居住型街区空间形态与声环境耦合关系及设计方法研究

The quality of acoustic environment is one of the important factors that affect the quality of human settlement environment. Discussing the optimization method of acoustic environment from the perspective of spatial form has become a common concern of disciplines such as urban physical environment, architecture and urban planning. Many studies have revealed that the spatial form of residential blocks have notable influence on the acoustic environment of the block. However, few studies investigate the coupling relation between them and the reasonable threshold of spatial form parameters. The urban block form characterized by "small-size block and high-density road network" has become an effective mode to solve urban traffic problems, but it may reduce the quality of the acoustic environment. Computer simulation, field measurement and statistical analysis are used to study the spatial form characteristics of residential blocks from three aspects: road network morphology, neighborhood block scale and architectural texture. The mechanism between the spatial form and the acoustic environment will be revealed, the model of coupling relation will be established, and a reasonable parameter threshold will be determined. It provides a tool for forecasting and diagnosing the acoustic environment of residential blocks, provides scientific basis for determining the road network morphology, the standard of neighborhood division and the layout of buildings and open spaces in residential blocks, and promotes the formation and development of the planning and design method of residential blocks based on the optimization of acoustic environment.

声环境是影响人居环境品质的重要因素之一，从空间形态层面探讨声环境的优化方法是城市物理环境、建筑、规划学科共同关注的问题。众多研究表明，居住型街区的空间形态是影响街区声环境的重要因素，但鲜有研究深入探讨两者耦合关系及空间形态参数的合理阈值。以“小街区、密路网”为特征的街区制虽然已成为解决城市交通问题的有效模式，但可能引起街区声环境品质的降低。本课题采用计算机模拟、实测和统计学分析等方法，从路网形态、街坊尺度、建筑肌理三个层面入手，研究居住型街区的空间形态特征，揭示其对声环境的作用机制，建立其与声环境耦合关系模型并确定参数阈值，为街区声环境预测和诊断提供工具，为科学确定居住型街区路网形态、街坊划分标准和建筑及开放空间布局提供依据，推动基于声环境优化的居住型街区规划设计方法的形成和发展。

长期暴露于噪声中可能导致公共健康问题，所以应该创造健康、高品质的城市声环境。影响城市声环境品质的要素包括声学参数、环境细节和个人主观反应，其中，噪声暴露水平是长久以来制定噪声评价标准的核心参数，而街区的空间形态即其尺度和布局直接决定了噪声暴露水平分布。居住型街区比城市其它区域拥有更多的人口密度和建设密度，道路交通噪声是其主要噪声源，所以本研究试图在街区尺度缓解噪声问题、改善声环境。 .首先，从街区的空间形态参数入手，界定街区制模式下居住型街区的研究对象及范围，将空间形态参数归纳为路网形态、街坊尺度和建筑肌理三类，进而对街区制模式下国内外300个城市居住型街区案例的空间形态数据进行收集。其次，在数据分析的基础上制定街区研究单元内街坊及道路的布局原则，并据此建立了246个街区研究单元，通过SoundPLAN 软件进行声环境模拟，得到每个研究单元的噪声暴露水平分布情况，发现在不改变街区外部交通条件的情况下，大街区的声环境总体上优于“小街区、密路网”的形式。随后在街区研究单元内进行建筑布局，获得了100个建筑形态布局各异的街区模型并进行声环境模拟，根据模拟结果明确了街区空间形态因子与声环境的联动变化关系，提取出9项影响声环境的形态布局因子，进而形成居住型街区空间形态与声环境耦合关系模型，以便快速、直观地掌握不同设计方案中的街区声环境情况，起到辅助、优化设计的作用。最后，基于上述研究成果从改善空间形态参数以及提升声景感知层面提出以优化声环境为目标的可实施、可推广的居住型街区规划设计方法，为从声环境优化到规划设计方法的转译研究提供新的思路和具体技术方法。