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发布日期:2022-05-11 来源: 未知 阅读量()
原标题:上海中心城区公共空间的声景感知评估及其精准治理研究 许晓青 王瑾 蒲宝婧 葛天任 张玮晨 洪晓丹 时代建筑2022年第1期
在“建成环境声景感知”专题中,佟欢、康健从声环境视角,基于时空大数据分析,在不同规划尺度上研究城市形态与健康的关系;苗畅、孟琪从行为模式视角出发,分析了参与式行为和非参与式行为下城市开放空间中声景的差异;许晓青、王瑾、蒲宝婧等对上海中心城区公共空间的声景感知进行分析与评估,提出上海城市公共空间声环境的精准治理建议。
声环境的改善、声舒适的营造对于上海建设卓越的全球城市具有极为重要的意义。在城市噪声污染问题受到广泛关注的背景下,良好的城市声环境有助于城市品质、城市身份认同感的提升。上海作为中国最重要的全球性开放的超大规模城市之一,人口密度高(3 810人/km²),其城市公共空间成为营造良好声环境、提升城市品质的重要载体。
[7-9]、社会学指标(访问目的、行为、文化背景等社会信息)[10-12]、环境指标(视觉、功能、建筑空间、景观格局等环境特征)[13-14]等综合维度来探究声景感知的影响因素。其中,国外对城市公共空间声景感知的研究较为完善,研究范围多集中于单一类型的城市用地[8,11],部分研究范围跨越多个国家、城市[7,12],由于高密度超大城市的人口、规模增加了数据采集的难度,因此城市公共空间声景感知研究对于空间的整体特征和分布情况研究较少[9]。2 研究方法
2.1 研究对象与分析技术上海中心城区的声环境问题较为突出,因此我们首先以上海中心城区为研究范围开展调查评估。上海中心城区面积约664 km²,规划常住人口规模约1 100 万人,包含黄浦区、徐汇区、长宁区、静安区、普陀区、虹口区、杨浦区以及浦东新区的外环内城区八个行政区。研究选取研究范围内的城市公共空间作为声环境分析对象
对声音感知的测量分析,我们借助声音感知App,即“噪声计”[15-16]来开展上海声环境感知评价现场调查。声环境感知的评估分析技术目前已经较为成熟,通过装载手机软件并培训调查员,对调研对象进行充分访谈并记录相关测量值,已经成为较为通行的分析方法。研究中,我们控制了调研访谈对象在性别与年龄上的差异度,保证均匀覆盖。
2.2 研究路径与数据采集2021年3月至5月(9:00—18:00),我们在上海中心城区进行了城市各种声环境背景下的城市声景评价调查。本次研究共收集320份数据,平均每个区40份,共覆盖32个街道;选取绿地与广场、居住区、商业区、道路与交通设施、公共管理与服务、物流仓储用地,共6类空间类型;通过Arcgis 10.6分析,对声级、感知指标进行空间插值,得到其空间分布特征。具体研究路径如图所示(见图2)。
3.1 上海中心城区声环境及其感知现状首先,在对研究数据进行分析的基础上,我们发现,与各行政区的声景感知相比,不同空间类型的声景感知具有更加显著的特征差异,因此,城市空间声景总体特征以不同公共空间类型进行详细探究。原因有两个方面:一是目前的调研数据数量不足以表征各区的声景感知;二是各个空间类型决定了其空间氛围,对声景感知的影响最为直接。
声环境包括声音要素及其影响的环境要素两个部分。研究发现,城市公共空间声压级在不同类型城市空间中存在显著差异。各空间类型声压级大小(见表1)排序依次是:道路与交通>商业区>物流仓储>公共管理与服务>绿地与广场>居住区。
各空间类型的声级平均值可代表该类型空间的声音水平(即声级特征)。研究依据声级平均值将空间类型分为四个类别:居住区为一类(61.48 dBA),公共管理与服务、绿地与广场为二类(64.255 dBA),商业区、物流仓储为三类(67.045 dBA),道路与交通为四类(68.20 dBA)。
与上海声环境功能区划对比(见表2),上海城市空间实测声级在同属于2类声级管控的各类用地中存在显著差异,且居住区(49.1%)、道路与交通(93.8%)、商业区(81.8%)、公共管理与服务(66.7%)、绿地与广场(73.4%)部分测点未达到功能区划的管控目标(60 dBA)。这表明功能区划的理想状态与现实存在差距,政策制定缺乏弹性。在城市更新、存量规划的背景下,各类用地的声环境管控单一,管理精度未能跟上城市发展。
[17]。例如,即使某个空间类型的视觉环境符合该空间性质,不当的声景可能会使整个环境不协调。因此,本研究将协调度纳入声景感知指标。
由取样平均值可知,上海中心城区声环境感知的总体特点为协调、不舒适(见表3)。这说明居民对于声环境的协调度包容性更强。其原因可能由于在城市开放空间中,行为、社会、文化等多种因素决定着人们的偏好和敏感性[1]。除此之外,访问动机和停留时间也是影响声景感知个人偏好、总体偏好的重要因素
[10]。表3. 各空间类型感知特征从空间类型上看,不同类型的城市空间对于声感知中的协调度都认为较好(p>0.05),所有空间类型都协调。舒适度因空间类型不同,评价存在显著差异(p<0.01)。可见不同类型的城市空间具有不同的感知特征。整体来看,居住区(R)、绿地与广场(G)的声景感知均处于正向评价,舒适度、协调度最高,感知良好。商业区(B)、公共管理与服务(A,主要包括行政、文化、教育、医疗、体育用地)声环境总体协调,但却不舒适。道路与交通设施(S)舒适度、协调度均处在最低水平。
[18-19],分别得到上海中心城区全域等效声压级分布图和舒适度、协调度空间分布图。以此,得以实证绘制上海中心城区各区域物理声环境和声环境感知状况并客观反映其阈值(见图3~图5)。
低声级-低感知空间舒适度和协调度评价均小于0,导致总体感知低。此类空间(n=51)的类型主要为物流仓储(1,n/n(M)=25.00%)、道路与交通(16,n/n(S)=18.39%)、绿地与广场(11,n/n(G)=17.74%)、居住区(8,n/n(R)=14.81%)、商业区(12,n/n(B)=14.81%)、公共管理与服务(3,n/n(A)=13.04%)(见表4)。物流仓储由于样本量少,数据无差异,不做深入分析。道路与交通的低声级-低感知空间占比最大,说明道路与交通空间虽然在如何降噪方面采取了措施,实现了低声级,但在如何提升人的愉悦度方面没有进一步的提升。
在低声级空间类型中,商业区(B)为协调度和舒适度均低的空间;舒适度最低的为公共管理与服务(A)。这些空间在声感知维度上存在较大问题,亟待提升。低声级-低感知的商业区(B)以商务、公用设施用地为主,附属场地多为后勤功能,后勤运输对空间的挤占、人群密度过低缺乏空间活力,都是可能导致低感知的原因。绿地与广场(G)由于种植层次单一、郁闭度过高(遮挡视线)或过低(空旷无遮挡)导致声环境感知评价低。因此,虽然声压级并不高,但视觉效果成为了影响感知的重要因素。低声级-低感知的居住区(R)以老旧小区为主,空间界面的老旧感和集约式用地导致绿化面积少,从而降低了声景感知,部分声源(如施工声、机器声)干扰大。道路与交通(S)多为街道高宽比不协调的道路(见图8)。
高声级-高感知空间的整体特点是声级较大,但协调度、舒适度都较高。在高声级-高感知空间中(n=48),空间类型主要为物流仓储(1,n/n(M)=25%)、公共管理与服务(5,n/n(A)=21.74%)、商业区(15,n/n(B)=18.52%)、居住区(9,n/n(R)=16.67%)、道路与交通(12,n/n(S)=13.79%)、绿地与广场(6,n/n(G)=9.68%)(见表5)。物流仓储用地由于样本量少,数据无差异,不做深入分析。公共管理与服务类的高声级-高感知空间占比最大,且舒适度最高。说明声级不是衡量城市空间品质的唯一标准。
上文基于公共空间类型,对近人尺度的空间特征进行了描述性分析。通过对比低声级-低感知空间和高声级-高感知空间发现,影响城市公共空间声景感知的环境要素主要包括声音、绿化、小品、空间等四个主要因素
[20-21](见图10)。其中,声音要素包括声源类型、声源可见性;绿化要素包括郁闭度、丰富度、绿视率;小品要素包括休憩小品、照明小品、装饰小品、服务小品;空间要素包括界面、尺度、功能。改善以上因素可以作为提升不同类型公共空间类型声景感知水平的基本设计策略。
[22],视觉环境的审美品质被认为是影响声景知觉的最重要因素。环境质量的感知取决于声环境与语境是否和谐,如场所空间氛围的营造
[23-27]。各类空间的主要影响要素不同,这些要素在环境中相互作用,通过影响声波的吸收和反射及空间氛围的营造共同影响声景感知,且其影响在以往研究中均得到证实[9,28-30]。除此之外,表面材料(如砖块、混凝土、玻璃窗、土壤等)可能会影响声音的混响和衰减[31]。4 结论与政策建议
4.1 上海中心城区公共空间的声景感知分析单纯以声学物理指标评判城市声环境品质具有局限性,必须加入公众的个体感知状况分析才能得出更为接近实际状况的结论,从而作为政策分析的基础。已有研究也证明,尝试将声景感知转化为规划语言,其实有助于推动城市声环境治理
首先,从实测声级来看,上海2类声环境功能区的实测声级在空间类型上存在显著差异,且均未达到功能区划的管控目标。这表明功能区划缺乏精细化管控,与实际声级存在错位。其次,从实测声感知情况看,居民对于声环境的协调度包容性更强。上海中心城区声环境感知的总体特点为响度大、不舒适、协调度较高。我们通过声环境-声感知区分了两类空间并发现:高声级-高感知区较为均匀地散布在上海各区,其中在长宁区分布面积最广,说明长宁区城市空间声环境感知水平相对最好。低声级-低感知的区域集中分布在普陀、黄浦、杨浦、浦东新区,少量散布在虹口、静安、徐汇、长宁,上述地区的声感知空间则有待进一步提升。
我们认为,影响城市公共空间的声景感知要素主要包括声音、绿化、小品、空间等四个主要因素。政府需要针对每一种公共空间类型,通过城市设计和绿地品质优化对声环境感知空间进行环境提升。尤其是针对公共管理与行政空间、商业空间、居住区、绿地和广场、道路交通等公共空间类型,通过提升规划、市民参与的城市设计有针对性地开展空间区隔、绿化密闭、混合功能等对策,能够精准有效地改善当前的声感知空间。
当然,城市空间声景质量的提升,不仅需要声环境的持续监测管控,更需要将声景感知纳入现有政策体系和规划绩效评估之中。尤其值得注意的是,在居住区的声景感知方面,我们发现在居住区的老旧程度与声景感知之间存在相关关系,这就牵涉到声感知公平性问题,需要得到政府部门的重视,相关研究仍有待进一步深入。
最后,更加精准地绘制声景地图并进行实时监控与对策改进,毫无疑问将成为城市规划者、管理者、决策者最有力的政策工具。尤其是基于多源大数据的分析也很有可能为今后的相关研究提供更好的分析基础和技术。展望未来,城市公共空间的声景感知与治理,将成为超大规模城市追求城市精细化治理和高水平城市空间品质的重要研究方向和政策重点。
(图表来源:图表均由作者提供,其中图1来源为《上海市声环境功能区划(2019年修订版)》,其余均为作者自摄、自绘)
① 0类声环境功能区:指康复疗养区等特别需要安静的区域。1类声环境功能区:指以居民住宅、医疗卫生、文化教育、科研设计、行政办公为主要功能,需要保持安静的区域。2类声环境功能区:指以商业金融、集市贸易为主要功能,或者居住、商业、工业混杂,需要维护住宅安静的区域。3类声环境功能区:指以工业生产、仓储物流为主要功能,需要防止工业噪声对周围环境产生严重影响的区域。4类声环境功能区:指交通干线两侧一定距离之内,需要防止交通噪声对周围环境产生严重影响的区域,包括4a类和4b类两种类型。4a类为高速公路、一级公路、二级公路、城市快速路、城市主干路、城市次干路、城市轨道交通(地面段)、内河航道两侧区域;4b类为铁路干线两侧区域。② 本文所指的公共空间包括商业空间、公共管理与服务空间、绿地广场空间、居住空间和物流仓储空间等。
[16] 李春明,张会. 城市声景观参与式感知客户端软件研制[J]. 环境科学与技术,2017:40(S2):264-268.
[21] 潘大伟. 重庆城市空间环境品质规划研究[D]. 重庆:重庆大学,2016.
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期可持续开放街区许晓青、王瑾、蒲宝婧、葛天任、 张玮晨、洪晓丹《上海中心城区公共空间的声景感知评估及其精准治理研究》,未经允许,不得转载。作者单位:同济大学、上海市环境科学研究院
作者简介:许晓青,女,同济大学建筑与城市规划学院 助理教授,清华大学 博士;王瑾,女,同济大学建筑与城市规划学院 硕士研究生;蒲宝婧,女,同济大学建筑与城市规划学院 硕士研究生;葛天任(通讯作者),男,同济大学政治与国际关系学院 副教授,清华大学社会学 博士;张玮晨,女,上海市环境科学研究院环境物理研究所 高级工程师,同济大学 硕士;洪晓丹,女,上海市环境科学研究院环境物理研究所 工程师,东华大学 博士
浦江人才计划“武陵源国家公园声景”(18PJC113,18CSH005)2021年四川省科技厅重大科技专项(22GJHZ0142)
国家社科基金项目“基于大数据的超大城市社区公共服务设施公平配置与精准治理研究”(18CSH005)
国家社科基金重大项目“新发展理念下中国城乡社区治理与服务体系研究”(21ZDA111)
形态与公共健康的时空大数据分析[J]. 时代建筑,2022(1):70-73.[2]苗畅、孟琪.基于行为模式的城市开放空间
声景研究[J]. 时代建筑,2022(1):74-79.[3]许晓青、王瑾、蒲宝婧、葛天任、张玮晨、洪晓丹.
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