交通設施沿線住宅噪聲評價與防護措施技術

郝思靜 李曼凌 吳婷婷 幸運

隨著經濟的發展，噪聲問題逐漸成為影響居住環境質量的主要因素之一。為積極響應我國工程建設綠色高質量發展、滿足綠色建筑對聲環境質量的要求，通過對成都市交通設施沿線住宅聲環境現狀進行調研，運用仿真模擬技術對住區場地聲環境、室內外聲環境進行模擬分析，從而探討從規劃布局到建筑設計階段控制噪聲的設計策略。

交通噪聲; 交通設施沿線住宅; 噪聲控制; 設計策略

TU112.4+31 A

［定稿日期］2021-10-26

［作者簡介］郝思靜（1991—），女，碩士，工程師，從事建筑設計、綠色建筑設計；李曼凌（1992—），女，碩士，工程師，從事城市規劃、綠色建筑設計；吳婷婷（1987—），女，碩士，高級工程師，從事建筑設計、綠色建筑設計；幸運（1989—），男，碩士，工程師，從事建筑物理、綠色建筑設計。

當今社會，噪聲問題已經成為影響城市居民生活質量的主要因素之一，隨著經濟的快速發展，在我國大中城市的交通設施沿線兩側區域的住宅受噪聲影響也逐年增大，尤其是高層住宅，為提高城市居住區環境質量，對城市道路交通噪聲問題的防護成為建筑設計中需要重要考慮的技術措施之一。同時，為積極響應我國工程建設綠色高質量發展、滿足綠色建筑對聲環境質量的要求，成都市建委在2018年就印發《成都市交通設施沿線臨街新建住宅噪聲防護技術規定》的通知，對成都市交通干道沿線的高層住宅的噪聲控制提出了更高要求。在這個背景下，本文擬借助計算機仿真技術，對成都市居住建筑噪聲評價及防護措施技術進行研究，提出成都市交通設施沿線臨街居住建筑噪聲控制技術路線。

1 居住區噪聲標準規范

GB 3096-2008《聲環境質量標準》是我國現行采用的室外聲環境標準，標準對各類聲環境功能區噪聲等效聲級限值提出了要求，其中居住小區的環境噪聲限值應控制在晝間60 dB夜間50 dB之內。但根據調研結果，成都市交通干道沿線小區環境噪聲等級普遍超過標準10 dB以上。而在建筑隔聲降噪及室內噪聲等級控制方面，GB 50118-2010《民用建筑隔聲設計規范》對住宅室內噪聲提出了較高的要求，同時也對住宅建筑分戶墻、分戶樓板、外窗，臥室、起居室與鄰戶之間的空氣聲隔聲性能進行了規定。這些標準，在《綠色建筑評價標準》及新版的《民用建筑隔聲設計規范》中，將進一步進行提升。

2 成都市交通干道沿線高層住宅降噪技術措施研究

根據噪聲產生、傳播、接收的特點，噪聲控制的策略可分為3個部分：噪聲源控制、傳播途徑控制、受聲點控制［1］。噪聲源控制所對應的控制措施大多屬于交通減噪的范疇，對住宅項目而言，大多難以對其進行控制和處理，因此本文僅討論傳播途徑控制和受聲點控制這2個部分的控制措施。本項目采用國內目前在城市道路交通噪聲領域使用最廣泛的Cadna/A 軟件對建筑的總體布局進行模擬計算。

2.1 在噪聲傳播途徑上可以采取幾種措施

2.1.1 設置植物綠化、綠化土堤

在道路噪聲源與建筑之間靠近道路設置具有足夠寬度的綠化帶，且采用吸聲效果較好的植物，通過模擬，采用植物綠化可實現約3～5 dB（A）的噪聲削減量。通過修建約3～5 m高假山或綠化土堤等方式，來達到降低交通噪聲的目的，從模擬結果來看，設置土堤后，可實現約3～5 dB（A）的噪聲削減量。如圖1所示。

2.1.2 設置聲屏障

聲屏障阻擋噪聲的路徑主要為直達波、透射波、繞射波以及反射波。聲屏障類型較多，主要有單側直板型、雙側直板型、帶折檐型、全封閉型這幾種類型［2］，不同類型聲屏障隔音效果不同，可根據項目實際情況進行選擇。聲屏障的材料選擇也需要根據實際隔絕的噪聲頻譜情況進行選擇。在設計聲屏障時，需要道路、建筑、聲學及結構等多專業配合參與設計，還需要考慮道路安全、項目具體環境、項目具體工程設計、材料和施工費用這幾方面。采用聲屏障的措施，最大降噪量一般不超過約15～20 dB（A）。

2.1.3 耐噪建筑前置

在住宅建筑平面布置時，可將獨棟商業，小區物管辦公室、門衛室等對噪聲不敏感的建筑放到臨路或臨噪聲源一側，同時配合綠植、土堤等，減少進入小區內部的噪聲量，從而達到降低周邊噪聲對住宅建筑部分影響的目的。此種方案的降噪效果根據噪聲不敏感的建筑體量大小及位置不同效果差距較大。

2.1.4 總圖布局優化

當項目中無法通過前述3種方式降低噪聲對小區聲環境的影響時，可通過優化規劃布局的形式來盡可能地降低噪聲對整個小區的影響。按建筑與道路的關系，成都市高層住宅小區的布局模式大致可分為平行式、混合式、垂直式3類，這3種布局方式對居住建筑室內外聲環境影響不同。為定量了解這3種模式下組團內部的噪聲分布情況，課題組對這3種典型布局形式下組團內部的噪聲分布情況進行分析研究。為能直觀了解不同布局方式對居住建筑室內外噪聲的影響，采用Cadna/A軟件對幾種布局情況分別做了模擬計算。后續計算中，道路寬度約為25 m，典型時段道路噪聲源設置參考調研噪聲監測數據。

根據模擬結果，平行式布局，小區內部聲環境分布較為均勻，且平均噪聲值較低，聲環境良好，只是臨街面一側噪聲干擾較大。垂直式布局，小區內部聲環境分布不均，平均噪聲值較高，臨路部分小區聲環境也較差?；旌鲜讲季?，小區內部聲環境除建筑缺口位置外，分布較為均勻，平均噪聲值適中，臨路部分垂直于道路的建筑周邊聲環境較差。如圖2所示。

按建筑與道路的關系，以上3種布局場地隔聲效果而言，平行式＞混合式＞垂直式。

2.2 在受聲點控制方面，可采取以下措施

2.2.1 改變功能房間布置

在進行住宅戶型設計時，將噪聲敏感房間與不敏感房間進行劃分，即將衛生間、廚房、儲物間等噪聲不敏感房間沿臨路一側布置，將起居室、臥室等噪聲敏感房間靠近住區內側布置，能夠降低噪聲敏感房間的噪聲量。在保障戶型正常通風采光的情況下，噪聲不敏感房間起到了噪聲緩沖作用，形成一個聲屏障，達到降噪的效果［3］。如圖3所示。但該方法會受臥室等主要功能房間得到南向自然采光要求限制，有一定的局限性。

2.2.2 建筑構件的降噪優化手法

圍護結構除了能夠降低建筑能耗，同時也能夠起到降噪的作用。成都市高層住宅常用的外墻構造材料主要有水泥砂漿、巖棉、不燃型復合膨脹聚苯乙烯保溫板、鋼筋混凝土、頁巖多孔磚、蒸壓加氣混凝土，不同構造做法外墻的隔聲量不同，如表 1所示。對于隔聲要求高的房間的外墻構造設計，在不影響結構的情況下，盡可能選擇容重較大的材料作為外墻材料，提高外墻的隔聲性能。

研究門窗可以阻隔一定的噪聲，但是阻隔噪聲量的多少取決于門窗材質、開啟形式、玻璃材質、氣密性等［4］。根據研究可知，關閉狀態下門窗隔聲性能優于開啟狀態，成都市住宅常用玻璃多為中空玻璃，玻璃厚度、玻璃間空氣層厚度越大，隔聲效果越好，氣密性越好，隔聲效果越好。

陽臺作為室內與室外環境的緩沖和過渡區域，同樣能夠起到降噪作用。陽臺表面材質的吸聲系數越大，陽臺的降噪作用越大。就水平方向而言，道路距離住宅越近，陽臺的降噪作用越大，反之越小。但是，在垂直方向上，由于直達聲和一次反射聲的綜合影響，陽臺對降噪效果不成線性變化。例如，當建筑距道路為5 m吸聲系數一定時，受一次反射聲影響較大，陽臺擋板高度的影響較為明顯，陽臺的降噪值隨樓層的增高而降低。但是，當建筑距道路為20 m吸聲系數一定時，如果陽臺所處樓層較高，則陽臺頂棚的反射聲成為主要的影響因素，所以噪聲在垂直方向上隨著高度變化，變化不大。

此外，由于陽臺板的遮擋能夠形成良好的內部聲影區，所以，可以通過改變陽臺進深、改變陽臺擋板的高度、改變擋板傾斜角度、改變陽臺頂棚的傾斜角度以及陽臺頂棚采用吸聲材料的方法取得更大的降噪效果。但是，值得注意的是，由于建筑使用功能、結構及其他因素，如日照、采光、通風等的限制，這些措施必須根據實際綜合考慮，具體驗算，本文不再一一列舉［5］。

3 總結

對于建筑設計師而言，住宅的設計不再僅局限于關注戶型的功能布局、經濟技術指標、采光、通風等問題，隨著國家加大力度推進綠色建筑的設計與建設，環境宜居、健康舒適也逐漸成為建筑設計主要考慮的內容。通過對成都市交通設施沿線住宅噪聲環境的研究，控制聲音傳播途徑、在住宅受聲點控制噪聲的幾項措施通過模擬及實際案例驗證，都是目前行之有效的技術手段，有利于在設計中保證住宅室內的聲環境質量，提高居住舒適性、健康性。

參考文獻［1］ 蔡俊，林瓊，蔡偉民.用邊界元法研究不同頂端聲屏障的性能［J］.噪聲與振動控制，2006（3）：89-91，109.

［2］ 劉玉芳. 公路交通噪聲防止措施［J］. 環境與發展，2014（3）：155-156 .

［3］ 王超. 應對交通噪聲的深圳臨街高層住宅設計手法研究［D］. 哈爾濱：哈爾濱工業大學， 2013.

［4］ 張靚.合肥沿街住宅建筑聲環境及防噪設計策略研究［D］.合肥：合肥工業大學，2012.

［5］ 梁宇鳴.交通設施對居住環境的不利影響及設計對策研究［D］.武漢：武漢理工大學，2008.