基于长春市居住区的声环境模拟改善分析
2020-12-27田骐源高速张可心黄佳营冀逊郑秋玲
田骐源,高速,张可心,黄佳营,冀逊,郑秋玲
(吉林建筑大学建筑与规划学院,吉林 长春 130118)
1 引言
本文写作时间正值《长春市城市总体规划》更新之际,也随着吉林省城市化进程加快的时候,长春市居民对于居住区的声环境要求也在不断地提高。本文将对噪声污染的声源进行分类,并试图降低不同声源在现实生活中对人们的生活质量的影响。居住区声源可分为:城市交通噪声、工业生产噪声、人群活动噪声,我们将从物理、人文、交通管制等方面进行分析并尝试改善。
1 研究背景与研究目的
1.1 研究背景
长春市现行的声环境实施方案为《长春市声环境质量标准适用区域划分实施方案》是根据2009年编制的《长春市城市总体规划》(2009~2020年)和《城市区域环境噪声适用区划分技术规范》(GB/T15190~94)为依据划分的。而今正是总体规划进入最后的攻坚决策阶段,虽然整体规划完成度很好,市民也真切地享受到了规划带来的种种福利,但也伴随着规划进程的发展也出现了各种新的问题。
1.2 研究目的与意义
由于“一主六双”产业布局的提出,城市化进程加快,吉林省各城市面积不断地扩张,各个城市之间的路网也发生了不同情况的变化,城市用地形式以及功能也进行了相应的调整。因此,对于一些老旧小区,甚至一些新建成的小区,为二三期规划的小区根据统计也都有较大的影响。目前我市现有的规划可能并不能满足城市发展需要和环境噪声管理需求。因此文章试图对于这些“问题”小区的声学问题进行讨论,并提出改善意见,以改善小区人们的生活质量,满足未来的城市化进程。
2 研究方法
2.1 影响寒地城市居住区声源的分类
噪声的传播从物理学角度进行划分,可分为三个阶段:接受者、传播介质、以及声源。而吉林省则地处中国东北部地区,为寒地性气候,对于这一独特的气候条件导致产生的声源和介质都与其他地区有所不同,首先我们将从声源角度来进行分类并逐一论述。
2.1.1 城市交通噪声
在声学污染中,交通噪声不得不提。交通噪声的大小程度与交通流量以及车速有着直接的关系。而由于规划所导致的道路更迭,对于交通的流量与车速的影响都是巨大的。不同级别的道路和不同时段的交通流量都是不同的,所产生的噪声也多种多样,所以,为了解决交通噪声最好的控制办法就是从降低交通流量和减缓车速这一角度入手。
2.1.2 工业生产噪声
工业生产噪声也是常见噪声源,如寒地集中供热晚上运煤车运煤的声音,工地施工打基桩产生的噪声,修建高架桥的压路机和打桩机等等。这些噪声的声源本是为了加快城市化建成,造福市民的项目所产生的,本是为造福,却给居民的生活质量带来了严重的影响,而且大部分情况也不在居民购房时就进行考虑的范围内。所以对于这些没办法从声源处解决,却又切实会影响到生活质量的短期噪声,最好的控制办法是从传播途径中减缓噪声污染的角度入手。
2.1.3 人群活动噪声
生活于市井之中,人群活动的吵吵嚷嚷似乎是成为了繁华的一个标志,也证明了百姓的安居乐业。但是从噪声角度去思考,“广场舞大妈”的音响、楼下超市的促销、小商贩的叫卖、集会活动的音乐、过年时所放烟花爆竹都是人群活动产生的噪声。而我们在之前去小区调研采样时,物业方面抱怨接到的最多的投诉也是邻里之间因为生活规律不一致,而导致的生活声音变为了噪声,甚至大打出手。因此生活噪声也是不可轻视的噪声之一。为了维持邻里间的和谐,大部分人都是通过接收者戴耳机、耳塞等途径来减缓噪声,本文在后面也提出采用建筑手段尝试解决这一问题。
2.2 研究居住区样本选择
为研究长春市规划对于小区声环境的影响,将小区建成时间作为变量,我们提出假设,若是由于规划和城市变迁,那么小区建成时间越长,噪声污染和显现出的各种声环境问题也应该越明显,所以我们把建成时间分为三个阶段,并分别进行调研和模拟,建成时间分为三年内、三到十年和十年以上三个时间段。经过多次讨论和筛选最后我们敲定了三处符合这一特征的小区进行实地考察和调研,他们分别是:长春市中懋天地(2019年建成——三年内)、长春市长电朗天国际(2015年建成——三到十年)、长春市好景山庄(2002年——十年以上)。
3 城市居住区的实测结果与分析
3.1 案例实测结果分析
长春市中懋天地,临街建筑为3栋,而非临街为1栋。因为在近几年内吉林省已经出台了有关声环境的系统性规范,所以居民对于小区的声环境还比较满意。
长春市长电朗天国际,临街建筑为13栋,而非临街建筑6栋。居民个别开始反映声污染的问题,但是大部分还是比较满意的,只有少数时间段会出现交通噪声。
长春市好景山庄,临街建筑24栋,非临街建筑33栋。噪声问题开始严重,居民开始普遍反映生活质量受到了多多少少的影响,尤其早晚高峰时段。
3.2 对模拟数据进行特性分析
长春市中懋天地,因为执行了近年来出台的新规范,对于小区声环境有明确的规划,在现阶段声环境也很优秀,有地下独立的停车场满足居民需求,而在调研过程中,我们也了解到很多中青年人已经将建筑声环境列入到了购房的硬性标准中来,近阶段不需要进行改善,在未来的规划中还是要尽可能地保证路网不要进行大规模变动。
长春市长电朗天国际,由于大部分建筑临街,而近几年净月区呈现高速发展趋势,导致很多街道交通流量超过了规划交通流量。所以在早晚高峰时段产生了较为明显的噪声污染。
长春市好景山庄,由于快速路的建设,小区周围也并未设置合适人们休闲娱乐的场所,加上市区内人们生活密度较高,导致城市交通噪声、工业生产噪声、人群活动噪声都非常严重,严重影响了市民的生活质量,噪声问题急需解决。
4 城市居住区声环境改善措施研究
4.1 针对建成三至十年的小区声环境特性分析提出改善意见
朗天国际是建成三至十年的小区中比较有代表性的,这类小区主要的噪声污染声源是城市交通噪声,所以为了解决交通噪声最好的控制办法就是从降低交通流量和减缓车速这一角度入手。但是由于意见均为改善意见,修改规划不在意见范畴,主要是利用绿化和防噪屏障。思考方案如下。
有效的绿化会形成天然屏障改善声环境。植物由于表面不规则,会对声波有反射和吸收的功能,这样便可以弱化声波的能量,以达到减少噪声的作用,而作为寒地适用的植物有白桦、樟子松、胡杨、杉、侧柏、旱柳等等,而考虑住宅区可以选择阔叶植物和针叶植物混合的方式,这样不论冬夏都有较好的隔音效果。
防噪屏障也不是只有天然植物屏障,墙板屏障也是很好的隔音办法,而墙板屏障的材料种类也很丰富,可以分为金属材料、木质类、吸声混合材料等。形式又可分为生态式、土堤式、微弧式、折板式、直立式、弧形式、封闭式。而考虑造价可以划分出即经济且又实用的仿噪屏障,满足大家的需求。
4.2 针对十年以上的小区特性分析提出改善意见
好景山庄作为比较典型的老旧小区,经过了十多年的变迁之后,路网已经与当初建设时发生了较大的变化,交通污染在本就严重的老城区更显得格外突出了。而当年的建设也完全没有考虑到居民的休闲活动空间,所以围合形成的空地,变成了大妈们跳广场舞的“圣地”。而规划的变迁也导致道路翻修,锅炉房取消改换集中供热等问题。这些都是造成声污染所产生的声源。那么就要从多个角度入手考虑,而上述针对长电朗天国际特性分析提出改善意见也同样满足于该小区,这里便不再赘述。解决方案如下。
加设室内娱乐场所,比如室内健身场馆,棋牌室,在本就拥挤的老城区内建一个便民会所,这样既能满足人民在夏天的活动需求还能满足冬天的活动,在寒地冬季的活动一直是个急需解决的问题,这样既改善了声学环境,还解决了市民的亚健康问题。
窗户更换,老旧小区的窗户大多为一两层的塑钢窗,不保暖的同时,还容易因为交通噪声容易引起窗体的共振。经测试两个两层塑钢窗在有车经过时显示分贝为40dB,而单层的三层断桥铝窗户在有车经过时显示的分贝则为36dB,可见更换窗户也可极大地改善声环境,并对于寒地来说更是增强了建筑的保温性。
4.3 针对建成三年以内小区声环境特性分析提出改善意见
三年以内的小区,道路规划基本都会考虑到声环境的影响,保证小区不受外部噪声污染,但是住区内部也是会对住区造成一定影响的。对于内部规划设计,本文提出以下几点意见。
合理安排和设计小区的内部道路,妥善分布小区内的停车场位置,在车辆集中的区域要设置绿化区域进行隔离。在我们实际调研中就发现有临街建筑,小区内外道路都会对该建筑产生声源污染,对于居民的生活质量无疑是雪上加霜,因此小区内部的排布和适当的隔离屏障是必不可少的。
儿童以及广场舞等室外活动场地也不适合布置在临街住宅的背街侧,一样是会加大声源污染。也不宜布置在“回字楼”或者半围合式的住宅的中心区域,这样会加大室外混响声场,会导致噪声的声能密度变强,声源污染加剧。
小区内的交通公服设施也绝不要离居住宅区过近,虽说可能出于更加便利的目的,但是噪声和共振却使居民的声环境质量大打折扣,需采取隔声、吸声、消声、共振等手段进行噪声振动控制。
5 结论与展望
5.1 主要结论
声环境是评价居住区的环境质量的重要指标之一,也是体现生态环境的一个重要环节。未来居住区的设计,必定是以人为本,以提高居住的舒适程度,创造安静的居住环境作为目标。同时随着城市化进程越来越快,街区制也被提上了日程,在建设过程中也造成了城市环境被破坏,其中噪声污染已经成为当前小区居民反映尤为强烈的问题。所以更需要我们借助新技术的力量,通过科学的技术手段进行仿真模拟,并对数据进行研究分析,才能得出更加合理并且贴合实际的噪声应对方案。
5.2 展望
本文提出了多种在经过城市化进程中所导致城市面积不断地扩张,各个城市之间的路网也发生了不同情况的变化,城市用地形式以及功能也进行了相应的调整而引起的声环境变化,导致人们的生活质量受到了影响。声环境是一个很复杂的问题,不管是交通、工业还是市民生活所产生的噪声都离不开城市的进程和人们的活动。在接下来寒地声环境研究中,需要从更丰富的角度、尺度和因素进行更深层次的研究。
参考规范
[1] 张英.声屏障的吸声作用及结构形式对降噪量影响的研究[D].华中科技大学,2007.
[2] 郑秋玲.长春市居住区声环境研究[D].吉林建筑大学,2015.
[3] 崔天宇.环境噪声对人的影响[J].科技致富向导,2013,23:321.
[4] 谢浩,刘晓帆.居住区的交通噪声问题及防治方法 [J].广州环境科学,2004(01):17-18+22.