姜雨杉, 歐達(dá)毅,2

(1. 華僑大學(xué) 建筑學(xué)院， 福建 廈門 361021;2. 華南理工大學(xué) 亞熱帶建筑科學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 廣東 廣州 510640)

大學(xué)生公寓聲環(huán)境調(diào)查與評價

姜雨杉1, 歐達(dá)毅1,2

(1. 華僑大學(xué) 建筑學(xué)院， 福建 廈門 361021;2. 華南理工大學(xué) 亞熱帶建筑科學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 廣東 廣州 510640)

以華僑大學(xué)某學(xué)生公寓為例，對大學(xué)生公寓聲環(huán)境進(jìn)行調(diào)查與評價.重點(diǎn)探討公寓內(nèi)部的主要噪聲源,它們的干擾程度及其對學(xué)生不同行為的干擾特點(diǎn),并對學(xué)生公寓聲環(huán)境存在的主要問題進(jìn)行討論.結(jié)果表明：所選公寓的聲環(huán)境質(zhì)量尚不理想，有待改善，公寓內(nèi)部噪聲是聲環(huán)境的主要影響因素，并且學(xué)生在從事不同行為活動時受噪聲干擾的程度明顯不同. 關(guān)鍵詞： 聲環(huán)境； 學(xué)生公寓； 客觀測量； 主觀評價

大學(xué)校園的教學(xué)和生活環(huán)境質(zhì)量一直備受關(guān)注[1-3].聲環(huán)境是建筑物理環(huán)境的一個重要方面[4-8].對建筑聲環(huán)境的調(diào)查與評價是建筑環(huán)境質(zhì)量研究的重要內(nèi)容[9].閆海燕[10]對西安高校的學(xué)生公寓聲環(huán)境進(jìn)行調(diào)查與評價，提出公寓綠色聲環(huán)境建設(shè)的建議措施.吳成等[11]對深圳大學(xué)的學(xué)生公寓聲環(huán)境進(jìn)行調(diào)查，指出今后測評和治理應(yīng)從學(xué)生環(huán)境噪聲煩惱度、室內(nèi)環(huán)境噪聲影響程度、室外環(huán)境噪聲影響程度及環(huán)境噪聲意識程度4個方面入手.與此同時，國內(nèi)各地眾多高校學(xué)生公寓的聲環(huán)境質(zhì)量也得到了調(diào)查和評價[3,10,12-13].相信隨著科學(xué)選址、合理規(guī)劃及隔聲降噪技術(shù)的應(yīng)用，學(xué)校公寓周邊的整體聲環(huán)境質(zhì)量必將得到明顯改善.然而，當(dāng)學(xué)校生活區(qū)內(nèi)的典型室外噪聲受到有效控制后，公寓的內(nèi)部噪聲很有可能轉(zhuǎn)而變成影響公寓聲環(huán)境質(zhì)量的主要問題.這種情況下的主要噪聲源及其干擾程度目前還鮮有研究，值得探討.人們在從事不同的行為活動時，對噪聲干擾的反應(yīng)和忍耐明顯不同.在學(xué)生公寓聲環(huán)境研究中，吳成等[11]將學(xué)生在公寓內(nèi)的行為分為學(xué)習(xí)和睡眠兩種情況.蘇萬慶[14]則更進(jìn)一步將學(xué)生行為分為知識獲取、靜心、交流和精力恢復(fù)4種情況.因此，本文對華僑大學(xué)“紫荊一”學(xué)生公寓的聲環(huán)境進(jìn)行主客觀測量和評價，尤其對公寓內(nèi)部的主要噪聲源及其對學(xué)生不同行為的干擾情況進(jìn)行研究;在借鑒前人這些分類方式的基礎(chǔ)上，對公寓內(nèi)學(xué)生的常見行為進(jìn)行界定和進(jìn)一步細(xì)化.

圖1 華僑大學(xué)紫荊一公寓及周邊環(huán)境示意圖Fig.1 Schematic diagram of selectedapartment and its surroundings in Huaqiao University

1 研究對象

華僑大學(xué)“紫荊一”學(xué)生公寓(以下簡稱“所選公寓”)位于華僑大學(xué)廈門校區(qū)北部.其北向?yàn)樽闱蜻\(yùn)動場，東邊為兌山小學(xué)，南部是生活服務(wù)區(qū)(包括食堂、超市、銀行、醫(yī)院等)，西邊為其他學(xué)生公寓，如圖1所示.兌山小學(xué)和生活服務(wù)區(qū)依山勢建在高處，且周圍種植大量植被，對所選公寓的噪聲干擾較小.公寓周圍道路多屬步行區(qū)域，幾乎沒有機(jī)動車輛通行，交通噪聲干擾很小.公寓外噪聲主要來源于北面運(yùn)動場.所選公寓西南部建有3層公共空間，供學(xué)生自習(xí)用；其余部分為住宿區(qū)(房間為兩人間)，高9層，走廊將住宿房間分為西北向和東南向，如圖2所示.

圖2 所選公寓外部噪聲測點(diǎn)平面圖(以2層為例)Fig.2 Plan of measuring points for selected apartment′s external noises

2 外部噪聲對公寓室內(nèi)聲環(huán)境的影響

公寓外部噪聲主要來源于北面運(yùn)動場.平時，從19時至22時之間，運(yùn)動場的使用率最高，這段時間里運(yùn)動場內(nèi)的學(xué)生活動噪聲最大.在這個時段內(nèi)對公寓房間內(nèi)的聲級進(jìn)行測量，測量時進(jìn)行人為干預(yù)和控制，最大程度降低公寓內(nèi)部噪聲對測量結(jié)果的貢獻(xiàn).根據(jù)GB 50118-2010《民用建筑隔聲設(shè)計規(guī)范》[15]的要求，測量條件為門窗關(guān)閉狀態(tài).測點(diǎn)分布如圖2所示，在公寓的第2，5，8層分別布置測點(diǎn)，每層選取具有代表性的東南向外廊式房間(測點(diǎn)R1)、西北向內(nèi)廊式房間(測點(diǎn)R2，R3)和自習(xí)室(測點(diǎn)R4).室內(nèi)測點(diǎn)設(shè)在臥室中心，距各反射面距離大于1 m,距地面高1.2 m.測量儀器采用愛華AWA6219型和AWA6228型多功能聲級計，測量前后均進(jìn)行校準(zhǔn).每個測點(diǎn)測量10 min等效A聲級.測量值與《民用建筑隔聲設(shè)計規(guī)范》[15]比較，結(jié)果如表1所示.表1中：只在1～3層設(shè)有自習(xí)室，因此，第5，8層無R4測點(diǎn).由表1可知：所有測點(diǎn)的等效A聲級測量結(jié)果均在標(biāo)準(zhǔn)限值內(nèi)，最大值為40.2 dB，最小值為28.7 dB，平均值為34.9 dB.考慮到測量是在全天較不利時間段內(nèi)進(jìn)行，因此，可以認(rèn)為所選公寓的外部噪聲對公寓室內(nèi)的干擾影響較小.

表1 公寓外部噪聲測評結(jié)果Tab.1 Evaluation results of external noise dB

3 內(nèi)部噪聲對公寓室內(nèi)聲環(huán)境的影響

由前文可知：外部噪聲對所選公寓的影響較小.因此，需要繼續(xù)對所選公寓的內(nèi)部主要噪聲源及其干擾程度進(jìn)行調(diào)查與評價.

3.1 主觀問卷調(diào)查與評價

3.1.1 問卷設(shè)計 主觀問卷分為受訪者基本信息、不同噪聲源干擾程度和聲環(huán)境整體滿意度3個部分.干擾程度采用5級評分量表(1無影響，2輕微影響，3中度影響，4偏重影響，5嚴(yán)重影響).滿意度同樣采用5級評分量表(1非常滿意，2滿意，3一般，4不滿意，5非常不滿意).所選公寓內(nèi)部的主要噪聲源，如表2所示.

基于學(xué)生在公寓內(nèi)的主要行為特點(diǎn)，主要研究看書學(xué)習(xí)、休閑娛樂和睡眠這3種行為受噪聲干擾的特點(diǎn).其中，睡眠是生理學(xué)研究的重要內(nèi)容.相關(guān)研究結(jié)果指出,睡眠又可分為4個階段，第1階段處于淺睡狀態(tài)，并非真正的在睡覺，很容易被外部刺激驚醒，之后的3個階段對環(huán)境刺激的反應(yīng)大為減少，4個階段在整個睡眠活動中不斷地周期性重復(fù)，但當(dāng)個體再次進(jìn)入第1階段時往往處于做夢狀態(tài)，屬于真正的睡眠范疇[16].基于人體睡眠的上述特點(diǎn)，將睡眠這一行為進(jìn)一步細(xì)化成2種情況，第1種情況稱為即將入睡期(對應(yīng)于睡眠的第1階段)，第2種情況稱為正式睡眠期(對應(yīng)于睡眠的第2到第4個階段).綜上所述，將學(xué)生行為分為：看書學(xué)習(xí)、休閑娛樂、即將入睡和正式睡眠4種類型.

問卷共發(fā)放41份，回收有效問卷39份.有效受訪者情況如下：因所選公寓為女生宿舍，受訪者均為女生，并以研究生為主，各專業(yè)均有分布，西北向與東南向調(diào)查對象的比例約為1∶2，接近實(shí)際的房間分布比例.

3.1.2 問卷結(jié)果分析 經(jīng)統(tǒng)計，整體聲環(huán)境滿意度的平均得分為3.0，對應(yīng)評價為一般.公寓內(nèi)部各種噪聲干擾度的總平均得分為2.4，介于輕度干擾與中度干擾之間，且走廊噪聲比宿舍內(nèi)噪聲對學(xué)生的干擾更大.具體結(jié)果，如表2所示.

表2 不同行為下各噪聲影響程度統(tǒng)計結(jié)果Tab.2 Statistic results of subjective noise impacts based on different behaviors

由表2可知：公寓內(nèi)部各種噪聲對學(xué)生的干擾程度排名幾乎不隨行為改變而發(fā)生變化.具有如下普遍規(guī)律：走廊噪聲中的關(guān)門聲對學(xué)生的干擾最大，其次是說話聲，而走路聲影響最??；在室內(nèi)噪聲中，陽臺用水聲的干擾最大，然后依次是沖廁聲、風(fēng)扇聲和淋浴聲.

針對每一種具體的噪聲源，計算不同行為受其干擾程度的平均值(表2中的平均值A(chǔ))，結(jié)果表明：關(guān)門聲和說話聲的得分平均值分別為3.2和2.9，對學(xué)生日常生活產(chǎn)生中度影響；陽臺用水聲為2.5，介于中度影響和輕微影響之間；其余噪聲則在2.0～2.3之間，影響較小.由此而見，走廊傳來的關(guān)門聲、說話聲及宿舍內(nèi)的陽臺用水聲是公寓內(nèi)部的主要噪聲干擾.

對每一項具體的行為，計算不同噪聲源的干擾度平均值(表2中的平均值B)，結(jié)果表明：即將入睡行為受各種噪聲的干擾最大(平均值2.9，屬中度影響)；看書學(xué)習(xí)與正式睡眠這兩種行為受干擾程度次之(平均值分別為2.5和2.4，介于輕微影響與中度影響之間)；休閑娛樂受干擾最小(平均值1.8，屬輕微影響).可見，不同行為受同一噪聲的干擾程度明顯不同，不同睡眠階段受同一噪聲的干擾程度也有很大差異.這些現(xiàn)象在公寓聲環(huán)境研究和改造中應(yīng)予以重視.

3.2 內(nèi)部噪聲源測量與結(jié)果分析

通過人為實(shí)驗(yàn)設(shè)計，測量各噪聲的聲學(xué)參數(shù)，進(jìn)一步探討其聲學(xué)特性及對學(xué)生的干擾特點(diǎn).測量和評價過程依照國家標(biāo)準(zhǔn)[15，17]進(jìn)行.其中，關(guān)門聲和走路聲的測量方法依照脈沖聲的測量標(biāo)準(zhǔn)[17].

上述2個國家標(biāo)準(zhǔn)均采用評價聲級作為噪聲的主要評價指標(biāo).評價聲級等于噪聲的實(shí)際測量聲級與其對應(yīng)的修正量之和.這個修正量與所測噪聲的主觀煩惱度有關(guān)，換言之，評價聲級綜合考慮了噪聲源的實(shí)際聲級及其主觀煩惱度特點(diǎn).文中同樣以評價聲級作為各噪聲源的評價指標(biāo).

3.2.1 測量方法 測量選在上課時間公寓內(nèi)外學(xué)生較少的時段進(jìn)行，盡量減少測量中其他聲音的干擾.測點(diǎn)布置在臥室中心，距地面高1.2 m，所用聲級計同節(jié)2，每次同時測量等效A聲級和1/3倍頻程頻譜結(jié)果.

對宿舍內(nèi)噪聲的測量，在2，5，8層分別隨機(jī)選擇一間宿舍進(jìn)行.對穩(wěn)定噪聲，如風(fēng)扇聲和淋浴聲，每個測點(diǎn)在門窗關(guān)閉條件下測量3次，每次測量時間為10 s.調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，在陽臺用水時，陽臺門窗開啟和關(guān)閉的幾率各半，因此,分別在陽臺門窗開啟和關(guān)閉2種條件下各測量3次，以兩種情況的平均結(jié)果作為陽臺用水聲的最終測量值.對于隨時間變化較復(fù)雜但持續(xù)時間短的噪聲，如沖廁聲和下水管道聲，每個測點(diǎn)在門窗關(guān)閉條件下測量3次，每次測量時間為噪聲持續(xù)的整個過程.

對于走廊噪聲，參考標(biāo)準(zhǔn)[15]中電梯噪聲的測量方法，具體方案如下：先確定噪聲源移動過程中對室內(nèi)產(chǎn)生較大影響的移動范圍，再測量噪聲源在該范圍內(nèi)移動時室內(nèi)的等效連續(xù)A聲級.測量過程中發(fā)現(xiàn)，以被測宿舍為中心，前后3個房間的距離為影響較嚴(yán)重的移動范圍.因此，設(shè)計實(shí)驗(yàn)過程如下：1) 走路聲,讓A,B兩個同學(xué)一起在上述移動范圍內(nèi)往返行走各3次，測量每次的等效A聲級；2) 說話聲,令A(yù),B兩個同學(xué)一起在該范圍內(nèi)自然地邊走邊說話，往返3次，測每次等效A聲級；3) 關(guān)門聲,選取與被測宿舍相鄰的房間，正常關(guān)門5次，測每次等效A聲級.測點(diǎn)選在公寓第3層，分別對外廊區(qū)和內(nèi)廊區(qū)的宿舍進(jìn)行測量(圖2中測點(diǎn)R1和R3)，測量時門窗均關(guān)閉.A,B兩個同學(xué)均為女生，同學(xué)A身高160 cm，體質(zhì)量54 kg，穿粗跟高跟鞋；同學(xué)B身高154 cm，體質(zhì)量39 kg,穿細(xì)跟高跟鞋(高跟鞋在女生公寓較為常見).

圖3 評價聲級與主觀評價量對比圖Fig.3 Comparison between objectiveand subjective assessment values

3.2.2 測量結(jié)果與分析 GB 50118-2010《民用建筑隔聲設(shè)計規(guī)范》[15]規(guī)定室內(nèi)噪聲限值標(biāo)準(zhǔn)是綠色校園的必要條件之一[2].將公寓內(nèi)噪聲的測量結(jié)果與該規(guī)范進(jìn)行對比，結(jié)果如表3所示.由表3可知：所選公寓目前的聲環(huán)境狀況與綠色校園的要求相距甚遠(yuǎn)，聲環(huán)境亟需改善.再一次說明，在外部噪聲干擾較小的情況下，公寓內(nèi)部噪聲已成為影響公寓聲環(huán)境質(zhì)量的主要問題，值得重視.

將表3中各噪聲的評價聲級和節(jié)3.1.2的主觀評價結(jié)果進(jìn)行對比，結(jié)果如圖3所示.由圖3可知：二者具有相似的變化趨勢，說明文中的主客觀測量結(jié)果具有較好的一致性.為了對各種噪聲源的主客觀結(jié)果關(guān)系進(jìn)行深入分析，將主客觀結(jié)果二者之商定義為比例因子，即比例因子=主觀評價得分/評價聲級.比例因子數(shù)值越大，說明在相同評價聲級的情況下，該噪聲的主觀干擾度越大，更容易對學(xué)生生活造成影響.主客觀評價量相關(guān)參數(shù)的計算結(jié)果，如表4所示.由表4可知：說話聲和關(guān)門聲的比例因子更大，帶來的干擾更強(qiáng).說話聲可能是由于攜帶語音信息，從而更容易引起人們的注意.關(guān)門聲與其他噪聲的區(qū)別主要在于具有脈沖聲性質(zhì).相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)[17]將脈沖聲分為3類，分別對應(yīng)不同的修正量，并指出脈沖聲分類與人們的主觀感覺具有較好相關(guān)性.根據(jù)分類的描述將關(guān)門聲歸為常規(guī)脈沖聲，即以+5 dB的修正量為計算依據(jù).然而，比例因子顯示，若以高脈沖聲的修正量(+12 dB)為計算依據(jù)，所得比例因子將與其他噪聲的整體趨勢更接近.

表3 客觀測量結(jié)果Tab.3 Results of objective measurements

表4 主客觀評價量相關(guān)參數(shù)表Tab.4 Parameters relative to subjective and objective assessment values

4 討論

建筑聲環(huán)境的主客觀調(diào)查結(jié)果有助于探究人們對各種噪聲的煩惱度閾值[18-20]，并有助于為聲環(huán)境質(zhì)量評價標(biāo)準(zhǔn)的制定和更新提供參考.吳成[20]以睡眠質(zhì)量的主觀評價作為數(shù)據(jù)來源，對高校公寓內(nèi)學(xué)生的噪聲煩惱度閾值進(jìn)行了研究.文中結(jié)果進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)，即將入睡和正式睡眠這兩個不同睡眠階段受噪聲干擾的程度差別較大，前者的干擾閾值明顯更低.因此，在學(xué)生公寓夜間噪聲閾值的研究或相關(guān)評價標(biāo)準(zhǔn)的制定過程中，應(yīng)考慮對學(xué)生的行為類型(尤其是睡眠的不同階段)進(jìn)行細(xì)分.另外，主客觀調(diào)查結(jié)果均表明，對公寓內(nèi)部干擾較大的噪聲主要來自走廊關(guān)門聲、走廊說話聲和陽臺用水聲.因此，這些噪聲問題在公寓的設(shè)計和改造中尤其需要注意.

表2中的干擾度平均值表示的是某一噪聲源的干擾度平均值，得分越高說明該噪聲的干擾度越大.表2中:關(guān)門聲的得分最高，說明在被調(diào)查的噪聲源中，關(guān)門聲對學(xué)生的干擾度最大.而表4中的比例因子是一個相對值，它等于主觀評價得分除以評價聲級，其數(shù)值越大，說明在相同評價聲級的情況下，該噪聲的主觀干擾度越大.表4中說話聲的比例因子最高，說明在被調(diào)查的噪聲源中，如果評價聲級都相同的情況下，說話聲對學(xué)生的干擾度將最大.

5 結(jié)論

對華僑大學(xué)“紫荊一”公寓內(nèi)外聲環(huán)境進(jìn)行測量，并結(jié)合主觀問卷分析了公寓內(nèi)部各噪聲源對學(xué)生日常生活的干擾程度以及不同行為受干擾特點(diǎn)，由此得出如下4點(diǎn)結(jié)論.

1) 公寓周邊環(huán)境安靜，所測公寓外部環(huán)境噪聲聲級均在國家標(biāo)準(zhǔn)限值以內(nèi)，外部噪聲對公寓室內(nèi)的干擾影響較小.

2) 公寓內(nèi)部噪聲是目前影響公寓聲環(huán)境質(zhì)量的主要問題.對公寓內(nèi)部幾種主要噪聲源的測量實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，這些內(nèi)部噪聲源的聲級較大，在公寓房間內(nèi)所測結(jié)果普遍超過《綠色校園》的標(biāo)準(zhǔn)限值.研究結(jié)果還表明，這些公寓內(nèi)部噪聲中，對學(xué)生干擾最大的幾種噪聲分別是隔壁宿舍的關(guān)門聲、走廊同學(xué)的說話聲和陽臺用水聲.

3) 學(xué)生在從事不同行為活動時受噪聲干擾的程度明顯不同；即便是同一種噪聲，它對不同行為下學(xué)生的干擾程度也有明顯差異.其中，即將入睡行為最易受噪聲干擾，其次是看書學(xué)習(xí)和正式睡眠，而休閑娛樂受干擾最小.

4) 主客觀結(jié)果對比分析表明：攜帶語音信息的噪聲更易對學(xué)生帶來干擾；另外，不考慮聲源的其他性質(zhì)對主觀感受的貢獻(xiàn)時，公寓關(guān)門聲更適宜歸為高脈沖聲一類.

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(責(zé)任編輯： 黃曉楠 英文審校： 方德平)

Investigation and Assessment of Acoustic Environment in University Apartments

JIANG Yushan1， OU Dayi1,2

(1. School of Architecture, Huaqiao University, Xiamen 361021, China;2. State Key Laboratory of Subtropical Architecture Science,South China University of Technology, Guangzhou 510640, China)

Taking a student apartment in Huaqiao University as example, the acoustic environment was investigated and assessed, the discussion focused on the main noise sources inside the apartment, their degrees of interference and the interference characteristics of students in different behaviors, the main problems existed in the sound environment of the student apartment were also studied. The results show that the acoustic environmental quality of the selected apartment is not benign, the apartment interior noises are the main influencing factors of the acoustic environment, and the noise impacts are significantly different for students in different behaviors or activities.

sound environment; student apartment; objective measurement; subjective assessment

10.11830/ISSN.1000-5013.201704011

2016-05-31

歐達(dá)毅(1982-)，男，副教授，博士，主要從事建筑(城市)聲環(huán)境、聲景觀的研究.E-mail:oudayi_hqu@126.com.

國家自然科學(xué)基金資助項目(51208214， 51578252)； 華南理工大學(xué)亞熱帶建筑科學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開放研究項目(2016ZB06)； 華僑大學(xué)研究生科研創(chuàng)新能力培育計劃資助項目(1511305003)

TU 112

A

1000-5013(2017)04-0503-06