(一)城市规划中的声环境保障技术
合理的城市规划布局,对城市声环境及绿色建筑声环境的改善具有重要意义。城市环境中影响建筑声环境的主要噪声源是道路交通噪声,其次是工业噪声和社会生活噪声。
1、合理安排城市建设用地
在规划和建设新城市时,防止噪声和振动的污染是考虑合理的功能分区,确定居住用地、工业用地以及交通运输用地相对位置的重要依据。根据工业生产特点预测噪声源的污染程度进行工业建设用地规划,避免居民区与工业、商业区混合;对城市交通系统的规划要根据交通噪声的现状及对未来发展情况的预测,适当安排城市道路交通网。对现有城市的规划,应当依据目前城市声环境状况,适当调整城市建设的用地,采取综合性建设措施解决城市噪声污染。同时,根据不同类型建筑的声环境要求和拟建设用地周围声环境状况,进行噪声预评价,视其能否满足建筑自身声环境的要求或者是否会对周围的声环境产生不利影响,从而确定建筑场址。
2、控制道路交通噪声
交通噪声严重干扰道路两侧的住宅、办公楼、医院、旅馆等建筑,尤其随车辆的增多而日渐突出。控制交通噪声首先要有合理的交通管理,改善道路交通设施,如采取限制鸣笛,交通繁忙地段限制行车速度,根据需要将城区内部分街道改为单行线,划分快慢车道、自行车及人行道,使车辆行人各行其道等措施;根据城市交通状况划分城市道路为主要道路、地区道路和市内道路等三个级别,禁止过境车辆穿越市区,限制进入市内(住宅、学校、医院等分布区)的车辆;采用隔声和吸声措施,如在城市道路两侧设置隔声屏障(对改善多层建筑的声环境有明显的效果,对高层建筑的中上层部分作用不大),城市的高架路对周围环境的影响较大,尤其是高架路下表面会将地面(多数也是城市道路)的各种噪声反射向周围建筑,应对其进行吸声处理。但是应该注意,这些措施的造价较高,必须慎用。
3、适当布置城市绿化
城市绿化植被具有降温调湿、抗风防晒、滞尘防污等功能,同时由于树皮和树叶对声波有吸收作用,且声波经地面反射后,由树木二次吸收,因而绿化对噪声具有较强的吸收衰减作用。但应该明确的是,从隔声和减弱噪声的需要进行绿化,应选用矮的常绿灌木与常绿乔木相互结合作为主要方式,总宽度约需10~15m。因此采取隔声绿岛、块状绿化、带状绿化等形式,以及在街道两侧、噪声源周围、安静建筑周围建立绿化带的方式,将美化环境、防治大气污染、改善气候与防止噪声污染的功能结合,适当布置和安排城市及建筑周围的绿化,是提高生态城市和绿色建筑声环境质量的必然条件和自然基础。
(二)建筑设计中的声环境保障技术
1、建筑的布局与设计
建筑的总体布局要依照建筑周围和内部噪声源情况结合建筑功能等方面的要求进行设计,如确定住宅小区内建筑物布局时,临街布置不怕噪声干扰的建筑形成内部诸建筑物的隔声屏障,建筑宜平行于街道布置;区域内部产生噪声的建筑如设备用建筑宜集中布置,并与安静建筑有适当防护距离,在其间设置绿化带、声屏障或采用其它对噪声不敏感的建筑隔离。
建筑平剖面设计时要将不怕噪声干扰的房间布置在面临室外噪声源的一侧,作为安静房间的屏障;将吵闹的房间和安静房间隔离,吵闹房间宜集中布置、上下对应;平面设计与结构设计相互协调,充分发挥结构墙体优良的隔声性能;建筑中设备用房如风机房、水泵房要采取减振、吸声、隔声措施以消除其对建筑内部声环境的影响。
2、建筑构造设计
建筑的构造设计必须考虑对空气声和固体声的隔绝。轻质高强是建筑材料的发展方向,但由此带来的墙体隔声能力的下降应引起足够的重视,墙体构造设计要严格按照有关隔声标准要求进行;楼板隔绝撞击声的能力是目前建筑声环境中的突出问题,光裸的混凝土楼板上采用刚性面层时其撞击声指数均在80dB(A)以上,不能满足一般建筑(如住宅、医院、学校等)的隔声要求,要采用弹性楼地面层、浮筑楼板或在楼板下增加隔声顶棚等措施予以解决;建筑的门窗是建筑物围护结构中隔声的薄弱环节,在构造设计时必须注意其隔声性能,并结合节能、防盗等功能考虑。建筑装饰采用的饰面材料和构造对建筑空间内的声音传播和反射都有影响,因此要根据使用空间的要求考虑其隔声和吸声性能,如开敞办公室的隔断(相当于声屏障)要求有一定的隔声能力,顶棚、地面要有一定的吸声性能,这对控制办公空间的噪声颇有效果,某些特殊的空间(如会议室)需要采用吸声和隔声性能俱佳的构造;建筑的走廊、门厅等处的墙面、顶棚装修时适当布置一些吸声材料,这对改善整个建筑的声环境非常有效。当然,要考虑所使用的材料是否会对室内空气品质产生不良影响。
(三)建筑设备设计中的声环境保障技术
建筑设备产生的噪声对建筑空间的声环境影响随建筑设备的增多而日趋严重。为此,必须从声环境的角度考虑建筑设备的选型,要尽量选择噪声水平低的设备,使其符合建设项目的声环境标准;设备安装时要考虑隔振隔声措施;在管道系统中,要在满足使用要求的情况下尽可能减低流体的流速,并增加消声器或采用柔性接口;安装管道时增加隔声或隔振衬垫。
(四)建筑环境中的有源控制技术
1、有源噪声控制技术
所谓有源噪声控制即是在噪声环境中,将采用传声器探测到的噪声信号传输至控制器,由控制器产生的新声波(次级声源)与原噪声声级相同但相位相反,从而使环境噪声降低(实际不能消除)。在声学学科的许多领域对有源噪声控制进行着广泛的研究,某些技术也已进入应用阶段。在建筑声学中同样可以有效地运用有源噪声控制技术,例如利用小型扬声器或激励器作为次级声源放置在双层轻质墙板中间(或装置在墙板上)以提高轻质结构的隔绝空气声的能力,以及利用有源声吸收、有源声屏障来有效控制噪声。虽然目前除正在尝试在通风管道系统中采取有源噪声控制技术外,其它实用技术尚未能完全实现,但相信随着研究的进一步深化和经济条件的改善会逐步得到广泛应用。
2、电子声掩蔽技术
在安静的建筑环境中,如在开敞的办公室,谈话声会分散人的注意力,降低工作效率。电子声掩蔽技术是在建筑空间内由隐藏于吊顶的扬声器发出均匀分布的背景噪声,利用声音的掩蔽效应,这样既能对工作区之间传递的语言声起到干扰作用,又不会引起人们的注意。电子声掩蔽技术的关键是产生噪声的频谱、声级、覆盖均匀度和突出感,一个调节良好的电子声掩蔽系统,应该使使用者感觉不到有人工噪声源的存在。