秦佑國清華大學建筑學院

城市住宅聲環境

聲音與噪聲

我們這個世界充滿聲音。人類通過耳朵獲取外部世界信息的近30%。語言交流的重要性不言而喻。人們也需要安靜，不愿意聽到不想聽的聲音。對于接受者而言，不愿意聽到的、有干擾的、有害健康的聲音稱為噪聲。人耳沒有遮擋聲音進入的自我保護功能。聲波透射和繞射能力很強。

“噪”字古漢語的解釋是“噪者擾也”，“群呼煩擾也”。在古羅馬，作家Martial住在臨街的公寓里，他寫道；“夜晚街上的噪聲響得好象整個羅馬正通過我的臥室”，有個評論家說：“如果Martial晚上能睡上好覺，也許能寫出更好的文章”。十六世紀英王享利八世禁止夜晚鞭打婦女，這不是為了保護婦女，而是挨打婦女的叫喊會干擾鄰居，對違禁者要處以罰款。

1860年一個英國物理學家寫道：“大部份街道鋪了花崗巖石板，鐵輪子的四輪馬車在上面行駛，發出的響聲妨礙人們的交談。白天，倫敦的喧鬧聲，令人可怕，一種永不間斷的隆隆聲伴隨著其他一切聲響”。噪聲污染是四大環境污染（空氣污染、水污染、垃圾、噪聲）之一。二十世紀末，在發達國家空氣污染、水污染有了很大的改善，而噪聲污染改善不大。噪聲污染將成為二十一世紀環境污染控制的主要問題。

世界衛生組織（WHO）認為，噪聲不同程度地影響人的精神狀態；噪聲嚴重影響人們的生活質量；在一定意義上，是一個影響人健康的問題。

經濟合作與發展組織(OECD)的報告《九十年代與噪聲的斗爭》指出，經過長期的努力，在80年代其成員國的“黑色區域”(環境噪聲大于65dB的嚴重干擾區域)沒有增加，但“灰色區域”(環境噪聲在55～65dB之間的中等干擾區域)在大多數成員國情況變糟了。1996年歐洲共同體委員會的《未來噪聲政策》綠皮書指出，如今仍有20%的歐盟人口(約8000萬人)生活在“黑色區域”，而有40%的人口，1億7千萬人生活在“灰色區域”。

什么才算安靜的環境?噪聲應該降低到什么水平?并不是說越安靜越好、噪聲應該“徹底消除”。這是因為：一方面，不要說“徹底消除”，就是想把噪聲多降低一些，也往往是不可能的，有時是技術上辦不到，有時是經濟上不許可。另一方面，人們在不同的生活和生產活動時，例如在夜間睡眠和白天工作時，在腦力勞動和體力勞動時，能容忍不同的噪聲水平。因此有必要制定合理的切實可行的噪聲標準，規定不同生活和生產環境的噪聲允許水平。在建筑設計方面亦有相關的設計規范或規范條文。因為噪聲污染是一個社會性問題，為了保護公眾免遭噪聲污染的權利，限制噪聲污染的產生和明確法律責任，國家和地方政府制定了有關的法規。

任何一個噪聲污染事件都是由三個要素構成的，即噪聲源、傳聲途徑和接收者。接收者是指在某種生活和工作活動狀態下的人和場所。噪聲控制問題，首先要考慮接收者的情況，由場所和人的活動的功能要求，確定噪聲允許水平；然后調查了解可能產生干擾的噪聲源的空間與時間分布和噪聲特性；進而分析噪聲通過什么傳聲途徑傳到接收者處，在接收者處造成多大的影響。如果在接收者處產生了噪聲干擾，則考慮采取管理上的和技術上的噪聲控制措施來降低接收點處的噪聲，以滿足允許的要求。

噪聲評價是對各種環境條件下的噪聲作出其對接收者影響的評價，并用可測量計算的評價指標來表示影響的程度。噪聲評價涉及的因素很多，它與噪聲的強度、頻譜、持續時間、隨時間的起伏變化和出現時間等特性有關；也與人們的生活和工作的性質內容和環境條件有關；同時與人的聽覺特性和人對噪聲的生理和心理反應有關；還與測量條件和方法、標準化和通用性的考慮等因素有關。早在20世紀30年代，人們就開始了噪聲評價的研究。自那時以來，先后提出上百種評價方法，被國際上廣泛采用的就有二十幾種。現在的研究趨勢是如何合并和簡化。

A聲級LA(或LpA)

這是目前全世界使用最廣泛的評價方法，幾乎所有的環境噪聲標準均用A聲級作為基本評價量，它是由聲級計上的A計權網絡直接讀出，用LA(或LpA)表示，單位是dB(A)。A聲級反映了人耳對不同頻率聲音響度的計權。

長期實踐和廣泛調查證明，不論噪聲強度是高是低，A聲級皆能較好地反映人的主觀感覺，即A聲級越高，覺得越吵。此外A聲級同噪聲對入耳聽力的損害程度也能對應得很好。對于穩態噪聲，可以直接測量LA來評價。

等效連續A聲級(簡稱“等效聲級”)Leq(或LAeq)

對于聲級隨時間變化的起伏陰聲，其LA是變化的，不能直接用一個單一值來表示。因此，人們提出了等效聲級Leq的評價方法，也就是在一段時間內能量平均的方法。一般在實際測量時，多半是間隔讀數，即離散采樣的，當采樣時間間隔相等時，Leq

建立在能量平均概念上的等效連續A聲級Leq

，被廣泛地應用于各種噪聲環境的評價。但它對偶發的短時的高聲級噪聲的出現不敏感。例如，在寂靜的夜間有為數不多的高速卡車弛過，盡管在卡車駛過時短時間內聲級很高，并對路旁住宅內居民的睡眠造成了很大干攪，但對整個夜間噪聲能量平均得出的Leq值卻影響不太大。

累積分布聲級LN

實際的環境噪聲并不都是穩態的，比如城市交通噪聲，是一種隨時間起伏的隨機噪聲。對這類噪聲的評價，除了用Leq外，常常用統計方法。累積分布聲級就是用聲級出現的累積概率來表示這類噪聲的大小。累積分布聲級LN表示測量時間的百分之N的噪聲所超過的聲級例如L10＝70dB，表示測量時間內有10%的時間超過70dB，而其他90%時間的噪聲級低于70dB。通常在噪聲評價中多用L10,L50,L90。L10表示起伏噪聲的峰值，L50表示中值，L90表示背景噪聲。英、美等國以L10作為交通噪聲的評價指標，而日本用L50，我國目前用Leq。

噪聲評價曲線NR和噪聲評價數N

噪聲評價曲線(NR曲線)是國際標準化組織IS0規定的一組評價曲線。

一、住宅聲環境的要求和標準

住宅聲環境是指住宅內外各種噪聲源在住戶室內形成的對居住者在生理上和心理上產生影響的聲音環境。建設城市住宅，必須保證住宅聲環境的質量，為居民提供安靜的居住環境。這也是“生態住區”、“健康住宅”的重要標志。住宅受到室內外各種噪聲的干擾正常聽力的年輕人可聽到的最弱的聲音相當于0dB(分貝)；鄉村靜夜20~25dB。40dB以下的室內環境通常是安靜的；50dB就開始感到不夠安靜，55dB以上普遍感到吵；聲音的能量加倍，分貝數增加3dB；能量增加10倍，分貝數增加10dB，人耳感覺的響度加一倍；環境噪聲標準夜間要比白天嚴格（限值要低）10dB；大量的調查表明，住宅在開窗的情況下，室外環境噪聲傳入室內，室內噪聲級大約比室外噪聲級低10dB。室內允許噪聲標準（

國家標準GBJ118一88）城市區域環境噪聲標準（國家標準GB3096—93）該標準2008年改為《聲環境質量標準》。聲環境質量標準GB3096—2008）

住宅在開窗的情況下，室外環境噪聲傳入室內，室內外噪聲級大約有10dB之差。把表1和表2比較一下，會發現，對于處于0—2類區域中的住宅，若環境噪聲達標，住宅室內噪聲級就滿足要求；但對于3、4類區域，即工業區和交通干線道路兩側，若建有住宅，則盡管環境噪聲達到標準，室內噪聲級也不能滿足標準的要求，除非住宅不開窗。事實正是這樣，在上述兩類區域中建有的住宅，居民普遍抱怨噪聲干擾。住宅內部噪聲

主要是多住戶住宅樓內左鄰右舍、樓上樓下住戶生活噪聲的相互干擾。對于住宅內部生活噪聲，我國沒有制定限制噪聲水平的法規，但對住宅分戶墻空氣聲隔聲和樓板撞擊聲隔聲性能的要求制定了隔聲標準。（國家標準GBJ118-88）實際反應Rw=40dB的分戶墻難以滿足住戶的要求，在住房商品化取代了計劃分房，住戶要求提高和家庭音響設備普及的情況下，住宅分戶墻隔聲標準取消三級標準Rw=40dB的訴求，從住戶利益出發被提上議事日程。目前，《民用建筑隔聲設計規范》（GBJ118-88）正在修訂之中，相應于隔聲標準提高的提議。亦有對住宅室內噪聲級取消三級標準（最低限）：白天50dB，夜間40dB的提議。

基于和住宅分戶墻空氣聲相同的社會背景和時代因素，《民用建筑隔聲設計規范》（GBJ118-88）在目前的修訂中，取消了原規范中住宅分戶樓板撞擊聲“等外級”的標準：Lpnw≤85dB；但是，一級（Lpnw≤65dB）和二級（Lpnw≤75dB）標準不變。在空氣聲隔聲評價問題上，當年（1930年代）制定隔聲評價曲線主要考慮實心磚墻的隔聲性能，沒有考慮噪聲源的特征，作為主要隔絕住戶間生活噪聲的分戶墻和主要隔絕室外環境噪聲尤其是交通噪聲的外墻評價曲線是相同的。根據近來的研究，參照ISO相關標準，中國國家標準GB/T50121-2005《建筑隔聲評價標準》（2005年10月1日起實施）引入了兩類噪聲源的頻譜修正量C和Ctr，前者考慮中高頻成分較多的生活噪聲，后者考慮中低頻成分較多的交通噪聲。二、目前我國城市住宅聲環境存在的問題多年來，投訴各種環境污染的人民來信中，對噪聲污染的投訴占第一位，約占來信總數的一半，其中絕大多數是居民對其住室受噪聲干擾的不滿。近年來，有關噪聲干擾和商品房住宅隔聲不好的民事訴訟案件也日漸增多。通常，在成片住宅小區內部，一般環境噪聲較低，居民反映較好。受到干擾的住宅主要是沿交通干道的住宅，受施工噪聲干擾的住宅，與工廠、公共設施用房（如鍋爐房、冷卻塔等）鄰近的住宅，以及受居住區內社會生活噪聲（如中小學、集市貿易等）影響的住宅。在各種噪聲干擾中，交通噪聲居首位。一方面,我國交通干道本身噪聲水平高，80％的交通干線道路交通噪聲超過標準限值70dB(A)，并隨著機動車輛的激增，情況更趨嚴重。尤其是在大城市，白天限制通行的卡車夜間允許進城，在夜深人靜的街道上高速行駛，噪聲干擾十分嚴重。另一方面,在交通干道兩側蓋住宅，尤其是高層住宅，在全國有很大的普遍性，全國城鎮人口約有16％居住在交通干線兩側。鐵路噪聲、航空噪聲、港口城市和內河航運的船舶噪聲。東三環白家莊24小時環境噪聲測量清華大學西北小區24小時環境噪聲測量其次是施工噪聲。近年來，我國基建規模很大，全國是個大工地。一處蓋房，四鄰不安，尤其是在一個區域內先后施工、反復施工，影響更為嚴重。因為施工噪聲引起的“擾民”和居民因此對施工現場進行的“民擾”糾紛，一時間成為社會的熱點。工業噪聲對住宅干擾，主要在工廠尤其是小型工廠和居住區混雜的區域。此外，居住區內的公用設施如鍋爐房、水泵房、變電站等，以及鄰近住宅的公共建筑中的冷卻塔、通風機、空調機等的噪聲干擾，也相當普遍。社會生活噪聲，目前集貿市場、流動商販、卡拉OK廳、迪斯科舞廳、街頭秧歌隊等，對居民引起噪聲干擾也很普遍。住宅樓內，住戶間生活噪聲相互干擾，在我國是一個普遍問題。一方面因為電視機、音響設備、家用電器的普及，住宅室內聲級比以往提高，而且難以隔絕的低頻成分增加更多；另一方面輕質隔墻的推廣使用，使墻體隔聲性能比傳統的粘土磚墻差。和空氣隔聲相比，樓板撞擊聲隔絕問題更具普遍性，鋼筋混凝土預制或現澆樓板的撞擊聲隔聲都是等外級（Lnt’w>75dB)。電梯、衛生間上下水等設備噪聲也是相互干擾的問題。住宅樓內住戶自己進行室內裝修，一家裝修，全樓受擾。三、城市住宅聲環境改善的措施和建議降低城市環境噪聲是改善住宅聲環境的治本之路

城市區域環境聲控制首先是立法和執法；《中華人民共和國環境噪聲污染防治法》《聲環境質量標準》《工業企業廠界噪聲標準》《建筑施工場地噪聲值》《機場周圍飛機噪聲環境標準》《鐵路兩側邊界噪聲限值準》《機動車輛允許噪聲》調查噪聲和噪聲源現狀，對于超過標準的噪聲污染源要限期治理，對難以治理的固定噪聲源要求停止使用和搬遷。在頒布法規和標準的同時，應廣泛宣傳，嚴格執法；《中華人民共和國環境噪聲污染防治法》：

“任何單位和個人都有保護聲環境的義務，并有權對造成環境噪聲污染的單位和個人進行檢舉和控告”；“城市規劃部門在確定建設布局時，應當依據國家聲環境質量標準和民用建筑隔聲設計規范，合理劃定建筑物與交通干線的防噪距離，并提出相應的規劃設計要求”；“建設項目可能產生環境噪聲污染的，建設單位必須提出環境影響報告書，規定環境噪聲污染的防治措施，并按照國家規定的程序報環境保護行政主管部門批準”；“建設項目的環境噪聲污染防治設施必須與主體工程同時設計、同時施工、投產使用”；“產生環境噪聲污染的單位，應當采取措施進行治理”。

問題是，一個新建項目，如住宅和住宅區，是否受到噪聲干擾，要不要審批，由哪個主管部門審批？

工業企業廠界噪聲標準(GB12348－90)1.1標準值：各類廠界噪聲標準值列于下表：

等效聲級Leq[dB(A)]

類別晝間夜間

Ⅰ5545Ⅱ6050Ⅲ6555Ⅳ70551.2各類標準適用范圍規定

Ⅰ類標準適用于以居住、文教機關為主的區域。

Ⅱ類標準適用于居住、商業、工業混雜區及商業中心區。

Ⅲ類標準適用于工業區。

Ⅳ類標準適用于交通干線道路兩側區域。1.3夜間頻繁突發的噪聲(如排氣噪聲)。其峰值不準超過標準值10dB(A)，夜間偶然突發的噪聲(如短促鳴笛聲)，其峰值不準超過標準值15dB(A)。建筑施工場界噪聲限值（GB12523－90）1、適用范圍：本標準適用于城市建筑施工期間施工場地產生的噪聲2、標準值

2.1不同施工階段作業噪聲限值列于下表。等效聲級LAeq[dB(A)]

施工階段主要噪聲源晝間夜間

土石方推土機、挖掘機、裝載機等7555

打樁各種打樁機等85禁止施工結構混凝土攪拌機、振搗棒、電鋸等7055

裝修吊車、升降機等65552.2表中所列噪聲值是指與敏感區域相應的建筑施工場地邊界線處的限值。

2.3如有幾個施工階段同時進行，以高噪聲階段的限值為準。3、監測方法：本標準的建筑施工場地邊界線處的等效聲級測量應按GB12524《建筑施工場界噪聲測量方法》進行。機場周圍飛機噪聲環境標準（GB9660-85）1主題內容與適用范圍本標準規定了機場周圍飛機噪聲的環境標準本標準適用于機場周圍受飛機通過所產生噪聲影響的區域。2引用標準：GB9661機場周圍飛機噪聲測量方法3評價量：本標準采用一晝夜的計權等效連續感覺噪聲級作為評價量，用LWECPN

表示，單位為dB。4標準值和適用區域一類區域≤70dB（標準值）二類區域≤75dB（標準值）

一類區域：特殊住宅區，居住、文教區。二類區域：除一類區域以外的生活區。5測量方法

5.1本標準是戶外允許噪聲級。測點要選在戶外平坦開闊的地方，傳聲器高于地面1.2m、離開其他反射壁面1.0m以上。

5.2測量方法、計算方法、測量儀器等按GB9661的規定執行。由每一架次的LEPNi和觀測時間內的飛行架次數n求得等效連續感覺噪聲級：LECPN再考慮白天、夜間的不同，采取不同的計權，得到計權等效連續感覺噪聲級：LWECPN城市總體規劃中，應按噪聲等級合理分區；居住區應遠離工業區、鐵路和機場，與商業中心區分開，交通干道不要穿行居住區；住宅區規劃時，要對環境噪聲和住宅聲環境進行預測，對噪聲干擾進行預評價，考慮防噪措施，并作為住宅區建設項目可行性研究的一個方面，列為必要的基建程序，作為建設項目報批的內容之一。在住宅區建成后，環境噪聲是否達到標準，應作為驗收的一個項目；住宅設計必須嚴格遵照國家頒布的有關住宅噪聲標準和隔聲標準。在工程竣工后列為工程驗收考核的項目；改進我國現有住宅用門窗的隔聲性能，要把隔聲性能列為門窗重要的質量考核指標。對于戶門，建議將隔聲要求和防火、防盜要求結合，做成綜合隔聲門。交通干道旁居住小區平面布置的三種形式改善交通干線兩側的住宅聲環境

從居住環境質量來評價是不好的，應設法限制；限制車速，限制鳴喇叭，限制重載車，低噪聲路面等措施；住宅平面設計，外墻構件設計考慮對交通噪聲的防護；窗子的隔聲是關鍵。住宅對室外環境噪聲的防護是建筑外圍護結構的隔聲。外圍護結構中墻體和屋蓋的隔聲通常較好，但窗子是薄弱環節，窗子的隔聲低于墻體，更何況窗子常常要打開，用以房間的自然通風，打開窗子，室外噪聲自然也就傳入室內，再者窗子還有采光和視線通透的功能。所以對窗子進行防噪設計和采取技術措施，必須考慮窗子的通風、采光和視線功能。窗子的隔聲、采光和通風這三個功能之間是矛盾的，難以兼顧。

因為近年來建筑節能的要求和窗子制造工藝與材料的改進，窗子玻璃的隔聲性能隨著其保溫性能的改進而提高，窗子的密閉性能也是如此。所以，通常把窗子關閉，即可使傳入室內的環境噪聲降低到滿足標準要求。我國對窗子（作為產品）的熱工性能和隔聲性能制定了測試規范和標準要求，并在《民用建筑隔聲設計規范》中對外墻上的窗（包括陽臺門）規定了隔聲標準。窗子隔聲的問題在于開窗通風與隔聲的矛盾。把窗子關上，用機械通風器通風或采用室內空調新風系統，嚴格講已不屬于建筑聲學范疇。在窗子本身上解決通風和隔聲的矛盾，有過一些探索，1980年代國內有單位研制一種“通風隔聲窗”，系采用消聲百葉的做法，通風沒有問題，降噪量因為窗厚度局限，只有5~7dB的增加（與開窗相比），而且降低采光、阻擋視線，難以適用。

研制低噪聲消聲通風器，在試點住宅內進行了防噪試驗和夏日關窗用通風器通風的熱舒適測試和住戶反映調查，效果良好。雙層窗交錯開啟是一種簡便有效的措施在間距10~15cm的兩層窗子上，內外的開啟扇不在相同部位，例如，外窗開啟右（或上）側扇，內窗開啟左（或下）側扇，即“交錯開啟”，使室外噪聲通過曲折的空氣通路傳入室內，比直接從開啟窗口傳入有8~10dB的降低。室內外空氣也通過此曲折通路聯通，用以室內通風。此方法在現場試驗，重點是夏天的熱舒適測試和住戶對通風的主觀反映，測試和調查反映居民可以接受。雙層窗交錯開啟在深圳金海灣的試點降低交通噪聲對沿路住宅干擾的另一個方法是在路邊設置聲屏障。但根據我國目前的情況，對于聲屏障必須慎用，必須認真做好可行性研究和實際降噪效果預測工作。聲屏障的降噪效果主要去決于屏障的高度、聲源（車輛）距屏障的距離、受聲點（住戶）距屏障的距離和高度，即由這幾個因素確定的聲波繞射路徑與無屏障時直線傳播路徑的“聲程差”。所以，聲屏障的降噪效果是設計結果，而不是聲屏障的產品性能。聲屏障的降噪量與聲程差=a+bd有關巴黎聲屏障在相同屏障高度下，通過一些技術處理可以使降噪效果比直立式屏障有所改善。綠化降噪綠化的降噪效果與樹種搭配、種植方式、季節和綠帶寬度等有關。單一的喬木林，噪聲衰減大約為1dB/10m；由喬、灌、草搭配的郁閉度大的綠化帶噪聲衰減可以達到2~3dB/10m。對于施工噪聲，需要加強施工現場管理。對于高噪聲級的施工作業應限制作業時間。在住宅區規劃和建設時，盡可能做到成片建設和各項配套工程同時施工，避免在建成區反復施工。住宅的分戶墻隔聲

隔聲是隔墻的重要的功能要求，設計者和建造者必需給予足夠的重視。單一材料的單層墻服從“質量定律”，無法取得既要墻輕又要墻隔聲好的結果，復合墻體可以突破“質量定律”，內填巖棉的輕鋼龍骨紙面石膏板墻（兩側各兩層板）可以做到墻既輕隔聲又好的結果，但紙面石膏板的強度低，只能被用于辦公樓、旅館客房等公用建筑中，而不能在住宅中應用。不能為了減輕墻體重量（墻改要求）而置墻的隔聲性能于不顧。采用輕質墻體材料，隔聲量普遍低于40dB，不能用作分戶墻。一些商品房在這方面出了問題，住戶起訴開發商。

住宅的分戶墻隔聲

住宅分戶墻還是以重墻為宜（不用實心粘土磚的重墻），瑞典規定集合住宅分戶墻必須是不薄于25cm的混凝土墻，就是為了保證其隔聲性能。住宅設計時，把分戶墻和結構承重墻結合起來，使承重墻即是分戶墻，可以一舉兩得。如果分戶墻是填充墻，并不得不采用輕墻，那就要采用雙層墻或復合墻，保證其隔聲達到標準要求。