綠色建筑工程中的聲環(huán)境影響因素及優(yōu)化策略

孫賢陽(yáng)

(安徽省城建設(shè)計(jì)研究總院股份有限公司，安徽 合肥 230041)

1 建筑中的噪聲問(wèn)題

住宅噪音的主要來(lái)源有兩方面：一方面，由于室內(nèi)環(huán)境進(jìn)行生產(chǎn)生活等活動(dòng)發(fā)出的環(huán)境噪聲；另一方面，一些設(shè)備在運(yùn)行的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生噪音以及建筑材料對(duì)聲音的傳播。在我國(guó)，許多居民在使用家用設(shè)備或乘坐單元公用電梯時(shí)會(huì)產(chǎn)生噪音，住戶在生活過(guò)程中產(chǎn)生的噪音有的時(shí)候會(huì)干擾到其他住戶的休息與生活，出現(xiàn)噪音相互干擾情況。隨著時(shí)間的推移，居民生活噪音干擾情況越來(lái)越嚴(yán)重，樓房的門窗結(jié)構(gòu)、墻體與建筑樓板都是居民生活噪音傳播的媒介[1-2]。故而，在房屋建筑驗(yàn)收工作中，相關(guān)管理人員要對(duì)房屋中這幾種結(jié)構(gòu)進(jìn)行嚴(yán)格的查驗(yàn)，在一定程度上減少居民生活噪音相互干擾的情況，提高住戶的生活質(zhì)量。

2 聲環(huán)境影響因素分析及優(yōu)化策略

2.1 室內(nèi)噪聲源

2.1.1 設(shè)備噪聲

風(fēng)機(jī)、發(fā)電機(jī)、變配電等各種設(shè)備在工作時(shí)都會(huì)產(chǎn)生噪音，想要減小這些設(shè)備的噪音，就要將其集中擱置在類似地下室等距離主功能房間較遠(yuǎn)的位置，并同時(shí)使用減振防噪技術(shù)，降低設(shè)備噪音對(duì)人們的影響。

2.1.2 生活噪聲

居民在正常生活時(shí)難免會(huì)產(chǎn)生一些噪音，這些噪音會(huì)借助建筑門窗或建筑樓板等結(jié)構(gòu)傳播，影響到周圍鄰居的正常生活。想要有效降低居民噪音，就要在建設(shè)房屋建筑時(shí)制定較高標(biāo)準(zhǔn)。分戶墻若為加氣混凝土砌體，則要求墻體厚度超過(guò)20 cm；若為鋼筋混凝土，則要求墻體厚度超過(guò)10 cm。分戶樓板之上應(yīng)涂刷3～5 mm厚的隔音涂料或者3 cm厚的隔音砂漿，或者在建筑施工的過(guò)程中在分戶樓板上鋪設(shè)5 mm的隔音墊，除此之外，也可以使用木質(zhì)地板或地毯鋪設(shè)在樓板上，這些方法都可以有效降低鄰居噪聲。

2.2 室外噪聲源

2.2.1 交通噪聲

根據(jù)世界各國(guó)權(quán)威數(shù)據(jù)顯示，城市環(huán)境噪音多數(shù)來(lái)自道路交通噪音，道路交通產(chǎn)生的噪音與城市環(huán)境噪音的比重在0.35左右。道路交通噪音路面車輛的數(shù)量與行駛速度有關(guān)，通常情況下，一輛正常駕駛的汽車噪音為80～90 dB(A)，交通高峰時(shí)噪音約為100 dB(A)。專業(yè)人員使用SEDU2020軟件進(jìn)行模擬試驗(yàn)，研究車輛行駛速度、車輛數(shù)量、道路寬度與道路交通噪音的關(guān)系。

1)車速，某房屋建筑的東北方向與西北方向存在一條公路，寬7 m，每小時(shí)約有50輛車經(jīng)過(guò)，車輛日間行駛速度為60 km/h，建筑噪音峰值為54 dB(A)?？刂泼啃r(shí)車輛經(jīng)過(guò)數(shù)量為定制50，若車輛日間行駛速度為70 km/h，則建筑噪音峰值為55 dB(A)；若車輛日間行駛速度為80 km/h，則建筑噪音峰值為57 dB(A)；若車輛日間行駛速度為90 km/h，則建筑噪音峰值為58 dB(A)；車速為100 km/h，建筑噪音最大可達(dá)到59 dB(A)。由以上數(shù)據(jù)可得出結(jié)論，道路交通噪音與車輛行駛速度存在近似線性相關(guān)，車速越高，交通噪音值越大。

2)車流量。公路寬固定為7 m，控制車輛日間行駛速度為60 km/h，當(dāng)每小時(shí)車流量為50輛時(shí)，建筑噪音峰值為54 dB(A)；每小時(shí)車流量為100輛時(shí)，建筑噪音峰值為56 dB(A)；每小時(shí)車流量為200輛時(shí)，建筑噪音峰值為59 dB(A)；車流量為400輛每小時(shí)，建筑噪音最大為62 dB(A)；車流量為800輛/h，建筑噪音峰值達(dá)到64 dB(A)；每小時(shí)車流量為1 500輛時(shí)，建筑噪音峰值為65 dB(A)。通過(guò)以上結(jié)果可知，道路交通噪音隨著車流量增大而增大，當(dāng)車流量達(dá)到特定數(shù)值時(shí)道路交通噪音數(shù)值不變。

3)路面寬度。控制每小時(shí)車流量為50輛，車輛日間行駛速度為60 km/h，當(dāng)路面寬度為7 m，建筑噪音峰值為54 dB(A)；當(dāng)路寬為9 m、10 m、15 m時(shí)，測(cè)量建筑噪音峰值均為54 dB(A)?？芍访鎸挾葘?duì)道路交通噪音不產(chǎn)生影響。

2.2.2 軌道噪聲

軌道噪聲低頻區(qū)間聲壓級(jí)變化較大，中頻和高頻區(qū)間相對(duì)穩(wěn)定，并呈逐漸下降趨勢(shì)。與道路交通噪聲相比，軌道交通噪聲的晝間等效聲級(jí)雖然略有不如，但其瞬時(shí)聲壓級(jí)仍然十分巨大，值得慶幸的是，由于輕軌晚間固定時(shí)間收班，其夜間并不存在噪聲污染。

想要真正降低道路交通噪音，需要做到以下三點(diǎn)：一是優(yōu)化車輛設(shè)計(jì)，從根源上降低汽車行駛過(guò)程中產(chǎn)生的噪音；二是在鋪設(shè)公路時(shí)選用瀝青等能夠降低噪音的材料，降低路面噪聲；三是合理進(jìn)行城市交通規(guī)劃，將住宅區(qū)設(shè)置在城市距離城市主干道路較遠(yuǎn)的位置。

2.2.3 建筑施工噪聲

當(dāng)前階段，城市建設(shè)進(jìn)度增快，城市建筑隨之增多，由此產(chǎn)生了許多建筑噪音。對(duì)于這種現(xiàn)象，需要工程建造單位提高自身意識(shí)，在工程建造的過(guò)程中有意識(shí)地使用各種科學(xué)的方法來(lái)降低建筑噪音，在合理的時(shí)間之內(nèi)工作，降低建筑噪音對(duì)附近環(huán)境的影響，同時(shí)定期檢查并修理施工設(shè)備，減小設(shè)備噪音。

施工單位在施工過(guò)程中可以通過(guò)以下三點(diǎn)來(lái)有效降低建筑噪音：一是購(gòu)進(jìn)噪音較小的新設(shè)備，同時(shí)在施工過(guò)程中使用降噪技術(shù)；二是安排相關(guān)管理人員對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的噪音情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)，若噪音分貝值超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)范圍，檢查噪音過(guò)大的原因并對(duì)其調(diào)整，盡量降低建筑噪音對(duì)附近居民的影響；三是對(duì)建造工作者進(jìn)行指導(dǎo)與教育，提高其對(duì)建筑噪音危害的認(rèn)識(shí)，促使其文明施工。

2.2.4 工業(yè)噪聲

現(xiàn)階段工業(yè)化進(jìn)程不斷加快，越來(lái)越多的工廠投入生產(chǎn)，在其生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生了很大的工業(yè)噪音。一般工業(yè)噪音的主要來(lái)源為大型機(jī)器運(yùn)作、生產(chǎn)時(shí)產(chǎn)生的聲音以及機(jī)械設(shè)備結(jié)構(gòu)之間的碰撞、震動(dòng)以及內(nèi)部氣流的擾動(dòng)等作用而產(chǎn)生的聲音。對(duì)于工業(yè)噪聲，一般采取以下方案防治：改進(jìn)工藝，盡可能使用低噪音甚至無(wú)噪音的機(jī)械設(shè)備代替高噪音設(shè)備，在廠房建設(shè)時(shí)科學(xué)設(shè)計(jì)建設(shè)方案，做好廠區(qū)設(shè)計(jì)，噪音高的生產(chǎn)區(qū)域應(yīng)距離居民區(qū)較遠(yuǎn)，并在工廠附近設(shè)立一些防護(hù)帶用于隔音，生產(chǎn)車間外部也應(yīng)使用隔音材料減輕噪音污染。

3 鐵路噪聲模擬分析案例

3.1 案例概況

某住宅項(xiàng)目場(chǎng)地東側(cè)約50 m處有南北向鐵路經(jīng)過(guò)，且項(xiàng)目場(chǎng)地四周均為城市支路，運(yùn)營(yíng)期噪聲來(lái)源主要為鐵路噪聲和道路噪聲。噪聲若無(wú)法得到控制會(huì)對(duì)人們的日常生活、學(xué)習(xí)造成影響，甚至是心理、生理上的影響。因此，合理的隔聲降噪措施是綠色建筑的重要內(nèi)容。

3.2 噪聲源分析

3.2.1 軟件介紹

采用通過(guò)國(guó)家環(huán)境保護(hù)總局環(huán)境工程評(píng)估中心認(rèn)證的德國(guó)Cadna/A噪聲模擬軟件系統(tǒng)構(gòu)建聲環(huán)境模型，對(duì)聲環(huán)境噪聲進(jìn)行模擬分析。Cadna/A系統(tǒng)是一套基于ISO9613標(biāo)準(zhǔn)方法、利用WINDOWS作為操作平臺(tái)的噪聲模擬和控制軟件。該系統(tǒng)適用于工業(yè)設(shè)施、公路、鐵路和區(qū)域等多種噪聲源的影響預(yù)測(cè)、評(píng)價(jià)、工程設(shè)計(jì)與控制對(duì)策研究。Cadna/A軟件計(jì)算原理源于國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織規(guī)定的《戶外聲傳播的衰減的計(jì)算方法》(ISO9613—2：1996)。

3.2.2 模型建立

本次模擬分析僅考慮鐵路噪聲的影響，將建筑總平面圖作為基礎(chǔ)條件導(dǎo)入Cadna/A軟件中進(jìn)行建模，幾何模型如圖1～2所示。

圖1 CadnaA模型圖

圖2 場(chǎng)地3D圖

3.3 噪聲預(yù)測(cè)結(jié)果

受聲點(diǎn)高度EG取1.5 m，計(jì)算網(wǎng)格劃為1.0 m×1.0 m，對(duì)鐵路運(yùn)行期間的影響進(jìn)行噪聲預(yù)測(cè)分析，模擬分析結(jié)果如圖3～4所示。

鐵路運(yùn)營(yíng)時(shí)項(xiàng)目區(qū)域內(nèi)噪聲值分布在26～56 dB，臨鐵路一側(cè)第一排建筑的立面噪聲值分布53～57 dB，受鐵路噪聲影響最大位置分布在建筑的4層以上樓層。

圖3 11.5 m高度處等聲線云圖

圖4 臨鐵路一側(cè)建筑剖面聲壓級(jí)云圖

3.4 噪聲控制措施

1)在鐵路臨項(xiàng)目一側(cè)安裝隔聲屏障，安裝隔聲屏障后1.5 m高度處聲壓線云圖如圖5～7所示。

圖5 隔聲屏障位置示意圖

圖6 安裝隔聲屏障后1.5 m高度處聲壓線云圖

圖7 臨鐵路一側(cè)建筑剖面聲壓級(jí)云圖

由上圖可知，安裝隔聲屏障后，鐵路運(yùn)營(yíng)時(shí)項(xiàng)目區(qū)域內(nèi)噪聲值分布在21～52 dB，臨鐵路一側(cè)建筑立面噪聲值分布40～52 dB，隔聲屏障的降噪效果較為明顯。

2)合理布局用地內(nèi)的綠化，以減少噪聲的傳播。

3)將本項(xiàng)目鐵路一側(cè)的建筑外窗安裝滿足《建筑外窗空氣聲隔聲性能分級(jí)及檢測(cè)方法》(GB/T 8485—2008)附錄C中3級(jí)(Rw+Ctr≥30 dB(A))，其中Rw為建筑物構(gòu)件的計(jì)權(quán)隔聲量，Ctr為A計(jì)權(quán)交通噪聲的頻譜修正量)以上的隔聲窗，建議設(shè)計(jì)選用6+15A+10+(5+0.76+5)中空夾層玻璃。

4)充分利用建筑的退道路紅線距離建造稠密的喬、灌、草相結(jié)合的綠化林帶，其作用相當(dāng)于聲屏帶，對(duì)交通噪聲可以起一定的遮擋作用，另外在選用高大喬木時(shí)應(yīng)注意對(duì)日照產(chǎn)生的影響。

4 結(jié)束語(yǔ)

總而言之，綠色建筑作為未來(lái)一段時(shí)間建筑行業(yè)的發(fā)展大方向，為確保其擁有合理的使用壽命和質(zhì)量，必須對(duì)聲環(huán)境展開(kāi)科學(xué)設(shè)計(jì)和控制。確保人們?cè)诰G色建筑中生活與工作的舒適度。通過(guò)使用合理的降噪措施和隔音建設(shè)方案，控制好建筑內(nèi)的聲環(huán)境，有助于綠色建筑更好的推廣與發(fā)展。

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