住宅声环境分析

秦佑国清华大学建筑学院

城市住宅声环境

声音与噪声

我们这个世界充满声音。人类通过耳朵获取外部世界信息的近30%。语言交流的重要性不言而喻。人们也需要安静，不愿意听到不想听的声音。对于接受者而言，不愿意听到的、有干扰的、有害健康的声音称为噪声。人耳没有遮挡声音进入的自我保护功能。声波透射和绕射能力很强。

“噪”字古汉语的解释是“噪者扰也”，“群呼烦扰也”。在古罗马，作家Martial住在临街的公寓里，他写道；“夜晚街上的噪声响得好象整个罗马正通过我的卧室”，有个评论家说：“如果Martial晚上能睡上好觉，也许能写出更好的文章”。十六世纪英王享利八世禁止夜晚鞭打妇女，这不是为了保护妇女，而是挨打妇女的叫喊会干扰邻居，对违禁者要处以罚款。

1860年一个英国物理学家写道：“大部份街道铺了花岗岩石板，铁轮子的四轮马车在上面行驶，发出的响声妨碍人们的交谈。白天，伦敦的喧闹声，令人可怕，一种永不间断的隆隆声伴随着其他一切声响”。噪声污染是四大环境污染（空气污染、水污染、垃圾、噪声）之一。二十世纪末，在发达国家空气污染、水污染有了很大的改善，而噪声污染改善不大。噪声污染将成为二十一世纪环境污染控制的主要问题。

世界卫生组织（WHO）认为，噪声不同程度地影响人的精神状态；噪声严重影响人们的生活质量；在一定意义上，是一个影响人健康的问题。

经济合作与发展组织(OECD)的报告《九十年代与噪声的斗争》指出，经过长期的努力，在80年代其成员国的“黑色区域”(环境噪声大于65dB的严重干扰区域)没有增加，但“灰色区域”(环境噪声在55～65dB之间的中等干扰区域)在大多数成员国情况变糟了。1996年欧洲共同体委员会的《未来噪声政策》绿皮书指出，如今仍有20%的欧盟人口(约8000万人)生活在“黑色区域”，而有40%的人口，1亿7千万人生活在“灰色区域”。

什么才算安静的环境?噪声应该降低到什么水平?并不是说越安静越好、噪声应该“彻底消除”。这是因为：一方面，不要说“彻底消除”，就是想把噪声多降低一些，也往往是不可能的，有时是技术上办不到，有时是经济上不许可。另一方面，人们在不同的生活和生产活动时，例如在夜间睡眠和白天工作时，在脑力劳动和体力劳动时，能容忍不同的噪声水平。因此有必要制定合理的切实可行的噪声标准，规定不同生活和生产环境的噪声允许水平。在建筑设计方面亦有相关的设计规范或规范条文。因为噪声污染是一个社会性问题，为了保护公众免遭噪声污染的权利，限制噪声污染的产生和明确法律责任，国家和地方政府制定了有关的法规。

任何一个噪声污染事件都是由三个要素构成的，即噪声源、传声途径和接收者。接收者是指在某种生活和工作活动状态下的人和场所。噪声控制问题，首先要考虑接收者的情况，由场所和人的活动的功能要求，确定噪声允许水平；然后调查了解可能产生干扰的噪声源的空间与时间分布和噪声特性；进而分析噪声通过什么传声途径传到接收者处，在接收者处造成多大的影响。如果在接收者处产生了噪声干扰，则考虑采取管理上的和技术上的噪声控制措施来降低接收点处的噪声，以满足允许的要求。

噪声评价是对各种环境条件下的噪声作出其对接收者影响的评价，并用可测量计算的评价指标来表示影响的程度。噪声评价涉及的因素很多，它与噪声的强度、频谱、持续时间、随时间的起伏变化和出现时间等特性有关；也与人们的生活和工作的性质内容和环境条件有关；同时与人的听觉特性和人对噪声的生理和心理反应有关；还与测量条件和方法、标准化和通用性的考虑等因素有关。早在20世纪30年代，人们就开始了噪声评价的研究。自那时以来，先后提出上百种评价方法，被国际上广泛采用的就有二十几种。现在的研究趋势是如何合并和简化。

A声级LA(或LpA)

这是目前全世界使用最广泛的评价方法，几乎所有的环境噪声标准均用A声级作为基本评价量，它是由声级计上的A计权网络直接读出，用LA(或LpA)表示，单位是dB(A)。A声级反映了人耳对不同频率声音响度的计权。

长期实践和广泛调查证明，不论噪声强度是高是低，A声级皆能较好地反映人的主观感觉，即A声级越高，觉得越吵。此外A声级同噪声对入耳听力的损害程度也能对应得很好。对于稳态噪声，可以直接测量LA来评价。

等效连续A声级(简称“等效声级”)Leq(或LAeq)

对于声级随时间变化的起伏阴声，其LA是变化的，不能直接用一个单一值来表示。因此，人们提出了等效声级Leq的评价方法，也就是在一段时间内能量平均的方法。一般在实际测量时，多半是间隔读数，即离散采样的，当采样时间间隔相等时，Leq

建立在能量平均概念上的等效连续A声级Leq

，被广泛地应用于各种噪声环境的评价。但它对偶发的短时的高声级噪声的出现不敏感。例如，在寂静的夜间有为数不多的高速卡车弛过，尽管在卡车驶过时短时间内声级很高，并对路旁住宅内居民的睡眠造成了很大干搅，但对整个夜间噪声能量平均得出的Leq值却影响不太大。

累积分布声级LN

实际的环境噪声并不都是稳态的，比如城市交通噪声，是一种随时间起伏的随机噪声。对这类噪声的评价，除了用Leq外，常常用统计方法。累积分布声级就是用声级出现的累积概率来表示这类噪声的大小。累积分布声级LN表示测量时间的百分之N的噪声所超过的声级例如L10＝70dB，表示测量时间内有10%的时间超过70dB，而其他90%时间的噪声级低于70dB。通常在噪声评价中多用L10,L50,L90。L10表示起伏噪声的峰值，L50表示中值，L90表示背景噪声。英、美等国以L10作为交通噪声的评价指标，而日本用L50，我国目前用Leq。

噪声评价曲线NR和噪声评价数N

噪声评价曲线(NR曲线)是国际标准化组织IS0规定的一组评价曲线。

一、住宅声环境的要求和标准

住宅声环境是指住宅内外各种噪声源在住户室内形成的对居住者在生理上和心理上产生影响的声音环境。建设城市住宅，必须保证住宅声环境的质量，为居民提供安静的居住环境。这也是“生态住区”、“健康住宅”的重要标志。住宅受到室内外各种噪声的干扰正常听力的年轻人可听到的最弱的声音相当于0dB(分贝)；乡村静夜20~25dB。40dB以下的室内环境通常是安静的；50dB就开始感到不够安静，55dB以上普遍感到吵；声音的能量加倍，分贝数增加3dB；能量增加10倍，分贝数增加10dB，人耳感觉的响度加一倍；环境噪声标准夜间要比白天严格（限值要低）10dB；大量的调查表明，住宅在开窗的情况下，室外环境噪声传入室内，室内噪声级大约比室外噪声级低10dB。室内允许噪声标准（

国家标准GBJ118一88）城市区域环境噪声标准（国家标准GB3096—93）该标准2008年改为《声环境质量标准》。声环境质量标准GB3096—2008）

住宅在开窗的情况下，室外环境噪声传入室内，室内外噪声级大约有10dB之差。把表1和表2比较一下，会发现，对于处于0—2类区域中的住宅，若环境噪声达标，住宅室内噪声级就满足要求；但对于3、4类区域，即工业区和交通干线道路两侧，若建有住宅，则尽管环境噪声达到标准，室内噪声级也不能满足标准的要求，除非住宅不开窗。事实正是这样，在上述两类区域中建有的住宅，居民普遍抱怨噪声干扰。住宅内部噪声

主要是多住户住宅楼内左邻右舍、楼上楼下住户生活噪声的相互干扰。对于住宅内部生活噪声，我国没有制定限制噪声水平的法规，但对住宅分户墙空气声隔声和楼板撞击声隔声性能的要求制定了隔声标准。（国家标准GBJ118-88）实际反应Rw=40dB的分户墙难以满足住户的要求，在住房商品化取代了计划分房，住户要求提高和家庭音响设备普及的情况下，住宅分户墙隔声标准取消三级标准Rw=40dB的诉求，从住户利益出发被提上议事日程。目前，《民用建筑隔声设计规范》（GBJ118-88）正在修订之中，相应于隔声标准提高的提议。亦有对住宅室内噪声级取消三级标准（最低限）：白天50dB，夜间40dB的提议。

基于和住宅分户墙空气声相同的社会背景和时代因素，《民用建筑隔声设计规范》（GBJ118-88）在目前的修订中，取消了原规范中住宅分户楼板撞击声“等外级”的标准：Lpnw≤85dB；但是，一级（Lpnw≤65dB）和二级（Lpnw≤75dB）标准不变。在空气声隔声评价问题上，当年（1930年代）制定隔声评价曲线主要考虑实心砖墙的隔声性能，没有考慮噪声源的特征，作为主要隔绝住户间生活噪声的分户墙和主要隔绝室外环境噪声尤其是交通噪声的外墙评价曲线是相同的。根据近来的研究，参照ISO相关标准，中国国家标准GB/T50121-2005《建筑隔声评价标准》（2005年10月1日起实施）引入了两类噪声源的频谱修正量C和Ctr，前者考虑中高频成分较多的生活噪声，后者考虑中低频成分较多的交通噪声。二、目前我国城市住宅声环境存在的问题多年来，投诉各种环境污染的人民来信中，对噪声污染的投诉占第一位，约占来信总数的一半，其中绝大多数是居民对其住室受噪声干扰的不满。近年来，有关噪声干扰和商品房住宅隔声不好的民事诉讼案件也日渐增多。通常，在成片住宅小区内部，一般环境噪声较低，居民反映较好。受到干扰的住宅主要是沿交通干道的住宅，受施工噪声干扰的住宅，与工厂、公共设施用房（如锅炉房、冷却塔等）邻近的住宅，以及受居住区内社会生活噪声（如中小学、集市贸易等）影响的住宅。在各种噪声干扰中，交通噪声居首位。一方面,我国交通干道本身噪声水平高，80％的交通干线道路交通噪声超过标准限值70dB(A)，并随着机动车辆的激增，情况更趋严重。尤其是在大城市，白天限制通行的卡车夜间允许进城，在夜深人静的街道上高速行驶，噪声干扰十分严重。另一方面,在交通干道两侧盖住宅，尤其是高层住宅，在全国有很大的普遍性，全国城镇人口约有16％居住在交通干线两侧。铁路噪声、航空噪声、港口城市和内河航运的船舶噪声。东三环白家庄24小时环境噪声测量清华大学西北小区24小时环境噪声测量其次是施工噪声。近年来，我国基建规模很大，全国是个大工地。一处盖房，四邻不安，尤其是在一个区域内先后施工、反复施工，影响更为严重。因为施工噪声引起的“扰民”和居民因此对施工现场进行的“民扰”纠纷，一时间成为社会的热点。工业噪声对住宅干扰，主要在工厂尤其是小型工厂和居住区混杂的区域。此外，居住区内的公用设施如锅炉房、水泵房、变电站等，以及邻近住宅的公共建筑中的冷却塔、通风机、空调机等的噪声干扰，也相当普遍。社会生活噪声，目前集贸市场、流动商贩、卡拉OK厅、迪斯科舞厅、街头秧歌队等，对居民引起噪声干扰也很普遍。住宅楼内，住户间生活噪声相互干扰，在我国是一个普遍问题。一方面因为电视机、音响设备、家用电器的普及，住宅室内声级比以往提高，而且难以隔绝的低频成分增加更多；另一方面轻质隔墙的推广使用，使墙体隔声性能比传统的粘土砖墙差。和空气隔声相比，楼板撞击声隔绝问题更具普遍性，钢筋混凝土预制或现浇楼板的撞击声隔声都是等外级（Lnt’w>75dB)。电梯、卫生间上下水等设备噪声也是相互干扰的问题。住宅楼内住户自己进行室内装修，一家装修，全楼受扰。三、城市住宅声环境改善的措施和建议降低城市环境噪声是改善住宅声环境的治本之路

城市区域环境声控制首先是立法和执法；《中华人民共和国环境噪声污染防治法》《声环境质量标准》《工业企业厂界噪声标准》《建筑施工场地噪声值》《机场周围飞机噪声环境标准》《铁路两侧边界噪声限值准》《机动车辆允许噪声》调查噪声和噪声源现状，对于超过标准的噪声污染源要限期治理，对难以治理的固定噪声源要求停止使用和搬迁。在颁布法规和标准的同时，应广泛宣传，严格执法；《中华人民共和国环境噪声污染防治法》：

“任何单位和个人都有保护声环境的义务，并有权对造成环境噪声污染的单位和个人进行检举和控告”；“城市规划部门在确定建设布局时，应当依据国家声环境质量标准和民用建筑隔声设计规范，合理划定建筑物与交通干线的防噪距离，并提出相应的规划设计要求”；“建设项目可能产生环境噪声污染的，建设单位必须提出环境影响报告书，规定环境噪声污染的防治措施，并按照国家规定的程序报环境保护行政主管部门批准”；“建设项目的环境噪声污染防治设施必须与主体工程同时设计、同时施工、投产使用”；“产生环境噪声污染的单位，应当采取措施进行治理”。

问题是，一个新建项目，如住宅和住宅区，是否受到噪声干扰，要不要审批，由哪个主管部门审批？

工业企业厂界噪声标准(GB12348－90)1.1标准值：各类厂界噪声标准值列于下表：

等效声级Leq[dB(A)]

类别昼间夜间

Ⅰ5545Ⅱ6050Ⅲ6555Ⅳ70551.2各类标准适用范围规定

Ⅰ类标准适用于以居住、文教机关为主的区域。

Ⅱ类标准适用于居住、商业、工业混杂区及商业中心区。

Ⅲ类标准适用于工业区。

Ⅳ类标准适用于交通干线道路两侧区域。1.3夜间频繁突发的噪声(如排气噪声)。其峰值不准超过标准值10dB(A)，夜间偶然突发的噪声(如短促鸣笛声)，其峰值不准超过标准值15dB(A)。建筑施工场界噪声限值（GB12523－90）1、适用范围：本标准适用于城市建筑施工期间施工场地产生的噪声2、标准值

2.1不同施工阶段作业噪声限值列于下表。等效声级LAeq[dB(A)]

施工阶段主要噪声源昼间夜间

土石方推土机、挖掘机、装载机等7555

打桩各种打桩机等85禁止施工结构混凝土搅拌机、振捣棒、电锯等7055

装修吊车、升降机等65552.2表中所列噪声值是指与敏感区域相应的建筑施工场地边界线处的限值。

2.3如有几个施工阶段同时进行，以高噪声阶段的限值为准。3、监测方法：本标准的建筑施工场地边界线处的等效声级测量应按GB12524《建筑施工场界噪声测量方法》进行。机场周围飞机噪声环境标准（GB9660-85）1主题内容与适用范围本标准规定了机场周围飞机噪声的环境标准本标准适用于机场周围受飞机通过所产生噪声影响的区域。2引用标准：GB9661机场周围飞机噪声测量方法3评价量：本标准采用一昼夜的计权等效连续感觉噪声级作为评价量，用LWECPN

表示，单位为dB。4标准值和适用区域一类区域≤70dB（标准值）二类区域≤75dB（标准值）

一类区域：特殊住宅区，居住、文教区。二类区域：除一类区域以外的生活区。5测量方法

5.1本标准是户外允许噪声级。测点要选在户外平坦开阔的地方，传声器高于地面1.2m、离开其他反射壁面1.0m以上。

5.2测量方法、计算方法、测量仪器等按GB9661的规定执行。由每一架次的LEPNi和观测时间内的飞行架次数n求得等效连续感觉噪声级：LECPN再考虑白天、夜间的不同，采取不同的计权，得到计权等效连续感觉噪声级：LWECPN城市总体规划中，应按噪声等级合理分区；居住区应远离工业区、铁路和机场，与商业中心区分开，交通干道不要穿行居住区；住宅区规划时，要对环境噪声和住宅声环境进行预测，对噪声干扰进行预评价，考虑防噪措施，并作为住宅区建设项目可行性研究的一个方面，列为必要的基建程序，作为建设项目报批的内容之一。在住宅区建成后，环境噪声是否达到标准，应作为验收的一个项目；住宅设计必须严格遵照国家颁布的有关住宅噪声标准和隔声标准。在工程竣工后列为工程验收考核的项目；改进我国现有住宅用门窗的隔声性能，要把隔声性能列为门窗重要的质量考核指标。对于户门，建议将隔声要求和防火、防盗要求结合，做成综合隔声门。交通干道旁居住小区平面布置的三种形式改善交通干线两侧的住宅声环境

从居住环境质量来评价是不好的，应设法限制；限制车速，限制鸣喇叭，限制重载车，低噪声路面等措施；住宅平面设计，外墙构件设计考虑对交通噪声的防护；窗子的隔声是关键。住宅对室外环境噪声的防护是建筑外围护结构的隔声。外围护结构中墙体和屋盖的隔声通常较好，但窗子是薄弱环节，窗子的隔声低于墙体，更何况窗子常常要打开，用以房间的自然通风，打开窗子，室外噪声自然也就传入室内，再者窗子还有采光和视线通透的功能。所以对窗子进行防噪设计和采取技术措施，必须考虑窗子的通风、采光和视线功能。窗子的隔声、采光和通风这三个功能之间是矛盾的，难以兼顾。

因为近年来建筑节能的要求和窗子制造工艺与材料的改进，窗子玻璃的隔声性能随着其保温性能的改进而提高，窗子的密闭性能也是如此。所以，通常把窗子关闭，即可使传入室内的环境噪声降低到满足标准要求。我国对窗子（作为产品）的热工性能和隔声性能制定了测试规范和标准要求，并在《民用建筑隔声设计规范》中对外墙上的窗（包括阳台门）规定了隔声标准。窗子隔声的问题在于开窗通风与隔声的矛盾。把窗子关上，用机械通风器通风或采用室内空调新风系统，严格讲已不属于建筑声学范畴。在窗子本身上解决通风和隔声的矛盾，有过一些探索，1980年代国内有单位研制一种“通风隔声窗”，系采用消声百叶的做法，通风没有问题，降噪量因为窗厚度局限，只有5~7dB的增加（与开窗相比），而且降低采光、阻挡视线，难以适用。

研制低噪声消声通风器，在试点住宅内进行了防噪试验和夏日关窗用通风器通风的热舒适测试和住户反映调查，效果良好。双层窗交错开启是一种简便有效的措施在间距10~15cm的两层窗子上，内外的开启扇不在相同部位，例如，外窗开启右（或上）侧扇，内窗开启左（或下）侧扇，即“交错开启”，使室外噪声通过曲折的空气通路传入室内，比直接从开启窗口传入有8~10dB的降低。室内外空气也通过此曲折通路联通，用以室内通风。此方法在现场试验，重点是夏天的热舒适测试和住户对通风的主观反映，测试和调查反映居民可以接受。双层窗交错开启在深圳金海湾的试点降低交通噪声对沿路住宅干扰的另一个方法是在路边设置声屏障。但根据我国目前的情况，对于声屏障必须慎用，必须认真做好可行性研究和实际降噪效果预测工作。声屏障的降噪效果主要去决于屏障的高度、声源（车辆）距屏障的距离、受声点（住户）距屏障的距离和高度，即由这几个因素确定的声波绕射路径与无屏障时直线传播路径的“声程差”。所以，声屏障的降噪效果是设计结果，而不是声屏障的产品性能。声屏障的降噪量与声程差=a+bd有关巴黎声屏障在相同屏障高度下，通过一些技术处理可以使降噪效果比直立式屏障有所改善。绿化降噪绿化的降噪效果与树种搭配、种植方式、季节和绿带宽度等有关。单一的乔木林，噪声衰减大约为1dB/10m；由乔、灌、草搭配的郁闭度大的绿化带噪声衰减可以达到2~3dB/10m。对于施工噪声，需要加强施工现场管理。对于高噪声级的施工作业应限制作业时间。在住宅区规划和建设时，尽可能做到成片建设和各项配套工程同时施工，避免在建成区反复施工。住宅的分户墙隔声

隔声是隔墙的重要的功能要求，设计者和建造者必需给予足够的重视。单一材料的单层墙服从“质量定律”，无法取得既要墙轻又要墙隔声好的结果，复合墙体可以突破“质量定律”，内填岩棉的轻钢龙骨纸面石膏板墙（两侧各两层板）可以做到墙既轻隔声又好的结果，但纸面石膏板的强度低，只能被用于办公楼、旅馆客房等公用建筑中，而不能在住宅中应用。不能为了减轻墙体重量（墙改要求）而置墙的隔声性能于不顾。采用轻质墙体材料，隔声量普遍低于40dB，不能用作分户墙。一些商品房在这方面出了问题，住户起诉开发商。

住宅的分户墙隔声

住宅分户墙还是以重墙为宜（不用实心粘土砖的重墙），瑞典规定集合住宅分户墙必须是不薄于25cm的混凝土墙，就是为了保证其隔声性能。住宅设计时，把分户墙和结构承重墙结合起来，使承重墙即是分户墙，可以一举两得。如果分户墙是填充墙，并不得不采用轻墙，那就要采用双层墙或复合墙，保证其隔声达到标准要求。