城市噪音的影响及控制

城市噪音的影响及控制 The Influenceand Control of Urban Noise 张敏芳，王辰歌 （机械工业第四设计研究院，河南 洛阳 471039） ZHANGMing-fang,WANGChen-ge (Fourth DesignandResearch InstituteofMachineryIndustry,Luoyang471039，China) 【摘 要】城市噪音无处不在，人们对于它的危害已经日益了解。 通过了解城市噪音的主要来源；明确噪音对人体及社会的危害； 对如何进行噪音的控制而涉及到的城市规划设计、建筑设计和建筑物内部构件隔声处理进行了大量的阐述。 【Abstract】Urban noise is everywhere and people has increasingly understood for its harm .This article will make it clear that noise is harmful for the human body and society by understanding the major source of urban noise,a lot of elaboration of the relationship between noise control and urban planning 、building design、interior sound insulation components will follow at thesame time. 【关键词】噪音；噪音控制；城市规划 ；建筑设计 【Key words】noise ；noisecontrol；urbanplanning；buildingdesign 【中图分类号】TU112.3 【文献标志码】A 【文章编号】1007-9467（2011）07-0112-05 【作者简介】张敏芳(1979~)，女，湖北人，工程师，从事建筑设计，（电子信 箱）zmf.es@scivic.com.cn。 1 城市噪音的来源 现代城市中环境噪音（噪声）大致有四种主要来源： 1）交通噪音：主要指的是机动车辆、飞机和火车等交 通工具在运行时发出的噪音。 2）工业噪音：一般是指在工业生产过程中．由于机械 设备运转而发出的声响。工业噪声主要包括空气动力性噪 声、机械噪声和电磁噪声。 3）建筑施工噪音：主要指建筑施工现场产生的噪音。 4）社会生活噪音：主要指人们在商业交易、体育比赛、 游行集会、娱乐场所等各种社会活动中产生的喧闹声，以 及家庭娱乐、室内整修产生的噪音。 2 城市噪音对人的危害 随着城市的发展，噪音日益严重，它已成为污染人类社 会环境的一大公害。噪音给人带来生理上和心理上的危害 主要有以下几方面： 1）干扰休息和睡眠、影响工作效率。 2）损伤听觉、视觉器官。 3）对人体的生理影响：长期作用于人的中枢神经系统， 可使大脑皮层的兴奋和抑制失调，条件反射异常，出现头 晕、头痛、耳鸣、多梦、失眠、心慌、记忆力减退、注意力不集 中等症状，严重者可产生精神错乱。 3 城市噪音的控制 控制噪音环境，除了考虑人的因素之外，还须兼顾经济 和技术上的可行性。充分的噪音控制，必须考虑噪音源、传 声途径、接收噪音者所组成的整个系统。控制噪音的措施 可以针对上述三个部分或其中任何一个部分。下面主要从 城市规划噪音控制；建筑平剖面设计；构件隔声处理；吸、 消声减噪处理以及个人防护几个方面探讨噪音的控制。 Construction& DesignForProject 工程建设与设计 112 1）城市规划噪音控制 (1)城市噪音管理与噪音控制法规 交通噪音的管理：道路交通噪音和车辆本身有关，与 车速有关，车速增加一倍，噪音级将增加 9dB，改善道路设 施，使交通噪音衰减，距离增加一倍，噪音减少约 4dB。工业 噪音的管理：工厂噪音包括公共建筑中的通风机、冷却塔、 变压器等设备噪音及居住区中的锅炉房、水泵房、变电站 等公用设施产生的噪音。工厂噪音的平均声压级超过 65dB (A)，就会引起附近居民的强烈反应，可尽量选用低噪音的 生产设备和改进生产。建筑施工噪音的管理：离开施 工作业场地边界 30m 处，噪音不许超过 75 dB，冲击噪音最 大声级不得超过 90 dB。 (2)城市总体规划 在城市规划中，从功能区的划分、交通道路网的分布、 绿化与隔离带的设置、有利地形和建筑物屏蔽的利用，均 应符合防噪设计要求。住宅、学校、医院、旅馆等建筑，应远 离机场、铁路线、编组站、车站、港口、码头等建筑。 2）居住区规划中的噪音控制 (1)新建小区应尽可能将对噪音不敏感的建筑物排列 在小区外围临交通干线上，以形成周边式的声屏障。交通 干线不应贯穿小区（对噪音不敏感的建筑物系指本身无防 噪要求的建筑物，如商业建筑，以及虽有防噪要求，但外围 护结构有较好的防噪能力的建筑物，如有空调设备的旅 馆）。 (2)对居住区道路的功能与性质进行明确的分类、分 级，使道路布局与设计有助于保持低的车流量和车速，如 尽端式、风车式、曲折形道路以及 T 形路口，慢车道与人行 道分行，道路设计为必要的最小宽度等。 (3)道路两侧的建筑应考虑防噪平面布局，或设隔声 窗，减噪门廊，或将建筑后退。 (4) Leq 声级低于 60dB(A)及无其他污染的工厂，允许 布置在居住区内靠近道路处，有噪音污染的工业区需用防 护地带与居住区分开并布置在主导风向的下方。 (5)住宅楼群中的儿童游戏场的位置选择，应避免对住 宅产生噪音干扰。 (6)对锅炉房、水泵房、变电站等采取消声减噪措施， 中、小学的操场、运动场应适当隔离。 3）建筑设计中的噪音控制 (1)在住宅平面设计时，应使毗连分户墙的房间和分户 楼板上下的房间属于同一类型。 厨房、厕所、电梯机房不得设在卧室与起居室的上层， 亦不得将电梯与卧室、起居室相邻布置。当厨房或厕所与 卧室、起居室、书房相邻时，其管道或设备等有可能传声的 物件，不得设于卧室、书房与起居室一侧的墙上，且对于管 道等固定于墙上可能引起传声的物件，应采取隔振措施。 安静要求高的住宅其封闭楼梯间或封闭的公共走廊 内，宜采取吸声处理措施。面临楼梯间或公共走廊的户门， 其隔声量不应小于 20dB。对于有吊顶的房间，分户墙必须 将吊顶内的空间完全分隔开。 锅炉房、水泵房如设在住宅楼内或与住宅楼毗连时， 必须采取可靠的隔声减噪措施。相邻两户间的排烟、排气 通道及上下水管，应采取防止传声的措施。 (2)位于交通干道旁的学校建筑，宜将运动场沿干道布 置，作为噪音隔离带。产生噪音的校办工厂与教学楼间，应 设足够距离的噪音隔离带。如教室有门窗面对运动场时， 教室外墙至运动场距离不应小于 25m。 教学楼内如无足够保证的减噪措施，不得设置发出强 烈噪音和振动的机械设备。 教学楼内的封闭走廊、门厅及楼梯间的顶棚，条件许可 时宜设置吸声系数不小于 0.50（中频 500Hz~1 000Hz）的吸 声材料或在走廊的顶棚和墙裙以上墙面设置吸声系数不小 于 0.30 的吸声材料。吸声材料的选用，应符合防火的要求。 产生噪音的房间（音乐教室、舞蹈教室、琴房、健身房） 如与其它教学用房同设于一教学楼内，应分区布置，并应 采取隔声措施。 (3)医院建筑的总平面设计，应符合下列要求：①综合 医院的总平面布置，应考虑建筑物的隔声作用。门诊楼可 沿交通干道布置，但与干道边的距离应考虑防噪要求。病 房楼应设在内院。若病房楼接近交通干道，室内允许噪音 不能达到标准时，病房不应设于临街一侧，否则应利用临 街的阳台或公共走廊，采取隔声降噪处理措施。②综合医 院的锅炉房、水泵房，不宜设在病房大楼内，并应距离病房 10m以上。如必须设在病房楼内时，应自成一区，并采取可 靠的隔振隔声措施。 穿越病房的管道缝隙，必须密封。病房的观察窗，宜采 用密封窗。病房楼内的垃圾井道或污物井道不得毗邻病 房，倒入口应采取防止结构声传播的措施。许可时，病房楼 内走廊的顶棚，应采取吸声处理措施；顶棚的吸声系数，可 公用工程设计 Public Utilities Design 113 为 0.30～0.40。挂号大厅、候药厅及分科候诊厅（室）的顶 棚，应采取吸声处理措施；顶棚的吸声系数可为 0.30～ 0.40。 手术室应选用低噪音空调设备，必要时应采取降噪措 施。医疗技术部的手术室上部，不宜设置有振动源的机电 设备；如设计上难于避免时，应采取隔振措施。听力测听室 应做全浮筑设计，空调系统应设置消声器。听力测听室的 上部或邻室，不应设置有振动或强噪音设备的房间。锅炉 房的鼓风机、引风机及冷却塔等设备，均应选用低噪音产 品；必要时，应采取降噪措施。 (4)旅馆建筑的总平面设计，应符合下列要求：①旅馆 的总平面布置，应根据噪音状况进行分区，使产生噪音或 振动的设施（如鼓风机、引风机、水泵、冷却塔等）远离客房 及其它要求安静的房间。②客房沿交通干道或停车场布置 时，应采取防噪措施，如采用密闭窗（用于有空调的旅馆）； 也可利用阳台或外廊进行隔声减噪处理。 客房及客房楼的隔声设计，应符合下列要求：①客房 之间的送风和排气管道，必须采取消声处理措施，设置相 当于毗邻客房间隔墙隔声量的消声装置。②旅馆内的楼 梯、电梯间，高层旅馆的加压泵、水箱间及其它产生噪音的 房间，不应与需要安静的客房、会议室、多功能大厅毗邻， 更不应设置在这些房间的上部。如必须设置于上部时，应 采取可靠的隔振降噪措施。③走廊两侧配置客房时，相对 房间的门应尽可能错开布置。条件许可时，宜在走廊内采 用吸声处理措施，如地毯或吸声吊顶。其平均吸声系数可 为 0.30~0.40，走廊过长时应设弹簧门分隔。④相邻客房卫 生间的隔墙，应砌至上层楼板底，不留缝隙。相邻客房隔墙 上的设备管线、插座等，应采取防止传声的措施。⑤客房楼 内公共卫生间（厕所、盥洗室），应设有前室。 中型会议室、多用途大厅，应有混响时间的设计，其体 型应考虑声扩散和避免严重的声学缺陷。设有活动隔断的 会议室、多用途大厅，其活动隔断的空气声计权隔声量不 应低于 35dB。旅馆建筑中餐厅、锅炉房、冷却塔等，不宜设 在客房楼内。如必须设在客房楼内时，应自成一区，并应采 取隔声、隔振措施。 4）建筑构件的隔声设计 对于建筑物构件的隔声设计，需要了解以下几点： （1）通过空气传来的噪音的隔绝 ①质量定律：当墙体的质量增大时，隔声量也随之加 大，当墙体质量增加一倍，隔声量增加 6dB。故一般住宅的 分户隔墙都采用密度较大的砖砌体进行砌筑。 ②轻型墙体隔声措施 a.用多层厚度相同、质量不同的板建造。 b.空气间层≥7.5cm，隔声量提高 8dB～10dB，空气间 层填充松散材料，隔声量又能增加 2dB～8dB。 c.增加一层纸面石膏板隔声量提高 3dB～6dB，墙体勾 缝，隔声量提高 12dB～17dB。 d.板间用玻璃棉或泡沫塑料等填充，做成夹层结构。 例如用 75mm 轻钢龙骨，间距 600mm，每边双层石膏 板，板与龙骨弹性连接，墙内填 50mm 厚的超细玻璃棉毡， 其重量相当于 240mm 砖墙的 1/10（240mm 砖墙的质量为 480 kg/m2），其隔声量相当于 240mm砖墙的隔声量（53dB）。 ③门窗隔声 a.隔声门：隔声量 30dB～45dB，常用弹性密封条，弹性 压条装在门框或门下口，经常开启的门常做成声闸或狭缝 消声门。 b.隔声窗：一般用 2 层、3 层玻璃制作，2 层玻璃间不平 行。玻璃厚 3mm～19mm，最好各层玻璃厚度不同，玻璃与 框，框与框间密封。外窗隔声性能分级见 1。 表 1 建筑外窗隔声性能分级（GB/T8485—2002） ④墙和楼板空气声隔声标准 《建筑隔声评价标准》（GBJ121-88）了根据构件隔 声频率特性确定空气声隔声单值评价量：计权空气隔声量 Rw的方法和步骤。构件的计权隔声量愈大，标准愈高。通常 住宅的分户墙用 240mm砖墙即可达到满意的效果。 表 2 民用建筑墙和楼板空气声隔声标准[计权隔声量/dB] �� �� ���� �� � �� � �� � ��� �� ������ � � !� �" � �"!� #$ %��&’()*+, ��-./+ � � !� ���������� ��-.,0123 456./+ � � �" � � ��-.,-./ + � � � �"!� 78 9*,9*/+ � �" � �"!� �: � ;<.,9*/+ � � !� �" � �"!� 9*=;<.,012 34*+/+ � � !� � !� �" � >? @*,@*/+ � !� �" � �"!� �"!� @*,AB/+4 C�DEFGH �"!� �"!� �: � �:!� � � R � /dB � ����� 2 30�R � =25 �� �������� 3 35�R � =30 �� ����������� 4 40�R � =35 ���������� �� 5 45�R � =40 �� �� ����� ��� 6 R � =45 ���������� !� � Construction& DesignForProject 工程建设与设计 114 ⑤隔声间：当对接收噪音者进行隔声设计时，如大量自 动化与各种仪表的中心控制室，及其它监督、观察、休息 室，可采用隔声间的结构型式。隔声间的空间尺寸应符合 工作需要的最小空间。隔声间常用封闭式、三边式或迷宫 式。观察窗可用单层、双层或三层玻璃。隔声间内表面应铺 放吸声系数高的材料，如 50mm～70mm厚的超细玻璃棉或 矿棉，外表面覆盖适当的罩面，室内还可悬吊空间吸声体。 隔声间的设计降噪量可在 20dB～50dB 范围内选取（涉及 吸声设计见本节“5)吸、消声减噪设计”。 ⑥隔声屏障：常用于减少高速公路、街道两侧噪音的 干扰，有时也用在车间或办公室内，主要用于降低高频声 （高于 1000Hz为高频），其减噪量一般为 15dB～24dB（A）。 如果隔声屏障表面能吸收声音，可提高减噪效果。测点与 声屏障的距离超过 300m，隔声屏障将失去减噪作用。隔声 屏障用钢板、钢筋混凝土板或吸声板等制作，高度一般为 3m～6m，面密度不小于 20 kg/m2。 （2）撞击声的隔绝 ①撞击声隔声标准：《建筑隔声评价标准》（GBJ121-88） 计权化撞击声压级 Lpn,w,计权撞击声压级 Lpn,w和计权 空气声隔声量正好相反，计权撞击声压级 Lpn,w愈小，标准 愈高。 表 3 民用建筑楼板撞击声隔声标准[计权撞击声压级/dB] ②撞击声的隔绝措施： a.弹性面层处理：在地面上铺地毯、橡皮布、软木板，再 生橡胶板、地板革、塑料地面等，这种做法对降低高频声的 效果最显著。 b.弹性垫层处理：浮筑式楼板、木地板的龙骨下用片 状、条状或块状的弹性垫层；注意：焦渣、粉煤灰、膨胀珍珠 岩等松散材料没弹性，不能作为弹性垫层。 c. 楼板做吊顶处理：吊顶要用弹性连接，重量≥25 kg/m2。吊顶内铺上玻璃棉等吸声材料有利隔绝撞击声。 (3)设备隔振：隔振也是一个系统的设计过程，主要研 究振动的产生和传播，当振动频率在可听范围内时就是噪 音源。一般考虑降低由机器与减振器所形成的减振系统的 自振频率。通常将设备安装在质量块 M 上，质量块由减振 器支承。隔振还有多种方法和措施，在此就不再赘言。当只 考虑隔声效果时减振器可用玻璃纤维或矿棉垫。 5）吸、消声减噪设计 在室内，人们听到的不只是由噪音源发出的直达声，还 听到大量的从各个界面反射来的混响声。如果在顶棚或内 墙面上布置吸声材料，即吸声减噪，则可使反射声、混响声 减弱，但不能降低直达声。通过吸声减噪处理的可以使房 间室内平均声压级降低 6dB～10dB，低于 5dB 不值得做， 降低 10dB 以上几乎不可能。 注：吸声系数：入射到材料（构造）表面被吸收的声能与 总的入射声能的比值。它的大小与声波入射角度有关，一 般材料的吸声系数范围在 0～1 之间。 室内进行吸声处理一般使用多孔吸声材料： (1)多孔吸声材料：玻璃棉，超细玻璃棉，岩棉，矿棉（散 状、毡片），泡沫塑料，多孔吸声砖等材料内部具有大量互 相贯通的、从表到里的微孔或间隙（注意：海绵、加气混凝 土、聚苯内部气泡是单个闭合的，互不相通，是好的保温材 料，不是多孔吸声材料）。 多孔吸声材料主要吸收 频 率为 中 频 （ 500 Hz～ 1 000Hz），高频（高于 1 000Hz）（材料厚度 50mm 时），背后 有空气层能吸收低频（低于 500Hz）。其吸声原理是当入射 声波激发起微孔内的空气振动，由摩擦阻力和黏滞阻力使 声能不断转化为热能，从而使声波衰减。 (2)影响因素 ①表观密度：决定了材料孔隙率和对空气的流阻性。 一般超细玻璃棉为 20kg/m3～25 kg/m3，矿棉为 120 kg/m3。 ②厚度：厚度增加，中、低频范围吸声系数增加。一般 超细玻璃棉厚 50mm～150mm，矿棉厚 50mm～100mm。 ③背后条件：后边留空气层与填充同样材料效果近 似，使中低频（尤其是对低频）吸声系数增加。背后空气层 厚度一般为 100mm～200mm。 ④材料表面或罩面材料：材料的表面应尽可能不用或 少用粉刷、油漆，以免降低吸声性能。当用罩面材料保护 时，一般是用金属网、窗纱、纺织品、厚度＜0.05mm 的塑料 薄膜或穿孔率＞20％的穿孔板。 （下转第 118 页） ��� ��� ��� � � � � � �� � � �� � � �� �� ��� ������� � ���� ���� � � ��!"#�$%&’() *+�,�� � ���� ���������� -./0*12"#� $!",�� � � ���� � ��!"#!",�� � � � �� �� 34� 5+#5+,�� � ���� ���� 67� 8+����� ���� 9:;� 9<�� %=2+�#�$8 +,�� ���� ���� ���� 公用工程设计 Public Utilities Design 115 （上接第 115 页） 6）个人防护 接收噪音者或受声器官的噪音防护，在声源和传播途 径上无法采取措施，或采取的声学措施仍不能达到预期效 果时，就需要对接收噪音者或受声器官采取防护措施，如 长期职业性噪音暴露的工人可以戴耳塞、防声棉、耳罩或 头盔等护耳器。 7）各种噪音控制的效果 总体布局及平剖面合理可降低 15dB～24dB；吸声减噪 处理可降低 6dB～10dB；构件隔声处理可降低 10dB～ 50dB；消声控制处理可降低 15dB～40dB。 4 结语 综上所述，我们在初略地了解了城市噪音的主要来源 和对人体的危害后，针对如何进行噪音的控制和如何减少 噪音对人体的伤害进行了重点阐述。相信在今后的城市建 设和工程设计中，如果运用到以上所述的措施和方法，对 于整个城市噪音的减少是有一定的帮助的，也能让城市生 活更美好。 【参考文献】 【1】建筑设计资料集编委会 .建筑设计资料集·第 2 册[K].北京：中 国建筑工业出版社，1994. 【2】GB/T 8485—2002建筑外窗隔声性能分级[S]. 【3】周新祥.噪音控制技术及其新进展[M].北京：冶金工业出版社 , 2007. 【4】GB 3096-93城市区域环境噪音标准 [S]. 【5】北京市注册建筑师管理委员会 .2009 一级注册建筑师考试辅 导教材(第 3 分册):建筑物理与建筑设备 (第 5 版) [M].北京： 中国建筑工业出版社 2009. 【6】GBJ 118-88 民用建筑隔声设计规范[S]. 【7】GBJ 121-88 建筑隔声评价标准[S]. 【收稿日期】2011-03-25 电末期电压的要求。对于采用模块化充电装置，要预留备 用充电模块。上例中充电装置，充电电流不能小于 23A，可 以选择 10A 的充电模块 3 块，外加一块备用模块。电压调 节范围 198V~300V。 监测控制装置是直流系统的重要设备，民用建筑中直 流系统一般成套供货，各直流系统生产厂家都有自己配套 的监测控制系统。监控系统应有完善的信号采集和处理功 能。 断路器是配电回路的重要保护和隔离元件。在直流专 用断路器出现以前，直流系统一般采用交流断路器作为配 电断路器使用。由于直流回路负载性质和分断电弧特性的 不同，目前国家专门出版了相关反事故措施标准，规定直 流配电回路应选用直流型断路器，并且要求按照对应极性 进行接线。各断路器生产厂家也生产出了相应的产品。 断路器额定电流的选择与交流回路断路器选择相同： In≥Krel×Ilm 式中，Ilm为负荷最大电流，对于蓄电池回路，Ilm取事故放电 电流和蓄电池 1h 放电电流二者较大者，通常取后者；对于 充电、浮充电回路，Ilm为充电设备的额定电流；对于其他回 路，根据回路的负荷电流确定。 Krel为可靠系数，一般取 1.1～1.2。 5 结论 直流系统设计是一个综合的系统工程，民用建筑中直 流系统设备占工程量比例非常小，设计过程中容易遗忘或 疏忽。但是直流系统是独立于供电系统以外的操作电源系 统，系统的完善和可靠直接影响到整个工程供配电系统的 可靠性。希望大家在设计工作中充分重视直流系统的设 计，选择合理的直流系统容量和设备。 【参考文献】 【1】白忠敏 .电力工程直流系统设计手册（第二版）[M].北京：中国 电力出版社，2009. 【2】傅知兰 .电力系统电气设备选择与实用计算 [M].北京：中国电 力出版社，2004. 【3】DL/T 5044-2004 电力工程直流系统设计技术规程[S]. 【收稿日期】2011-03-30 ≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥ Construction& DesignForProject 工程建设与设计 � � �� �� �� /kW �� �� � /kW �� �� /A �� �� /A ������ �� /min ����/h �� 1 0.5 1.0 5 1 ���� 2.0 9.09 9.09 9.09 9.09 9.09 2 ���� 1.5 1.0 1.5 6.82 6.82 6.82 6.82 3 UP S� 2.5 0.6 1.5 6.82 6.82 6.82 6.82 4 ��! /A 9.09 22.73 22.73 22.73 5 ! 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