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提高和改善高层住宅的防噪声能力



提要 随着城市化的加速,高层住宅的居民成为噪声污染最严重的受害者。利用各种有效的手段来提高和改善高层住宅的防噪声能力是可持续发展的必然要求。
  关键词 高层住宅 城市化效应 防噪声设计

  ABSTRACT Along the rapid development of the urbanization, the high-rise apartment house becomes the most serious victim of the noise pollution. Taking advantage of various effective methods to enforce and improve the high-rise apartment house capability to prevent the noise, is the necessary requirement of the sustainable development.
  KEY WORDS High-rise apartment house, Urbanization, Design to prevent the noise

  城市噪声污染的产生与其建筑环境性质有着直接的联系。我国当今城市化的高速发展已成为不争的事实,城市在各个维度上加速扩容——市政建设、交通运输、生产生活等各个方面都以一种前所未有的态势向前推动。按照我国《国民经济和社会发展“九五”计划和2010年远景目标规划》,1995年我国城镇人口约为3.46亿人,到2000年将增加到5.41亿人,五年间新增人口1.95亿人[1]。城市的过快发展引起的土地的混合利用使建筑环境更加复杂,各种噪声给城市居住体带来了巨大的威胁,其中尤以处于较复杂环境中的高层住宅受到的影响最大。如何解决城市噪声影响,强化高层住宅的防噪声能力已成为中心区高层住宅面临的重要问题。

  一 城市噪声的产生源及噪声允许标准

  城市噪声主要的产生源有以下几种:交通噪声、施工噪声、机械设备噪声、喧闹噪声以及航空噪声等。其中前三类噪声高层住宅的影响较大。
  由于城市(特别是城市中心区)土地价格不断上涨,高层住宅逐渐成为城市住宅建设的首选模式。出于对经济利益的考虑,高层住宅投资方多将用地选择在城市交通发达、便捷、人流量大的地区,以期获得居住、商业的高回报率;同时住宅用地范围内的高容积率又带来了住宅与其他建筑及设备的紧邻。这必然造成高层住宅受到比其他类型住宅更为严重的交通噪声与喧闹噪声的影响。这也是土地混合利用形式所必然造成的一种弊端。
  交通噪声是城市高层住宅的主要噪声污染源。这是因为在目前城市中,最有需要发展高层住宅的地区往往就是交通干道经过或汇集的城市中心地带。如北京市三元桥附近的高层住宅区,立交桥环路距住宅边缘仅5~6m而已,可以想像这些高层住宅中居民所遭受的噪声污染的程度(图1)。此外,城市的快速发展使土地处于不断开发与利用中,施工与机械设备噪声不可避免地闯入居民生活之中,而这种噪声往往又是最难以承受的。其他诸如喧闹噪声以及航空噪声也是高层住宅常常面临的难题。


1 北京三元桥

  噪声标准的确定应根据不同场合下的使用要求与经济及技术上的可行性综合考虑。在国外普遍采用国际标准化组织(ISO)的建议,在我国国家规范制定的《城市区域环境标准》中提出了如表1的标准(夜间的允许噪声标准应减去10dB),另外在《民用建筑隔声设计规范》中,住宅室内允许噪声如表2所示[2]。

表1 城市环境噪声允许标准(dB)
 
适用区域 昼间 夜间 
特殊住宅区 45 35 
居民、文教区 50 40 
一类混合区 55 45 
商业中心区、二类混合区 60 50 
工业集中区 65 55 
交通干线道路两侧 70 55 
注:①特殊住宅区是指有特殊安静要求的住宅区,如休养地、疗养院、高级宾馆区等。
②居民、文教区是指纯居住区和文教、机关地区。
③一类混合区是指一般商业区与居民混合区。
④二类混合区是指工业、商业、少量交通与居民混合区。

表2 住宅室内允许噪声标准(dB)
 
房间名称 允许噪声标准 
高标准 一般标准 最低标准 
卧室 ≤40 ≤45 ≤50 
起居室 ≤45 ≤50 ≤50 

  二 高层住宅噪声设计
  伴随着经济的发展与人民生活水平的不断提高,居住体应当是一种“可持续”的有机体,并能够适应居住者的要求而不是简单的居住机器。防噪声设计的优劣不仅关系到居民的生活与环境质量,同时它也是可持续发展对住宅设计的要求。
  1 高层住宅平面防噪设计
  高层住宅平面防噪声设计的一个主要原则就是区分不同敏感性的居室房间,将敏感性高的房间置于敏感性低的房间之后。图2是一个典型的高层住宅平面,起居室与卧室被安排在采光、通风以及景观效果较佳的部位,而厨卫则隐藏于视线达不到的地方。该方案原型并未作防噪声设计处理,无论主要干道交通噪声以及其他噪声来自何方,该平面均无法起到有效的降噪作用。修改后的平面设计方案,在考虑了主要交通噪声方向后,利用无窗墙和建筑物中抗噪声能力强的部分(厨房、卫生间、楼梯井等)作为抗噪声能力差的部分(起居室、卧室、书房等)的“屏障”,从而起到良好的降噪作用。图3为香港某高层住宅方案,平面设计中考虑了来自干道的交通噪声的影响,在设计中作了相应的调整。对于主要采光面受噪声压力最大的情况应采用多种手段进行防噪处理。


a原型平面 

b修改后平面
2 某高层住宅


3 香港某高层住宅平面

  ①高层住宅应结合节能设计采用气密性窗框和隔声窗构造,并在玻璃与窗框处填充吸声材料。
  ②在声学分析的基础上,采用局部隔音板来隔离和降低噪声由住宅外露构件向室内的冲击(图4)[3]。


4 隔音板示意

  ③在主要承噪面设置外廊或阳台也是控制噪声的很好手段。通过模型研究,长3m、护栏高1m、外伸1m的阳台可减少噪声6dB[4]。
  ④带裙房的高层住宅应将住宅体后退,置于后侧,使裙房凸出并在可能的情况下借助广场的缓冲作用合理降噪(图5)。


5 利用住宅退后或商场内院减少噪声影响

  2 综合利用多种措施,提高抗噪声能力
  除了直接在平面设计中考虑高层住宅的防噪设计以外,还有很多其他方法在降噪方面有很好的效果。综合运用这些措施将在很大程度上提高高层住宅的抗噪能力。
  (1)加强对噪声源的控制。高层住宅自身机械设备产生的噪声是其主要的内部噪声源,在条件许可的情况下应对其进行防噪处理。图6列出在通风系统中使用消声器与吸声处理的几个具体示意[6]。对于其他对高层住宅有直接影响的内、外部机械噪声源,在可能的情况下也应当采取必要的手段(例如外部设备置于地下,采用吸声材料、隔振垫层、封闭壳体等)对其进行防噪处理。在一定条件下,这不失为一个经济而有效的防噪策略。


6 几种类型的消声处理方案

  (2)绿化减噪。大片的绿地及林带有助于减轻城市噪声的干扰。一般来说应选用常绿灌木、乔木结合作为主要配植方式,保证四季均能起到降噪作用。其总宽度应有10~15m,其中灌木绿带的宽度不小于1m,高度亦不低于1m。此外阳台绿化、墙面绿化和屋顶绿化均有助于减噪隔声、改善环境,一般以前两种方式效果为佳。阳台具有日照强烈、建筑材料的吸收辐射热大、冬季风大寒冷的特点,因此阳台绿化应选用适于这一环境的植物,如地锦、牵牛、金银花、月季等。墙面绿化是集减噪、遮阳、吸热、防寒于一体的有效手段,适于墙面绿化的植物有常青藤、爬山虎、扶芳藤等。
  (3)设置隔声屏障。采用隔声屏障是大城市中必不可少的防噪方式。上海、北京、广州等地在主要高架干线上均有设置。如前面提到的北京市三元桥立交附近就应当设置一定长度的隔声屏障,以减少噪声对住宅的影响;另外,出于对居民景观要求的考虑还可以采用透明材料(如聚碳酸脂)制成的隔声屏障来保证视野的通畅与景观效果不受影响(图7)[6]。


7 透明噪声屏障

  (4)加强对住宅室内隔声的设计。高层住宅室内隔声状况的好坏同样也是影响其声环境质量的重要方面。对于住宅室内分户墙,应当选用隔声性能好的墙体来予以保证。且分户墙一般只占全部墙体的10%~15%,采用隔声性能好的建筑墙体材料所带来的费用支出并不大,但可以显著提高声环境品质。表3列出了几种墙体材料的隔声量。另外住宅室内楼板撞击声的隔声情况较为复杂,应当是今后研究的重点,目前较为有效的手段有:加装吊顶、楼地面铺设弹性面层、浮筑地板等。

表3 几种新型墙体的隔声量
 
材料类型 墙厚
(mm) 面密度
(kg/m2) 隔声指数
(dB) 
珍珠岩空心砌块 


单层
双层 90 54 44 
水泥粉煤灰砌块 90 56 41 
氟石膏混凝土砌块 95 79 40 
2×95 138 48 
GRC空心墙板 60 36 36 
100 53 38 
120 72 39 
轻钢龙骨FC墙板 97 35   
分户墙,60mm保温层     41 
分室墙,空腔无填充     37 

  三 建立专职噪声监管部门
  “向管理要效益”是最直接有效的环境保护手段。从当前城市管理情况来看,缺乏对噪声污染实行有效监管的部门。从长远的观点看,应当依据国家标准制订城市相应的防噪声污染规范及法规,由环保、规划、建设等部门共同设立相应的分支监管机构,以规范及法规为基础来合理监管各拟建、在建及建成项目,从而确保居住体的环境质量。该机构同时也应当对建筑物其他污染情况进行合理监管,例如光、空气、垃圾等。
  对拟建项目而言,该机构应当要求开发商及专业咨询人员查明其在建设过程中可能产生的主要环境噪声以及将该地段的环境情况,从而使其在开发及项目设计中考虑环境因素及进行防噪设计。对在建项目应当监控其在施工过程中所产生的噪声,通过向建设方颁发施工噪声许可证来监控其对环境的影响。许可证应当评定施工工作中可能产生的噪声对邻里的影响,确定四邻最受施工噪声影响的关键时间,从而限定建设方在何时来进行诸如打桩和拆装工程等噪声大的工作。对建成项目,其主要职责是协助城市管理部门控制机械设备噪声及喧闹与经营等噪声对居住环境的影响。
  住宅不仅是生活的壳体,同时也应当是人情化和具有充分舒适度的有机体。高层住宅的防噪设计是一个多方面综合性的工作,同时也是“可持续性发展”对居住环境的要求。它需要管理、建设、设计等部门及居民自身等多方面的共同努力来实现,这是对城市和环境的保护,也是住宅未来发展的要求所在。□



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