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健康声环境的营造

文章来源:admin    时间:2018-12-13

健康声环境的营造

详细介绍

  

健康声环境的营造

维也纳声学 郎宇福

 

摘要:

随着城市的发展,城市噪音污染问题日趋严重。声环境作为绿色生态环境的重要指标之一,越来越受到社会的重视。本文围绕如何营造健康声环境,先阐述声环境的空间性和时间性,再简单介绍健康声环境的标准,说明不良声环境的危害,最后从主动和被动层面提出营造健康声环境的有效措施。为创建高质量生活的声环境提供有力参考。

一、引言:

随着经济、科技的发展,城市不断走进“现代化”,交通在日益发达,建筑不断密集,人类所生活的环境在日渐方便、快捷、舒适。然而,快速的发展却带来了大量的环境污染。近年来,交通噪声、生活噪声、工厂生产噪声等大量涌出,不仅对人体的健康影响日趋严重,还对动物、建筑物等产生危害。噪声污染的日益加重,使人们追求宁静的意愿与日渐增加的噪声之间的矛盾逐渐激烈,社会中寻求“安静”的呼声越来越高,“绿色”一度成为社会热词,和谐、人性化的绿色生态环境成为城市和社会发展的主要方向,健康声环境成为更多人生活环境的追求目标。然而,国内少有人对如何维护健康声环境有足够的了解,只是对其具有强烈的渴望。在对日益恶劣的声环境还未到达忍耐极限的今天,应及时对健康声环境标准作进一步了解,并提出全面有效的措施,营造健康的声环境,改善我们的生活环境。

 

二、声环境的空间性

声环境就是空间的声学环境。生活中处处都有声音,人不会脱离所有声音,独自生存于没有外界声音的环境中。声环境具有很强的空间性,日常人们所谈论的声环境即是指某一明确指定空间的声学环境情况;声环境具有着地域的特征,不同空间,由于其功能、使用者、周围环境等影响因素的差异,声环境状况也不尽相同,差别较大。例如,繁华的大都市,可能出现更多的是交通噪声和商业街的嘈杂声音;城市周边偏僻的农村地区,更多的则是鸟叫声、风声等自然的声音。

我们根据空间使用功能,可以将日常人们所处的具有声环境的空间主要分为交通空间、建筑空间及其余生活空间。所谓交通空间,包括公路、铁路、航道、客运站等交通工具行驶的主干道或停靠处;汽车、火车、飞机等交通工具行驶过程中所产生的的噪声称为交通噪声。建筑空间包括居住建筑(住宅小区建筑)、办公建筑、商业建筑(商场、商店)、餐饮建筑(饭店、咖啡馆、茶馆等)、工厂建筑、影剧院建筑(剧院、音乐厅、电影院等)、公共设施建筑(医疗卫生建筑、学校建筑、体育馆、社会福利与保障设施建筑、娱乐休闲建筑、金融服务建筑等)等建筑内空间。其余生活空间包括公园、小区建筑外部等其他日常接触的生活空间。交通空间、其余空间本文统称为建筑外部空间。这些声学环境(即交通声环境、建筑声环境、其余生活空间声环境或建筑声环境、建筑外部声环境)为人们日夜接触的环境,是研究健康声环境的重点。

 

三、声环境的时间性

声音的发出时间和声音的延续时间对声环境的评价都有很大影响,声环境具有时间性。噪声产生的描述与时间关系较强,本文提到的有突发噪声、频发噪声和偶发噪声。突发噪声指突然发生,持续时间较短,强度较高的噪声(例如锅炉排气、工程爆破等);频发噪声指频繁发生、发生的时间和间隔有一定规律、单次持续时间较短、强度较高的噪声(例如排气噪声、货物装卸噪声等);偶发噪声指偶然发生、发生的时间和间隔无规律、单次持续时间较短、强度较高的噪声(例如短促鸣笛声、工程爆破噪声等)。从上述几种噪声的定义来看,对某区域进行声环境评价,应与声音相对应的时间联系起来考虑。



根据人们昼夜的生活作息对声级的要求不同,将一天等效声级分为昼间等效声级和夜间等效声级。昼间等效声级指在昼间时段内(6:00至22:00)测得的等效连续A 声级,夜间等效声级指在夜间时段内(22:00至次日6:00)测得的等效连续A声级。

 

四、健康声环境标准

生活中处处是健康声环境,有利于人们的生活、工作、休息,是社会共同追求的目标。   建筑外公共空间声环境和建筑声环境的要求并不相同。为了贯彻《中华人民共和国环境保护法》和《中华人民共和国环境噪声污染防治法》,国家有关部门、机构制定一系列控制城乡声环境的标准,对声环境中噪声级进行限值,力在营造良好的声环境。

《环境质量标准》中按区域使用功能特点和环境质量要求,将声环境功能区分为五类,对交通干道附近区域噪声与不同功能区建筑的噪声进行了规定,如表1。


                        表1  环境噪声限值

声环境功能区类别


时段


昼间

夜间

0

50

40

1

55

45

2

60

50

3

65

55

4

4a

70

55

4b

70

60

0类声环境功能区:指康复疗养区等特别需要安静的区域。

1类声环境功能区:指以居民住宅、医疗卫生、文化教育、科研设计、行政办公为主要功能,需要保持安静的区域。

2类声环境功能区:指以商业金融、集市贸易为主要功能,或者居住、商业、工业混杂,需要维护住宅安静的区域。

3类声环境功能区:指以工业生产、仓储物流为主要功能,需要防止工业噪声对周围环境产生严重影响的区域。

4类声环境功能区:指交通干线两侧一定距离之内,需要防止交通噪声对周围环境产生严重影响的区域,包括4a类和4b类两种类型。4a类为高速公路、一级公路、二级公路、城市快速路、城市主干路、城市次干路、城市轨道交通(地面段)、内河航道两侧区域;4b类为铁路干线两侧区域。

该标准对城乡居民生活、工作、学习区域声环境总的进行噪声级限值,保障城乡声环境质量。除此之外,为防止高噪声产业在工作期间排放的噪声对附近居民生活、工作、学习产生干扰,机构、企业、居民还应遵守环境噪声排放标准。

现行工业企业厂界环境噪声排放标准和社会生活环境噪声排放标准有如下共同噪声排放限值规定:

1、工业企业厂界环境噪声或社会生活噪声排放源边界噪声排放限值


              表2 工业企业厂界环境噪声或社会生活噪声排放源边界噪声排放限值

                                                                    单位:dB(A)

 

厂界外声环境功能区类别

时段

 

昼间

 

夜间

0

50

40

1

55

45

2

60

50

3

65

55

4

70

55

 

 (1)工业企业厂界环境夜间频发噪声的最大声级超过限值的幅度不得高于 10 dB(A),夜间偶发噪声的最大声级超过限值的幅度不得高于 15 dB(A)。

(2)在社会生活噪声排放源边界处无法进行噪声测量或测量的结果不能如实反映其对噪声敏感建筑物的影响程度的情况下,噪声测量应在可能受影响的敏感建筑物窗外 1m 处进行;若社会生活噪声排放源边界与噪声敏感建筑物距离小于 1m ,应在噪声敏感建筑物的室内测量,并将上表中相应的限值减 10dB(A)作为评价依据;当社会生活噪声排放源位于噪声敏感建筑物内时,噪声通过建筑物结构传播至敏感建筑物室内,噪声敏感建筑物室内等效声级不得超过限值。

2、结构传播固定设备室内噪声排放限值(等效声级)


                    表3 结构传播固定设备室内噪声排放限值(等效声级)

                                                                             单位:dB(A)

 

噪声敏感建筑物所处声环境功能区类别

时段

房间类型

A类房间

B类房间

昼间

夜间

昼间

夜间

0

40

30

40

30

1

40

30

45

35

2、3、4

45

35

50

40

说明:A类房间是指以睡眠为主要目的,需要保证夜间安静的房间,包括住宅卧室、医院病房、宾馆客房等。

B类房间是指主要在昼间使用,需要保证思考与精神集中、正常讲话不被干扰的房间,包括学校教师、会议室、办公室、住宅中卧室以外的其他房间等。

 

3、结构传播固定设备室内噪声排放限值(倍频带声压级)


                  表4 结构传播固定设备室内噪声排放限值(倍频带声压级)

                                                                       单位:dB(A)

噪声敏感建筑所处声环境功能区类别

时段

 

 

 

房间类型

倍频程

中心频率,Hz

 

室内噪声倍频带声压级限值

31.5

63

125

250

500

0

昼间

A、B类房间

76

59

48

39

34

夜间

A、B类房间

69

51

39

30

24

1

昼间

A类房间

76

59

48

39

34

B类房间

79

63

52

44

38

夜间

A类房间

69

51

39

30

24

B类房间

72

55

43

35

29

2、3、4

昼间

A类房间

79

63

52

44

38

B类房间

82

67

56

49

43

夜间

A类房间

72

55

43

35

29

B类房间

76

59

48

39

34

注:对于在测量社会生活环境噪声排放期间发生非稳态噪声(如电梯噪声等)的情况,最大声级超过限值的幅度不得高于 10 dB(A)。

建筑、市政、通信、交通、水利等其他类型的施工是城乡另一大噪声来源,针对此类噪声应符合如下建筑施工场界环境噪声排放的限值要求:

1、建筑施工场界环境噪声排放限值


            表5 建筑施工场界环境噪声排放限值

                                              单位:dB(A)

昼间

夜间

70

55

2、建筑施工厂界夜间环境噪声最大声级超过限值的幅度不得高于 15 dB(A)。

3、当场界距噪声敏感建筑物较近,其室外不满足测量条件时,可在噪声敏感建筑物室内测量,表中相应的限值须减 10 dB(A)作为评价依据。

4、在进行声环境评价时,健康建筑外公共空间声环境的声学要求最基本,不超过噪声限值的标准即可。而健康的建筑声环境则要求达到安静标准和某种听闻音质。除需要将噪声控制在限值之内,根据某种空间的要求(列如公共大厅、会议室)及其容积大小,还要使用合适的建筑声学措施,将室内混响时间、声场不均匀度、语言清晰度等音质评价指标调节至适当范围内,才能使建筑内有优良的声环境体验。上述表中噪声级限值为该区域时段声环境最低要求,当然在噪声或噪声排放限值内,对于周围环境而言区域噪声越低越好;如果在噪声治理时,还应考虑成本,在标准限值范围内,合理做出整体规划。

 

五、不健康声环境危害

    根据不同空间的声环境评价量不同,不健康声环境的危害也不同。交通和建筑声环境中的噪声对人体的危害最直接、最大,较高的噪声对人的生理和心理健康都有很大影响。

1、生理伤害

(1)噪声对休息、睡眠、工作的有很大影响。噪声对人体的伤害中,对休息、睡眠、工作的影响表现最多,休息和睡眠是人们消除疲劳、恢复体力和维持健康的必要条件,强烈的噪声会使人无法正常休息和睡眠,由此就会感到疲倦,或四肢无力。从而影响到工作和学习,长时间经历噪声干扰休息和睡眠,就会得神经衰弱症,一般表现为失眠、耳鸣、疲劳。当噪声超过85分贝,会使人感到心烦意乱,无法专心地工作,结果会导致工作效率降低。

(2)强的噪声可以引起耳部的不适,如耳鸣、耳痛、听力损伤等;噪声对人耳的伤害主要是伤害耳蜗的感觉发细胞,感觉发细胞受到伤害,则永远不会复原。

(3)噪声对人的眼睛有伤害。根据有关研究,当噪声强度达到90分贝时,人的视觉细胞敏感性下降,识别弱光反应时间延长;噪声达到95分贝时,可能有40%的人瞳孔放大,视模糊;而噪声达到115 贝时,多数人的眼球对光亮度的适应都有不同程度的减弱。长时间处于噪声环境中的人很容易发生眼疲劳、眼痛、眼花和视物流泪等眼损伤现象,并且噪声噪声还能使色觉、视野发生异常。

(4)噪声对人的心血管有影响。根据研究表明,噪声是心血管疾病的危险因子,噪声会加速心脏衰老,增加心肌梗塞发病率。噪声还可能引起植物神经系统功能紊乱,表现在血压升高或降低,心率改变,心脏病加剧。

(5)强噪声对女性生理机能有一定伤害。女性长期处于噪声的环境中,可能会产生月经不调、流产及早产等,如导致女性性机能紊乱,月经失调,流产率增加等。

(6) 噪声甚至会引起神经系统功能紊乱、精神障碍、内分泌紊乱,以致于事故率升高。高噪声的工作环境,可使人出现头晕、头痛、失眠、多梦、全身乏力、记忆力减退以及恐惧、易怒、自卑甚至精神错乱。

2、心理伤害

    噪声对人的心理伤害,源于长时间的噪声对生理伤害,处于强烈的噪声环境中,一般人会出现焦躁不安,容易激动的情形。噪声极易影响情绪,导致出现意外事件,生产力低;情绪低落,对心理噪声很大伤害。

     相对噪声而言,建筑中不良音质对人的危害较小。不良的音质会影响到室内的听闻,混响时间长,会感到声音“丰满”,但语言清晰度差,以至于无法听清对方或音响广播的语言,不能及时完全领会到说话内容,如果是在公众场合播报紧急情况,则无法正确通知;混响时间很短,会感到“沉寂”而“干涩”,听音乐时感觉乏味、刺耳。

 

六、健康声环境营造

健康声环境是所有人期盼的生活环境,营造健康的声环境,可以讲采取以下主动和被动措施,具体措施如下:

1、主动健康声环境营造措施

(1)提高民众素质,改善民众观念

为能够有效降低环境噪声,需要对民众素质进行提高,让民众了解噪声的危害和健康声环境的好处,改变民众觉得噪声与“我”无关的观念,让大家自觉去维护身边声环境,建设声环境。在日常生活中自觉减少噪声的产生,司机少鸣笛,施工现场使用隔声墙等,让社会上噪声更低。住宅小区居民自觉遵守在室内不大喊大叫,电视机音量减小,夜间不在楼上蹦跳,使邻里间更和谐。

(2)提高个人对声环境的要求

目前,健康声环境研究、发展缓慢,有一部分原因是社会人群对声环境的要求不高,不能激发国家、环保部门、建筑设计师、声学工作者等有关人群的足够重视,使社会对声环境问题不理不睬的态度。只有提高每个人的声环境要求,才能促使更多群体、国家对声环境的足够重视,推进声环境的研究,营造健康的声环境。

(3)提高将声环境城融入市健康声环境营造的规划、设计意识

要想营造全面的健康声环境,只靠后期的声学改造是不够的,创造健康声环境的手段就是从城市规划建设、建筑设计时将声学考虑进去。提高将健康声环境理念城市规划的意识,加强对城市声环境区进行合理规划,对噪声超标区域采取适当的改造方法,对新规划、开发区域进行严格的声环境设计。合理的进行城市功能区的划分,将交通运输、商业、工业和居住分开,避免居住区和高噪声的功能区混合,使城市噪声对居住区的影响降低到最小。

城市交通网络通常会给主干道临近的居住区、商业区带来巨大噪声,因此对城市交通网络也应合理规划。

要使建筑设计师提高将声环境营造考虑到建筑设计的意识,在声学设计时结合美学要求,对建筑内进行低噪声、优良音质的处理。将建筑中噪声敏感房间与产生噪声的房间、设备用房、噪声区隔开,例如卧室应与厨房隔开,客厅、卧室等应不与电梯间、水泵房等设备用房相邻,会议室卧室应背向有产生噪声的区域。应从城市建设规划和建筑设计开始就将声学设计有机融入,从根本上解决噪声过高、音质不佳的问题,避免后期声环境改造的人力、物力浪费。

(4)加强政府管理

健康声环境的营造是全社会的事,政府应加快有关法律、法规的制定和相关行业设计、测量标准、规范的完善,加强营造和保护声环境,对噪声的产生有一定的约束力。

2、被动健康声环境营造措施

被动的对健康声环境进行营造,即是在后期声环境问题被发现而采取的一系列措施进行声环境改造。被动健康声环境营造措施多用于建筑声环境的改造。建筑外部声环境问题主要是噪声超标,列如交通干道车辆拥挤,产生大量交通噪声,公园内傍晚的广场舞音乐声较大扰民等;该类恶劣声环境解决方法,除采用提高民众素质,改善民众观念,加强政府管理等主动的措施外,还可以采用隔声的方法。建筑内出现的声环境问题,例如目前电影院、体育馆等厅堂的音质改造和住房、电梯井、水泵、空调风机等设备的降噪;通常利用吸声、隔声、消声、扩散等声学手段进行声环境后期改造,也可以达到效果。

(1)建筑外部声环境营造措施

对于交通噪声问题,在主观调控后的基础上噪声超标,通常使用正面带有吸声材料的声屏障,在传播途径上阻隔噪声对临近区域环境的干扰,同时吸声材料又能加速交通噪声的衰减,避免声音在车辆与声屏障之间多次反射,产生多重噪声干扰。

(2)建筑内部声环境营造措施

建筑噪声问题日渐突出的原因,一方面城市的发展,生活水平的提高, 内外部噪声源有逐渐增加的趋势, 另一方面, 住宅围护结构的隔声性能普遍不能满足住户越来越高的要求,建筑中存在的噪声主要是通过建筑楼板、建筑隔墙和建筑门窗来传播的。

①有效的围护结构隔声

建筑的围护结构是指围合建筑空间四周的墙体、窗户、门等,具有有效抵御不利外来影响的作用。较好的围护结构隔声设计能够将建筑内空间声环境与外界声环境相对“分开”,降低外界强噪声的干扰,同时当建筑内有较大噪声时,又能降低其对外界环境的影响。墙体、门窗等隔声设计可以参考《绿色建筑评价标准》GB/T 50378-2006和《民用建筑隔声设计规范》GB 50118-2010中对不同建筑、房间的声环境要求和该房间围护结构隔声规定。门窗是隔声的薄弱环节,采用构件时应合理选择隔声量,并且对窗框、门框与墙体接口和门窗缝隙处严格密封,以免漏声,隔声设计时应注意。隔声设计时还应考虑成本,根据当地声环境状况和建筑用途选择隔声材料和构造。

②强大的楼板隔声、减振

目前,楼上、楼下噪声影响是很多住宅楼内面临的重大问题之一,例如楼上孩子蹦跳、物品掉落等和楼下装修、聚会等的声音常常会引起住宅内上下层间居住者的不满,严重的还会发生争执。因此,建筑内做好楼板的隔声处理对改善室内的声环境也是十分必要的。增加楼板的隔声性能,可以根据质量定律,增加楼板承载能力的同时增加隔声;增加楼板的减振性能,可以在面层下设置弹性的减振垫货在面层设置软质材料,能够达到良好的效果,地面铺设地毯也能起到减振效果。

③室内吸声有效控制噪声、音质

日常居住空间室内出现噪声干扰,可能是由室外传入、室内电器设备产生的声音,当噪声并不是太大时,可以采用合适的吸声材料,采取吸声的方式降低噪声,例如设置聚砂吸声板、铺设后的编制地毯、室内悬挂定制吸声画等,其中吸声吊顶还能降低楼上噪声的干扰。常用于吸声降噪的材料有:聚砂吸声板、AGG无缝吸声板、AGG透声涂层、强化玻纤吸声板,复合吸声软包等。

如果是剧院、会议厅、报告厅等对声学要求较高的功能性建筑,则需要采用较多的吸声材料,满足室内背景噪声的同时,还要达到合理的混响时间,防止出现声聚焦、回声、颤动回声等声缺陷等音质要求,声学设计比较复杂。

④加强机械、设备降噪处理

建筑的“现代化”在不断推进,建筑内的设备不断完善,带来极大的方便。但部分建筑投入使用后却发现电梯、水泵等设备产生大量噪声,许多机械设备使用时间久了也会发出很大噪声;因此就要对这些设备进行减振处理,并经常维护,对设备间采用降噪处理,主要为吸声、隔声措施。

 

七、总结

生活在健康的环境中,是现代人的生活追求之一;恶劣的声环境对健康有极大的影响,健康的声环境则有利于维护人的身心健康。文中对健康声环境的标准作出简单的阐述,并提出一些有效措施,能够对声环境有极大的改善。追求“宁静”“动听”,就应该对健康的声环境概念、标准深入了解,将声环境的“健康”植入人们思想当中,每个人都作出一份努力,处处都能营造一片健康的声环境。

 

 

 

参考文献:

[1]商书满,凌顺利. 健康住宅声环境探讨[J]. 山西建筑,2007,(08):345-346.

[2]张卷舒,金虹. 人居声环境质量及改善措施[J]. 哈尔滨师范大学自然科学学报,2006,(04):38-41.

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[4]于湘君,张志强,庄金迅.关于改善居住区声环境设计措施的探讨[J].四川建筑科学研究,2015,41(02):219-220.

[5]许国东,杨晓虹,潘亮,周恩飞.浅析绿色建筑中声环境质量问题[J].江苏建筑,2010(06):93-94+96.

[6]邵阿红.室内良好声环境实现的措施研究[J].南昌高专学报,2008(03):168-170.

[7]贾继彦. 公共空间内部声环境现状分析与评价方法研究[D].湖南大学,2003.

[8]《绿色生态住宅小区建设要点与技术导则》

[9]《声环境质量标准》GB 3096 2008

[10]《民用建筑隔声设计规范》 GB 50118—2010

[11]《绿色建筑评价标准》GB/T 50378-2006

[12]《工业企业厂界环境噪声排放标准》GB 12348-2008

[13]《社会生活环境噪声排放标准》 GB 22337-2008

[14]《建筑施工场界环境噪声排放标准》 GB 12523-2011

 

 

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