本期专题文章简介

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。

基于行为模式的城市开放空间声景研究

SoundscapeStudiesinUrbanOpenSpacesBasedonBehaviorPatterns

苗畅孟琪MIAOChang,MENGQi

Abstract

声景规划是提升城市开放空间的人居声环境的重要手段，然而以往的研究较少考虑行为对声景的影响。因此，文章从行为模式的视角出发，通过城市开放空间声级、声源感知和感知评价三个方面，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。结果表明，城市开放空间中行为的声学特征可以分别用LAeq、LN和Lmax等指标表征；在声感知方面，非参与式行为人群的声景感知差异不大；与非参与式行为人群相比，参与声学行为的人群在声舒适度、愉悦度方面评价较高，而主观响度评价偏低；参与非声学行为人群在声舒适度、愉悦度方面评价较低，主观响度评价无显著差异。因此，可以从行为的声学特征出发，通过声景规划对空间进行设计，满足不同人群的声环境需求。

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1前言

声景作为“某场境下个人或群体所感知、体验或理解的声环境”

[1]

，在对人居环境的影响、心理疾病的康复作用以及对区域环境价值的提升方面逐渐成为健康城市的研究热点

[2-4]

。以往的声景研究更重视从使用者的社会特征方面进行声源描述、评价和设计

[4]

。例如，在年龄方面，老年人更偏向自然、文化或与活动有关的声音，而年轻人更能容忍机械声

[5]

；在性别方面，女性对环境中的整体声景响度感知大于男性，对声音的敏感度和容忍度普遍高于男性

[6]

；在学历方面，受过高等教育的群体对噪声的容忍度更低

[6]

。然而，这些研究忽视了不同行为模式下，使用者对声环境的理解。因此，如何对不同行为的声学特征进行界定，并考虑不同行为模式下使用者的声景感知偏好，是目前声景研究中亟需解决的问题。

就行为而言，以往的研究主要侧重于行为的动机、目的或者结果。例如，按照行为内在属性分为必要性、自发性和社会性行为

[7]

；或按照行为动因分为主动式和被动式行为

[8]

；也有的研究按照是否产生位移而区分为动态行为和静态行为

[9]

；还有研究按照参与者的人数归类为个人行为、双人行为和群体行为

[8]

。这些研究并没有从声学角度对行为进行分类，因此较难建立行为与声环境之间的联系。

在行为与空间设计方面，目前的成果多集中于从行为本身对城市空间提出设计策略。例如，空间的围合度等因素可以改变使用者的行为与心理，其中动态行为人群倾向于广场空间而静态行为的使用者更倾向于林下空间

[10]

；另外，在大空间中增加临时设计的小空间会影响使用者的数量和行走路线

[11]

。场地设施也可以对使用者的参与度、参与人数以及持续性等产生影响

[12]

。还有研究表明，不同类型的行为可以构成从开放到封闭、由动到静的丰富多层次的空间环境

[13]

。然而，这些研究缺少从空间设计方面考虑改变行为的环境感知，尤其是行为中的声环境感知。

因此，本文以一个典型的城市公园为例，通过声级测量与问卷调查等方式，分析不同行为模式下，城市开放空间声景的差异，以回应以下研究问题：（1）如何选取声学指标来界定不同的行为模式；（2）行为模式可能对人群的声源感知与感知评价产生哪些差异；（3）通过空间设计是否可以调节不同行为模式下的声景。

2研究方法

研究分为行为界定、调查与测量、结果分析、设计策略等四个阶段（见图1）。阶段一，按照界定的行为类型，通过观察法与文献访谈法确定调查的行为和地点。阶段二，通过现场声级测量和问卷调查的方法，收集行为、声环境、感知评价等数据。阶段三，通过统计分析，研究行为的声学特征以及不同行为下的声景差异。阶段四，通过空间设计进行声景优化。该研究方案具有普适性，可以用于其他行为相关的声景研究。

1.研究流程

2.1行为的界定

本文将行为定义为非参与式行为与参与式行为两类（见图2）。非参与式行为是指行为主体无明确目的的一类行为，包括散步和坐憩等，此类行为可以单独发生也可以和参与式行为同时发生，不受场地限制。参与式行为是指行为主体间有共同或相似的目的而形成的有组织行为，由于其行为本身需要一定的空间或者设施的配合，一般受到场地的限制。按照是否可以对声环境产生显著的影响，参与式行为还可以分为声学行为和非声学行为两类，其中声学行为主要包括广场舞、乐器演奏、舞鞭等活动；非声学行为主要包括打牌、器械健身等活动。

2.行为界定

2.2地点选择

本研究选择的调研地点为哈尔滨市斯大林公园，该区域位于松花江南岸，东起松花江铁路桥，西至九站公园（见图3）。该公园全长1750m，宽度70m~120m不等。该公园内行为类型丰富，包含了2.1节中所列举的各项参与式行为和非参与式行为。另外该公园还有众多的当地居民和游客，适合进行声景访谈和问卷调查。根据参与式行为与非参与式行为模式的交互特点，选取健身器械场地（L1）调查健身活动（参与式行为）和周围非参与式行为人群的声感知差异；选取林下休息区（L2）调查散步和坐憩等非参与式行为人群的声感知差异；选取硬质铺地广场（L3）调查广场舞活动（参与式行为）与周围非参与式人群的声感知差异。

3.调研地点及行为分布

2.3问卷调查

问卷内容包含被试填写与观察员填写两个部分，被试填写部分包括社会因素调查、声源感知与声感知评价。问卷按照城市公园中出现的声音将其划分为自然声、人工声和生活声三类，其中自然声包括水声、鸟鸣声、风声；人工声包括交通声、音乐声；生活声包括脚步声、交谈声

[14]

，并对各类声源的感知频率进行调查

[15]

。对环境中整体声景的感知评价参考ISO12913-2中声景标准问卷

[16]

，使用声舒适度、主观响度、愉悦度三个评价维度。声舒适度代表对空间声环境的整体感受，主观响度表示由于人耳因声音强度、敏感程度差异而产生的感受

[17]

，愉悦度代表情绪的评价指标

[18]

。由观察员填写行为记录的描述以及时间、地点等基本信息（见表1）。

表1.问卷信息

2.4声环境的测量

在进行问卷调查的同时，使用校准过的BSWA801声级计测量了不同行为模式下的环境声级。对于引起声环境显著变化的广场舞、乐器演奏、舞鞭等参与式声学行为，考虑观众与行为的距离一般为3m左右，因此选择这个水平距离进行声级测量

[19]

；对于其他不会引起声环境显著变化的器械健身、打牌等参与式非声学行为，以及散步、坐憩等非参与式行为，则选取发生此类行为的平面中心或行为轨迹中的位置进行声级测量。在测量过程中保证声级计离地面1.5m，距其他主要反射面不小于1m。每秒记录一个读数，连续测量5分钟，以分别计算整体声级指标LAeq（等效连续A声级）、Lmax（测量时间内A声级最大值）和LN（累计百分声级）。

2.5数据分析

对上述测量数据，采用SPSS-26软件进行统计分析。其中，在声源感知频率和感知评价中使用平均值进行描述性统计；对不同行为人群的声源感知、感知评价的差异采用独立样本的非参数检验。

3行为模式的声学特征

研究发现，乐器演奏、广场舞和舞鞭活动等三种行为产生的环境声级已经超过现行《声环境质量标准》（GB3096-2008）中规定的最高标准，即4类声环境功能区70dBA的限值（见图4）。其中等效A声压级（LAeq）分别为84.66dBA（SD=6.29）、80.26dBA（SD=3.65）和83.26dBA（SD=9.42）。由此可见，这些行为可以对整个空间的声环境产生显著影响，因此需要采取措施降低其声级对环境的影响。

4.不同行为模式的声压级差异

尽管以上行为活动的LAeq值均高于70dBA，但是其声压级随时间的变化曲线却有很大差异（见图5）。广场舞活动中由于音乐声几乎是持续不断的，乐曲之间的衔接小于10s，其声压级基本维持在一个稳定范围内，因此使用LAeq可以较为准确地表征此类行为的声学特征（见图5a蓝线）；乐器演奏的声压级，在130s~160s间会出现一段明显下降，这是演奏的间歇产生的，其声级水平与时间因素有关。因此，对此类行为进行表征的时候，建议使用LN以表征测量时间内声级的分布特征，其中N=（1-乐曲间隔时间/测量总时长）×100。本次测量中乐曲间隔时间约为30s，测量总时长为300s，由此得到演奏活动的L90=78.5dBA（见图5a红线）。对于舞鞭活动，鞭子抽打地面的发生具有偶然性，其停顿时间和上述行为中乐曲声的停顿时间相比难以观测（即停顿时间难以计算），每次抽打鞭子时产生的瞬时声压级可达90dB以上，使用LN也不能准确地表征此类行为的声学特征。因此，这类行为采用Lmax表示更为准确（见图5a绿线）。

5.声压级随时间变化趋势

（a）高声压级行为

另外，参与式非声学行为的环境声级要比非参与式行为高。例如，器械健身、打牌等参与式非声学行为的LAeq值分别为63.11dBA（SD=1.88）和66.89dBA（SD=4.13），而散步、坐憩等非参与式行为的LAeq值分别为58.87dBA（SD=2.52）和59.8dBA（SD=3.18）。不过相比于参与式声学行为，这些行为对空间中声环境影响较小。从图5b可以看出，这些行为的声压级随时间变化的曲线没有明显的变化，使用LAeq可以表征此类行为的声学特征。综上所述，表2列出了上述行为的声学特征指标和描述方法。具有相同声学特征的行为可用同类指标进行比较。

5.声压级随时间变化趋势

（b）低声压级行为

4行为模式下的声景差异

本节主要对比了不同行为模式下的声感知差异。其中选取散步和坐憩两类人群，比较非参与式行为模式下声感知的差异。选取公园中常见的、产生持续稳定声压级的广场舞活动和器械健身活动，比较参与式活动与非参与式活动的声感知的差异。

4.1非参与式行为之间的声景差异

坐憩和散步两种行为的声源感知的非参数检验结果表明，两类行为人群仅在感知水声时存在显著差异（p<0.05），并且坐憩行为对水声的感知频率明显高于散步行为（见图6a）。其原因可能是坐憩的人群一般会看向江的方向，而散步的人在行进过程中，并不会看向江水的方向，这再次验证了视听交互作用会影响使用者的声音感知

[20]

。两类行为在声舒适度、主观响度和愉悦度等感知评价方面则没有显著差异（见图6b）。从上述结果可以看出，一般情况下非参与式行为之间的声源感知和感知评价差异不大。

6.非参与式行为之间的声景差异

（a）声源感知

（b）感知评价

4.2参与式声学行为与非参与式行为的声景差异

参与广场舞活动（声学行为）的人群仅在音乐声的感知方面显著高于周围坐憩和散步的人群（p<0.05）。这表明，广场舞活动参与者更关注其行为本身所产生的声音（即音乐声），对活动以外的声音关注度不高，而非参与者则更多关注环境中的其他声源（见图7a）。在感知评价方面，广场舞人群在声舒适度、愉悦度评价均值上分别比周围坐憩和散步的人群提升0.80和0.63（p<0.01）。这与一些研究中提出的行为“主动参与”比“被动接受”的感知评价更高有关

[21]

。值得关注的是，参与广场舞的人群的主观响度评价却比周围坐憩和散步的人群低（见图7b）。许多广场舞活动的参与者表示声音还可以更大，这说明行为主体在接受某一种行为产生的声音时，对这个声音响度的容忍度会增强。一些散步的人在访谈时表示“不喜欢和广场舞活动在一起，但是在同一公共场所也没办法避免”。因此，在城市开放空间设计中，需要考虑参与式声学行为与非参与式行为的声感知差异，并且将这两部分行为在空间中进行有效地划分。

7.参与式声学行为与非参与式行为的声景差异

（a）声源感知

（b）感知评价

4.3参与式非声学行为与非参与式行为的声景差异

参与健身活动的人群在音乐声、交通声的声源感知上高于周围坐憩和散步人群0.99和0.52（p<0.05），而在其他声源感知方面无明显差异。在感知评价方面，参与健身活动的人群声舒适度和愉悦度的评价比周围坐憩和散步人群低0.58和0.69（p<0.01），而在主观响度评价上差异不大。相比于广场舞活动，健身活动人群听到的声源类型更丰富，但其感知评价得分却不高。主要的原因是从事健身活动的声环境并不能掩蔽周围环境中的交通声和音乐声，而这些声音在很大程度上影响了他们健身的专注度。因此，在城市开放空间设计中，需要考虑这类人群对声景的需求，以免他们受到其他声音的影响。

8.参与式非声学行为和非参与式行为的声景差异

（a）声源感知

（b）感知评价

5适应声景的空间设计

结合前文中不同行为的声学特征，以及这些行为活动中的声景的差异和需求，本节从降低声学行为的环境声级、协调行为间的声景需求和提升行为的空间适宜性三方面提出空间设计策略。

5.1降低声学行为的环境声级

从事舞鞭活动、广场舞和乐器演奏等参与式声学行为的人群一般会产生较高的环境声级，因此需要从设计的角度有效降低这些声学行为对环境声级的影响（见图9）。对于舞鞭等声学行为，其瞬时声压级很高。为了降低其影响，可以在行为区域一侧设置声屏障，将其产生的噪声反射到对其他人居行为不产生影响的区域，如植被茂密的树林或城市交通道。声屏障的设计可遵循环保性、结构稳定和易安装拆卸等原则，并且选择合适的外观造型、颜色以及材料与周边环境融合，以减少空间的不协调感（见图9a）。对于广场舞等声学行为，既要避免对其他行为的影响，还要充分考虑活动人群对音乐声的需求，因此可以设计部分下沉空间，并在下沉空间的边缘布置座椅或较低的声屏障等围护结构，利用下沉空间边界及围护结构对声音的反射，不仅可以增强区域内的声能，还能减少声音对周边人群的干扰，低矮的围护结构还可以方便周围的人观看广场舞，不影响他们的视线交流（见图9b）。对于乐器演奏的人群，其参与者一般在3至6人之间，相比广场舞的人数要少得多，对空间尺度的要求很低。因此，可以在一些广场或道路周围采用绿化隔离出一些小空间，不仅可以满足演奏人员的私密性需求，而且可以有效降低乐声对周围声环境的影响（见图9c）。

9.降低声学行为对环境影响的设计策略

5.2协调行为间的声景需求

前文研究表明，参与式声学行为、参与式非声学行为和非参与式行为之间的声景需求有很大不同，当同一空间场所中出现多种行为时，需要考虑通过空间设计以满足各类行为的声景需求（见图10）。对于参与式声学行为和参与式非声学行为并存的空间，可以通过水体将空间分隔，不仅可以利用水声的掩蔽效应，还能增加两种行为之间的缓冲空间，以减少参与式声学行为人群对参与式非声学人群的影响（见图10a）；对于参与式非声学行为和非参与式行为并存的空间，可将两类空间的场地用低矮灌木进行空间划分，并设置在远离城市交通路的位置，以保证区域内的声环境质量（见图10b）。对于同时存在两种参与式声学行为并且互相干扰的情况，可用较为密集的树木分隔空间，不仅能利用绿化的降噪作用，还能从视觉上将两种行为分隔开，从而利用视听交互的作用降低两者的相互影响（见图10c）。

10.协调行为需求的设计策略

5.3提升行为的空间声景适宜性

以上两个策略主要针对某个城市开放空间的设计，而城市规划中的各个空间也会彼此影响，因此需要通过规划设计来提升空间的声景适应性（见图11）。对于广场舞等参与式声学行为的场所，可以布置在靠近交通道路的边界空间，这对行为本身的声景感知影响不大，而且较高的音乐声还可以有效地掩蔽交通噪声的影响（见图11a）。城市的公共广场是广场舞活动的适宜场所，然而在多个广场舞活动同时开展的情况下，对于周围的居住区等噪声敏感空间影响较大。因此，适合广场舞活动的城市公共广场不宜设置在毗邻居住区的位置。如必须设置，则宜在广场一侧布置林荫道作为缓冲空间，以降低广场舞音乐声对居住区的影响（见图11b）；一些公共建筑的声环境需求相对较低，因此靠近这些公共建筑的位置适合设置可进行广场舞活动的公共广场，而且这些广场还可以作为疏散空间服务于这些公共建筑（见图11c）。

11.协调声学行为空间适宜性的设计策略

6结论

本文通过对城市开放空间各类行为模式的声学特征和声感知评价的调查与分析，得出以下三个结论。

（1）城市开放空间中的行为，可以通过不同的声学特征进行标定。LAeq指标适合解释持续性声压级行为反映的声学特征；LN指标适合解释间歇声压级行为反映的声学特征；Lmax指标适合解释瞬时声压级行为的声学特征。

（2）在城市开放空间中，参与式行为与非参与式行为在声感知和感知评价中存在明显差异。广场舞活动的人群不仅对音乐声感知频率较高，而且对声舒适度和愉悦度也较高。健身活动的人群对声源的感知频率较高，而在声舒适度和愉悦度较低。另外，非参与式行为之间声源感知与感知评价差异不大。

（3）对于城市开放空间，通过设计可以从降低声学行为的环境声级、协调行为间的声景需求和提升声学行为的空间适宜性等三方面改善其声景品质。

（图表来源：图表由作者提供）

参考文献：

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时代建筑》2022年第1

可持续开放街区

苗畅、孟琪

基于行为模式的城市开放空间声景研究

》，未经允许，不得转载。

作者单位：哈尔滨工业大学建筑学院、

寒地城乡人居环境科学与技术工业和信息化部重点实验室

作者简介：苗畅，女，哈尔滨工业大学建筑学院博士研究生；

孟琪（通讯作者），男，哈尔滨工业大学建筑学院教授、博士生导师

基金项目：国家自然科学基金资助项目（51878210）

黑龙江省优秀青年基金资助项目（YQ2019E022）

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本期杂志责任编辑：戴春，王秋婷

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