村鎮(zhèn)主干道沿街建筑改造對(duì)室內(nèi)聲環(huán)境的影響研究

白文強(qiáng) （安徽建筑大學(xué)建筑與規(guī)劃學(xué)院，安徽 合肥 230022）

1 引言

隨著時(shí)代的進(jìn)步與發(fā)展，國(guó)內(nèi)村鎮(zhèn)的經(jīng)濟(jì)水平也不斷的提高，更多的交通形式已經(jīng)進(jìn)入到居民的生活當(dāng)中，隨之帶來(lái)的就是主干道沿街建筑室內(nèi)聲環(huán)境受交通噪聲影響的加劇。村鎮(zhèn)中建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)鮮有考慮隔聲降噪，同時(shí)建筑老化、違建嚴(yán)重。村鎮(zhèn)主干道沿街建筑室內(nèi)聲環(huán)境質(zhì)量已經(jīng)不能滿足居民工作生活的需求。

2 村鎮(zhèn)主干道沿街既有建筑聲環(huán)境特征

2.1 村鎮(zhèn)主干道以及沿街既有建筑特征

為了更好的了解村鎮(zhèn)主干道與沿街建筑的特征，本文對(duì)大量村鎮(zhèn)進(jìn)行了走訪，并選取了目標(biāo)村鎮(zhèn)進(jìn)行測(cè)試。

在村鎮(zhèn)走訪調(diào)研中發(fā)現(xiàn)，村鎮(zhèn)主干道多為雙向四車道，路基寬度約為26m，車行道與人行道之間種植行道樹，道路紅線距離建筑的距離約為8m，道路交叉口處距離稍遠(yuǎn)，約為10m（剖面如圖1所示）。

大型村鎮(zhèn)主干道沿街建筑形式較為統(tǒng)一。以調(diào)研村鎮(zhèn)撮鎮(zhèn)為例，沿街建筑形式多為雙層建筑；建筑層高為4.5m，建筑面積尺寸多為4.5mx9m；在建筑內(nèi)部圍護(hù)結(jié)構(gòu)方面，多使用磚混結(jié)構(gòu)，門窗玻璃多使用單層（如圖2所示）。

圖1 調(diào)研村鎮(zhèn)道路剖面圖

圖2 測(cè)試沿街建筑平立剖

2.2 村鎮(zhèn)主干道沿街既有商住建筑聲環(huán)境特征

為了更好的了解主干道沿街既有建筑的室內(nèi)聲環(huán)境特征，本文對(duì)目標(biāo)村鎮(zhèn)撮鎮(zhèn)進(jìn)行了測(cè)試，測(cè)試環(huán)境為距離道路交叉口50m；測(cè)試地點(diǎn)為建筑二層居住空間，聲計(jì)儀距地1.2m；測(cè)試周邊沒有其他噪聲干擾。測(cè)試結(jié)果如表1所示。

對(duì)于村鎮(zhèn)主干道沿街建筑住宅功能部分來(lái)說(shuō)，室內(nèi)聲環(huán)境要符合國(guó)家對(duì)室內(nèi)聲環(huán)境的標(biāo)準(zhǔn)。在《民用建筑隔聲設(shè)計(jì)規(guī)范》（GBJ118-1988）中對(duì)住宅室內(nèi)安靜程度有著明確要求。按照室內(nèi)噪聲標(biāo)準(zhǔn)，起居室與臥室白天的最低標(biāo)準(zhǔn)均為50dB，夜間為 40dB。

對(duì)比測(cè)試數(shù)據(jù)以及相關(guān)規(guī)范可以看出，村鎮(zhèn)主干道沿街建筑在測(cè)試時(shí)間段內(nèi)其居住空間聲環(huán)境質(zhì)量明顯不達(dá)標(biāo)，同時(shí)，交通噪聲傳入室內(nèi)受阻隔較小。

村鎮(zhèn)主干道以及沿街建筑室內(nèi)噪聲平均值（L50） 表1

3 村鎮(zhèn)主干道沿街既有建筑平面布局改造策略

從主干道沿街建筑室內(nèi)聲環(huán)境測(cè)試中可以看出，受主干道交通噪聲的影響，村鎮(zhèn)主干道沿街既有商住建筑的居住空間室內(nèi)聲環(huán)境不能滿足居民的要求。在現(xiàn)有的村鎮(zhèn)經(jīng)濟(jì)條件下，已經(jīng)很難對(duì)村鎮(zhèn)進(jìn)行大的改進(jìn)，本文從建筑平面布局的角度入手，通過改變建筑平面布局，以此提高村鎮(zhèn)主干道沿街建筑室內(nèi)聲環(huán)境質(zhì)量。

3.1 陽(yáng)臺(tái)布置形式

村鎮(zhèn)主干道沿街主要使用的陽(yáng)臺(tái)形式有兩種，分別是封閉式以及開敞式陽(yáng)臺(tái)。其中，開敞式陽(yáng)臺(tái)由于造價(jià)低廉，并且居民多為租戶所以應(yīng)用較為廣泛，但是開敞式陽(yáng)臺(tái)對(duì)于主干道交通噪聲的防治效果相對(duì)較差。為了探究陽(yáng)臺(tái)的隔聲程度，本文將對(duì)兩種形式的陽(yáng)臺(tái)進(jìn)行對(duì)比分析。陽(yáng)臺(tái)布局形式如圖3所示。

圖3 封閉式以及開敞式陽(yáng)臺(tái)布局形式

交通噪聲對(duì)室內(nèi)聲環(huán)境的影響不只與陽(yáng)臺(tái)的封閉程度有關(guān)，與陽(yáng)臺(tái)的隔斷形式也有著關(guān)聯(lián)。通過調(diào)研發(fā)現(xiàn)，陽(yáng)臺(tái)的隔斷方式主要有兩種，一種是通過隔墻分隔的獨(dú)立式陽(yáng)臺(tái)，另一種是沒有隔墻的廊道是陽(yáng)臺(tái)。本文將對(duì)兩種隔斷形式陽(yáng)臺(tái)進(jìn)行分析模擬，確定兩者的降噪程度。陽(yáng)臺(tái)形式如圖4所示。

3.2 室內(nèi)空間劃分形式

圖4 獨(dú)立式以及廊道式陽(yáng)臺(tái)布局形式

在村鎮(zhèn)考察中發(fā)現(xiàn)，村鎮(zhèn)商住建筑的居住部分大多數(shù)都沒有進(jìn)行空間劃分，一方面是為了減少資金投入，另一方面可以方便儲(chǔ)存貨物。為了探究建筑的隔聲降噪方法，本節(jié)將對(duì)沿街建筑使用墻體材質(zhì)進(jìn)行空間分割，以此確定兩種建筑空間的降噪效果，平面布局如圖5所示。

圖5 空間整體布置以及分隔布置平面圖

3.3 功能區(qū)置換

建筑室內(nèi)空間布局與室內(nèi)空間劃分息息相關(guān)，建筑室內(nèi)空間布局就是在空間劃分的基礎(chǔ)上對(duì)功能分區(qū)進(jìn)行重新排布，目的是找出室內(nèi)聲環(huán)境質(zhì)量最好的排布方式，為后期村鎮(zhèn)建設(shè)時(shí)的室內(nèi)布局提供參考。本條隔聲降噪策略討論只針對(duì)建筑的室內(nèi)聲環(huán)境，不考慮建筑的采光以及其他方面。

在室內(nèi)原有布局的基礎(chǔ)上，本文對(duì)既有的主干道沿街建筑室內(nèi)布局形式進(jìn)行了改進(jìn)，具體排布情況如圖6所示。

圖6 四種平面功能區(qū)置換形式

圖6①中排布形式在村鎮(zhèn)主干道沿街室內(nèi)較為常見，是居民較多采用的一種方式；圖6②中在村鎮(zhèn)建筑中使用同樣較為廣泛，樓梯位置調(diào)換，其與功能區(qū)位置不變；圖6③將一層儲(chǔ)物間移至二層，縮減臥室面積；圖6④不考慮室內(nèi)采光要求，將臥室移至距離主干道較遠(yuǎn)的遠(yuǎn)端。

4 綠建隔聲SEDU軟件模擬

本節(jié)將運(yùn)用斯維爾SEDU軟件對(duì)實(shí)測(cè)村鎮(zhèn)主干道以及沿街建筑進(jìn)行復(fù)原，運(yùn)用軟件探究主干道交通噪聲對(duì)沿街建筑室內(nèi)聲環(huán)境的影響，同時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析驗(yàn)證沿街建筑室內(nèi)平面布局改造策略對(duì)隔聲降噪的可行性以及程度。

4.1 擬建村鎮(zhèn)主干道沿街建筑以及周邊公路狀況

前期建模的主要目的是確定主干道沿街建筑的邊界噪聲，為室內(nèi)聲環(huán)境的改善提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

圖7 室外平面圖及模型

通過模擬分析發(fā)現(xiàn)，噪聲模擬在沿街建筑外立面上分布比較均勻，晝間穩(wěn)定在66dB，夜間為59dB。以下室內(nèi)噪聲測(cè)試的外圍噪聲值均以此為準(zhǔn)。

4.2 模型建立及參數(shù)設(shè)置

4.2.1 材料設(shè)置

建筑材料對(duì)于室內(nèi)聲環(huán)境的影響較大，本文主要研究建筑空間對(duì)室內(nèi)聲環(huán)境的影響，材料不予考慮。在模擬開始前，需要對(duì)建筑材料進(jìn)行統(tǒng)一設(shè)置，避免變量較多影響模擬結(jié)果。首先是建筑墻體材料，村鎮(zhèn)中建筑主要使用磚混結(jié)構(gòu)，所以模擬中建筑材料主要采用普通粘土磚（如圖8所示）；然后是屋頂材料，形式采用平屋頂，材料運(yùn)用鋼筋混凝土（如圖9所示）；最后是門窗材料，在村鎮(zhèn)中，由于經(jīng)濟(jì)水平的限制，門窗多采用單層，建筑外門采用單層實(shí)體木質(zhì)外門，陽(yáng)臺(tái)門采用單層陽(yáng)臺(tái)木質(zhì)外門，內(nèi)門采用單層木質(zhì)內(nèi)門，窗戶采用單層鋼鋁窗（下限）。

圖8 墻體大樣圖

圖9 屋頂大樣圖

4.2.2 模型建立

在CAD中建立平面圖，并且設(shè)置建筑高度以及門窗大小以及位置，將該圖形導(dǎo)入SEDU軟件中。以陽(yáng)臺(tái)封閉程度模擬測(cè)試為例，圖3為建筑平面圖形式，在SEDU軟件可對(duì)建筑邊界噪聲進(jìn)行設(shè)置，建筑的三維圖如圖10所示。

圖10 封閉式陽(yáng)臺(tái)以及開敞式陽(yáng)臺(tái)SEDU建模

4.2.3 參數(shù)設(shè)置

在SEDU軟件中，室內(nèi)隔聲的參數(shù)主要包含吸聲參數(shù)以及隔聲參數(shù)。吸聲參數(shù)以及隔聲參數(shù)都與圍護(hù)結(jié)構(gòu)的材質(zhì)有關(guān)，在參數(shù)設(shè)置時(shí)，將上文提及的圍護(hù)結(jié)構(gòu)材質(zhì)進(jìn)行對(duì)應(yīng)設(shè)置，就可以完成參數(shù)的設(shè)置。

4.3 降噪措施驗(yàn)證

在建模以及參數(shù)設(shè)置完成的基礎(chǔ)上然后進(jìn)行隔聲報(bào)告的生成，結(jié)論如表2所示。

4.4 結(jié)論分析

從表2中可以得出以下結(jié)論：首先是建筑有無(wú)陽(yáng)臺(tái)的差異，通過模擬結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)，陽(yáng)臺(tái)的設(shè)置對(duì)室內(nèi)聲環(huán)境有著較大的影響，有陽(yáng)臺(tái)的建筑室內(nèi)聲環(huán)境較好，基本可以滿足規(guī)范，而無(wú)陽(yáng)臺(tái)的建筑，室內(nèi)噪聲不能滿足《民用建筑隔聲設(shè)計(jì)規(guī)范》（GBJ118-1988）中對(duì)臥室規(guī)定的最低標(biāo)準(zhǔn)；其次是對(duì)降噪策略的分類討論，在陽(yáng)臺(tái)布置策略中，封閉式陽(yáng)臺(tái)與獨(dú)立式陽(yáng)臺(tái)都對(duì)室外交通噪聲有著較為明顯的衰減效果，對(duì)于室內(nèi)空間劃分策略，室內(nèi)建筑空間分隔以后，室內(nèi)噪聲減弱約為12dB，效果較為顯著。而在功能區(qū)置換策略中，將臥室設(shè)置在遠(yuǎn)離噪聲源一側(cè)有著較好的降噪效果，當(dāng)臥室均設(shè)置在靠近噪聲源一側(cè)時(shí)，將臥室與儲(chǔ)藏室共同設(shè)置，減小臥室面積，對(duì)室內(nèi)聲環(huán)境質(zhì)量影響較好。

空間布局改造策略模擬結(jié)果 表2

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在村鎮(zhèn)主干道沿街既有建筑的基礎(chǔ)上，為了營(yíng)造更好的室內(nèi)聲環(huán)境，可以對(duì)建筑進(jìn)行幾個(gè)方面的改造。首先對(duì)于有陽(yáng)臺(tái)的建筑，應(yīng)當(dāng)盡量將陽(yáng)臺(tái)封閉，并且進(jìn)行分割，讓住戶形成獨(dú)立的封閉陽(yáng)臺(tái)；而對(duì)于無(wú)陽(yáng)臺(tái)建筑，首先應(yīng)當(dāng)對(duì)室內(nèi)各功能區(qū)進(jìn)行劃分，各功能區(qū)相互獨(dú)立，其次應(yīng)當(dāng)將居住空間盡量遠(yuǎn)離噪聲源，對(duì)于距離噪聲源較近的居住空間，應(yīng)當(dāng)減小居住空間的尺寸，以此來(lái)提高室內(nèi)聲環(huán)境質(zhì)量。