文章來源：維也納聲學 時間：2024-09-23
辦公空間的聲環境研究
維也納聲學 郎宇福
摘要：目前，隨著辦公空間使用率的增加，人們對辦公空間的環境要求越來越高，尤其是辦公空間聲環境。健康舒適的聲環境有利于提高辦公人員的工作效率，有助于其身心健康。本文首先詳細闡述了不健康的辦公空間聲環境對辦公人員的危害，其次介紹了辦公空間聲環境的設計指標，最后分別對獨立辦公空間與開敞式辦公空間的聲學處理進行了詳細的分析。旨在為辦公空間的聲環境營造提供參考依據。
關鍵詞：AGG無縫吸聲 辦公空間，聲環境，聲學處理
1. 引言
辦公空間是集辦公、會議、走廊等功能于一身的辦公區域，一般由接待區、會議室、（總）經理辦公室、財務室、員工辦公室等空間組成。多種分類標準下各有不同，按業務性質可分為：行政辦公空間、商業辦公空間、綜合性辦公空間等；按布局可分為：單間式辦公空間、單元型辦公空間、公寓型辦公空間、開敞式辦公空間（開放式辦公空間）、景觀辦公空間等；按功能可分為員工辦公室、老板/經理辦公室、會議室、財務室、檔案室等。隨著辦公空間使用率的增加，人們對辦公空間環境的要求也越來越高。其中，聲環境已經受到了廣泛的關注。
辦公空間是辦公人員日常辦公生活的空間，在不健康的聲環境中辦公，對辦公人員的工作效率會有或多或少的影響，對其身心健康也會造成不同程度的傷害。辦公空間的工作人員多為知識工作者，其腦力工作的性質就要求工作人員需要集中精力地思考，并將成果以文本等形式輸出。因此，辦公空間內不能有過多的干擾，否則會分散工作人員的注意力，影響其工作效率。不健康的辦公空間聲環境經常是由于噪聲過大，對該環境中辦公人員的生理與心理產生危害。處于噪聲環境中的工作人員，易產生疲倦、注意力分散、情緒低落等狀況，影響其工作效率；若長期處于噪聲環境中辦公，工作人員甚至會出現頭疼、記憶力減退、失眠等精神障礙，進而引發身體健康問題，易出現心腦血管疾病、聽力減退、內分泌失調等，女性還可能出現月經紊亂、流產率增加等狀況。因此，為了給辦公人員營造良好的聲環境，提高其工作效率及保密性，本文針對辦公空間聲環境的設計指標以及如何營造良好的聲環境進行了詳細的研究。
2. 辦公空間聲環境的設計指標
辦公空間的聲環境是指辦公使用空間內的聲學環境，需要對背景噪聲、混響時間、語言清晰度和語言私密性進行控制。降低辦公空間的噪聲，將室內背景噪聲嚴格控制在適宜的范圍內，是辦公空間聲環境設計的主要任務。
對于辦公空間來說，聲學環境以人的良好感受為主。目前，針對使用者和辦公建筑聲環境的關系，已有很多專家、學者、工程人員作出大量研究；為規范、營造綠色健康的辦公空間聲環境，國家、行業制定了相關標準對辦公建筑聲環境要求進行規定。
2.1 背景噪聲
國家為防治噪聲污染，保障城鄉居民正常生活、工作和學習聲環境質量而制定的《聲環境質量標準》GB 3096 - 2008中規定：以居民住宅、醫療衛生、文化體育、科研設計行政辦公為主要功能的1類聲環境功能區需要保持安靜，晝間環境噪聲限值為55dB，夜間環境噪聲限值為45dB。
辦公建筑內辦公空間主要分為辦公室、會議室，常用單人辦公室、多人辦公室、電視電話會議室、普通會議室內噪聲級限值如下：
房間名稱 | 允許噪聲級（A聲級，dB） | |
高要求標準 | 低限標準 | |
單人辦公室 | ≤35 | ≤40 |
多人辦公室 | ≤40 | ≤45 |
電視電話會議室 | ≤35 | ≤40 |
普通會議室 | ≤40 | ≤45 |
當辦公空間的噪聲值超過低限標準，則該環境受到了噪聲污染，聲環境處于不健康狀態，需要對其進行噪聲治理。
2.2 隔聲性能
辦公建筑是人流比較集中的建筑類型，宜與公共交通有便捷的聯系。為便于辦公建筑的使用者選擇公共交通工具出行，在選址于場地規劃中非常重視辦公建筑與公共交通站點的有機聯系，因此多數辦公建筑多靠近交通干道，人流較多，較為嘈雜。保證各個獨立辦公空間的噪聲級較低，語言私密性較好；需要確保辦公室、會議室等空間的整體隔聲性能，對辦公室、會議室的隔墻、樓板、外墻、外窗的空氣聲隔聲性能及辦公室、會議室頂部樓板的撞擊聲隔聲性能進行規范。
1、辦公室、會議室隔墻、樓板的空氣聲隔聲標準
表1
注：該表摘自《民用建筑隔聲設計規范》GB 50118—2010
2、辦公室、會議室與相鄰房間之間的空氣聲隔聲標準
表2
注：該表摘自《民用建筑隔聲設計規范》GB 50118—2010
3、辦公室、會議室的外墻、外窗（包括未封閉陽臺的門）和門的空氣聲隔聲標準
表3
注：該表摘自《民用建筑隔聲設計規范》GB 50118—2010
4、辦公室、會議室頂部樓板的撞擊聲隔聲標準
表4
注：該表摘自《民用建筑隔聲設計規范》GB 50118—2010
2.3混響時間
建筑聲學的理論中，混響時間和語言清晰度具有一定的聯系。同一建筑空間內，混響時間較長，后期反射聲過多，則語言清晰度會大幅度降低。在舉行會議或宣布重要事情時，會使聽眾的聽聞模糊不清，很容易錯過重要信息，同時會影響到發言人和聽眾的情緒，以至于事情效果遠不如預期。相反，混響時間較短，雖然語言清晰度較高，但聲音聽起來干澀，使聽眾過早的失去聽聞的興趣，也會影響最終會議或事情宣布的效果。當然，語言清晰度的影響因素不僅僅只是混響時間，還有噪聲、回聲、聲染色等。由此可見，語言清晰度對辦公空間而言是非常重要的。
混響時間與辦公空間語言清晰度有關。恰當的混響時間可以使室內說話聲清晰、自然，可以增強會議、談話效果，提高工作效率，節省大量時間。電話、電話會議室及普通會議室空場500Hz～1000Hz的混響時間：
表5
房間名稱 | 房間容積（m3） | 空場500Hz～1000Hz混響時間（s） |
電視、電話會議室 | ≤200 | ≤0.6 |
普通會議室 | ≤200 | ≤0.8 |
注：該表摘自《民用建筑隔聲設計規范》GB 50118—2010
一般認為辦公室混響時間隨建筑不同容積而變化，但應該注意的是當辦公空間容積過小時，混響時間不宜再降低，當辦公空間容積過大時，混響時間不宜繼續增大。筆者認為常見辦公空間的的混響時間0.5～1.0s為宜。
2.4 語言私密性
語言私密性是指由于辦公人員獨立的工作內容和特定的工作方式，需要處于免打擾的環境中，并保證其語言的私密性；單間辦公室對于語言私密性的保護很有優勢。語言私密度要求兩個毗鄰工作區之間的語句可懂度降低到最小限度，同時要求最大限度地免除由噪聲干擾而使工作人員產生的煩惱。在兩個工作區之間，保證語言私密性的最低標準是，語言聲允許被聽到，但不能完全被聽懂。目前，越來越多的辦公空間采用開敞式辦公室的布局，這種辦公室由敞開的大空間與封閉的小空間相結合，便于提高室內各工作區之間的文件傳遞效率，但是處于這種辦公環境下的工作人員則常常抱怨工作時缺乏語言私密性，經常被毗鄰區域清晰的交談聲分散注意力，自己的工作談話也經常被毗鄰區域的人清楚地聽到，并且還會互相打擾，導致工作效率低。因此，開敞式辦公室的語言私密性設計是室內聲環境設計的重點之一。
不健康的辦公空間聲環境對人的身心健康有非常大的影響，為了保證辦公人員在健康的聲環境中舒心地工作，需要對辦公空間進行合理的聲學處理和改造。
3. 營造良好的聲環境
辦公空間的背景噪聲、混響時間以及語言私密性，是決定辦公空間聲環境是否良好的幾個重要指標。從大多數城市辦公樓與寫字樓的建造位置來看，通常辦公空間的噪聲來源有內部噪聲和外部傳入噪聲兩種。內部噪聲主要是室內交談、電話鈴、辦公活動等產生的噪聲及各類電氣設備運行時產生的噪聲。外部傳入噪聲主要來自交通噪聲、室外生活噪聲等。本文將針對獨立辦公空間和開敞式辦公空間的共性和個性，詳細闡述如何為辦公空間營造良好的聲環境。
3.1 獨立辦公空間的聲學處理
通常，經理辦公室、財務室、會議室等專用辦公空間均會隔離出獨立的辦公空間。此類辦公空間由于獨立于整體辦公場所中，語言私密性較好，因此，應當注意其室內背景噪聲的控制。
如果不是已經形成格局的辦公建筑，對辦公空間的噪聲控制首先要在建筑總體布局上避免噪聲對噪聲敏感區的干擾。
1、辦公建筑的總體布局，應利用對噪聲不敏感的建筑物或辦公建筑中的輔助用房遮擋噪聲源，減少噪聲對辦公用房的影響。
2、辦公建筑的設計，應避免將辦公室、會議室與有明顯噪聲源的房間相鄰布置；辦公室及會議室上部（樓層）不得布置產生高噪聲（含設備、活動）的房間。
3、走道兩側布置辦公室時，相對房間的門宜錯開設置。
辦公建筑總體布局已定的情況下，就應該著重考慮建筑的維護結構在外部大環境下的所需隔聲性能。面臨城市干道及戶外其他高噪聲環境的辦公室及會議室，應依據室外環境噪聲狀況及所確定的允許噪聲級，設計具有相應隔聲性能的建筑圍護結構（包括墻體、窗、門等各部件）。如果辦公建筑中采用單層密實均勻結構隔聲構造（如單層混凝土墻體），可根據公式（1）（2）估算相應的隔聲量。雙層密實結構的隔聲量計算及空氣層作用的附加隔聲量可查閱相關專業書籍。
除此之外，也要采取一定措施避免建筑內部結構的噪聲傳遞，針對隔墻、管道等內部設施的噪聲傳遞可以有以下控制方法：
1、相鄰辦公室之間的隔墻應延伸到吊頂棚高度以上，并與承重樓板連接，不留縫隙。
2、辦公室、會議室的墻體或樓板因孔洞、縫隙、連接等原因導致隔聲性能降低時，應采取下列措施：
（1）管線穿過樓板或墻體時，孔洞周邊應采取密封隔聲措施。
（2）固定于墻面引起噪聲的管道構件，應采取隔振措施。采用隔振吊架、隔振支撐、軟接頭、連接部位的隔振施工等措施 ，防止通過風道和水管傳播的固體噪聲。
（3）辦公室、會議室隔墻中的電氣插座、配電箱或嵌入墻內對墻體構造損傷的配套構件，在背對背設置時應相互錯開位置，并應對所開的洞（槽）有相應的隔聲封堵措施。
（4）對分室墻上的施工洞口或剪力墻抗震設計所開洞口的封堵，應采用滿足分室墻隔聲要求的材料和構造。
（5）幕墻與辦公室、會議室隔墻及樓板連接時，應采用符合分室墻隔聲要求的構造，并應采取防止相互串聲的封堵隔聲措施。
3、辦公室、會議室內的空調系統風口采用低噪聲型送風口與回風口，對風口位置、風井、風速等進行優化以避免送風口與回風口產生的噪聲，或使用低噪聲空調室內機、風機盤管、排氣扇等；采用消聲器、消聲彎頭、消聲軟管，或優化管道位置等措施，消除通過風道傳播的噪聲。
為控制室內混響并且降低本室內產生噪聲，一般對其的采取吸聲處理，主要方式是在頂面或墻面合理布置吸聲材料，建議采用AGG無縫吸聲聚砂板，該AGG吸聲系統吸聲系數可調，并且可做到無縫處理。較大辦公室的頂棚宜結合裝修使用吸聲系數0.40左右（降噪系數（NRC）不小于0.40）的吸聲材料，會議室的墻面和頂棚宜結合裝修選用吸聲系數0.40左右（降噪系數（NRC）不小于0.40）的吸聲材料。混響時間與吸聲系數、房間參數的關系為：
房間尺度較大的情況，還須考慮聲波傳播過程中空氣對高頻聲音的吸收作用。如果要求美觀裝飾效果，建議使用AGG無縫聚砂吸聲系統，吸聲性能較高，不僅可以達到控制背景噪聲的目的，而且具有良好的簡約、時尚的裝飾風格。
3.2 開敞辦公空間的聲學處理
開敞式辦公室是現代辦公空間布局的主流。此類辦公空間除需要獨立辦公空間所述的降噪處理外，還需要著重考慮語言私密性的營造，主要的聲學處理方式是設置隔聲屏障、聲景觀掩蔽或電子聲掩蔽系統。
一般來說，開敞式辦公空間各個工作區由屏障分隔開，提高分隔工作區屏障的隔聲性能是增加語言私密度的關鍵。屏障的隔聲性能首先取決于本身的構造，其次是它的高度、寬度和形式。開敞式辦公空間內的屏障可結合平面布局和隔聲要求而專門定制，而大多數是利用文件柜、工作桌和室內陳設做為屏障。一般而言，屏障的高度應低于2m，寬度約為1.8m。此類布局，由于聲波衍射作用，使毗鄰工作區的聲衰減受到很大的影響。大量現場測定的結果表明它不大于20dB。因此，屏障本身的隔聲量需要控制在25dB左右。為了避免頂棚和地面的前次反射聲對毗鄰區域的影響，應配合頂棚和地面的吸聲處理，頂棚使用AGG聚砂吸聲板吸聲處理，在地面鋪設地毯。
雖然通過獨立辦公空間思維建聲處理方法后，能夠很好控制室內背景噪聲混響時間，提高語言清晰度，但是對語言私密性的要求還不夠。在規定的背景噪聲條件下，如果總噪聲級超過57dB，就須提高嗓音以抵消背景噪聲。因此，我們就要在辦公空間內引進聲景觀掩蔽和電子聲掩蔽系統。
聲景觀掩蔽是指用聲景對辦公空間聲環境進行調節，例如：在辦公區域適當位置播放輕音樂或者擺放魚缸，輕音樂常會帶有鳥叫聲、古箏曲等，輕音樂的自然聲和魚缸的水流聲能夠達到聲音掩蔽的效果，并且工作人員在工作時能有更舒適、自然的感覺，能夠集中精力工作。
電子聲掩蔽系統是控制背景噪聲的一種手段，該系統是用隱藏在吸聲吊頂上面的揚聲器發出均勻分布的背景噪聲。其結果是既能對工作區之間的語言聲起到干擾作用，而又不會引起人們的注意。電子聲掩蔽系統的重要特性包括：頻率成分、聲級、覆蓋均勻度和突出感。人們在用語言進行交流時，清晰度成分主要在250Hz - 400Hz頻率范圍內（最主要在1000Hz - 2000Hz范圍內）。由于電子聲掩蔽的目的是掩蔽語言信號，所以，它應該由250Hz - 4000Hz頻率范圍內的聲能組成。
如果背景噪聲太低，則不足以保證毗鄰工作區之間的語言私密度；反之，如果背景噪聲太高，就會引起人們的煩惱，而合適的背景噪聲的范圍很小。在中心頻率為1000Hz的倍頻帶內，聲壓級在35 - 40dB之間。掩蔽聲在整個空間內都應該均勻分布，以盡量避免人們注意到頂棚上的揚聲器。因為人耳能很敏感地察覺到聲級的微小變化，所以掩蔽聲的不均勻度應小于±1.5dB。
掩蔽揚聲器的標準安裝方法是將它放在一個填滿玻璃棉的盒子里，并將其安裝在聲學頂棚上。揚聲器的方向朝上，這樣可以使從揚聲器發出的掩蔽聲在吊頂上面的靜壓空間內均勻地混合后，再通過頂棚傳至下面的辦公空間內。對于頻譜、聲級、均勻度和不相干性來說，揚聲器的位置和方向都是很重要的。
4. 結語
本文闡述的建聲手段，通過使用AGG聚砂吸聲材料有效控制室內混響時間，通過辦公建筑的總體規劃和隔聲有利的對背景噪聲進行控制，提高了語言清晰度，使辦公室、會議室內環境更加安靜舒適，談話自然、順暢，聲音清晰悅耳，不僅能夠提高人員工作效率，更能維護工作人員正常辦公時的身心健康。同時，通過各獨立房間的適當布局、開敞辦公區聲屏障的設置，或采用電子聲掩蔽系統，很大程度的提高了語言私密性，包括同一辦公建筑內相鄰辦公空間的私密性，相對辦公空間的私密性，及開敞辦公區臨近辦公格的私密性，達到被動性“非禮勿聽”的聲環境效果。從而極大地改善辦公空間的聲環境，營造更好的工作環境！
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