交通设施沿线住宅噪声评价与防护措施技术

郝思静 李曼凌 吴婷婷 幸运

随着经济的发展，噪声问题逐渐成为影响居住环境质量的主要因素之一。为积极响应我国工程建设绿色高质量发展、满足绿色建筑对声环境质量的要求，通过对成都市交通设施沿线住宅声环境现状进行调研，运用仿真模拟技术对住区场地声环境、室内外声环境进行模拟分析，从而探讨从规划布局到建筑设计阶段控制噪声的设计策略。

交通噪声; 交通设施沿线住宅; 噪声控制; 设计策略

TU112.4+31 A

［定稿日期］2021-10-26

［作者简介］郝思静（1991—），女，硕士，工程师，从事建筑设计、绿色建筑设计；李曼凌（1992—），女，硕士，工程师，从事城市规划、绿色建筑设计；吴婷婷（1987—），女，硕士，高级工程师，从事建筑设计、绿色建筑设计；幸运（1989—），男，硕士，工程师，从事建筑物理、绿色建筑设计。

当今社会，噪声问题已经成为影响城市居民生活质量的主要因素之一，随着经济的快速发展，在我国大中城市的交通设施沿线两侧区域的住宅受噪声影响也逐年增大，尤其是高层住宅，为提高城市居住区环境质量，对城市道路交通噪声问题的防护成为建筑设计中需要重要考虑的技术措施之一。同时，为积极响应我国工程建设绿色高质量发展、满足绿色建筑对声环境质量的要求，成都市建委在2018年就印发《成都市交通设施沿线临街新建住宅噪声防护技术规定》的通知，对成都市交通干道沿线的高层住宅的噪声控制提出了更高要求。在这个背景下，本文拟借助计算机仿真技术，对成都市居住建筑噪声评价及防护措施技术进行研究，提出成都市交通设施沿线临街居住建筑噪声控制技术路线。

1 居住区噪声标准规范

GB 3096-2008《声环境质量标准》是我国现行采用的室外声环境标准，标准对各类声环境功能区噪声等效声级限值提出了要求，其中居住小区的环境噪声限值应控制在昼间60 dB夜间50 dB之内。但根据调研结果，成都市交通干道沿线小区环境噪声等级普遍超过标准10 dB以上。而在建筑隔声降噪及室内噪声等级控制方面，GB 50118-2010《民用建筑隔声设计规范》对住宅室内噪声提出了较高的要求，同时也对住宅建筑分户墙、分户楼板、外窗，卧室、起居室与邻户之间的空气声隔声性能进行了规定。这些标准，在《绿色建筑评价标准》及新版的《民用建筑隔声设计规范》中，将进一步进行提升。

2 成都市交通干道沿线高层住宅降噪技术措施研究

根据噪声产生、传播、接收的特点，噪声控制的策略可分为3个部分：噪声源控制、传播途径控制、受声点控制［1］。噪声源控制所对应的控制措施大多属于交通减噪的范畴，对住宅项目而言，大多难以对其进行控制和处理，因此本文仅讨论传播途径控制和受声点控制这2个部分的控制措施。本项目采用国内目前在城市道路交通噪声领域使用最广泛的Cadna/A 软件对建筑的总体布局进行模拟计算。

2.1 在噪声传播途径上可以采取几种措施

2.1.1 设置植物绿化、绿化土堤

在道路噪声源与建筑之间靠近道路设置具有足够宽度的绿化带，且采用吸声效果较好的植物，通过模拟，采用植物绿化可实现约3～5 dB（A）的噪聲削减量。通过修建约3～5 m高假山或绿化土堤等方式，来达到降低交通噪声的目的，从模拟结果来看，设置土堤后，可实现约3～5 dB（A）的噪声削减量。如图1所示。

2.1.2 设置声屏障

声屏障阻挡噪声的路径主要为直达波、透射波、绕射波以及反射波。声屏障类型较多，主要有单侧直板型、双侧直板型、带折檐型、全封闭型这几种类型［2］，不同类型声屏障隔音效果不同，可根据项目实际情况进行选择。声屏障的材料选择也需要根据实际隔绝的噪声频谱情况进行选择。在设计声屏障时，需要道路、建筑、声学及结构等多专业配合参与设计，还需要考虑道路安全、项目具体环境、项目具体工程设计、材料和施工费用这几方面。采用声屏障的措施，最大降噪量一般不超过约15～20 dB（A）。

2.1.3 耐噪建筑前置

在住宅建筑平面布置时，可将独栋商业，小区物管办公室、门卫室等对噪声不敏感的建筑放到临路或临噪声源一侧，同时配合绿植、土堤等，减少进入小区内部的噪声量，从而达到降低周边噪声对住宅建筑部分影响的目的。此种方案的降噪效果根据噪声不敏感的建筑体量大小及位置不同效果差距较大。

2.1.4 总图布局优化

当项目中无法通过前述3种方式降低噪声对小区声环境的影响时，可通过优化规划布局的形式来尽可能地降低噪声对整个小区的影响。按建筑与道路的关系，成都市高层住宅小区的布局模式大致可分为平行式、混合式、垂直式3类，这3种布局方式对居住建筑室内外声环境影响不同。为定量了解这3种模式下组团内部的噪声分布情况，课题组对这3种典型布局形式下组团内部的噪声分布情况进行分析研究。为能直观了解不同布局方式对居住建筑室内外噪声的影响，采用Cadna/A软件对几种布局情况分别做了模拟计算。后续计算中，道路宽度约为25 m，典型时段道路噪声源设置参考调研噪声监测数据。

根据模拟结果，平行式布局，小区内部声环境分布较为均匀，且平均噪声值较低，声环境良好，只是临街面一侧噪声干扰较大。垂直式布局，小区内部声环境分布不均，平均噪声值较高，临路部分小区声环境也较差。混合式布局，小区内部声环境除建筑缺口位置外，分布较为均匀，平均噪声值适中，临路部分垂直于道路的建筑周边声环境较差。如图2所示。

按建筑与道路的关系，以上3种布局场地隔声效果而言，平行式＞混合式＞垂直式。

2.2 在受声点控制方面，可采取以下措施

2.2.1 改变功能房间布置

在进行住宅户型设计时，将噪声敏感房间与不敏感房间进行划分，即将卫生间、厨房、储物间等噪声不敏感房间沿临路一侧布置，将起居室、卧室等噪声敏感房间靠近住区内侧布置，能够降低噪声敏感房间的噪声量。在保障户型正常通风采光的情况下，噪声不敏感房间起到了噪声缓冲作用，形成一个声屏障，达到降噪的效果［3］。如图3所示。但该方法会受卧室等主要功能房间得到南向自然采光要求限制，有一定的局限性。

2.2.2 建筑构件的降噪优化手法

围护结构除了能够降低建筑能耗，同时也能够起到降噪的作用。成都市高层住宅常用的外墙构造材料主要有水泥砂浆、岩棉、不燃型复合膨胀聚苯乙烯保温板、钢筋混凝土、页岩多孔砖、蒸压加气混凝土，不同构造做法外墙的隔声量不同，如表 1所示。对于隔声要求高的房间的外墙构造设计，在不影响结构的情况下，尽可能选择容重较大的材料作为外墙材料，提高外墙的隔声性能。

研究门窗可以阻隔一定的噪声，但是阻隔噪声量的多少取决于门窗材质、开启形式、玻璃材质、气密性等［4］。根据研究可知，关闭状态下门窗隔声性能优于开启状态，成都市住宅常用玻璃多为中空玻璃，玻璃厚度、玻璃间空气层厚度越大，隔声效果越好，气密性越好，隔声效果越好。

阳台作为室内与室外环境的缓冲和过渡区域，同样能够起到降噪作用。阳台表面材质的吸声系数越大，阳台的降噪作用越大。就水平方向而言，道路距离住宅越近，阳台的降噪作用越大，反之越小。但是，在垂直方向上，由于直达声和一次反射声的综合影响，阳台对降噪效果不成线性变化。例如，当建筑距道路为5 m吸声系数一定时，受一次反射声影响较大，阳台挡板高度的影响较为明显，阳台的降噪值随楼层的增高而降低。但是，当建筑距道路为20 m吸声系数一定时，如果阳台所处楼层较高，则阳台顶棚的反射声成为主要的影响因素，所以噪声在垂直方向上随着高度变化，变化不大。

此外，由于阳台板的遮挡能够形成良好的内部声影区，所以，可以通过改变阳台进深、改变阳台挡板的高度、改变挡板倾斜角度、改变阳台顶棚的傾斜角度以及阳台顶棚采用吸声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、结构及其他因素，如日照、采光、通风等的限制，这些措施必须根据实际综合考虑，具体验算，本文不再一一列举［5］。

3 总结

对于建筑设计师而言，住宅的设计不再仅局限于关注户型的功能布局、经济技术指标、采光、通风等问题，随着国家加大力度推进绿色建筑的设计与建设，环境宜居、健康舒适也逐渐成为建筑设计主要考虑的内容。通过对成都市交通设施沿线住宅噪声环境的研究，控制声音传播途径、在住宅受声点控制噪声的几项措施通过模拟及实际案例验证，都是目前行之有效的技术手段，有利于在设计中保证住宅室内的声环境质量，提高居住舒适性、健康性。

参考文献［1］ 蔡俊，林琼，蔡伟民.用边界元法研究不同顶端声屏障的性能［J］.噪声与振动控制，2006（3）：89-91，109.

［2］ 刘玉芳. 公路交通噪声防止措施［J］. 环境与发展，2014（3）：155-156 .

［3］ 王超. 应对交通噪声的深圳临街高层住宅设计手法研究［D］. 哈尔滨：哈尔滨工业大学， 2013.

［4］ 张靓.合肥沿街住宅建筑声环境及防噪设计策略研究［D］.合肥：合肥工业大学，2012.

［5］ 梁宇鸣.交通设施对居住环境的不利影响及设计对策研究［D］.武汉：武汉理工大学，2008.