绿色建筑工程中的声环境影响因素及优化策略

2022-09-30 04:45孙贤阳
四川建材 2022年9期
关键词:隔声车流量道路交通

孙贤阳

(安徽省城建设计研究总院股份有限公司,安徽 合肥 230041)

1 建筑中的噪声问题

住宅噪音的主要来源有两方面:一方面,由于室内环境进行生产生活等活动发出的环境噪声;另一方面,一些设备在运行的过程中会产生噪音以及建筑材料对声音的传播。在我国,许多居民在使用家用设备或乘坐单元公用电梯时会产生噪音,住户在生活过程中产生的噪音有的时候会干扰到其他住户的休息与生活,出现噪音相互干扰情况。随着时间的推移,居民生活噪音干扰情况越来越严重,楼房的门窗结构、墙体与建筑楼板都是居民生活噪音传播的媒介[1-2]。故而,在房屋建筑验收工作中,相关管理人员要对房屋中这几种结构进行严格的查验,在一定程度上减少居民生活噪音相互干扰的情况,提高住户的生活质量。

2 声环境影响因素分析及优化策略

2.1 室内噪声源

2.1.1 设备噪声

风机、发电机、变配电等各种设备在工作时都会产生噪音,想要减小这些设备的噪音,就要将其集中搁置在类似地下室等距离主功能房间较远的位置,并同时使用减振防噪技术,降低设备噪音对人们的影响。

2.1.2 生活噪声

居民在正常生活时难免会产生一些噪音,这些噪音会借助建筑门窗或建筑楼板等结构传播,影响到周围邻居的正常生活。想要有效降低居民噪音,就要在建设房屋建筑时制定较高标准。分户墙若为加气混凝土砌体,则要求墙体厚度超过20 cm;若为钢筋混凝土,则要求墙体厚度超过10 cm。分户楼板之上应涂刷3~5 mm厚的隔音涂料或者3 cm厚的隔音砂浆,或者在建筑施工的过程中在分户楼板上铺设5 mm的隔音垫,除此之外,也可以使用木质地板或地毯铺设在楼板上,这些方法都可以有效降低邻居噪声。

2.2 室外噪声源

2.2.1 交通噪声

根据世界各国权威数据显示,城市环境噪音多数来自道路交通噪音,道路交通产生的噪音与城市环境噪音的比重在0.35左右。道路交通噪音路面车辆的数量与行驶速度有关,通常情况下,一辆正常驾驶的汽车噪音为80~90 dB(A),交通高峰时噪音约为100 dB(A)。专业人员使用SEDU2020软件进行模拟试验,研究车辆行驶速度、车辆数量、道路宽度与道路交通噪音的关系。

1)车速,某房屋建筑的东北方向与西北方向存在一条公路,宽7 m,每小时约有50辆车经过,车辆日间行驶速度为60 km/h,建筑噪音峰值为54 dB(A)。控制每小时车辆经过数量为定制50,若车辆日间行驶速度为70 km/h,则建筑噪音峰值为55 dB(A);若车辆日间行驶速度为80 km/h,则建筑噪音峰值为57 dB(A);若车辆日间行驶速度为90 km/h,则建筑噪音峰值为58 dB(A);车速为100 km/h,建筑噪音最大可达到59 dB(A)。由以上数据可得出结论,道路交通噪音与车辆行驶速度存在近似线性相关,车速越高,交通噪音值越大。

2)车流量。公路宽固定为7 m,控制车辆日间行驶速度为60 km/h,当每小时车流量为50辆时,建筑噪音峰值为54 dB(A);每小时车流量为100辆时,建筑噪音峰值为56 dB(A);每小时车流量为200辆时,建筑噪音峰值为59 dB(A);车流量为400辆每小时,建筑噪音最大为62 dB(A);车流量为800辆/h,建筑噪音峰值达到64 dB(A);每小时车流量为1 500辆时,建筑噪音峰值为65 dB(A)。通过以上结果可知,道路交通噪音随着车流量增大而增大,当车流量达到特定数值时道路交通噪音数值不变。

3)路面宽度。控制每小时车流量为50辆,车辆日间行驶速度为60 km/h,当路面宽度为7 m,建筑噪音峰值为54 dB(A);当路宽为9 m、10 m、15 m时,测量建筑噪音峰值均为54 dB(A)。可知路面宽度对道路交通噪音不产生影响。

2.2.2 轨道噪声

轨道噪声低频区间声压级变化较大,中频和高频区间相对稳定,并呈逐渐下降趋势。与道路交通噪声相比,轨道交通噪声的昼间等效声级虽然略有不如,但其瞬时声压级仍然十分巨大,值得庆幸的是,由于轻轨晚间固定时间收班,其夜间并不存在噪声污染。

想要真正降低道路交通噪音,需要做到以下三点:一是优化车辆设计,从根源上降低汽车行驶过程中产生的噪音;二是在铺设公路时选用沥青等能够降低噪音的材料,降低路面噪声;三是合理进行城市交通规划,将住宅区设置在城市距离城市主干道路较远的位置。

2.2.3 建筑施工噪声

当前阶段,城市建设进度增快,城市建筑随之增多,由此产生了许多建筑噪音。对于这种现象,需要工程建造单位提高自身意识,在工程建造的过程中有意识地使用各种科学的方法来降低建筑噪音,在合理的时间之内工作,降低建筑噪音对附近环境的影响,同时定期检查并修理施工设备,减小设备噪音。

施工单位在施工过程中可以通过以下三点来有效降低建筑噪音:一是购进噪音较小的新设备,同时在施工过程中使用降噪技术;二是安排相关管理人员对施工现场的噪音情况进行监测,若噪音分贝值超过标准范围,检查噪音过大的原因并对其调整,尽量降低建筑噪音对附近居民的影响;三是对建造工作者进行指导与教育,提高其对建筑噪音危害的认识,促使其文明施工。

2.2.4 工业噪声

现阶段工业化进程不断加快,越来越多的工厂投入生产,在其生产过程中产生了很大的工业噪音。一般工业噪音的主要来源为大型机器运作、生产时产生的声音以及机械设备结构之间的碰撞、震动以及内部气流的扰动等作用而产生的声音。对于工业噪声,一般采取以下方案防治:改进工艺,尽可能使用低噪音甚至无噪音的机械设备代替高噪音设备,在厂房建设时科学设计建设方案,做好厂区设计,噪音高的生产区域应距离居民区较远,并在工厂附近设立一些防护带用于隔音,生产车间外部也应使用隔音材料减轻噪音污染。

3 铁路噪声模拟分析案例

3.1 案例概况

某住宅项目场地东侧约50 m处有南北向铁路经过,且项目场地四周均为城市支路,运营期噪声来源主要为铁路噪声和道路噪声。噪声若无法得到控制会对人们的日常生活、学习造成影响,甚至是心理、生理上的影响。因此,合理的隔声降噪措施是绿色建筑的重要内容。

3.2 噪声源分析

3.2.1 软件介绍

采用通过国家环境保护总局环境工程评估中心认证的德国Cadna/A噪声模拟软件系统构建声环境模型,对声环境噪声进行模拟分析。Cadna/A系统是一套基于ISO9613标准方法、利用WINDOWS作为操作平台的噪声模拟和控制软件。该系统适用于工业设施、公路、铁路和区域等多种噪声源的影响预测、评价、工程设计与控制对策研究。Cadna/A软件计算原理源于国际标准化组织规定的《户外声传播的衰减的计算方法》(ISO9613—2:1996)。

3.2.2 模型建立

本次模拟分析仅考虑铁路噪声的影响,将建筑总平面图作为基础条件导入Cadna/A软件中进行建模,几何模型如图1~2所示。

图1 CadnaA模型图

图2 场地3D图

3.3 噪声预测结果

受声点高度EG取1.5 m,计算网格划为1.0 m×1.0 m,对铁路运行期间的影响进行噪声预测分析,模拟分析结果如图3~4所示。

铁路运营时项目区域内噪声值分布在26~56 dB,临铁路一侧第一排建筑的立面噪声值分布53~57 dB,受铁路噪声影响最大位置分布在建筑的4层以上楼层。

图3 11.5 m高度处等声线云图

图4 临铁路一侧建筑剖面声压级云图

3.4 噪声控制措施

1)在铁路临项目一侧安装隔声屏障,安装隔声屏障后1.5 m高度处声压线云图如图5~7所示。

图5 隔声屏障位置示意图

图6 安装隔声屏障后1.5 m高度处声压线云图

图7 临铁路一侧建筑剖面声压级云图

由上图可知,安装隔声屏障后,铁路运营时项目区域内噪声值分布在21~52 dB,临铁路一侧建筑立面噪声值分布40~52 dB,隔声屏障的降噪效果较为明显。

2)合理布局用地内的绿化,以减少噪声的传播。

3)将本项目铁路一侧的建筑外窗安装满足《建筑外窗空气声隔声性能分级及检测方法》(GB/T 8485—2008)附录C中3级(Rw+Ctr≥30 dB(A)),其中Rw为建筑物构件的计权隔声量,Ctr为A计权交通噪声的频谱修正量)以上的隔声窗,建议设计选用6+15A+10+(5+0.76+5)中空夹层玻璃。

4)充分利用建筑的退道路红线距离建造稠密的乔、灌、草相结合的绿化林带,其作用相当于声屏带,对交通噪声可以起一定的遮挡作用,另外在选用高大乔木时应注意对日照产生的影响。

4 结束语

总而言之,绿色建筑作为未来一段时间建筑行业的发展大方向,为确保其拥有合理的使用寿命和质量,必须对声环境展开科学设计和控制。确保人们在绿色建筑中生活与工作的舒适度。通过使用合理的降噪措施和隔音建设方案,控制好建筑内的声环境,有助于绿色建筑更好的推广与发展。

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