住宅区声环境优化与建筑设计一体化的探讨
摘要：随着中国经济的快速增长，中国的城市住宅区建设也取得了长足的进步。由于城市交通迅速发展，噪声源较多较大，居住区噪声污染也逐步加重，尤其是交通噪声带来的各种扰民现象层出不穷，创造优美舒适的居住环境，为居住者提供一个舒适、以人为本的现代居住空间环境应该是规划建筑师应尽的责任。为此本文结合住宅区声污染带来的危害，研究优化住宅区声环境的建筑布局，列举一些建筑布局的优化方法，以期指导住宅建筑设计，试图将住宅区声环境与建筑设计一体化，降低噪声污染，提升人居环境质量。
关键词：住宅区声环境 ; 优化 ; 建筑设计 ; 一体化1. 引言
过去，人们在住宅区建设前对声环境重视程度不够，专业技术也缺乏，往往是在发现住宅区的环境噪声超标以后，才开始对住宅区环境进行声学处理与改善，如此看来这样治理声污染的效果实在是收效甚微。
越早考虑声环境问题，降低噪声成本就越低，反之成本就会越高，声环境优化师应与建设方在建筑规划阶段就对声环境保持足够的重视，通过预测评价及技术手段，对声环境进行优化设计。本文研究的意义在于促使设计师在建筑设计前期就开始重视住宅区声环境的建设，对不同方面的建设要求做出平衡和综合考虑，在于设计初期针对一些不利因素进行针对性控制，以优化住宅区的居住环境，人人安居乐业。
2. 噪声的影响
声环境指的是住宅区室内外的各种噪声源，在一定的住户范围内形成对居住者产生影响的声音环境，是住宅区环境的重要组成部分。我们在日常生活中难会受到噪声的干扰，影响工作学习效率，因而具备一个理想的声环境很重要。
噪声的影响超过一定分贝强度会破坏人的听觉，让人们普遍产生疲劳厌烦的情绪，在这种情况下对体弱者更加不利；对心理上的影响，如果长期暴露在噪声环境中，人的性情行为会受到消极影响，严重者容易产生心理混乱；而且对睡眠也会有一定的影响；最后是对人认知能力的影响，会影响注意力和记忆力。
3. 住宅区声环境设计目标
《住宅建筑规范》规定，“卧室、起居室在关窗状态下的白天允许噪声级为 50dB, 夜间允许噪声级为 40 dB。”从现在的技术水平来看，即使住宅区声环境不达标，在关窗条件下室内噪声达标已不是难事。但室内环境包含多个方面，除了安静，还有换气、通风、舒适等要求，关上窗户，室内噪声即使达标了，却不能达到通风的要求。根据世界卫生组织发布的“社区噪声指南”，白天以语言交流为主要内容的室内噪声等效 A 声级不宜超过 35 dB，而大量测试表明，开窗条件下室内外噪声差值在 10 dB 左右。因此，若要满足开窗条件下住宅室内不受噪声干扰，理想居住环境的声环境噪声应以 45 dB 为设计上限。
4. 优化住区声环境的规划控制和建筑布局研究对城郊小区而言，改善住宅声环境的有效途径是规划控制和建筑布局的调整。对于住宅区而言主要包括两部分：一是边缘地带，其主要作用是把周围环境与核心建筑分隔开；二是住宅区本身，这是由专用住宅和核心建筑组成的。在小区边缘地带，主要的噪声源是道路交通噪声，加大主干道与住宅区之间的间距，以便降低噪声声级，和对噪声敏感度的淡化，优化住宅区用户的心理状态。当不能满足声缓冲区噪声衰减的要求时，才需要选择声屏障等防噪方案。在声屏障与小区建筑减种植树木，在视线上隔断与噪声源的联系，能获得较好的观感。
从防治噪声污染的角度来看，主要从建筑的间距和布局来规划设计小区的核心部分，并结合小区道路规划和朝向，当公路沿南北方向走向时，建筑物不应采用采用垂直公路走向的行列式规划。如果有充足的条件，可以采用混合式规划，如果现实需要采取行列式规划，可以将临路一边的山墙连成一片，形成一道声屏障。
因地势走向逐渐高起，同时小区内部也要相应地结合规划设置各级住宅区的道路，尽量遵循地形和建筑之间的遮挡关系，减少坡度，尽量平缓，此外还可以在住宅区内建立有主题的声屏障。
规划时还要注意吵杂区域与安静区域的划分，那么可以对住宅区内吵杂区噪声的控制。对于有较多公众活动的区域，采用局部防噪和合理分区的办法，如对公众开放娱乐场地、运动场地等采取半包围结构或降低地面标高的方法。对于住宅区消防通道以及主入口等开敞区域是声学薄弱的位置，可参考结合建筑设计的遮挡，需要特别留意。除了合理适当地规划小区内部外，还可以参考国外其它通用成熟的方法进行防噪优化，可以采用的方法有：坡堤防噪、屏障隔声、阳台底板吸声、门窗隔声、建筑外墙加建鳍型隔声体等。这些方法可以混合使用，也可以有针对性地单独使用。
5. 建筑规划阶段声环境优化方法
5.1 建筑布局中的声屏障
一般上现行阶段降噪声的设计方法不是很多，设计师普遍是在噪声较大的一区采取“堵”的措施，以邻近街边的构筑物作为声屏障，来降低交通噪声，维护后面大片住宅区的安静，在一些城市我们可以看见常见的声屏障是在道路的两侧设置隔声屏障，通常由玻璃、钢结构等制成，但由于声屏障的高度有限及隔声量不足，往往得不到最佳效果，如果条件允许采用建筑物作为声屏障就会得到更理想的效果。因为在声波里特别是低频声波，它具有环绕性，那么担负起声屏障角色的建筑物应有足够的高度和长度，通常采用板式高层住宅来降低噪声，或者是一些对噪声不敏感的建筑物。
5.2 基于声学调研的声环境优化
在复杂的环境中进行声环境优化设计，设计师应在进行环境噪声现状调差查的基础上，结合噪声限值来研究规划功能布局，并针对噪声超标区域进行声环境优化方案。用这种方法来对建筑环境进行优化，是从根本上解决住区环境噪声问题的手段之一。声学调研的内容较常规噪声测试更为细致和系统，目的性更加明确，结果也更具可操作性。
5.3 计算机模拟下的声环境优化
随着技术发展，现代设计师在建筑规划中对声环境优化研究的重点是通过计算机软件对噪声问题进行仿真模拟，并作出可行性评估预测。
它能结合理论方法和实验方法的有利条件，在科学技术中占独特位置。
采用计算机的仿真技术，在前期规划设计的方案中，可以调整平面布局和控件组合，对于改善住宅区无论室内还是室外的声环境都起到重要作用。更令设计师所接受的是，它还可以将多个方案进行比较，从中优选最佳方案并付诸实施。目前，我国常用的噪声商业软件有德国的Cadna/A lima、Soundplan, 比利时的 Raynoise 等。
6. 建筑布局中的声环境优化案例分析
案例分析一：英国拜克居住区是由著名的建筑师拉尔夫 厄斯金（Ralph Erskine）设计的，是后现代主义的代表作，建于 20 世纪 70年代。这个住宅区的东面和北面都面临着城市主干道所带来的噪声污染的威胁，为了降低噪声污染，建筑师在建筑设计时特别建造了一条连续的周边式走向的住宅，称为“拜克墙”（The Byker Wall）。“拜克墙”
总高度有 3 层至 8 层，是住宅区的有效隔声措施。在临靠主干道的一侧，“拜克墙”外墙的图案是由 5 种颜色的砖组成的，墙上只有红、黄双色的通风装置，还有很小的窗，看起来活跃生动错落有致，显得生动形象。
这种设计不但提升城市的特色，又可为住宅区内低层的住宅防止噪声干扰提供有效的屏障。
案例分析二：意大利摩德纳的 Torenova 居住区建于 20 世纪 80 年代，该小区的北侧为城市环路，南侧为通向 Nonantolana 的城市道路，两条路的交通噪声都很大。在完成小区的初步设计方案后，由声学顾问对其进行声学优化。为避免两条道路的噪声污染，根据声学调研结果，调整原设计方案。在北侧路堤南侧改为两层底层住宅，使该区域住户都处于路堤形成的声影区内 , 再将北侧路堤建设加高、加长，并在其上设计隔声屏障，最后在交通噪声较大的南侧沿路区域建造商业和公共建筑。
7. 结束语
住宅区声环境的好坏已经引起越来越多的关注，要想营造一个舒适静雅的住宅区，就要求在建筑项目的开始便将声环境设计融入到建筑设计方案中去，采用科学的方法和有利的周边环境来最大限度地降低住宅区噪声污染，但同时也需要设计师形成更加全面、综合的知识结构。本文结合规划中的声环境设计目标和建筑设计方法进行了初步论述，希望能够引起我国设计师的重视，积极吸纳声学专业的研究成果，将住宅区声环境优化与建筑设计融为一体。
参考文献：
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[2] 袁晓梅 吴硕贤 拙政国的隔声降噪功能研究，建筑科学，2007，23（11）：75-78
