临街高层住宅自然通风隔声窗新型构造的隔声性能及小型声屏障的拓展应用研究

The urban road traffic noise is multiplying that makes the noise problem of frontage high-rise residence more and more evident. At present, the difficulty of the research on natural ventilation and sound insulation window lies in the improvement of its top-ventilation and bottom-sound-insulation capability and natural ventilation capability simultaneously. However, both achievements in material development and technical characteristic make it difficult to promote. Based on the top natural ventilation and sound insulation window, this project is aimed at achieving both ventilation and sound insulation by applying top ventilation shaft. The aims of this further study are as follows:(1) to provide theories on sound insulation performance computing method and correction factors by studying the working mechanism of the small-scale sound barrier; (2) to provide concise acoustic theory and aufbau principle on improving the sound insulation and ventilation performance through studying the sound insulation characteristic of the ventilation shaft in different distances, heights, angles and noise frequencies; (3) to analyze the application of small-scale sound barrier, such as the noise control of outdoor motor of air conditioner, the combination with sunshade component. From the study above, this project aims to develop the theories and technical support of the ventilation and sound insulation window in existing widely used materials and technology conditions, and is a basic research for its widespread promotion.

城市道路交通噪声成倍增长使临街高层住宅噪声问题突出，目前隔声窗顶部开窗下隔声能力和自然通风能力同时提高是自然通风隔声窗研究的难题，既有研发成果材料和技术特性使其推广困难。本项目计划在顶部自然通风隔声窗的基础上，利用顶部通风井实现通风和隔声的双重效果，深入以下研究：（一）深入探讨小型声屏障的隔声计算，提出独立的关于小型声屏障的隔声性能的计算方法及修正系数等理论。（二）研究不同距离、高度和角度, 不同噪声频率下通风井隔声特点，为其隔声和通风的提高提供简明的声学理论和构造原理基础。（三）进行小型声屏障的拓展性应用分析，如对室外空调挂机噪声控制的应用；与遮阳构件的结合等多种适用范围。通过以上研究，本项目旨在研发通风隔声窗在现有常用材料和技术条件下的理论指导和技术支持，为其大面积推广应用的基础性研究。

本项目针对临街高层住宅提出建筑外窗的一种特殊凸窗构造，对其顶部进行开口通风使用，及选用小型声屏障进行开口处的声衰减处理，旨在利用特殊的构造解决自然通风隔声窗开窗条件下隔声量低的弊端，实现隔声和通风同时同效的作用。在对其窗户试件进行了多次改进后，现场实验目前的结果是在通风扇开启的前提下，窗户的计权隔声量达到30dB，基本与民用建筑隔声设计规范的外窗空气声隔声的低限标准持平，但仍与目标期望值有一定差距，还需要进一步改进窗户构造及提高试件安装要求。鉴于现场外窗的实验受到试件施工周期、实验场地环境及天气状况等多种限制，在现有的时间周期未能开展足够大量的实验测试，因此需延期继续进行实验。. 与此同时，在对声环境实测中开展了相关物理环境的测量及主观问卷调查，并结合卫星遥感数据，对相关的人居物理环境进行了研究。对城市及居住区声环境、热环境及大气环境根据其特性从不同尺度、不同侧重点展开分析。声环境主要依据太原市居住区声环境实测数据，针对最突出的交通噪声污染进行。研究发现不同等级道路的交通噪声影响程度不同，快速路交通噪声是与其毗邻居住区的主要噪声源，临近城市主干道和次干道的住区噪声源构成比较复杂，相邻道路的交通噪声与生活噪声都对其有一定影响。对热环境的研究从太原市热红外及多光谱遥感数据出发并结合实测数据，计算结果说明城市地表温度与植被覆盖度和不透水面覆盖度分别呈显著的负相关和正相关。居住区的热环境优良与其局部热环境和内部地表空间结构有密切的联系。居住区绿地率、建筑密度是影响平均气温的重要指标。大气环境的研究根据其特性从全国的尺度进行，结果表明在我国空气质量最差、PM_2.5重度污染区主要分布于三个区域：华北平原、长三角地区、四川盆地和新疆塔里木盆地。其中人口聚集、GDP以及地形影响是大气污染程度的主要因素。对建立宜居健康的人居环境具有一定的学术价值。成果为已发表论文4 篇，待出版著作1 本。