优化设计：城市中心3D噪声地图与空间形态耦合机理

组团式的空间形态是居住社区常见的空间组织模式，其组织特点是在小区中若干建筑为一组形成一个基本组团单元，再将各个组团空间进行组织形成完整的街区空间。在新街口中心区内有较多的居住街区采用这类空间组织形式，典型案例包括香铺营小区和淮海新村等街区。

案例1——香铺营小区

街区位于新街口中心区中部，地块形状为方形，街区用地规模为3.13 hm2，建筑密度为44.3%，容积率为2.24，街区平均高度为18 m，街区主要用地职能包括商业用地、旅馆业用地和居住用地。街区周边与4条城市道路相邻，但多为城市支路，西侧洪武北路为城市次干路，实测昼间车流量为1 600辆/h，重型车比为9%，北侧红庙、南侧石婆婆庵、东侧网巾市均为进入居住社区的城市支路，车流量较小。案例街区为多层高密度居住小区，其基本单元由一L形居住建筑与板式居住建筑组成，组团单元北侧与西侧呈L形围合，南侧与东侧形成进入街区内部的小开口，组团内建筑间距为20 m，组团与组团并列排布形成街区空间，组团间形成平直的巷道空间。表4-14显示了软件模拟的香铺营街区平面声压级等值线图，图4-14为其三维噪声图。在街区总体层面，数据统计得出街区空间平均声压级（Lavg）为49.33 dB，达到了0类声环境功能区的噪声限值要求，街区空间背景声压级（L90）为32.8 dB，说明居住小区内部有较多的宁静空间。街区的组团空间组织模式使整个街区形成了外围沿街空间、组团间巷道空间和组团内空间等多个不同层次的空间，在各类空间布置测点分析声压级水平。外围沿街空间方面，位于次干路一侧的测点A声压级数据为72 dB，而位于内部支路的测点B、C、D声压级数据分别为59 dB、64 dB和59 dB，可见西侧城市次干路为街区主要道路交通噪声来源，街区西侧界面的空间处理尤为关键。如图所示，三个组团居住单元以L形建筑的外边正对道路并列排布，组团间留出两条通道空间，组团间通道正对道路，没有围合处理，通道空间内的测点E距道路红线40 m，测点声压级数据为55 dB，噪声降低幅度不大，从组团的开口处向东北方向直线区域受直达声影响，噪声声压级为50 dB左右，测点F位于沿街组团空间中直达声受阻挡的建筑背面区域，其声压级数据为33 dB，有明显的降低。位于里侧的组团内部空间的测点G、I的声压级数据为32 dB与39 dB，里侧组团单元将开口朝向街道布局，作为小区入口。案例组团布置的一个问题在于组团的L形建筑在角部为斜边造型，在沿主要道路布局时留有较大的开口，且开口与相邻的组团开口恰好形成连续的通道空间，使交通噪声较多地进入了组团内部。从街区东西向剖面也可看出沿街组团内部有一个声压级突然升高的区域，是直达声进入组团内造成的。

表4-14　香铺营街区声环境分布图

*资料来源：作者自绘

图4-14　香铺营小区三维噪声分布图

*资料来源：作者自绘

案例2——淮海新村

淮海新村地块位于新街口中心区小四环东南侧，地块形状为方形，地块用地规模为2.03 hm2，建筑密度为39.4%，容积率为2.29，地块平均高度为20 m，主要用地职能包括商办混合用地和居住用地。街区周边与3条城市道路相邻，临近中心区核心区时其周边有着较大的交通流量，南侧户部街为城市次干路，实测昼间车流量为1 200辆/h，重型车比为10%，北侧淮海路与西侧抄纸巷为城市支路，车流量约300辆/h。

案例街区为多层高密度居住小区，根据它的平面图与轴测图可得，其组团布局是由南北朝向的较长的建筑体量与东西方向的短建筑体量组成风车型的围合单元形态，在四个方向形成开口，一个单元的部分区块还可以作为另一个单元的组成部分进行连续拼接，街区内共形成了四个这样的组团空间。表4-15显示了软件模拟的淮海新村街区平面声压级等值线图，图4-15为其噪声分布图。在街区总体层面，数据统计得出街区空间平均声压级（Lavg）为50.38 dB，略高于0类声环境功能区的噪声限值要求，街区空间背景声压级（L90）为33.7 dB，说明居住小区内部有较多的宁静空间。建筑的组合构成了街区多层次的外部空间，在各类空间布置测点分析声压级水平。外围沿街空间方面，位于南侧次干路一侧的测点A声压级数据为70 dB，西侧与北侧支路旁的测点B、C声压级数据分别为60 dB和65 dB，南侧与北侧道路为街区主要道路交通噪声源。在主要噪声源界面的空间处理上，南侧布置有两个组团，留出了3个开口空间，其中一个为小区入口，有较多噪声直达声进入组团内部，形成占内部空间三分之一的影响区域，处在影响区域中的测点D、E其声压级数据为50 dB和55 dB，从街区南北向的剖面也能看出沿街组团内部空间声压级明显较高，而影响区域外的组团空间多处于建筑背面的遮挡区域，测点F的声压级数据为35 dB，比影响区域降低了15～20 dB，可见沿街面的处理的重要性。在支路沿街的组团内部受外界影响较小，测点G声压级数据为47 dB，位于街区中心的测点H处于街区最宁静的区域，声压级数据为33 dB。总的来看，风车形的组团形态存在开口较多的问题，在主要交通噪声沿街面上的防噪效果不如行列式布局。

表4-15　淮海新村街区声环境分布图

*资料来源：作者自绘

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图4-15　淮海新村街区三维噪声分布图

*资料来源：作者自绘

综合两个空间形态和周边环境略有不同的案例可以得出该类街区空间形态与声环境的一些分析结论：

【结论13】居住组团单元的排布应注意组团间位置的交错，避免在组团间形成直线通道，减少道路交通直达声的进入。

【结论14】沿街布置居住组团时，将组团围合度最高的一面朝向街道摆放可优化组团内声环境，组团沿街面可局部变形，用裙房等方式减少交通噪声的进入。

小结：将中强度街区各个案例的空间形态数据与声环境数据进行横向比较展开分析。在基本空间形态指标方面，案例街区的规模变化多数集中在2～3 hm2左右，也存在1 hm2和5 hm2这类数值变化较大的。开发强度方面，街区容积率大体接近，在2～3之间。建筑密度方面则有所差别，半围合广场式案例街区由于广场空间的存在建筑密度偏小，在20%左右，高围合组团式案例街区则整体偏高，在40%以上。

这些开发强度相近的街区由于空间形态和交通要素的影响其噪声环境有着不同的分布特点。表4-16为各案例街区指标数据，图4-16显示了各个案例街区四项空间统计声压级的数值。从总体上来看，中强度街区的空间统计声压级的数值区间被拉大了，与高强度开发街区相比，街区噪声的高峰值与低谷值的差距更大，声环境的层次更加丰富。各案例中代表街区外围高峰噪声值的L10数值较为接近，均在70 dB左右；对于反映街区平均噪声水平的街区平均声压级Lavg和统计声压级L50，不同类型的街区呈现出不同的数值表现，广场式街区数值偏高，在60 dB左右，行列式街区和组团式街区等数值则在50 dB左右，同时也可以发现这一平均数值与街区密度基本呈负相关的关系；空间背景声压级方面，半围合广场式的案例街区数值偏高，这是街区缺少围合且开敞空间多的原因导致，高围合组团式的街区数值均在30 dB左右，说明内部空间的声压级降低幅度较大。综合各项案例，可以看出广场式街区作为城市重要的公共空间必不可少，但其大空间形态是不利于声环境优化的，这类街区的声环境优化主要依靠调整广场与周边建筑和道路的布局关系来完成，而同为居住类街区的案例，组团式的形态比行列式表现出了更好的防噪能力，可为同类型街区的声环境优化提供参考意见。

表4-16　中强度案例街区指标数据表

续表4-16

*资料来源：作者自制

图4-16　中强度街区案例声环境指标分布图

*资料来源：作者自绘