第八章城市聲環(huán)境4、5

第四節(jié)噪聲控制的原則與途徑零、城市聲環(huán)境改善的措施和建議

降低城市環(huán)境噪聲是改善住宅聲環(huán)境的治本之路。城市區(qū)域環(huán)境聲控制首先是立法和執(zhí)法；

《中華人民共和國環(huán)境噪聲污染防治法》《城市區(qū)域環(huán)境噪聲標準》《工業(yè)企業(yè)廠界噪聲標準》《建筑施工場地噪聲限值》《機場周圍飛機噪聲環(huán)境標準》《鐵路兩側邊界噪聲限值標準》《機動車輛允許噪聲》類別晝間夜間類別晝間夜間0504036555155454705526050城市區(qū)域環(huán)境噪聲標準(GB3096-93)0類標準適用于療養(yǎng)區(qū)、高級別墅區(qū)、高級賓館區(qū)等特別需要安靜的區(qū)域，位于城郊和鄉(xiāng)村的這一類區(qū)域分別按嚴于0類標準5dB執(zhí)行。1類標準適用于以居住、文教機關為主的區(qū)域。鄉(xiāng)村居住環(huán)境可參照執(zhí)行該類標準。2類標準適用于居住、商業(yè)、工業(yè)混雜區(qū)。3類標準適用于工業(yè)區(qū)。4類標準適用于城市中的道路交通干線道路兩側區(qū)域，穿越城區(qū)的內河航道兩側區(qū)域。穿越城區(qū)的鐵路主、次干線兩側區(qū)域的背景噪聲(指不通過列車時的噪聲水平)限值也執(zhí)行該類標準。

國家環(huán)?？偩汁h(huán)境監(jiān)察辦公室《排污費收費標準（試行）及計算方法》規(guī)定，排污者產生環(huán)境噪聲，超過國家規(guī)定的環(huán)境噪聲排放標準，干擾他人正常生活、工作和學習的，按照超標的分貝數(shù)繳納噪聲超標排污費。收費標準見下表：元/月）

一、噪聲衰減量的確定1距離降噪1.2吸聲降噪1.1距離降噪單個聲源：多個聲源：1.2吸聲降噪

建筑環(huán)境中，人們對藝術環(huán)境的要求在眾多設計師的努力下日趨完善，而人們對物理環(huán)境的要求，則不被廣大設計者和使用者所重視，為滿足對物理環(huán)境中聲環(huán)境的要求，我們不斷推出控制聲環(huán)境質量的基本物質手段——吸聲材料。

聲源發(fā)聲，聲傳播的形式是聲波，聲波是能量載體，這種能量就是聲能。當聲波在空氣中傳播的路程上遇到另一種媒質，或者說聲波從這一種媒質入射到另一種媒質的表面上時，聲能就會減少或轉化，這個過程或者說這種現(xiàn)象，就是聲能被吸收，即吸聲。進一步說，當聲波在空氣中傳播入射到如墻壁、頂棚、地面、樓板、專用的吸聲材料、吸聲結構或其他建筑構件、陳設或其他物體時，聲波所具有的能量將產生分化；其中一部分能量將被建筑構件或物體的表面反射回到原來的入射空間去，這就是反射聲能；一部分能量將透過構件或物體傳播到另一面空間去，從而形成透射聲能；而另一部分能量則被構件或物體本身所消耗，即被構件或物體所吸收而轉化為其他形式的能量，這就是吸收聲能，見圖吸聲材料的定義我們常把聲透射系數(shù)值波折材料稱為隔聲材料，而把平均吸聲吸聲系數(shù)較大（降噪系數(shù)NRC，即有20%的聲波被吸收）的材料稱為吸聲材料。在建筑中使用吸聲材料就是要控制混響時間、消除回聲、顫動回聲、和聲聚焦等音質缺陷。吸聲材料的吸聲原理

聲音源于物體的振動，它引起鄰近空氣的振動而形成聲波，并在空氣介質中向四周傳播。當聲音傳入構件材料表面時，聲能一部分被反射，一部分穿透材料，還有一部由于構件材料的振動或聲音在其中傳播時與周圍介質摩擦，由聲能轉化成熱能，聲能被損耗，即通常所說聲音被材料吸收。

吸聲材料的分類

吸聲材料按照吸聲機理可分為多孔吸聲材料、共振型吸聲材料和復合吸聲材料；按外觀和構造可分為多孔吸聲材料，如玻璃棉、巖棉、聚氨酯泡沫、珍珠巖、陶粒等；穿孔板結構，如穿孔石膏板、穿孔膠合板、穿孔鋼板、穿孔鋁板等；薄蠟吸聲結構，如塑料薄蠟、帆布、人造革等；薄板吸聲結構，如膠合板、石膏板、鋁合金板等；多空材料吊頂板，如礦棉板、珍珠巖板、軟質纖維板等；強吸聲結構，如空間吸聲體、吸聲尖劈、吸聲屏等。多孔吸聲材料多孔性吸聲材料的物理結構特征是材料內部有大量的、互相貫通的、向外敞開的微孔，即材料具有一定的透氣性。工程上廣泛使用的有纖維材料和灰泥材料兩大類。前者包括玻璃棉和礦渣棉或以此類材料為主要原料制成的各種吸聲板材或吸聲構件等；后者包括微孔磚和顆粒性礦渣吸聲磚等。多孔吸聲材料的特點

多孔材料的吸聲系數(shù)隨聲頻率的增高而增大，吸聲頻譜曲線由低頻向高頻逐步升高，并出現(xiàn)不同程度的起伏，隨著頻率的升高，起伏幅度逐步縮小，趨向一個緩慢變化的數(shù)值。中高頻吸聲系大，500-5000HZ，低頻吸聲系數(shù)小。傳統(tǒng)的多孔吸聲材料，如有機和無機纖維材料，由于性脆易斷，受潮后吸聲性能下降嚴重等原因，適用范圍受到很大的限制，因此這種纖維類吸聲材料，如果繼續(xù)走單一材料結構的模式，其發(fā)展將會遇到很大的困難。對于吸聲金屬材料，雖然其性能的確優(yōu)越，但由于制作成本高，在國內還處于有待進一步發(fā)展的地位。多孔吸聲材料中只有泡沫類材料的發(fā)展處于高速階段，許多新產品新工藝不斷涌現(xiàn)。國家大劇院國家大劇院的聲效處理

國家大劇院內的公共大廳，擁有國內跨度最大的穹頂，可以將容納8萬人的北京工人體育館籠罩其中，空間之大堪稱全球劇場之最。

國家大劇院巨大的殼體內包含了四個大小不一，功能各異的表演廳，歌劇院是其中最重要的劇場。歌劇院墻面整體采用了金黃色金屬網(wǎng)面，網(wǎng)面后面是紅顏色的木頭聲學墻，墻面上鑲嵌著玻璃燈。天花板

天花板上看似凌亂的溝槽實際上經(jīng)過了特別的聲學設計，使聲音能夠被擴散反射，更加均勻、柔和。精美的天花板其實是特制的聲擴散裝飾板。天花板使用纖維石膏成型板制成，材質厚重，能夠有效地防止低頻吸收，增強廳內的低頻混響時間，使低音效果（如管風琴、大管、大提琴等）更加具有震撼力和感染力。為達到聲效的完美，在頂棚的下面還懸掛了一面龜背形狀的集中式反聲板，俗稱“龜背反聲板”，它的作用是將聲音向四面八方散射。墻面音樂廳舞臺四周的墻面采用了聲學擴散墻，墻面有如站立起來的鋼琴琴鍵，凸凹起伏、不規(guī)則排列。其凹凸的尺寸和形狀經(jīng)由數(shù)論精確計算得出，能擴散反射來自演奏臺的聲音，保障演出者良好的自我聽聞和相互聽聞，有利于樂隊更好地發(fā)揮表演水平。音樂廳的側墻則采用與天花板類似的聲擴散裝飾板，墻壁表面輕微凹凸的效果同樣經(jīng)過特殊設計。通過這些凹凸不平的紋理，能將聲音均勻地擴散反射至音樂廳空間內的每個角落。二、噪聲污染的控制途徑二、噪聲污染的控制途徑2.1從聲源根治噪聲；2.2在傳播途徑中降低噪聲；2.3在噪聲接受點進行防護。2.1從聲源根治噪聲2.1.1改進結構,提高其中部件的加工精度和裝配質量，采用合理的操作方法等，以降低聲源的噪聲發(fā)射功率。2.1.2利用聲的吸收、反射、干涉等特性，采用吸聲、隔聲、減振、隔振等技術，以及安裝消聲器等，以控制聲源的噪聲輻射。采用各種噪聲控制方法，可以收到不同的降噪效果。如將機械傳動部分的普通齒輪改為有彈性軸套的齒輪，可降低噪聲15～20分貝；把鉚接改成焊接，把鍛打改成摩擦壓力加工等，一般可減低噪聲30～40分貝。2.2在傳播途徑中降低噪聲2.2.1利用聲波隨距離衰減的原理，實行“鬧靜分開”的設計原則，縮小噪聲干擾范圍2.2.2利用噪聲的指向性，合理布置建筑物和聲源2.2.3利用天然地形，例如屏障、丘陵、土坡、溝壑、森林等的降噪作用，把聲源和人活動區(qū)域分開

2.2.4應用吸聲材料和吸聲結構，將傳播中的噪聲聲能轉變?yōu)闊崮艿取?.2.5利用不同用途，合理布置建筑物的各種房間布局

2.2.6在城市建設中，采用合理的城市防噪聲規(guī)劃。2.2.7綠化降噪2.3.1聲波在房屋建筑中的傳播途徑1、由空氣直接傳播2、由圍護結構的振動傳播圍護結構成為二次聲源2.3在噪聲接受點進行防護----建筑隔聲3、由機械設備的作用使圍護結構產生振動而產生聲音，并通過建筑結構傳播

聲音由空氣傳播，稱為“空氣聲”或“空氣傳聲”聲音由圍護結構受到直接的撞擊而發(fā)聲，稱為“固體聲”或“撞擊聲”4、聲音的兩種透射方式：1）由噪聲源和聽聞地點之間的墻壁（屋頂）直接透射2）沿圍護結構的相連接部件的間接或側向透射各部件對聲音的傳播取決于部件的重量、位置、剛度以及各部件之間的連接等因素。2.3.2空氣聲隔絕的描述1、透射系數(shù)2、隔聲量τ越大，隔聲越差實驗測得R，用R可推出τ例：墻的面積為20m2，隔聲量為50dB，門的面積為2m2，隔聲量為20dB門，若墻上有門，求它們綜合隔聲量。解：R=L2-L1L2、L1：構件兩側的聲壓級工程中：2.3.3影響聲音在建筑材料中透射的主要因素1、與建筑構件的透射系數(shù)有關2、與建筑構件的表面情況有關若墻體的一面鋪設吸聲材料會減弱墻體的振動3、與墻體的質量有關墻的質量越大，惰性越大，聲波引起的振動越小，這叫質量定律。參見下圖：2.3.4隔聲屏障1、分析：1）隔聲屏障是用來遮擋聲源和接收點之間直達聲的措施，2）主要用于室外街道兩側以降低交通噪聲3）對于降低高頻聲最有效2、原理1）反射高頻，形成聲影；2）低頻繞射，隔聲較差；3）隔聲效果主要取決于高度、長度、材料及構造等3、隔聲效果λ為聲源波長，其他見圖第五節(jié)城市聲環(huán)境的規(guī)劃與設計調查噪聲和噪聲源現(xiàn)狀，對于超過標準的噪聲污染源要限期治理，對難以治理的固定噪聲源要求停止使用和搬遷。在頒布法規(guī)和標準的同時，應廣泛宣傳，嚴格執(zhí)法；“任何單位和個人都有保護聲環(huán)境的義務，并有權對造成環(huán)境噪聲污染的單位和個人進行檢舉和控告”；“城市規(guī)劃部門在確定建設布局時，應當依據(jù)國家聲環(huán)境質量標準和民用建筑隔聲設計規(guī)范，合理劃定建筑物與交通干線的防噪距離，并提出相應的規(guī)劃設計要求”；“建設項目可能產生環(huán)境噪聲污染的，建設單位必須提出環(huán)境影響報告書，規(guī)定環(huán)境噪聲污染的防治措施，并按照國家規(guī)定的程序報環(huán)境保護行政主管部門批準”；“建設項目的環(huán)境噪聲污染防治設施必須與主體工程同時設計、同時施工、投產使用”；“產生環(huán)境噪聲污染的單位，應當采取措施進行治理”。------《中華人民共和國環(huán)境噪聲污染防治法》一、防噪規(guī)劃設計原則1.1按功能和性質的不同，將城市劃分成若干個不同的區(qū)域：工業(yè)區(qū)、居住區(qū)、文化區(qū)、商業(yè)區(qū)、游覽區(qū)等，將工業(yè)區(qū)與居住區(qū)和文化區(qū)分開，在其間以公共和福利設施作為緩沖帶，或設置綠化隔離帶；1.2在小區(qū)內，應將高噪聲源盡量集中，高噪聲源與低噪聲源分開，并用綠化帶隔離，綠化帶的設置要綜合考慮防噪、環(huán)境、美觀、防止大氣污染及氣候等方面因素。1.3鐵路和公路干線應遠離市區(qū)或在工業(yè)小區(qū)外圍。市區(qū)道路交通應采用樹杈式布置，盡量避免方格式布置。根據(jù)車流量的不同，道路兩側設置必要的防護屏障和防護帶。1.4高噪聲源不得布置在當?shù)厥⑿酗L的上風區(qū)。對于噪聲過強的噪聲源不得布置在城鎮(zhèn)附近。如航空港。二、噪聲規(guī)劃的步驟1、對規(guī)劃區(qū)域的噪聲源進行調研2、將所有噪聲源用類比的方法進行分類3、根據(jù)分類，將最吵鬧的放在下風向，噪聲很弱的位于上風向或靠近居住區(qū)，中間設置防護帶案例：三、防噪規(guī)劃設計方法：3.1住宅：城市總體規(guī)劃中，應按噪聲等級合理分區(qū)；規(guī)劃設計住宅小區(qū)時，要對環(huán)境噪聲和住宅聲環(huán)境進行預測，對噪聲干擾進行預評價；考慮防噪措施，并作為住宅區(qū)建設項目可行性研究的一個方面，列為必要的基建程序，作為建設項目報批的內容之一。在住宅建成后，環(huán)境噪聲是否達到標準，應作為驗收的一個項目；城市住宅設計必須嚴格遵照國家頒布的有關住宅噪聲標準和隔聲標準。在工程竣工后列為工程驗收考核的項目；3.1.1住宅的分戶墻隔聲隔聲是隔墻的重要的功能要求，設計者和建造者必需重視。

墻越厚重、越密實，隔聲越好。不能犧牲墻的隔聲性能，追求墻體重量的減輕；采用輕質墻體材料和結構，隔聲量普遍低于40dB，不能用作分戶墻。

住宅設計時，建筑設計應和結構設計協(xié)調，使分戶墻正好也是承重墻。如果分戶墻不可避免地要使用輕質填充墻，則需要采用雙層墻或復合結構，保證隔聲性能滿足標準要求。墻上不能有孔洞，如：管道孔、電器開關安裝洞、施工洞等。

3.1.2樓板撞擊聲的隔絕

住房私有化和住戶室內裝修的發(fā)展，為改善樓板撞擊聲性能帶來了機會；家庭人口結構變化和生活水平的提高，撞擊聲干擾有所降低；新材料的使用：地毯、木地板有所改善，而石材和磁磚地面作用不大；

采用“浮筑樓面”；這是在樓板結構層上鋪設彈性墊層材料，其上再做樓面層；浮筑樓面能保證樓面撞擊聲隔聲達到一級標準，所增加的投資與中、高檔商品住宅的售價相比是很小的。

3.1.3窗：窗子的隔聲、采光和通風這三方面的功能之間是矛盾的，難以兼顧；雙層窗交錯開啟是一種簡便有效的措施；研制低噪聲消聲通風器，在試點住宅內進行了防噪試驗和夏日關窗用通風器通風的熱舒適測試和住戶反映調查，效果良好。改進我國現(xiàn)有住宅用門窗的隔聲性能，主要是提高加工制作精度，減小門窗縫隙，要把隔聲性能列為門窗重要的質量考核指標，要求生產廠家達到。對于戶門，建議將隔聲要求和防火、防盜要求結合，做成綜合隔聲門；3.2交通噪聲的防護：改善交通干線兩側的住宅聲環(huán)境：從居住環(huán)境質量來評價是不好的，應設法限制；交通干線兩側完全不蓋住宅是不可能的；住宅平面設計，外墻構件設計考慮對交通噪聲的防護；降低交通噪聲對沿路住宅干擾的另一個方法是在路邊設置聲屏障。但根據(jù)我國目前的情況，對于聲屏障必須慎用，必須認真做好可行性研究和實際降噪效果預測工作。3.2.1城市交通噪聲影響因素1、路面材料2、坡度3、綠化吸聲4、車齡1、路面材料

目前城市中的路面材料主要有各類瀝青路面、水泥混凝土路面及柔性路面，路面材料對于單車滾動聲功率級和振動級有雙重影響。單車滾動聲功率級中參數(shù)選取已經(jīng)對此有所考慮。振動級受路面材料的影響，還取決于車輛總重和運行速度。運行中的車輛構成一個阻尼振動系統(tǒng)。2、坡度城市中的路面為了排水等需要設有橫向和縱向坡度，這些坡度直接影響車輛運行速度，進而影響發(fā)動運行噪聲，坡度G與速度變化量?V有如下關系：式中G為以百分比表示的坡度，p表示大型車的百分比例?？梢詫⒋斯酱胨俣仁将@得由坡度引起的聲壓級變化。3、綠化吸聲綠化不但能改善城市氣候環(huán)境，對于交通噪聲也有很好的吸收作用。道路兩側綠化帶對于噪聲的吸收量可以用下式表示：H：綠化帶的平均高度，根據(jù)實際測量求平均獲得，要求

取典型林高。需要考慮樹冠對于實際吸聲量的影響。D：綠化帶的持續(xù)寬度，取平均值。γ：綠化帶中樹枝和樹葉的密集程度，按經(jīng)驗取值，r：受聲點距車流距離，r0為參考點距離，本文取7.5。4、車齡車輛使用過程中隨著車齡的增加，運行噪聲呈逐漸增長的趨勢，該趨勢符合冪函數(shù)規(guī)律。與車齡有關的因素非常多：發(fā)動機運轉流暢性、車輛故障率、車輛保養(yǎng)質量、車輛自重：同樣制造標準下，越重噪聲越大。3.3聲屏障：聲屏障的隔聲效果主要去決于屏障的高度、聲源（車輛）距屏障的距離、受聲點（住戶）距屏障的距離和高度，即由這幾個因素確定的聲波繞射路徑與無屏障時直線傳播路徑的“聲程差”。所以，聲屏障的隔聲效果是設計結果，而不是聲屏障的產品性能。當前迫切需要的是制定有關標準，以規(guī)范聲屏障實際降噪效果的測試和評價，并進而規(guī)范聲屏障的設計。聲屏障的降噪量取決于“聲程差”（a+b–d）四、隔聲與吸聲的不同

概念的不同：隔聲是利用隔墻把噪聲源和接受者分隔開，兩者分別處于兩個空間（房間）中。吸聲是聲波入射到吸聲材料表面上，聲能被吸收，降低了反射。聲源與接受者處與同一個空間（房間）中。材料的不同：厚重密實的材料隔聲性能好（質量定律），如混凝土墻。松散多孔的材料吸聲系數(shù)較高，如玻璃棉。度量的不同：隔聲用對數(shù)標度，分貝dB表示。50dB才是很好的隔聲，即入射到隔墻上的聲能只有1/100000(十萬分之一)透過墻，傳到另一側的房間。50dB隔聲的墻上，若有了面積只占1/1000的孔洞，墻隔