村鎮(zhèn)主干道沿街建筑改造對室內聲環(huán)境的影響研究

白文強 （安徽建筑大學建筑與規(guī)劃學院，安徽 合肥 230022）

1 引言

隨著時代的進步與發(fā)展，國內村鎮(zhèn)的經濟水平也不斷的提高，更多的交通形式已經進入到居民的生活當中，隨之帶來的就是主干道沿街建筑室內聲環(huán)境受交通噪聲影響的加劇。村鎮(zhèn)中建筑圍護結構鮮有考慮隔聲降噪，同時建筑老化、違建嚴重。村鎮(zhèn)主干道沿街建筑室內聲環(huán)境質量已經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，本文對大量村鎮(zhèn)進行了走訪，并選取了目標村鎮(zhèn)進行測試。

在村鎮(zhèn)走訪調研中發(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，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；在建筑內部圍護結構方面，多使用磚混結構，門窗玻璃多使用單層（如圖2所示）。

圖1 調研村鎮(zhèn)道路剖面圖

圖2 測試沿街建筑平立剖

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聲環(huán)境特征，本文對目標村鎮(zhèn)撮鎮(zhèn)進行了測試，測試環(huán)境為距離道路交叉口50m；測試地點為建筑二層居住空間，聲計儀距地1.2m；測試周邊沒有其他噪聲干擾。測試結果如表1所示。

對于村鎮(zhèn)主干道沿街建筑住宅功能部分來說，室內聲環(huán)境要符合國家對室內聲環(huán)境的標準。在《民用建筑隔聲設計規(guī)范》（GBJ118-1988）中對住宅室內安靜程度有著明確要求。按照室內噪聲標準，起居室與臥室白天的最低標準均為50dB，夜間為 40dB。

對比測試數(shù)據(jù)以及相關規(guī)范可以看出，村鎮(zhèn)主干道沿街建筑在測試時間段內其居住空間聲環(huán)境質量明顯不達標，同時，交通噪聲傳入室內受阻隔較小。

村鎮(zhèn)主干道以及沿街建筑室內噪聲平均值（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聲環(huán)境測試中可以看出，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聲環(huán)境不能滿足居民的要求。在現(xiàn)有的村鎮(zhèn)經濟條件下，已經很難對村鎮(zhèn)進行大的改進，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聲環(huán)境質量。

3.1 陽臺布置形式

村鎮(zhèn)主干道沿街主要使用的陽臺形式有兩種，分別是封閉式以及開敞式陽臺。其中，開敞式陽臺由于造價低廉，并且居民多為租戶所以應用較為廣泛，但是開敞式陽臺對于主干道交通噪聲的防治效果相對較差。為了探究陽臺的隔聲程度，本文將對兩種形式的陽臺進行對比分析。陽臺布局形式如圖3所示。

圖3 封閉式以及開敞式陽臺布局形式

交通噪聲對室內聲環(huán)境的影響不只與陽臺的封閉程度有關，與陽臺的隔斷形式也有著關聯(lián)。通過調研發(fā)現(xiàn)，陽臺的隔斷方式主要有兩種，一種是通過隔墻分隔的獨立式陽臺，另一種是沒有隔墻的廊道是陽臺。本文將對兩種隔斷形式陽臺進行分析模擬，確定兩者的降噪程度。陽臺形式如圖4所示。

3.2 室內空間劃分形式

圖4 獨立式以及廊道式陽臺布局形式

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存貨物。為了探究建筑的隔聲降噪方法，本節(jié)將對沿街建筑使用墻體材質進行空間分割，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

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

在室內原有布局的基礎上，本文對既有的主干道沿街建筑室內布局形式進行了改進，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，樓梯位置調換，其與功能區(qū)位置不變；圖6③將一層儲物間移至二層，縮減臥室面積；圖6④不考慮室內采光要求，將臥室移至距離主干道較遠的遠端。

4 綠建隔聲SEDU軟件模擬

本節(jié)將運用斯維爾SEDU軟件對實測村鎮(zhèn)主干道以及沿街建筑進行復原，運用軟件探究主干道交通噪聲對沿街建筑室內聲環(huán)境的影響，同時進行數(shù)據(jù)分析驗證沿街建筑室內平面布局改造策略對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，為室內聲環(huán)境的改善提供基礎數(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。以下室內噪聲測試的外圍噪聲值均以此為準。

4.2 模型建立及參數(shù)設置

4.2.1 材料設置

建筑材料對于室內聲環(huán)境的影響較大，本文主要研究建筑空間對室內聲環(huán)境的影響，材料不予考慮。在模擬開始前，需要對建筑材料進行統(tǒng)一設置，避免變量較多影響模擬結果。首先是建筑墻體材料，村鎮(zhèn)中建筑主要使用磚混結構，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，由于經濟水平的限制，門窗多采用單層，建筑外門采用單層實體木質外門，陽臺門采用單層陽臺木質外門，內門采用單層木質內門，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，并且設置建筑高度以及門窗大小以及位置，將該圖形導入SEDU軟件中。以陽臺封閉程度模擬測試為例，圖3為建筑平面圖形式，在SEDU軟件可對建筑邊界噪聲進行設置，建筑的三維圖如圖10所示。

圖10 封閉式陽臺以及開敞式陽臺SEDU建模

4.2.3 參數(shù)設置

在SEDU軟件中，室內隔聲的參數(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)都與圍護結構的材質有關，在參數(shù)設置時，將上文提及的圍護結構材質進行對應設置，就可以完成參數(shù)的設置。

4.3 降噪措施驗證

在建模以及參數(shù)設置完成的基礎上然后進行隔聲報告的生成，結論如表2所示。

4.4 結論分析

從表2中可以得出以下結論：首先是建筑有無陽臺的差異，通過模擬結果可以發(fā)現(xiàn)，陽臺的設置對室內聲環(huán)境有著較大的影響，有陽臺的建筑室內聲環(huán)境較好，基本可以滿足規(guī)范，而無陽臺的建筑，室內噪聲不能滿足《民用建筑隔聲設計規(guī)范》（GBJ118-1988）中對臥室規(guī)定的最低標準；其次是對降噪策略的分類討論，在陽臺布置策略中，封閉式陽臺與獨立式陽臺都對室外交通噪聲有著較為明顯的衰減效果，對于室內空間劃分策略，室內建筑空間分隔以后，室內噪聲減弱約為12dB，效果較為顯著。而在功能區(qū)置換策略中，將臥室設置在遠離噪聲源一側有著較好的降噪效果，當臥室均設置在靠近噪聲源一側時，將臥室與儲藏室共同設置，減小臥室面積，對室內聲環(huán)境質量影響較好。

空間布局改造策略模擬結果 表2

5 結語

綜上所述，在村鎮(zhèn)主干道沿街既有建筑的基礎上，為了營造更好的室內聲環(huán)境，可以對建筑進行幾個方面的改造。首先對于有陽臺的建筑，應當盡量將陽臺封閉，并且進行分割，讓住戶形成獨立的封閉陽臺；而對于無陽臺建筑，首先應當對室內各功能區(qū)進行劃分，各功能區(qū)相互獨立，其次應當將居住空間盡量遠離噪聲源，對于距離噪聲源較近的居住空間，應當減小居住空間的尺寸，以此來提高室內聲環(huán)境質量。