聲音、樓板隔振、墻體隔音、排水噪音等方面，探討營造舒適聲音環境的途徑、方法和標準，并介紹了目前國內外營造健康聲環境所用到的新技術和新材料。

關鍵詞：舒適? 聲環境? 營造? 隔音

中圖分類號：G3? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A文章編號：1672-3791（2021）05（c）-0084-04

Construction of Comfortable Acoustic Environment

ZHONG Zhengping

（Wuhan polytechnic， Wuhan， Hubei Province， 430074? China）

Abstract： With the impact of COVID-19 on the traditional mode of work， more people work at home， online classes， attend online meetings， rest and rest. All these need comfortable and quiet sound environment to support. This paper analyzes the adverse effects of noise on home work and life， discusses the ways， methods and standards of creating comfortable sound environment from the aspects of equipment noise， floor vibration isolation， wall sound insulation and drainage noise， and introduces the new technologies and materials used to create healthy sound environment at home and abroad.

Key Words： Comfort; Acoustic environment; Construction; Sound insulation

1? 在家辦公和休息都需要安靜的環境

傳統社會中，大部分人都是白天外出工作，晚上回住處休息，生活規律基本一致。隨著時代的發展，自媒體制作人、自由作者、直播帶貨、游戲主播等自由職業者越來越多，統稱為“宅人”，他們工作和生活都在家中完成。這些“宅人”由于其工作性質的原因，往往會介意鄰居產生的噪音干擾。由于疫情的影響，2020年春季各地群眾被迫長期住家隔離，在家辦公、上網課，促使人們更深刻地認識到舒適聲音環境對住家生活和辦公的重要性。

1.1 良好的隔音才能保證生活和休息的質量

社會逐漸進入老齡化后，更多的老人晚上需要安靜的休息環境，白天也需要盡量安靜的空間;同時，更多的“SOHO”人士不再受朝九晚五的限制，在家工作。由于這些人作息時間不同，彼此間容易形成噪音干擾。有數據顯示，影響睡眠質量的最主要外因就是噪音，其中偶發性噪音最有害，由噪音所導致的失眠會引發腦功能疲勞、免疫力減弱等危害;噪音會引起睡眠中斷，睡眠時間破碎，睡覺效率低下等問題。要營造更寧靜、舒適的聲音環境，就對住所隔音質量有了新要求。

1.2 居家辦公需要安靜

與平時生活中玩電腦、聽歌、打麻將等娛樂活動不同，在家中辦公需要集中精力，專心致志，而鄰居產生的噪音和居所內部發出的噪音都會破壞寧靜的環境。噪音的來源可能是空調外機的轉動聲、隆隆的電梯運行聲、電冰箱壓縮機的制冷聲等。鄰居活動的噪音可能是看電視的聲音、在地板上行走的聲音、衛生間的沖水的響聲、開門關門的聲音等。類似的聲音都具有突發性，頻繁地出現會干擾工作中的思維，分散人們的注意力，影響工作效率。衛生間的下水管噪音就是典型的例子，裝修中普遍使用單薄的PVC管來排水，如果隔音處理不好，上樓的鄰居洗澡或沖馬桶時，水流聲噪音會使人很不爽，在新冠肺炎疫情時期居家者眾多，各種活動十分頻繁，加劇了排水噪音的困擾。所以，減小噪音必須從隔絕外部噪音和減小內部噪音兩方面入手。

1.3 在線學習、遠程會議需要安靜

在家辦公需要和人實時交流，在線音視頻會議是常態。目前，大部分住宅沒有針對在會議所需要的拾音環境做出必要的設計，其表現就是捕獲的聲音不純凈。主要包括兩點：一是混響有雜質，就是聲音有嗡嗡感、渾濁、不清亮。這是由于房間內長混響和反射聲造成的，當發言人離麥克風比較遠時，遠端與會者會覺得混響感更明顯。二是環境音不潔凈。疫情期間，教育界開展了“停課不停學”活動，老師們在家中直播授課或錄播課程，學生在家中在線聽課，這使住宅中拾音時不潔凈問題變得更加突出，影響了在線教學的質量。“環境音不凈”和隔音有關，“混響有雜音”和吸聲有關。現在居室建筑設計體系內還缺乏專門針對在線會議或錄音功能的設計規范，而在家辦公的興起和疫情期間人與人的普遍在線交互的現狀對此類設計規范提出了需求[1]。所以，在設計和建造住宅時，有必要參考錄音棚的設計，在有需要的房間內引入類似錄音環境的功能，或根據情況做合理的吸聲與隔音處理。

2? 舒適聲音環境的要求

空間的聲音環境是否舒適的主要依據是隔音和室內噪音值。隔音體現室內的私密性，噪音值體現房間的寧靜度。建筑隔音主要有兩類：撞擊隔音和空氣聲隔音。撞擊音是物體間的碰撞引起振動向外輻射所發出的聲音，例如跑步機的聲音、切菜時的聲音、物體掉落地板的聲音等。空氣聲是聲音從聲源發出后，先由空氣傳播，接著撞擊圍護結構導致物體振動，然后向別處空間輻射聲音的過程，例如音箱播放的聲音、對話的聲音等都屬于空氣聲。國內和住宅聲音環境有關的限值表和設計規范如表1所示[2]，國家規定的最低限值標準是強制性的。在舉行在線會議、在家辦公、休息靜養等方面，根據行業標準，住宅里噪音宜控制為白天低于35 dB，晚上低于30 dB;隔音控制方面分戶樓板碰擊隔音低于70 dB，空氣聲隔音低于50 dB。

對普通住宅內一些有需求的房間（網絡會議室、直播室）拾音設計，考慮到成本原因不能照搬專業錄音棚的標準。普通民宅內，混響時間過長的重要原因是室內吸聲量較低，目前國內還沒有針對住宅內混響限值的明確規范。那么參考廣電總局推薦的《廣播電視錄（播）音室、演播室聲學設計規范》和實際情況[3]，在未做特殊處理的情況下，起居室和臥室的空房間混響時間應該為1～2 s，安放家具后，房間內的混響時間會下降至0.6～1.2 s范圍內;如果住宅內直播間、網絡會議室面積在40～80 m2，其混響時間宜控制在0.2～0.4 s范圍內。可以在房間的頂部加裝吸音棚，降低空室的混響時間到1 s以內，在室內再安置一些吸音體或家具，就可以達到0.2～0.4 s的混響標準。在這樣的短混響條件下，麥克風拾音干凈、更清晰;由于降低了干擾音，在線發言者的活動范圍可更大，行動更自由。

3? 減小噪音的規劃和方法

3.1 對區域做合理的規劃

住宅的選址會對環境聲音質量造成重要影響，應遠離輕軌鐵路、車站機場、工業區、等噪音源。臨街住宅易受到交通噪音的干擾，特別是靠近城市軌道、高速路時尤為突出。低噪聲影響可使用綠化帶、聲屏障等措施降噪，也可利用建筑物間的遮擋關系和地形地勢實現降噪。最后，還可以考慮在內部使用隔音窗戶保持室內的安靜。

3.2 對居住區的布局進行優化

要對居住區整體進行合理可行的優化，充分利用居住區內的各種設施和緩沖區（小樹林、假山、噴泉、小花園等）減小在住居區內機動車行駛所帶來的噪音;盡可能地把變電室、中央空氣調外機等噪音源集中在一起進行降噪處理，以提高整體的降噪效率;對居住區內的公共活動場所和設施（如商鋪、活動室、運動休閑區等）應該合理地控制隔離，采用有效的規劃辦法營造舒適健康的居住區聲音環境。

3.3 合理的建筑平面

應該盡量避免在臨街區域布置書房、臥室等噪音敏感房間;如確實無法克服這個矛盾，可以考慮將外陽臺封閉形成隔音緩沖區，減少使用透聲面積較大的飄窗、全景窗等。設計住戶單元平面時，功能類似的房間如起居室、臥室、書房等應該和餐廳、衛生間、廚房等噪聲不敏感房間布置在分戶墻兩邊。書房、臥室嚴禁和電梯井平面鄰近，否則電梯工作的振動會直接傳遞給隔墻，使噪聲輻射直接進入房間內部。因電梯噪聲擾民導致的糾紛很多，是因為電梯井平面和房間鄰近造成的，這種布局如果無法改變，那么電梯井一定要做有效的吸隔音處理，樓頂機房還應該對曳引機之類的振動設備做避振處理。

3.4 受控的建筑設備

要抑制居住區中類似變壓器、風機、水泵等機器的噪音，這些設備不能和書房、臥室鄰近布置。由于容積率的原因這些設備被放置在負一層;機器工作時，由振動所產生二次噪音污染的擴散范圍可能會達到二層樓。為避免這種情況，可以采用減振、隔聲、吸聲的方法，尤其是解決好隔振問題（如采用軟連接處理、更換高效減振器、浮筑隔離基礎），可以有效地降低機器噪音對住戶的影響。

3.5 寧靜的室內設備

室內裝修設備目前越來越多，例如給排水管道、衛生器具、排氣排風裝置和高檔住宅空調外機盤管尾端等，所帶來的噪音也很明顯。必須選用低噪音裝備（如靜音水管、鑄鐵排水管、靜音風機盤管、靜音風機等）和低噪音系統（如全新風空調、同層排水等）[4]，減少室內噪音。選擇戶內設備時，應當將噪音參數納入考核指標范圍，杜絕噪音隱患出現。

4? 對隱私的隔音保障

住宅的樓板、墻體的隔音效果不佳的情況很常見。在樓下的人聽到樓上活動的聲音的情況很普遍，嚴重的時候甚至會激起鄰里間的沖突。國家已經禁止使用實心粘土磚，提倡使用輕質隔墻做建材，但這種材料質量小，空氣隔音性能不佳。隔音效果和墻體的質量是成正比的，所以設計建筑時應盡量利用承重墻作為分戶墻，可以有效阻隔鄰里間的噪音干擾。

物體對地板的碰擊帶來的隔音問題也很常見，混凝土地板對隔斷類似拖動家具、跑跳聲等撞擊聲的效率較低，如果房間比較大，由于地板振動產生的隔音問題更突出。解決碰擊噪音的有效方法是浮筑樓板和鋪設樓板面層兩種方法，浮筑樓板指鋪設彈性減振墊在預制板之上，在減振墊上再澆注混凝土層，壓負的混凝土板和在其下側的彈性墊層結合為減振系統，如果彈性墊層性能越好，隔音就越好。安裝樓板面層指在起居室或臥室安裝木地板緩解碰擊，從而提升樓板間的隔音效果。

5? 新技術、新材料、

5.1 采用砂巖吸聲噴涂

這幾年，噴涂形式的砂巖吸聲材料問世了，其主要成分是蛭石、砂粒、珍珠巖一類的礦巖砂狀顆粒物，使用硅酸鈣、硅酸鈉一類的無機型粘合劑，用高壓氣槍噴涂墻壁，在其表面形成有眾多連通孔隙的吸聲層，它的降噪系數能夠達到0.5～0.7，吸聲效率高。噴涂后的表面具有粗糙的質感，恰好形成了一種既有粗野主義又有現代簡約的風格的墻面。環保無毒、不燃、防火也是裝飾砂巖噴涂的優點。居室頂面吸聲處理均可采用砂巖噴涂，能夠大幅減小混響時間，提升聲音的潔凈度，并且層高損失小、成本低廉。砂巖噴涂面層的顯微照片見圖1。

5.2 高效的硫酸鋇輕質石膏板隔音材料

硫酸鋇板材是一種新型隔音材料，它的密度達到4 000 kg/m3，比傳統的石膏材質高了一倍。根據隔聲定律顯示，密度越大隔音性能越好。經過比較，硫酸鋇石膏板比同等厚度的硫酸鈣石膏板能夠增加4～5 dB的隔音量。例如：在傳統施工中使用的75 mm輕鋼龍骨中填充5 cm吸聲棉的雙層雙面12 cm厚紙質石膏板（層面密度是9 kg/m2）隔墻結構的計權隔音量Rw大概是50～53 dB，如果用硫酸鋇型替換石膏板（層面密度達到18 kg/m2），其余部分不做修改隔音量可達到100 dB左右。一方面，酸鋇石膏板可以加裝在現有分戶墻兩邊，加強分戶墻的隔音效果;另一方面，由于其比較薄，占地面積小，可以節約更多使用面積。

5.3 加拿大住宅隔音管理系統Robust Systems

隔音不僅是設計問題，隔音的成敗還和建筑施工有密切關系。目前，國內隔音材料質量和住宅隔聲設計標準基本是合格的，但在施工過程中的隔聲保障、建筑材料采購、建筑設計等環節中存在缺失，導致最終隔音效果差強人意。所以，住宅的隔音還存在管理體系不足的問題。加拿大在十幾年前提出的住宅隔音管理系統Robust Systems[5]，系統地指出了有關隔音施工的細節問題，并推出了滿足這些細節要求的Robust Systems認證規范。該規范由企業的協會和大學聯合推出，建筑設計單位、施工單位、住宅開發商自愿參與，由Robust Systems派出督導隨機監督住宅建造流程并進行測試，達到隔音性能的住宅獲得認證標志。從2007年至今，每年有93%的加拿大新住宅參加此體系并且反映良好。“Robust Systems”已成為加拿大購房者判斷隔音效果的重要依據[6]。

6? 結語

全新的工作和居家形式向住宅的功能提出了新的要求。采用增加吸聲、提高隔聲、減小噪音等方法，既能夠滿足網絡會議、居家辦公等新使用功能的需求，還能夠為休息靜養、安靜睡眠等提供健康聲保證。借鑒和建立類似于Robust Systems的管理體系（新型材料、設計標準等合理理念）將在宜居聲音環境的營造進程中發揮重要的作用。

參考文獻

[1] 何正艷，米夢寒，魏沈鈺，等.校園環境噪聲的監測與評價[J].實驗室科學，2020，23（6）：13-18，22.

[2] 劉偉波，曾慶寧，羅瀛，等.低信噪比環境下語音識別的魯棒性方法研究[J].聲學技術，2019，38（6）：?650-656.

[3] 燕翔.小型影院設計中的裝修與聲學當中關鍵剖析[J].家庭影院技術，2016（7）：102-103.

[4] 魏彤，吳彥琴，桑晉秋，等.雙揚聲器近場聲源重放實驗研究[J].應用聲學，2020，39（2）：178-188.

[5] 查雪琴，呂豪.教室聲學環境的分析及改善[J].聲學技術，2020，39（4）：461-467.

[6] 鐘爭平.虛擬現實房間裝修中的聲學分析[J].科技資訊，2020，18（28）：11-13.