20 20 建筑 物理 湖南工业大学 城市与环境学院

第3篇 建筑声学 第3.1章 声音的物理性质及人对声音的感受 第3.2章 建筑吸声 扩散反射 建筑隔声 第3.3章 声环境规划与噪声控制 第3.4章 室内音质设计

第3.3 章 声环境规划与噪声控制 3.3.1 城市噪声及相关的评价量 3.3.2 声环境立法 标准与规范 3.3.3 城市声环境规划与降噪设计 3.3.4 创造愉悦的声景 3.3.5 几类建筑声环境设计要点及工程实例 3.3.6 建筑物的吸声降噪 3.3.7 建筑物隔声降噪 3.3.8 建筑隔振与消声

噪声对人的影响 噪声级达到60~65dB（A）将明显增加烦恼，高于65dB（A）的环 境噪声会严重影响生活质量，并且可能导致行为方式的改变。除了高 强度噪声会引起人们听觉器官损伤外，到目前为止还没有可靠的证据 表明噪声对人体健康有直接的危害。如果考虑在噪声影响下，可能诱 发某些疾病，从这个意义上来说噪声对人们健康的影响是严重的。 1. 噪声对听力的影响决定于噪声的强度和持续时间，长时间处于A 声级为90dB以上的噪声环境中，可引起“噪声性耳聋”。 2. 听力损伤首先在高频范围，继而扩展到较低频率直到重要的语言 频率范围受影响，以至于感到会话、交谈很困难甚至听不见。 3. 睡眠时，噪声不能超过45dB（A），强噪声会缩短人们的睡眠时 间、影响入睡深度，从而影响人们的食欲、思考和儿童身心健康 发展。 4

噪声对各种活动的影响 1. 噪声与语言干扰：听闻的好坏决定于语言的声功率与清晰度， 声功率和清晰度。 ①在噪声环境中，人们往往试图选择自己所要听的声音而 排斥其他噪声。如果环境噪声过高，就掩蔽了需要的声音。 ②过长的混响声会降低清晰度。 5

噪声对各种活动的影响 2. 噪声与效率：影响程度与工作性质有关，工作场所的噪声不能 超过90dB（A）。 3. 噪声与音乐欣赏：影响程度决定于所听声音的范围，室内的环 境噪声以及干扰噪声的特点。 4. 噪声与烦恼：噪声对人的刺激程度与心理和生理的因素有关， 性格焦虑的人，老年人相对易引起烦恼，新噪声源、高频噪声 音调起伏的噪声、突发噪声影响较大。 6

3.3.1 城市噪声及相关的评价量 3.3.1.1 城市噪声 u交通噪声—主要来源 u建筑施工噪声 u工业生产噪声 u社会生活噪声 7

3.3.1 城市噪声及相关的评价量 3.3.1.1 城市噪声 1. 交通噪声 （1）交通干线噪声：决定于机动车类型、车流量、行 驶速度、路面状况以及干道两侧的建筑物布局等因素。 8

3.3.1 城市噪声及相关的评价量 3.3.1.1 城市噪声 1. 交通噪声 （1）交通干线噪声：决定于机动车类型、车流量、行 驶速度、路面状况以及干道两侧的建筑物布局等因素。 9

3.3.1 城市噪声及相关的评价量 3.3.1.1 城市噪声 1. 交通噪声 （2）铁路噪声：列车运行时因轮轨的摩擦和碰 撞引起。高速行驶中，噪声中高频成分增加。 这种可以预计的、规律出现的噪声会造成更 大的干扰，同时，周边的建筑与居民会受到 强烈震动的干扰。 10

3.3.1 城市噪声及相关的评价量 3.3.1.1 城市噪声 1. 交通噪声 （3）航空噪声：飞机起降噪声（100dB（A） 以上），干扰程度取决于噪声级、噪声出现 的周期以及可能出现最强噪声源。 （4）内河航运噪声：我国南方水网地区特有， 柴油机为动力的船舶，传到附近沿岸的噪声 级可达70dB(A)以上。 11

3.3.1 城市噪声及相关的评价量 3.3.1.1 城市噪声 1）交通噪声 2）建筑施工噪声：固定的噪声源和流动的噪声 源，根据噪声出现的时间特性分为稳态噪声 和非稳态噪声。 12

3.3.1 城市噪声及相关的评价量 3.3.1.1 城市噪声 3）工业生产噪声：为固定噪声源（60~70dB(A)，有时 伴有明显的振动干扰。），影响程度取决于噪声源 数量、功率、设备安装情况以及到达接收点的距离 等。 4）社会生活噪声：社区噪声，噪声声压级不高。 13

3.3.1 城市噪声及相关的评价量 3.3.1.2 噪声评价量 1、稳态噪声评价 lA声级 LA l噪声评价数 NR(N) 2、非稳态噪声评价 l 统计百分数声级 l 等效[连续A计权]声级 l 昼夜等效[连续声级] 3、其他 l 语言干扰级 l 交通噪声指数 14

3.3.1 城市噪声及相关的评价量 3.3.1.2 噪声评价量 1）噪声评价数 中心频率为1000Hz的倍频带声 压级等于噪声评价数NR 。 作用：用于评价噪声的可接受性 以保护听力和保证语言通信，避 免噪声干扰。 噪声评价： 倍频 31. 63 125 250 500 100 200 400 800 带中 5 0000 心频 率 噪声 8 8 92 87 83 78 70 63 50 声压 级LP 5 8 15

3.3.1 城市噪声及相关的评价量 室内降噪设计： 对于仅给出A声级限值，一般可 作NR=LA-5的近似估计，并据以 确定对各频率噪声级的限值。例 如，规定学校教室的允许噪声级 40dB（A）。可按NR-35号线进行 降噪设计。 倍频带 31.5 63 125 250 500 1000 2000 4000 8000 中心频 率 噪声声 85 88 92 87 83 78 70 63 50 压级LP NR-35 79 63 52 45 39 35 32 30 28 降噪量 6 25 40 42 44 43 38 33 22 16

3.3.1 城市噪声及相关的评价量 2）语言干扰级 评价噪声对语言声掩蔽影响的单值量，取噪声在倍频带中心频率 500Hz，1000Hz，2000Hz声压级的算术平均值，以SIL表示。 【例3.3-1】已知计算机房 里的倍频带噪声级，问在 此背景噪声环境中，谈话 者相距2m远的条件下，需 要用多高的声音讲话？ 17

3.3.1 城市噪声及相关的评价量 3）统计百分数声级（ Statistical Percentage Pressure level，简写为Ln） 该量用于评价连续起伏的噪声。大部分城市噪声是 随时间变化的，尤其是道路交通噪声。为了描述城市噪 声的时间变化特性和评价与人们烦恼有关的噪声暴露， 依对噪声随时间变化测量的纪录按一种规定的方法作统 计分析，就得到统计百分数声级，记为Ln。 一般来说，背景声级大致占测量时间的90%，或者 说低于该数值的声级仅占10%的时间。在另一个10%的 时间，来自某些干扰的噪声，例如一辆卡车通过或一架 飞机飞越上空，使噪声达到相当高的峰值。平均噪声级 大致等于50%的声级，并且大致处于90%到10%声级的 中间。分别超过90%、50%和10%时间的声级以符号L90 、 L50和L10表示。这些量可以很好地反映某一地区一天 里特定时间段的城市噪声状况。 18

3.3.1 城市噪声及相关的评价量 4）交通噪声指数（ Traffic Noise Index，简写为TNI） 交通噪声指数是考虑交通噪声级起伏的评价量。 L10在统计百分数声级中是噪声的平均“峰值”声级， 而L90的声级则可称为平均“背景”声级，其中有侵扰 的暂态噪声。由A计权的L10和L90组成的交通噪声指数 定义为； 该式右端第一项表示噪声变化特性引起干扰的重要性， 称为“噪声气候”；第二项代表背景噪声级；引入的第 三项是希望得到比较方便的数值以表明可能的干扰。 19

3.3.1 城市噪声及相关的评价量 5）等效[连续A计权]声级（ Equivalent[ Continuous a- weighted] Sound Pressure Level,简写为Leq或Laeq,t） 是以平均能量为基础的公众反应评价量，用单值表示一 个连续起伏的噪声。按噪声的能量计算，该数值等效于 整个观测期间在现场实际存在的起伏噪声，以Leq表示。 当按相同的时间间隔读数时，其计算式为: 等效声级已日益广泛地被用作城市噪声的评价量。我国 的城市声环境质量标准，就是以Leq作为评价量。 20

3.3.1 城市噪声及相关的评价量 6）昼夜等效[连续]声级（ Day-night Equivalent[ Continuous A- weighted] Sound Pressure level，简写为Ldn） 是以平均声级和一天里的作用时间为基础的公众反应评 价量。考虑到人们在夜间对噪声比较敏感，该评价量是 通过增加对夜间噪声干扰的补偿以改进等效等级Leq，就 是对所有在夜间（例如在2:00至07:00时段）出现的噪声 级均以比实际数值高出10dB来处理。其表示式为： 21

3.3.1 城市噪声及相关的评价量 常用噪声评价量的特点及使用的比较 22

3.3.2 声环境 标准与规范 l 《中华人民共和国环境保护法》 l 《中华人民共和国噪声污染防治条例》 l 《中华人民共和国环境噪声污染防治法》 l 《工业企业噪声控制设计规范》 GB/T 50087-2013 l 《声环境质量标准》GB3096-2008 l 《建筑施工场界噪声限值》GB12523-90(2012年废止） l 《铁路边界噪声限值及其测量方法》GB12525-90 l 《机场周围飞机噪声环境标准》GB 9660-88 l 《城市区域环境振动标准》 GB 10070-88 23

3.3.2 声环境 标准与规范 3.3.2.1保护听力的噪声允许标准 《工业企业噪声控制设计规范》 GB/T 50087-2013 每天工作八小时，允许的连续噪声级是90dB，若时间 减半，噪声级可提高3dB，但不得超过115dB。 注：1 .生产车间噪声限值为每周工作5d，每天工作8h等效声级；对于每周工作5d，每天工 24 作时间不是8h，需计算8h等效声级；对于每周工作日不是5d，需计算40h等效声级； 2 .室内背景噪声级指室外传入室内的噪声级。

3.3.2 声环境 标准与规范 3.3.2.2 声环境质量标准（GB 3096-2008） 《声环境质量标准》适用于城乡五类声环境功能区的声环 境质量评价与管理。 1.声环境功能区分类 按区域的使用功能特点和环境质量要求，声环境功能 区分为以下五种类型： 0类声环境功能区：指康复疗养区等特别需要安静的区域。 1类声环境功能区：指以居民住宅、医疗卫生、文化教育、 科研设计、行政办公为主要功能，需要保持安静的区域。 2类声环境功能区：指以商业金融、集市贸易为主要功能， 或者居住、商业、工业混杂，需要维护住宅安静的区域。 25

3.3.2 声环境 标准与规范 3.3.2.2 声环境质量标准（GB 3096-2008） 3类声环境功能区：指以工业生产、仓储物流为主要功 能，需要防止工业噪声对周围环境产生严重影响的区域。 4类声环境功能区：指交通干线两侧一定距离之内，需 要防止交通噪声对周围环境产生严重影响的区域，包括4a 类和4b类两种类型。4a类为高速公路、一级公路、二级公 路、城市快速路、城市主干路、城市次干路、城市轨道交 通（地面段）及内河航道两侧区域；4b为铁路干线两侧区 域。 26

3.3.2 声环境 标准与规范 3.3.2.2 声环境质量标准（GB 3096-2008） 2.环境噪声限值 各类声环境功能区适用下表规定的环境噪声等效声级 限值。 环境噪声限值 昼间（6:00-22:00） 夜间（22:00-6:00） 0 类 50 40 1 类 55 45 2 类 60 50 3 类 65 55 4 类 4a 类 70 55 60 4b 类 70 27

3.3.3 城市声环境规划与降噪设计 环境噪声控制的基本原理 噪声源：根本措施，控制噪声源的声功率。 传播途径：规划或者建筑设计上考虑，采取隔声、消 声措施。 接受者：合理的声学分区或者采取其他保护措施。 28

3.3.3 城市声环境规划与降噪设计 3.3.3.1 声环境规划与降噪设计步骤 • 1）调查噪声现状，以确定噪声的声压级，同事了解噪声产 生的原因以及周围环境情况。 • 2）根据噪声现状和有关的噪声允许标准，确定所需降低的 噪声声压级数值，还可以利用自然条件为人们创造愉悦的 声景 • 3）根据需要和可能，采用综合的降噪措施，包括城市规划、 总图布置、单体设计及各种降噪措施构造。 29

3.3.3 城市声环境规划与降噪设计 3.3.3.2 考虑声环境的城市规划 1.控制城市规模 城市噪声与城市人口数量间有定量关系 Lb = 22 ~ 27 +10lgρ ρ:人口密度（人/km2） 控制城市人口密度其降噪效果十分明显，同时也能解决交通、商业、工业过于 集中问题。 30

3.3.3 城市声环境规划与降噪设计 3.3.3.2 考虑声环境的城市规划 2.区域规划 工业区：a.远离住宅集中区； b.间以防护带，绿地等； c.间以商业区； d.工业区、厂区内部布局——高噪声源远离生 活区，保证区界、厂界噪声达标； e.低噪声如电子工业可进入混合区。 商业区 a. 主要商业区应集中； b. 可置于工业区与居住区之间。 居住区 应相对集中布置。 安静区：完全脱离城市主要噪声源干扰范围。 31

3.3.3 城市声环境规划与降噪设计 3.3.3.2 考虑声环境的城市规划 3.道路规划 1） 铁路、交通主干道不穿过住宅及文教区 2） 市区主干道不宜过密，干道间，两旁可布置为商业区， 文化 生活设施，公共建筑。 3） 道路立体交叉，车流通畅 4） 地下运输系统 4.建筑布局 1）建筑物的位置选择 医院、学校、住宅选址十分重要，对于工厂企业，亦要考虑 2）建筑群体的布局 群体的布局应防止噪声；楼房间的来回反射、封闭、形成声通道 。 32