不同空间形态居住小区环境噪声研究

不同空间形态居住小区环境噪声研究

摘要：通过对典型居住小区进行实地调查，利用Cadna/A软件对小区声环境进行计算机模拟，并对比分析小区环境噪声与其空间形态的关系；结果表明：小区环境噪声与建筑空间组合方式、建筑开口、建筑高度等因素有关；最后，提出小区声环境的优化策略。

关键词：居住小区；空间形态；环境噪声

中图分类号:B82-058 文献标识码：A

居住，人类最基本的生活需要。居住空间的舒适性是人类生活质量好坏的一个重要标准。在影响居住空间品质的各因素中，声环境质量为其最主要的因素之一。然而，伴随着城市化进程，城市声环境愈发的杂乱无章，居住空间愈发的不安宁[1]。因此，如何减轻噪声对住区的污染已经成为一个刻不容缓的问题。借助电子信息技术，利用仿真模拟软件对住区环境噪声进行研究，对住区声环境改善有着积极作用。

一、Cadna/A软件简介

噪声图技术发展到今天，已经开发了一系列的模拟软件系统，Cadna/A 为

其中的一种。Cadna/A在国外其已被用在环境评价、建筑设计、交通管理、城市规划等众多领域[2]~[4]。结果表明Cadna/A软件可信可靠，并在某些方面还有一定优势；其噪声模拟是符合我国实际状况的噪声评价系统，可为我国环境评价、城市规划、建筑设计提供相应技术支持[5] [6]。因此可见，Cadna/A软件在住区环境噪声预测方面应用具有可行性。

二、典型居住小区环境概况

本文选取市开发区泰山小区与金色莱茵小区所在居住片区为住区的典型代表；并以之作为本文的模拟研究对象。通过科学的样本调查，了解了样本的概况并获取了各方面的数据资料。这一片区接近城市边缘地带，且被南直路、长江路、泰山路、汉水路所围合，同时被闽江路沿垂直于南直路方向所穿越，如图2-1所示。

图2-1区域地段图

区域小区环境优美，且封闭性强，不允许穿越；因此部环境噪声背景值较低，实测显示为50dB(A)左右。但是，由于小区外围被主要城市道路所围绕，道路车流量大、车速快、车型复杂；因此，交通噪声成为区域主要噪声来源，如表2-1所示，为区域交通情况统计表。

表2-1区域交通情况统计表

三、小区环境噪声模拟与解析

1、小区环境噪声模拟

图3-1区域等声级色块图

模拟过程中根据泰山小区与金色莱茵小区的实测声环境数据，在Cadna/A 软件中建立好建筑、道路、以及相关发声体的三维简化模型，并在模型中相对于地面1.5米高处布置了10m×10m的接受网格（即噪声考察点）。其中，声源包括区域道路交通噪声、6个点声源（幼儿园、餐饮设施、商业设施等）以及2个面声源（居民活动场地以及在建工地），主要得到泰山小区与金色莱茵小区所在区域相关声级图。

从等声级色块图（图3-1）可见：整个研究围噪声情况分布不均衡，表现出空间组合的差异性。其中，泰山小区存在较大面积45dB(A)以下（黄绿色色块）

的安静区域，而金色莱茵小区大部分面积都在60dB(A)以上或接近60dB(A)（红色色块）。同时可见，研究围声级高的区域大面积集中在小区外侧，且离道路越近声级越高，几乎都达到或接近70dB(A)，甚至达到80dB(A)（蓝紫色色块）。这表明不同的空间组合方式其抵御外界噪声的能力不同；同时表明离道路越近声环境越恶劣。

2、小区环境噪声解析

不同空间形态的建筑，其抵御噪声的能力也不同。研究中从建筑单体及其组合方式、建筑开口、建筑高度等方面对小区住宅空间作对比分析，以求找出环境噪声与空间形态的关系。

（1）组合方式

表3-1各研究区域建筑本体空间特点

如表3-1，从各项数据看，泰山小区与金色莱茵小区差别不大。但就其建筑组合方式而言，泰山小区多为周边式组合，而金色莱茵多为行列式；这使得泰山

小区对噪声的遮挡效应更明显，部声环境较好，而金色莱茵在建筑山墙面几乎不对噪声形成障碍，更易被长驱直入，其抵御噪声污染能力较差。可见，合理的建筑空间组合方式对减轻环境噪声污染十分有利。

（2）建筑开口

图3-2 建筑间9m开口影响示意图3-3 建筑间12m开口影响示意

图3-4 建筑间15m开口影响示意

如图3-2、图3-3、图3-4所示，为9m、12m、15m三种不同对外开口（其余条件相同）影响下的等声级色块图，从图中可见随着建筑间开口的增大，建筑背街一侧低声级区域（绿色或白色区域）面积越小，高声级区域（黄色区域）面积越大。这说明随

图3-5 三种宽度对外开口影响对比

着建筑开口的增大建筑背街一侧声环境越差，建筑抵御外界噪声污染的能力越弱。

如图3-5所示，为三种不同对外开口影响下开口处（图3-2、图3-3、图3-4中直线AB所在位置）声级对比折线图。从图中可见，在距离道路中线15m之前表现为三条折线重合，表明各接受点声级相同，这一阶段为声音从声源发出后抵达建筑外边界之前的过程；而在15m之后三条折线出现差异，这一阶段为声音通过建筑间开口进入部院落及以后的过程，表现为9m开口各接受点声级较低，12m开口次之，15m开口最高，且分析数据发现9m开口与12m开口声级之间相差1dB(A)左右，同样12m开口与15m开口之间声级也相差1 dB(A)左右。这反映出，建筑开口较小建筑空间组合较紧密，障碍物引起的噪声衰减较大，对减轻外界噪声的干扰有利。

（3）建筑高度

图3-6 建筑高度10m影响示意图3-7建筑高度20m影响示意

图3-8建筑高度45m影响示意

如图3-6、图3-7、图3-8所示，为10m、20m、45m三种不同建筑高度影响下的等声级色块图，从图中可见随着建筑高度的增加，建筑背街一侧低声级区域（绿色或白色区域）面积增大，高声级区域（黄色区域）面积减小。这表明其它条件一定的情况下，随着建筑

图3-9三种建筑高度影响对比

高度的增加建筑背街一侧声环境越好，建筑抵御外界噪声干扰的能力越强。

如图3-9所示，为三种不同建筑高度影响下建筑两侧（图3-6、图3-7、图3-8中直线AB所在位置）声级对比折线图。从图中可见，同样在距离道路中心线15米之前，三条折线彼此重合，表明其各接受点声级相等；这一阶段为声音从声源发出到遇到建筑物之前的过程。而在15米到30米之间，三类空间声级急剧下降到达一个最低点，且建筑高度越高最低点值越小；这一阶段为声音跨越