舒适声环境的营造

摘  要：随着新冠肺炎疫情对传统工作模式的冲击，更多的人选择在家办公、上网课、参加在线会议、休息静养等。这些都需要舒适安静的声音环境来支撑，该文分析噪音对居家工作和生活产生的不利影响，从设备噪声音、楼板隔振、墙体隔音、排水噪音等方面，探讨营造舒适声音环境的途径、方法和标准，并介绍了目前国内外营造健康声环境所用到的新技术和新材料。

关键词：舒适  声环境  营造  隔音

中图分类号：G3                             文献标识码：A文章编号：1672-3791（2021）05（c）-0084-04

Construction of Comfortable Acoustic Environment

ZHONG Zhengping

（Wuhan polytechnic， Wuhan， Hubei Province， 430074  China）

Abstract： With the impact of COVID-19 on the traditional mode of work， more people work at home， online classes， attend online meetings， rest and rest. All these need comfortable and quiet sound environment to support. This paper analyzes the adverse effects of noise on home work and life， discusses the ways， methods and standards of creating comfortable sound environment from the aspects of equipment noise， floor vibration isolation， wall sound insulation and drainage noise， and introduces the new technologies and materials used to create healthy sound environment at home and abroad.

Key Words： Comfort; Acoustic environment; Construction; Sound insulation

1  在家办公和休息都需要安静的环境

传统社会中，大部分人都是白天外出工作，晚上回住处休息，生活规律基本一致。随着时代的发展，自媒体制作人、自由作者、直播带货、游戏主播等自由职业者越来越多，统称为“宅人”，他们工作和生活都在家中完成。這些“宅人”由于其工作性质的原因，往往会介意邻居产生的噪音干扰。由于疫情的影响，2020年春季各地群众被迫长期住家隔离，在家办公、上网课，促使人们更深刻地认识到舒适声音环境对住家生活和办公的重要性。

1.1 良好的隔音才能保证生活和休息的质量

社会逐渐进入老龄化后，更多的老人晚上需要安静的休息环境，白天也需要尽量安静的空间;同时，更多的“SOHO”人士不再受朝九晚五的限制，在家工作。由于这些人作息时间不同，彼此间容易形成噪音干扰。有数据显示，影响睡眠质量的最主要外因就是噪音，其中偶发性噪音最有害，由噪音所导致的失眠会引发脑功能疲劳、免疫力减弱等危害;噪音会引起睡眠中断，睡眠时间破碎，睡觉效率低下等问题。要营造更宁静、舒适的声音环境，就对住所隔音质量有了新要求。

1.2 居家办公需要安静

与平时生活中玩电脑、听歌、打麻将等娱乐活动不同，在家中办公需要集中精力，专心致志，而邻居产生的噪音和居所内部发出的噪音都会破坏宁静的环境。噪音的来源可能是空调外机的转动声、隆隆的电梯运行声、电冰箱压缩机的制冷声等。邻居活动的噪音可能是看电视的声音、在地板上行走的声音、卫生间的冲水的响声、开门关门的声音等。类似的声音都具有突发性，频繁地出现会干扰工作中的思维，分散人们的注意力，影响工作效率。卫生间的下水管噪音就是典型的例子，装修中普遍使用单薄的PVC管来排水，如果隔音处理不好，上楼的邻居洗澡或冲马桶时，水流声噪音会使人很不爽，在新冠肺炎疫情时期居家者众多，各种活动十分频繁，加剧了排水噪音的困扰。所以，减小噪音必须从隔绝外部噪音和减小内部噪音两方面入手。

1.3 在线学习、远程会议需要安静

在家办公需要和人实时交流，在线音视频会议是常态。目前，大部分住宅没有针对在会议所需要的拾音环境做出必要的设计，其表现就是捕获的声音不纯净。主要包括两点：一是混响有杂质，就是声音有嗡嗡感、浑浊、不清亮。这是由于房间内长混响和反射声造成的，当发言人离麦克风比较远时，远端与会者会觉得混响感更明显。二是环境音不洁净。疫情期间，教育界开展了“停课不停学”活动，老师们在家中直播授课或录播课程，学生在家中在线听课，这使住宅中拾音时不洁净问题变得更加突出，影响了在线教学的质量。“环境音不净”和隔音有关，“混响有杂音”和吸声有关。现在居室建筑设计体系内还缺乏专门针对在线会议或录音功能的设计规范，而在家办公的兴起和疫情期间人与人的普遍在线交互的现状对此类设计规范提出了需求[1]。所以，在设计和建造住宅时，有必要参考录音棚的设计，在有需要的房间内引入类似录音环境的功能，或根据情况做合理的吸声与隔音处理。

2  舒适声音环境的要求

空间的声音环境是否舒适的主要依据是隔音和室内噪音值。隔音体现室内的私密性，噪音值体现房间的宁静度。建筑隔音主要有两类：撞击隔音和空气声隔音。撞击音是物体间的碰撞引起振动向外辐射所发出的声音，例如跑步机的声音、切菜时的声音、物体掉落地板的声音等。空气声是声音从声源发出后，先由空气传播，接着撞击围护结构导致物体振动，然后向别处空间辐射声音的过程，例如音箱播放的声音、对话的声音等都属于空气声。国内和住宅声音环境有关的限值表和设计规范如表1所示[2]，国家规定的最低限值标准是强制性的。在举行在线会议、在家办公、休息静养等方面，根据行业标准，住宅里噪音宜控制为白天低于35 dB，晚上低于30 dB;隔音控制方面分户楼板碰击隔音低于70 dB，空气声隔音低于50 dB。

对普通住宅内一些有需求的房间（网络会议室、直播室）拾音设计，考虑到成本原因不能照搬专业录音棚的标准。普通民宅内，混响时间过长的重要原因是室内吸声量较低，目前国内还没有针对住宅内混响限值的明确规范。那么参考广电总局推荐的《广播电视录（播）音室、演播室声学设计规范》和实际情况[3]，在未做特殊处理的情况下，起居室和卧室的空房间混响时间应该为1～2 s，安放家具后，房间内的混响时间会下降至0.6～1.2 s范围内;如果住宅内直播间、网络会议室面积在40～80 m2，其混响时间宜控制在0.2～0.4 s范围内。可以在房间的顶部加装吸音棚，降低空室的混响时间到1 s以内，在室内再安置一些吸音体或家具，就可以达到0.2～0.4 s的混响标准。在这样的短混响条件下，麦克风拾音干净、更清晰;由于降低了干扰音，在线发言者的活动范围可更大，行动更自由。

3  减小噪音的规划和方法

3.1 对区域做合理的规划

住宅的选址会对环境声音质量造成重要影响，应远离轻轨铁路、车站机场、工业区、等噪音源。临街住宅易受到交通噪音的干扰，特别是靠近城市轨道、高速路时尤为突出。低噪声影响可使用绿化带、声屏障等措施降噪，也可利用建筑物间的遮挡关系和地形地势实现降噪。最后，还可以考虑在内部使用隔音窗户保持室内的安静。

3.2 对居住区的布局进行优化

要对居住区整体进行合理可行的优化，充分利用居住区内的各种设施和缓冲区（小树林、假山、喷泉、小花园等）减小在住居区内机动车行驶所带来的噪音;尽可能地把变电室、中央空气调外机等噪音源集中在一起进行降噪处理，以提高整体的降噪效率;对居住区内的公共活动场所和设施（如商铺、活动室、运动休闲区等）应该合理地控制隔离，采用有效的规划办法营造舒适健康的居住区声音环境。

3.3 合理的建筑平面

应该尽量避免在临街区域布置书房、卧室等噪音敏感房间;如确实无法克服这个矛盾，可以考虑将外阳台封闭形成隔音缓冲区，减少使用透声面积较大的飘窗、全景窗等。设计住户单元平面时，功能类似的房间如起居室、卧室、书房等应该和餐厅、卫生间、厨房等噪声不敏感房间布置在分户墙两边。书房、卧室严禁和电梯井平面邻近，否则电梯工作的振动会直接传递给隔墙，使噪声辐射直接进入房间内部。因电梯噪声扰民导致的纠纷很多，是因为电梯井平面和房间邻近造成的，这种布局如果无法改变，那么电梯井一定要做有效的吸隔音处理，楼顶机房还应该对曳引机之类的振动设备做避振处理。

3.4 受控的建筑设备

要抑制居住区中类似变压器、风机、水泵等机器的噪音，这些设备不能和书房、卧室邻近布置。由于容积率的原因这些设备被放置在负一层;机器工作时，由振动所产生二次噪音污染的扩散范围可能会达到二层楼。为避免这种情况，可以采用减振、隔声、吸声的方法，尤其是解决好隔振问题（如采用软连接处理、更换高效减振器、浮筑隔离基础），可以有效地降低机器噪音对住户的影响。

3.5 宁静的室内设备

室内装修设备目前越来越多，例如给排水管道、卫生器具、排气排风装置和高档住宅空调外机盘管尾端等，所带来的噪音也很明显。必须选用低噪音装备（如静音水管、铸铁排水管、静音风机盘管、静音风机等）和低噪音系统（如全新风空调、同層排水等）[4]，减少室内噪音。选择户内设备时，应当将噪音参数纳入考核指标范围，杜绝噪音隐患出现。

4  对隐私的隔音保障

住宅的楼板、墙体的隔音效果不佳的情况很常见。在楼下的人听到楼上活动的声音的情况很普遍，严重的时候甚至会激起邻里间的冲突。国家已经禁止使用实心粘土砖，提倡使用轻质隔墙做建材，但这种材料质量小，空气隔音性能不佳。隔音效果和墙体的质量是成正比的，所以设计建筑时应尽量利用承重墙作为分户墙，可以有效阻隔邻里间的噪音干扰。

物体对地板的碰击带来的隔音问题也很常见，混凝土地板对隔断类似拖动家具、跑跳声等撞击声的效率较低，如果房间比较大，由于地板振动产生的隔音问题更突出。解决碰击噪音的有效方法是浮筑楼板和铺设楼板面层两种方法，浮筑楼板指铺设弹性减振垫在预制板之上，在减振垫上再浇注混凝土层，压负的混凝土板和在其下侧的弹性垫层结合为减振系统，如果弹性垫层性能越好，隔音就越好。安装楼板面层指在起居室或卧室安装木地板缓解碰击，从而提升楼板间的隔音效果。

5  新技术、新材料、

5.1 采用砂岩吸声喷涂

这几年，喷涂形式的砂岩吸声材料问世了，其主要成分是蛭石、砂粒、珍珠岩一类的矿岩砂状颗粒物，使用硅酸钙、硅酸钠一类的无机型粘合剂，用高压气枪喷涂墙壁，在其表面形成有众多连通孔隙的吸声层，它的降噪系数能够达到0.5～0.7，吸声效率高。喷涂后的表面具有粗糙的质感，恰好形成了一种既有粗野主义又有现代简约的风格的墙面。环保无毒、不燃、防火也是装饰砂岩喷涂的优点。居室顶面吸声处理均可采用砂岩喷涂，能够大幅减小混响时间，提升声音的洁净度，并且层高损失小、成本低廉。砂岩喷涂面层的显微照片见图1。

5.2 高效的硫酸钡轻质石膏板隔音材料

硫酸钡板材是一种新型隔音材料，它的密度达到4 000 kg/m3，比传统的石膏材质高了一倍。根据隔声定律显示，密度越大隔音性能越好。经过比较，硫酸钡石膏板比同等厚度的硫酸钙石膏板能够增加4～5 dB的隔音量。例如：在传统施工中使用的75 mm轻钢龙骨中填充5 cm吸声棉的双层双面12 cm厚纸质石膏板（层面密度是9 kg/m2）隔墙结构的计权隔音量Rw大概是50～53 dB，如果用硫酸钡型替换石膏板（层面密度达到18 kg/m2），其余部分不做修改隔音量可达到100 dB左右。一方面，酸钡石膏板可以加装在现有分户墙两边，加强分户墙的隔音效果;另一方面，由于其比较薄，占地面积小，可以节约更多使用面积。

5.3 加拿大住宅隔音管理系统Robust Systems

隔音不仅是设计问题，隔音的成败还和建筑施工有密切关系。目前，国内隔音材料质量和住宅隔声设计标准基本是合格的，但在施工过程中的隔声保障、建筑材料采购、建筑设计等环节中存在缺失，导致最终隔音效果差强人意。所以，住宅的隔音还存在管理体系不足的问题。加拿大在十几年前提出的住宅隔音管理系统Robust Systems[5]，系统地指出了有关隔音施工的细节问题，并推出了满足这些细节要求的Robust Systems认证规范。该规范由企业的协会和大学联合推出，建筑设计单位、施工单位、住宅开发商自愿参与，由Robust Systems派出督导随机监督住宅建造流程并进行测试，达到隔音性能的住宅获得认证标志。从2007年至今，每年有93%的加拿大新住宅参加此体系并且反映良好。“Robust Systems”已成为加拿大购房者判断隔音效果的重要依据[6]。

6  结语

全新的工作和居家形式向住宅的功能提出了新的要求。采用增加吸声、提高隔声、减小噪音等方法，既能够满足网络会议、居家办公等新使用功能的需求，还能够为休息静养、安静睡眠等提供健康声保证。借鉴和建立类似于Robust Systems的管理体系（新型材料、设计标准等合理理念）将在宜居声音环境的营造进程中发挥重要的作用。

參考文献

[1] 何正艳，米梦寒，魏沈钰，等.校园环境噪声的监测与评价[J].实验室科学，2020，23（6）：13-18，22.

[2] 刘伟波，曾庆宁，罗瀛，等.低信噪比环境下语音识别的鲁棒性方法研究[J].声学技术，2019，38（6）： 650-656.

[3] 燕翔.小型影院设计中的装修与声学当中关键剖析[J].家庭影院技术，2016（7）：102-103.

[4] 魏彤，吴彦琴，桑晋秋，等.双扬声器近场声源重放实验研究[J].应用声学，2020，39（2）：178-188.

[5] 查雪琴，吕豪.教室声学环境的分析及改善[J].声学技术，2020，39（4）：461-467.

[6] 钟争平.虚拟现实房间装修中的声学分析[J].科技资讯，2020，18（28）：11-13.