□□ 徐國(guó)華，湯寅寅 (蘇州市相城檢測(cè)股份有限公司，江蘇 蘇州 215131)

引言

綠色建筑是在建筑的全壽命周期內(nèi)，最大限度地節(jié)約資源(節(jié)能、節(jié)地、節(jié)水、節(jié)材)、保護(hù)環(huán)境以及減少污染，為人類(lèi)提供健康、適用和高效地使用空間，與自然和諧共生的建筑[1]。當(dāng)今社會(huì)，大部分人平均每天處于室內(nèi)時(shí)間在20 h以上。因此，重視室內(nèi)環(huán)境建設(shè)對(duì)人類(lèi)的身心健康具有舉足輕重的作用。

室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量主要包括光環(huán)境、熱環(huán)境、聲環(huán)境和空氣環(huán)境。目前國(guó)內(nèi)的多數(shù)建筑將其熱環(huán)境，即建筑的節(jié)能作為最重要的考核指標(biāo)，而忽略了聲環(huán)境指標(biāo)。城市環(huán)境噪聲污染是“在城市區(qū)域內(nèi)所產(chǎn)生的環(huán)境噪聲超過(guò)國(guó)家規(guī)定的環(huán)境噪聲排放標(biāo)準(zhǔn)，并干擾他人正常生活、工作和學(xué)習(xí)的現(xiàn)象”，50 dB以上的聲音會(huì)影響睡眠和休息，60 dB的聲音可使70%的人驚醒，>90 dB的聲音，人的交流和思維幾乎無(wú)法進(jìn)行。而長(zhǎng)期在噪聲環(huán)境下生活或工作可導(dǎo)致聽(tīng)力下降，直至產(chǎn)生噪聲性耳聾，并可能引起心跳加快、血壓升高、頑固性頭痛、神經(jīng)衰弱等。因此，良好的聲環(huán)境已被列入綠色生態(tài)小區(qū)九大技術(shù)系統(tǒng)重要內(nèi)容之一。

為確保已有建筑環(huán)境質(zhì)量達(dá)標(biāo)，目前大量的建筑正在進(jìn)行后期的綠色建筑改造。然而，在所有環(huán)境改造項(xiàng)目中，聲環(huán)境是最難改進(jìn)或者改造的，且改造過(guò)程中的諸多要求，如能耗高、預(yù)算少、周期短、不干擾正常生活等，進(jìn)一步限制了建筑聲環(huán)境質(zhì)量的提高。因此，在建筑前期進(jìn)行合理地設(shè)計(jì)、布局，并將其與光環(huán)境、熱環(huán)境等協(xié)同設(shè)計(jì)，兼顧健康、舒適、節(jié)能，方能獲得優(yōu)異的室內(nèi)環(huán)境，使得建筑由“淺綠”向“深綠”發(fā)展。

1 綠色建筑聲環(huán)境設(shè)計(jì)和構(gòu)筑應(yīng)遵循的相關(guān)法律和標(biāo)準(zhǔn)

綠色建筑的聲學(xué)設(shè)計(jì)應(yīng)符合《中華人民共和國(guó)環(huán)境保護(hù)法》《中華人民共和國(guó)環(huán)境噪聲污染防治法》《建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境保護(hù)管理?xiàng)l例》等，參考GB/T 50356—2005《劇場(chǎng)、電影院和多用途廳堂建筑聲學(xué)設(shè)計(jì)規(guī)范》、GB 50118—2010《民用建筑隔聲設(shè)計(jì)規(guī)范》中的相關(guān)內(nèi)容，包括體型設(shè)計(jì)、混響時(shí)間設(shè)計(jì)與計(jì)算、噪聲控制設(shè)計(jì)與計(jì)算等方面的內(nèi)容；擴(kuò)聲系統(tǒng)設(shè)計(jì)可參考GB 50371—2006《廳堂擴(kuò)聲系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》中的相關(guān)內(nèi)容，應(yīng)包括最大聲壓級(jí)、傳聲頻率特性、傳聲增益、聲場(chǎng)不均勻度、語(yǔ)言清晰度等設(shè)計(jì)指標(biāo)。除此之外，其他設(shè)計(jì)應(yīng)參照并符合GB 3096—2008《聲環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》、GB 50096—2011《住宅設(shè)計(jì)規(guī)范》、GB 50378—2019《綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》等標(biāo)準(zhǔn)的要求。

2 優(yōu)化建筑聲環(huán)境的規(guī)劃設(shè)計(jì)

對(duì)于普通的建筑，其聲環(huán)境設(shè)計(jì)應(yīng)盡可能簡(jiǎn)單化、模塊化，用最少的投入獲得最大的效益。而對(duì)于高檔住宅、辦公樓，或者對(duì)聲環(huán)境具有特殊要求的房間，聲環(huán)境設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)不同的需求而定制。對(duì)于聲環(huán)境的設(shè)計(jì)，應(yīng)首先考察環(huán)境噪聲預(yù)測(cè)結(jié)果，而后評(píng)估各建筑的圍護(hù)降噪性能以及采取的降噪措施。

2.1 項(xiàng)目周邊聲環(huán)境的模擬計(jì)算

采用環(huán)境噪聲預(yù)測(cè)軟件，在項(xiàng)目的初始設(shè)計(jì)階段，對(duì)室外和室內(nèi)聲環(huán)境的影響進(jìn)行反復(fù)計(jì)算和模擬預(yù)測(cè)，在對(duì)周邊聲環(huán)境充分了解的前提下，采取必要的防治和降噪措施，一方面減少室外噪聲干擾，建立優(yōu)質(zhì)的聲環(huán)境，另一方面可降低項(xiàng)目使用階段的運(yùn)行能耗，從而大大降低工程建設(shè)和運(yùn)營(yíng)成本，減少后期綠色改造產(chǎn)生的費(fèi)用，從根本上提高設(shè)計(jì)質(zhì)量。

近年來(lái)，聲環(huán)境計(jì)算機(jī)模擬分析軟件已經(jīng)獲得了長(zhǎng)足的發(fā)展。室外聲環(huán)境仿真模擬軟件主要有德國(guó)的SoundPLAN、Cadna/A、英國(guó)的Noisemap[2-3]，由于室外受聲環(huán)境噪聲源設(shè)定誤差的影響，模擬的準(zhǔn)確性受到較強(qiáng)的干擾，可在項(xiàng)目周邊選取固定的位置進(jìn)行實(shí)測(cè)，與模擬結(jié)果進(jìn)行類(lèi)比，從而來(lái)減少軟件模擬而產(chǎn)生的誤差。室內(nèi)聲環(huán)境模擬主要有Raynoise、丹麥Odeon7837等。BIM(Building Information Modeling)是基于建筑信息模型的建筑設(shè)計(jì)和模擬，基于BIM技術(shù)的綠色建筑設(shè)計(jì)，可同時(shí)對(duì)風(fēng)環(huán)境、光環(huán)境、熱環(huán)境、聲環(huán)境和能耗進(jìn)行仿真模擬。而對(duì)于聲環(huán)境，BIM技術(shù)亦可同時(shí)對(duì)室外和室內(nèi)聲環(huán)境進(jìn)行模擬設(shè)計(jì)[2]。與BIM技術(shù)一樣，Virtual Lab聲場(chǎng)模擬平臺(tái)既可以對(duì)室內(nèi)聲環(huán)境進(jìn)行模擬，也可對(duì)室外噪聲級(jí)進(jìn)行預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)[4]。

對(duì)于室內(nèi)聲環(huán)境的計(jì)算，首先，根據(jù)實(shí)測(cè)結(jié)果確定建筑邊界的晝夜噪聲值，除去房間吸聲量和單面阻隔墻的隔聲量，從而得出外部噪聲經(jīng)圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳遞到室內(nèi)的聲壓等級(jí)；其次，計(jì)算建筑內(nèi)相鄰房間傳遞而來(lái)的聲壓級(jí)，其計(jì)算過(guò)程類(lèi)似于室外傳聲的計(jì)算方法；第三，疊加目標(biāo)房間內(nèi)部設(shè)備產(chǎn)生的所有噪聲級(jí)；最終，將上述三部分聲壓級(jí)疊加后，得到目標(biāo)房間的噪聲級(jí)[5-6]。

2.2 項(xiàng)目整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

從整體的規(guī)劃設(shè)計(jì)、平面布局考慮，建筑周邊應(yīng)設(shè)計(jì)一定寬度的綠化帶，變配電房、水泵房不應(yīng)建于住宅或者重要房間的正上方或者下方等。此外，模擬分析此類(lèi)設(shè)備的振動(dòng)情況，可針對(duì)性的設(shè)計(jì)合理有效地減振措施，降低其通過(guò)圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳遞進(jìn)入室內(nèi)的噪聲。

2.3 建設(shè)完成后的聲環(huán)境檢測(cè)

室外噪聲主要通過(guò)建筑的圍護(hù)結(jié)構(gòu)，如門(mén)窗、內(nèi)墻、外墻、樓地面、頂板等傳播進(jìn)入室內(nèi)，因此建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的隔聲性能直接影響著建筑的總噪聲級(jí)。首先，對(duì)室外聲環(huán)境進(jìn)行檢測(cè)。對(duì)于住宅區(qū)域，道路交通產(chǎn)生的噪聲是最大的噪聲源頭[7]。連續(xù)24 h不間斷測(cè)量顯然不切實(shí)際，可在每日最不利噪聲點(diǎn)進(jìn)行檢測(cè)，城市主干道的統(tǒng)計(jì)應(yīng)選擇典型工作日，商業(yè)區(qū)的道路應(yīng)選擇法定節(jié)假日，對(duì)于每日檢測(cè)時(shí)間的選擇應(yīng)盡可能覆蓋各個(gè)重要時(shí)段，分別統(tǒng)計(jì)白晝和黑夜的交通高峰和低谷時(shí)段的車(chē)流量以及車(chē)流量中重型車(chē)輛的比例。此外，在統(tǒng)計(jì)車(chē)流量時(shí)，還需將道路狀況的變化納入重要參考指標(biāo)。

對(duì)于建筑自身的聲環(huán)境檢測(cè)，應(yīng)對(duì)門(mén)窗、分戶(hù)墻、樓板等的空氣聲隔聲性能和撞擊隔聲性能、室內(nèi)背景噪聲等進(jìn)行檢測(cè)驗(yàn)收[8]。檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)參照GB 50118—2010《民用建筑隔聲設(shè)計(jì)規(guī)范》中的最低要求。測(cè)量方法應(yīng)按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 19889《聲學(xué) 建筑和建筑構(gòu)件隔聲測(cè)量》來(lái)執(zhí)行[9-10]。

3 綠色建筑的隔聲措施

噪聲種類(lèi)繁多，但主要分為室外環(huán)境噪聲和室內(nèi)噪聲。其中，室外噪聲包括道路交通噪聲、工業(yè)噪聲和社會(huì)生活噪聲，而室內(nèi)噪聲則為鄰居之間家庭生活相互干擾以及住宅設(shè)備噪聲，如冰箱、空調(diào)、電梯等。

建筑室外降噪主要通過(guò)合理的省市居住區(qū)域規(guī)劃、加設(shè)綠化帶或隔聲屏障、工程質(zhì)量驗(yàn)收等措施來(lái)提高項(xiàng)目的整體聲環(huán)境。而室內(nèi)的噪聲主要是通過(guò)建筑樓板、建筑隔墻和建筑門(mén)窗來(lái)傳播。為減少建筑內(nèi)室與室之間的相互影響，在室內(nèi)門(mén)窗、墻體和樓板建筑的過(guò)程中應(yīng)提前做好隔聲措施。

3.1 門(mén)窗的隔聲措施

門(mén)窗是建筑物隔聲的薄弱環(huán)節(jié)。影響外窗隔聲性能的因素主要有：窗戶(hù)材質(zhì)、窗戶(hù)打開(kāi)形式、玻璃材質(zhì)、窗戶(hù)密封性以及窗戶(hù)上五金配件的性能等。對(duì)于外窗玻璃，當(dāng)其表面質(zhì)量相同時(shí)，隔聲性能從優(yōu)到劣依次為：雙夾層中空玻璃>單夾層中空玻璃>夾層玻璃>單層玻璃>中空玻璃。若計(jì)劃改造窗戶(hù)以提高其隔聲性能，往往可通過(guò)以下順序調(diào)整窗戶(hù)玻璃的隔聲等級(jí)：提高聲阻尼(采用夾層玻璃)、增加空氣層厚度、加大玻璃層厚度，而耐久性較好的五金配件和密封件可顯著延緩建筑窗戶(hù)隔聲性能的衰退。

3.2 墻體的隔聲方案和措施

不同類(lèi)型的墻體應(yīng)采取不同的隔聲方案和措施。在濕作業(yè)下構(gòu)筑的墻體，墻體質(zhì)量、開(kāi)關(guān)放置以及管槽位置等均會(huì)影響墻體的隔聲性能。提高墻體隔聲性能的措施如下：

(1)墻體質(zhì)量改進(jìn)。確保砌筑砂漿的飽滿(mǎn)度以及抹灰的厚度和質(zhì)量；采用隔聲氈包裹開(kāi)關(guān)盒并作密封處理，在施工過(guò)程中避免開(kāi)關(guān)盒背靠背放置；減少墻體的孔洞和縫隙從而減少聲學(xué)通道的形成。

(2)穿墻管道改進(jìn)。穿墻管道周邊處理也是提升墻體隔聲性能的關(guān)鍵。所有的穿墻管道必須采用套筒，且套筒與管道之間必須填實(shí)并用膠條封閉；套筒與墻體之間采用玻璃棉等材料嚴(yán)密嵌填，并用水泥砂漿密封。

(3)在結(jié)構(gòu)允許的情況下，盡量采用承重墻作為分戶(hù)墻。若分戶(hù)墻是填充墻，可使用陶?；炷粱蛎芏容^大的增強(qiáng)石膏砌筑。

(4)墻體中的嵌槽和管路避免貫通。

3.3 樓板的隔聲措施

不同級(jí)別或用途的住宅、辦公樓等對(duì)樓板采取的隔聲措施有所不同。對(duì)于隔聲高要求的住宅，一般可采取浮筑樓板、彈性面層鋪設(shè)、組合法減振等措施來(lái)降低住宅內(nèi)傳聲，減少相互干擾。在浮筑過(guò)程中，盡量減少樓板與周邊墻體或洞口的剛性連接，阻斷“聲橋”的形成。對(duì)加鋪龍骨的地板，較為多見(jiàn)的缺陷是龍骨直接鋪設(shè)于基層之上，或是為了釘牢地板和基層樓板而用鐵釘貫穿彈性墊層，這類(lèi)缺陷導(dǎo)致隔聲性能全部喪失[11]。除上述方法外，將室內(nèi)石膏板吊頂改成吸聲降噪吊頂，加入隔聲屏風(fēng)或隔聲、吸聲兩用的屏風(fēng)等也可提高室內(nèi)聲環(huán)境質(zhì)量。

4 結(jié)語(yǔ)

可持續(xù)發(fā)展對(duì)綠色建筑的發(fā)展提出了更高的要求，而人們對(duì)聲環(huán)境質(zhì)量的要求伴隨著人類(lèi)生活水平的日益升高逐漸升高。當(dāng)前已有建筑的聲環(huán)境改造質(zhì)量由于受能耗高、預(yù)算少、不影響正常生活等多因素的限制，改造難度極大。因此，在建筑初期即應(yīng)對(duì)其聲環(huán)境進(jìn)行特別設(shè)計(jì)，并對(duì)工程周邊的聲環(huán)境以及內(nèi)部的聲環(huán)境進(jìn)行檢測(cè)和驗(yàn)收；在建筑施工過(guò)程中，在樓板、門(mén)窗以及墻體等方面采取有效地隔聲措施。