臨路住宅臥室噪音冬夏季差別的研究

陶婧婷

摘 要：我在家中觀察發(fā)現(xiàn)，傳入臥室的馬路噪音，冬夏有別，夏季大于冬季。噪聲令人無(wú)法專心思考，還會(huì)造成早醒影響睡眠。馬路噪音的干擾，暑假的影響比寒假嚴(yán)重。為了弄清楚為什么，我通過(guò)研究和分析，認(rèn)為主要是冬夏垂直溫度變化的不同，導(dǎo)致噪音彎折方向不同所致。冬季存在逆溫，噪音傳播向地面彎折，容易被樓前地上建筑物遮擋，傳到室內(nèi)的噪聲變少；夏季噪音向上彎折，效果相反。有研究表明，噪音會(huì)使深睡眠減少10%，人一生1/3在睡眠之中，降低噪音相當(dāng)于延長(zhǎng)生命。為了降低夏季馬路噪聲的干擾，提高居民睡眠質(zhì)量，我認(rèn)為應(yīng)該加強(qiáng)交通管理措施，即夏季道路限速比冬季應(yīng)更嚴(yán)格，馬路上車輛的速度降下來(lái)了，噪音也會(huì)相應(yīng)降低。

關(guān)鍵詞：噪聲 居室 睡眠 冬夏有別

1問(wèn)題提出

我家住四樓，與朝陽(yáng)北大街相鄰靠里的第二棟。我的臥室朝北，能看到車水馬龍的朝陽(yáng)北大街。我在家學(xué)習(xí)的時(shí)候，常常被馬路噪音干擾，有時(shí)公交車在小區(qū)東門口進(jìn)出站時(shí)，轟隆隆的噪音更加令人難以忍受。

我發(fā)現(xiàn)，傳入臥室的噪音夏天比冬天大。暑假時(shí)，我用音箱聽(tīng)英語(yǔ)，音量要升到第6格才能聽(tīng)清楚，而寒假聽(tīng)時(shí)，最多到第5格，有時(shí)4格都行。我問(wèn)爸爸媽媽為什么夏天馬路噪音更大，他們說(shuō)夏天我的窗戶為了通風(fēng)沒(méi)關(guān)嚴(yán)吧？我知道縫隙會(huì)造成聲音傳進(jìn)來(lái)，但是我的房間有空調(diào)，夏天臥室窗戶關(guān)的很嚴(yán)，應(yīng)該不是縫隙的原因。爸爸的朋友有一位專門測(cè)量噪音的清華大學(xué)教授薛老師，我又給她打電話，她說(shuō)如果要發(fā)現(xiàn)冬夏噪音差異的原因，應(yīng)從噪音聲源、傳播途徑、建筑圍護(hù)隔聲三個(gè)方面認(rèn)真分析。我把老師說(shuō)的話記在本上，開(kāi)始上網(wǎng)找尋資料，并認(rèn)真琢磨起來(lái)。

2噪音污染

百度百科上噪聲定義是[1]，由物體振動(dòng)產(chǎn)生的、雜亂無(wú)章的、妨礙人們正常休息、學(xué)習(xí)和工作的聲音，單位是dB（分貝）。噪音有四種類型，分別是交通噪音（我家馬路上噪音就是這種類型），是城市最普遍的噪音，超過(guò)40%的居民遭受交通噪音干擾；還有施工噪音，工廠噪音，社會(huì)生活噪音（如老年廣場(chǎng)舞）。

噪聲，會(huì)對(duì)聽(tīng)力造成損傷，誘發(fā)多種疾病，分散注意力、降低學(xué)習(xí)效率，影響睡眠休息質(zhì)量，是一種環(huán)境污染[2]。

世界各國(guó)對(duì)噪聲污染都非常重視，歐盟將立法對(duì)24小時(shí)噪音污染限制，英國(guó)最早繪制噪音地圖，便于公民監(jiān)督和了解噪音污染，德國(guó)建有各種隔音墻減少交通噪音，奧地利馬路用多孔瀝青鋪設(shè)，可吸收大部分輪胎摩擦噪音，等等[3]。

中國(guó)有交通噪音管理法律，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定[4]，城市中的交通干線兩側(cè)屬于4類區(qū)，白天噪聲不大于70分貝，夜晚不大于55分貝。一般認(rèn)為，人們白天沒(méi)有夜晚對(duì)噪音敏感，所以，標(biāo)準(zhǔn)限定的值白天要比晚上大15分貝。但是，我搜尋了各大網(wǎng)站，并沒(méi)有發(fā)現(xiàn)關(guān)于冬夏是否噪音有不同的限制值，也沒(méi)有分析冬夏噪聲差別貼子，這更激發(fā)了我一探究竟的興趣。

3為什么夏天馬路噪音大

老師說(shuō)任何噪音影響都可以從三個(gè)方面分析：聲源、傳播途徑和接收者隔音：

3.1汽車噪音的聲源夏天會(huì)變得更大嗎？

汽車行駛的噪音主要來(lái)源是發(fā)動(dòng)機(jī)噪音、輪胎摩擦地面噪音、風(fēng)噪音三個(gè)主要方面[5]。對(duì)于冬夏汽車噪音的是否有差別，網(wǎng)上有兩種觀點(diǎn)，一種認(rèn)為沒(méi)什么區(qū)別；另一種認(rèn)為，冬季氣溫低，空氣密度大，聲音傳播快，還有路面冬季更干更硬，輪胎摩擦力變大，由此造成噪音偏大。我問(wèn)了父親和他的同事，冬天和夏天開(kāi)車噪聲有差別嗎？他們都說(shuō)，在冬季剛起車時(shí)噪音大一些，但正常行駛后冬夏差不多。

就汽車聲源而言，我認(rèn)為冬夏噪音是差不多的，即便冬季輪胎摩擦噪音偏大，也應(yīng)該是夏季噪聲變小才對(duì)，所以汽車噪音的聲源看來(lái)夏天不會(huì)變得更大。

3.2接收者隔音在夏天會(huì)差嗎？

我的臥室，接收者是我，隔音是臥室的外墻和窗戶。我認(rèn)為，這些不會(huì)受到冬夏溫度的影響的，隔音性能也不會(huì)有大的改變。我問(wèn)薛老師，她說(shuō)溫度幾乎對(duì)隔音沒(méi)有影響，如果窗戶的橡膠密封條在冬季低溫下硬化了，出現(xiàn)縫隙漏聲，可能使冬季的隔音變差。

冬季窗戶因密封條變硬隔音變差，那么應(yīng)該是冬季傳入臥室的噪音更多才對(duì)。而實(shí)際上冬季的噪聲比夏季小，所以冬夏季噪音的差別與接收者隔音的關(guān)系不大。

3.3傳播途徑會(huì)造成夏天傳來(lái)的噪音更多嗎？

聲音在空氣中傳播大小有什么變化呢？我問(wèn)薛老師，她說(shuō)：理論上距離增加1倍，聲音會(huì)降低6分貝；二是多個(gè)聲源同時(shí)發(fā)聲時(shí)，到達(dá)某一接收點(diǎn)時(shí)聲音會(huì)疊加，兩個(gè)相同的聲源，距離接收點(diǎn)相同，疊加后聲音增加3分貝；三是聲音的遮擋，如果在噪音傳播過(guò)程中受到遮擋，例如前面的樓房為后面的樓房擋住了噪音，達(dá)到接收點(diǎn)的噪音就會(huì)變小，遮擋物越大越高，降低的噪聲越大。

冬夏對(duì)聲音傳播有什么影響，薛老師說(shuō)也沒(méi)有研究過(guò)，她認(rèn)為應(yīng)從氣溫不同的角度去考慮，并認(rèn)為上述的聲源疊加和距離衰減冬夏幾乎是不變的，因此建議我重點(diǎn)探究冬夏溫度不同情況下是否聲音傳播的方向會(huì)有變化。

在知乎上我查到溫度對(duì)聲音傳播的影響：聲音在高溫空氣中傳播得快，在低溫空氣中傳播得慢，如果空氣的溫度是不均勻的話，由于聲速的差異，聲音將從高溫區(qū)向低溫區(qū)彎折[6]。根據(jù)人們對(duì)大氣溫度垂直分布規(guī)律的研究，一般情況下，由于地面吸收陽(yáng)光熱量，垂直溫度常常是地面處高些，高空中低些，夏季的情況即是如此[7]。因此，夏季馬路車輛的噪音在傳播過(guò)程中，由于溫度垂直變化是下高上低，聲音有更多地向上傳播趨勢(shì)，更容易越過(guò)遮擋，傳播到居室中。而在冬季，參考資料8“為什么北方冬季晴朗夜晚易出現(xiàn)逆溫”一文指出，北方冬季，由于大氣的保溫作用較弱，地面溫度迅速降低，近地面氣溫很快降低，但地面以上的空氣層氣溫降低慢，導(dǎo)致由近地面向上氣溫略有升高的趨勢(shì)，即形成逆溫[8]。所謂逆溫，即大氣溫度隨著高度增加而下降，地面上空的大氣結(jié)構(gòu)會(huì)出現(xiàn)氣溫隨高度增加而升高的現(xiàn)象[9]。北方冬季逆溫現(xiàn)象非常普遍，華北平原上的保定冬季經(jīng)常溫度上熱下冷，因此，冬季馬路車輛的噪音傳播過(guò)程中，方向更多向下彎折，這樣造成了本來(lái)向上空傳播的聲音改換方向向下傳播了，這種偏向地面?zhèn)鞑サ穆曇羧菀妆徽系K物遮擋而減少，所以冬季傳到室內(nèi)的噪聲聽(tīng)起來(lái)變小了。有資料顯示，溫度梯度對(duì)戶外聲傳播影響的差別可達(dá)到2-10分貝[10]。

以上分析，是聲音傳播途徑上冬夏的垂直溫度變化不同，導(dǎo)致了聲音傳播方向發(fā)生變化，造成夏天聽(tīng)到的馬路噪音大。

4思考與討論

4.1其他因素對(duì)冬夏季噪聲的影響

我們?cè)谖锢砗偷乩碇袑W(xué)到，冬夏除了氣溫差別外，日照角度、相對(duì)濕度、主導(dǎo)風(fēng)向等均會(huì)有不同。由此，我再次向薛老師請(qǐng)教，她認(rèn)真地回復(fù)了我：

一、日照角度主要影響太陽(yáng)入射輻角，使輻射能量強(qiáng)度改變了。夏天入射角高，冬天入射角低，同等情況下，夏天獲得的日照能量多，所以溫度更高。而對(duì)于聲音，日照光線對(duì)聲波沒(méi)有任何直接影響，應(yīng)該不會(huì)造成冬夏的差異性。

二、相對(duì)濕度問(wèn)題。在我國(guó)華北地區(qū)，冬季干燥，夏季濕潤(rùn)，對(duì)應(yīng)的相對(duì)濕度是夏季百分比大，冬季百分比小。薛老師說(shuō)，空氣對(duì)聲音有吸收作用，相對(duì)濕度越大，這種吸收作用越小。但是，空氣吸收主要是對(duì)高頻率的聲音有明顯作用，而汽車噪聲大多以低頻率聲音為主，另外我家到馬路不到100米，近距離空氣吸收也不顯著。薛老師幫我用計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行了計(jì)算，結(jié)論是我家馬路噪音由于冬夏相對(duì)濕度不同而引起的差別不到1分貝，幾乎沒(méi)差別。

三、主導(dǎo)風(fēng)向問(wèn)題。華北地區(qū)，冬季以北風(fēng)為主導(dǎo)方向，夏季以南風(fēng)為主導(dǎo)方向。順風(fēng)更利于聲音傳播，往往聲音傳播更遠(yuǎn)，音量更大。但是我的臥室朝向北方，冬季面向順風(fēng)，夏季背向順風(fēng)，所以夏季噪音大于冬季看來(lái)也不是主導(dǎo)風(fēng)向的原因。

以上分析可以看出，日照角度、相對(duì)濕度、主導(dǎo)風(fēng)向等因素對(duì)冬夏季噪聲影響是較小的。所以冬夏季噪聲差別主要是溫度的差異（夏季存在逆溫）引起的。

4.2應(yīng)降低影響睡眠的噪音

在清華大學(xué)的研究中發(fā)現(xiàn)，睡眠中，安靜與噪音環(huán)境相比，噪聲會(huì)使深睡眠時(shí)間減少10%[11]。人的一生有1/3是在睡眠中度過(guò)的，而睡眠過(guò)程中深睡眠最為重要。深睡眠期，人的大腦皮層細(xì)胞處于充分休息狀態(tài)，對(duì)穩(wěn)定情緒、平衡心態(tài)、恢復(fù)精力極為重要。同時(shí)，人體內(nèi)可以產(chǎn)生許多抗體，增強(qiáng)抗病能力[12]。

可見(jiàn)，安靜環(huán)境能促進(jìn)深睡眠，降低噪音相當(dāng)于延長(zhǎng)人的生命。所以應(yīng)降低影響睡眠的噪聲。

4.3降低噪音的建議

道路交通噪音是城市噪聲的主要來(lái)源，控制主要有三方面：降低聲源的輻射噪音、控制噪音傳播途徑、保護(hù)噪音受害者[13]。降低聲源輻射噪音的方法主要有使用低噪聲車輛、鋪平整路面降低輪胎噪音、控制車流車速等；控制噪音傳播途徑的方法主要有種植高大樹(shù)木遮擋噪音、隔離帶種草地吸收噪音、道路兩側(cè)安裝隔音屏障等；保護(hù)噪音受害者的方法主要是住宅增加隔音，如安裝隔音的窗戶。

以上這些道路交通噪音降低的方法中，比較容易實(shí)現(xiàn)的，我認(rèn)為是控制道路的車流車速。夏季的夜晚，卡車通過(guò)的噪音特別大，應(yīng)通過(guò)交通管理，對(duì)這些大型車輛限行。另外，道路限速能控制車速降低噪音。

我認(rèn)為，為了降低夏季馬路噪聲的干擾，提高居民睡眠質(zhì)量，可以增加一種交通管理措施，即夏季臨住宅區(qū)的道路限速應(yīng)比冬季更加嚴(yán)格，馬路上車輛速度降下來(lái)了，噪音也會(huì)相應(yīng)降低。目前我們城市車輛的限速是不分冬夏季的，為了降低夏季較冬季更大的噪音影響，建議夏季（6-9月）將限速較其它季節(jié)降低10公里/小時(shí)。

5結(jié)論

馬路交通噪聲冬夏有別，夏季噪音大些，主要是冬夏垂直溫度變化不同造成聲音傳播彎折不同引起的。噪音影響人的生活，減少深睡眠時(shí)間，相當(dāng)于縮短人的生命。夏季臨住宅區(qū)的道路限速比冬季應(yīng)更加嚴(yán)格，降低車速，降低噪聲。

參考文獻(xiàn)

[1] 百度百科，https：//baike.baidu.com/item/噪音/4824，噪音

[2] 百度百科，https：//baike.baidu.com/item/噪聲污染//1920474？fr=aladdin，噪聲污染

[3] 網(wǎng)易新聞，http：//discovery.163.com/special/noisepollution/，噪聲污染比你想象的嚴(yán)重

[4] 百度百科，https：//baike.baidu.com/item/環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn)

[5] 知乎，https：//www.zhihu.com/question/21325252，汽車行駛的噪音主要來(lái)源是什么？

[6] 知乎，https：//www.zhihu.com/question/51145435/answer/124363323，溫度對(duì)聲音傳播的影響

[7] 百度文庫(kù)，https：//wenku.baidu.com/view/75d4512fed630b1c59eeb547.html，大氣溫度垂直分布規(guī)律及原因

[8] 百度知道，https：//zhidao.baidu.com/question/1639422897499985780.htm，為什么北方冬季晴朗夜晚易出現(xiàn)逆溫

[9] 百度百科，https：//baike.baidu.com/item/逆溫/521701？fr=aladdin，逆溫

[10] 道客巴巴，http：//www.doc88.com/p-8082755081156.html，蔣從雙，吳瑞，戶文成，溫度梯度對(duì)戶外聲傳播影響的實(shí)驗(yàn)研究

[11] 愛(ài)奇藝，http：//www.iqiyi.com/v_19rrexp2cw.html，清華大學(xué)教授帶你體驗(yàn)零分貝睡眠實(shí)驗(yàn)。

[12] 百度百科，https：//baike.baidu.com/item/深睡眠和淺睡眠/15611169？fr=aladdin，深睡眠和淺睡眠

[13] 百度百科，https：//baike.baidu.com/item/交通噪聲控制/20805905？fr=aladdin，交通噪聲控制