空间声环境质量不能满足学生的舒适度要求。因此，高校自习空间的环境质量亟须改善。 已有学者对高校自习空间的设计进行讨论。2010年尉霖[2]提出高校图书馆有自习室扩张的趋势。张玉琢[3]认为应从使用者角度出发，合理规划自习区域。高校学生日常选择的自习空间主要集中在教学楼与图书馆，该类自习空间具有自习与其他功能混杂的特点，且人流密集，声环境不稳定。 声环境在自习环境质量评价中，占据关键地位。2016年丁彦等[4]通过问卷，调查了高校图书馆室内环境舒适度，发现了超过1/3的使用者认为图书馆舒适度最重要的影响因素是噪声水平。2017年李睿等[5]通过主客观调查，研究了校园活动的不同扰烦度，结果表明声环境质量对学生自习效率有影响。 针对声环境舒适度，多数学者采用基于语义细分法的问卷调查法进行研究。谭军等[6]运用矩阵综合评价方法与主观感受问卷调查法，研究了校园声环境质量，验证了客观分贝数与主观舒适度存在一定相关性。李志铮[7]通过问卷调查，研究了声环境角度构建绿建筑的设计策略。易凯平[8]通过语义细分法的调查问卷，研究了广州义务教学点的声环境舒适度，提出了与保护环境相适应的优化设计方案。2019年赵梓婷等[9]运用CI/RI 法，检验了问卷打分的一致性，验证了主观评价的客观有效性。
关于高校空间质量与声环境舒适度的研究已有很多，但关于高校自习空间声环境的探讨尚侧重于理论分析与主观评价。本文选用实地测量与问卷调查相结合的方法，以西安某高校为例，研究自习空间的声环境舒适度，并提出优化设计策略。
摘要 高校自习空间声环境影响学习效率，为提高学生自习质
量，本文采用实地测量与调查问卷的方法，对西安某高校自习空间声环境进行研究。结果表明：该高校自习空间噪声分贝数基本保持40~55 dB，声环境舒适度的主观评价满意度平均值为-1.3，呈较不满意。并进一步针对自习空间现状，提出优化设计策略。
关键词 高校自习空间；声环境；声舒适度；主观评价；客观
指标
中图分类号 X839.1文献标识码 A
基金项目 文化和旅游部重点实验室开放课题“互动媒体设计
与装备服务创新”（20205）。DOI 10.19892/jki.csjz.2022.01.31
Abstract As the learning efficiency can be affected by the acoustic environment in self-study rooms of colleges and universities, the acoustic environment of the self-study room in a university of Xi’an was studied in this paper by field measurement and questionnaire survey to improve the quality of self-study. According to the results, the decibel level of self-study space noise in the university is basi
cally maintained at 40-55dB. However, the comfort degree for acoustic environment was subjectively evaluated as -1.3 on average, which indicated that students were dissatisfied with the environment. Therefore, an optimal design strategy was proposed based on the current situation of self-study rooms.
Key words college self-study space; acoustic environment; acoustic comfort; subjective evaluation; objective indicators
1研究背景
高校自习空间承担着学生自主学习的功能。公共自习空间的质量直接影响学生的自习效率，而由于校园内人数和使用功能众多，校园的噪声污染现象日趋普遍[1]，自习
作者简介：甄蒙（1985-），男，博士，副教授、硕士研究生导师。研究方向：绿建筑、城市热岛效应及其缓解措施。作者单位：西安交通大学人居环境与建筑工程学院
基于语义细分法的高校自习空间声环境研究
Study on Acoustic Environment of Self-study Space in Universities Based on Semantic Subdivision Method
甄 蒙 余喆辰 邹奇书 刘相孜
Zhen Meng, Yu Zhechen, Zou Qishu, Liu Xiangzi
2调研方法
2.1研究对象
本次选取的高校自习空间位于西安市碑林区。该高校的主要自习空间集中分布在主楼、图书馆及中楼。
为使调查结果不受偶然性评价影响，通过预实验确定，同一区域的调查问卷应超过50份。因此，本文选择使用者为50人以上的空间，作为问卷发放及客观数据测量地点。最终选择：主楼4栋楼共8个调查地点。图书馆根据建筑结构，可将其划分为东西自习室、走廊自习区、咖啡厅自习区3个空间。中楼区域一二层有约30 %的教室被用于自习空间，选取13个教室作为调查地点；第三层排课密集，不包含在调查范围内。调查地点及其分布如下所示（见表1）。
2.2调查问卷设计
2.2.1语义细分法
语义细分法（semantic differential method，SD法）作为一种心理学分析方法，常被用于评价空间舒适度。通过对一系列描述性词对事物进行量化评价，在统计后总结对研究对象的描述并得出人对其的感知[10]。
对于城市公共开放空间声环境研究，康健教授等[11]通过一个中英对比研究提出了4个因子，包括放松性（relaxation），交流性（communication），空间性（spatiality）和动态性（dynamics）。但依据实际情况，研究当中一般可以选用2~3个因子进行调查。本文偏向对放松性与空间性的舒适度的调查。
2.2.2声环境满意度评价
对于自习空间声环境的整体满意度评价，本文选择“-3”代表非常不满意，“3”代表非常满意，“0”代表无感，由受试者进行打分（见表2）。
2.2.3 声环境质量评价
对于声境词对的采集，通过分析使20名志愿者处于不同声环境下，对其质量进行主观评价的预实验结果，最终选择11组声境词对。在语义细分时，从“-3~3”使用7尺度进行划分，对自习空间声环境进行量化评价（见表3）。将同一区域的评价取平均值，得出该空间该项词组人们对它的满意度。
2.2.4各项声音评价
对于自习空间内不同声音同样采取语义细分法。包括交通噪声、机械噪声、社会生活噪声及自然声等方面，从“特别喜欢”至“特别不喜欢”对多项声音使用5种尺度进行
表1 调查地点分布平面示意图
区域教室分布位置
主楼A、B
主A204
主A304
主B 204
主B 304
主A204
主A304
主楼B主楼A
主C 104主D 104
主楼C主楼D
主C 303主D 303
主B204
主B304
主楼C、D
主C104
主C303
主D104
主D303
图书馆
东、西自习室
走廊自习区
咖啡屋自习区
走
廊
区
域
东自习室西自习室
咖啡屋
区域
中楼
中2-1237
中2-1247
中2-1209
中2-1203
中2-2237
中2-2247
中2-2209
中2-2203
2209
2237
1237
2204
2240
2247
1247
1204
1240
1209
2203
1203
中2中3
2329
2358
23452337
节油剂2332
中3-2358
中3-2332
中3-2345
中3-2337
中3-2329
表2 声环境满意度评价
满意度非常不满意较为不满意略有不满意无感略微满意较为满意非常满意分数-3-2-10123
表3 声环境质量评价
特别相当有点两者都不有点相当特别
安静的3210-1-2-3吵闹的舒适的3210-1-2-3不舒适的友好的3210-1-2-3不友好的和谐的3210-1-2-3不和谐的单纯的3210-1-2-3复杂的单一的3210-1-2-3多样的平静的3210-1-2-3焦躁的平稳的3210-1-2-3尖锐的喜爱的3210-1-2-3讨厌的放松的3210-1-2-3紧张的变化的3210-1-2-3不变的
数字尺度评价（见表4）。
2.3客观数据测量
2.3.1数据测量方法
考虑到在同一建筑内，自习空间所处南北、东西位置不同将导致其客观数据出现偏差，在选择调研地点时需确保选取的教室均匀分布在研究建筑的内部。选取地点与主观评价问卷的发放地点保持一致（见表1）。
测量时，每个自习空间沿四边中点连线四分点、对角线四分点及教室中心点共选取9个测量点测取噪声分贝数。前期调查中发现，学生主要自习时间集中在9:00~20:00，过早或过晚自习空间内人数不足。
测量日期为2020年6月1日至2020年7月1日，测量时间为9:00~20:00，每个测量点每隔1小时进行一次测量。如每个教室的9个数据的波动范围不超过5 %，则选用噪声分贝平均数作为该实验点的客观数据；如数据波动超过5 %，则剔除异常数据后，算取平均值。测量点选取如（见图1）。最终，比较各个自习区域的各组分贝数，如方位分布对声压并无超过10 %的扰动，则选择在该区域教室的分贝平均值作为该区域的声环境客观数据。为避免不同测量高度对客观数据产生误差，规定测量高度为距地面1 m（接近人体坐高），在此高度测量环境分贝数。
为排除光环境或热环境对声环境舒适度感受造成的干扰，本调研选择控制变量法。确保室内环境温度保持在人体室内感受较舒适的温度区间15~25℃内，室内环境湿度保持在人体室内感受较舒适的湿度区间50 %~70 % RH内 [12]。对于光环境舒适度体验，受使用者的个人背景（如年龄、性别、受教育程度等）、体验经历、期望、视觉心理和生理等影响[13-15]。故只需确保使用者对光环境满意。2.3.2测量仪器选用
针对声环境质量评价，需测量环境噪声，因此选用SM550分贝测量仪对噪声分贝数进行测取。为保证光环境与热环境的客观数据不造成对声环境舒适度的干扰，选用PP710数显照度计测量空间照度，选用JR900A温湿度计测量空间温湿度（见表5）。
3数据分析
3.1客观数据分析
经数据整理，6个自习区域的声环境分贝数变化情况如图（见图2）。自习区域分贝数范围为40~55 dB，基本符合我国声环境质量标准[16]中对学习工作环境的声环境标准。
在主楼自习区域，主楼A、B的噪声最大值（54.3 dB）出现在12:00，最小值42.0 dB出现在17:00。主楼A、B的声环境波动范围较大，波峰出现在下课时间段。上午的平均分贝数为50.1 dB，而下午较上午有约5 dB的落差，且分贝数峰值基本位于课间时间，受人员行为影响较大。相似的，主楼C、D整体噪声水平在43.6~53.9 dB内波动，但全天噪声分贝数波动幅度较小，各教室间噪声相互干扰较主楼C、D的偏小。
在图书馆区域，咖啡屋的噪声波动最小，基本稳定在50 dB，这是因为咖啡屋内人员流动性低，但播放的音乐增加了其环境的噪声分贝数。图书馆自习室的平均噪声分贝数在全部调查对象中最小，最大值为46.2 dB，最小值为40.2 dB，分贝数基本稳定在44 dB。结合图书馆自习室人员流动情况分析，12:00~14:00为午休时间，在该自习空间内的人数较少，因此环境噪声也降低；14:00时，大量同学进入自习室，因此对声环境产生微弱扰动。因此，可以推断：人员行为对该区域的影响不大。图书馆走廊区域是本研究中波动幅度最大的实验组，峰值出现在课间时间段，最大值达到54.3 dB，全天分贝数最小值是45.2 dB。声环境整体较为聒噪，受人员流动的影响较大，且有回声现象。
在中楼区域，中楼2自习空间的分贝数与中楼3的相近，其变化趋势也相同。分贝数都在43.2~51.1 dB内变化，全天声环境保持稳定，整体来看上午的噪声分贝数较下午
表4 各项声音评价
听到的声音（若能听见，请在声音上打钩并填写
对该声音的感受）汽车行
驶或鸣
笛声
红绿灯
提示音
人
谈声
人的脚
步声
翻书声
写字声
或敲击
键盘声
隔壁教室
讲课声
音乐声
桌椅滑
动声
开关
洗肠器
门声
风声鸟鸣声蝉鸣声雨声
空调嗡
鸣声
电脑及音
响嗡鸣声
广播声
对该声音的感受
特别喜欢
较为喜欢
没有感觉
有些不喜欢
特别不喜欢
表5 选用仪器量程、精度
仪器名称量程精度操作环境
SM550
分贝测量仪30~130 dBA
35~130 dBC
±1.5 dB0~130 dB
PP710
数显照度计0~200 000 lx
±3 %rdg±0.5 %f.s.（<10 000 lx）
±4 %rdg±10 %dgts.（>10 000 lx）
0~40 ℃
10~90 %RH
JR900A 温湿度计-10~50 ℃
10~99 %RH
±1.5 ℃ （0~40 ℃）
户外投影灯±5 %RH（40~75 %）
-50~70 ℃
10~99 %RH
的略大。这是因为中楼区域的自习教室多为小教室，各教室之间的影响效果较小，教学区域的课程安排对自习空间环境几乎没有影响，且人员流动性相对较小，故而其噪声分贝数稳定。
3.2主观评价分析
3.2.1调查样本规模及特征
在结果统计时发现，中楼2与中楼3的受试者的基本情况与其主观评价结果基本一致，且两区域的客观数据的测量结果也十分相近。因此，可将两者合并为中楼区域进行研究。由于本文选择的研究高校男女比例约为7:3，因此，本文中受试者中男性占大部分，但仍可代表该环境下使用者的平均满意度。（见表6）
3.2.2声环境满意度结果
自习空间声环境满意度的平均值为－1.30，代表使用者对现有声环境略不满意。中楼的声环境满意度最高（0.57），主楼与图书馆的不满意度接近，约为-2，即较不满意（见图3）。在各声环境满意度评价中，中楼2、3的“无感”评价最多，主楼A、B 与主楼C、D 的“略不满意”最多。图书馆中咖啡屋的中性评价最多，自习室与走廊中“较不满意”约占1/2（见图4）。
3.2.3声环境主观评价结果
被调查者对主楼区域的声环境的主观评价偏向非舒适描述词。主楼C、D 的舒适度与主楼A、B 的相似，舒适
度较低，表现为不友好的、使人紧张的，但声音富有变化。主楼区域声环境舒适度不高，在该环境下
自习的被调查者易感到焦虑（见图5）。
被调查者对图书馆声环境的主观评价偏向不舒适。其中，走廊区域声环境给人以焦躁、尖锐感；咖啡厅在主观评价最为安静，但仍带给使用者较强的焦躁、讨厌、紧张感；图书馆自习教室的不和谐度为2，是该组评价中最不舒适的，不友好程度高（见图6）。
通过被调查者对中楼区域的声环境主观评价，可以看出中楼环境比较安静，评分趋于中性。整体舒适度比图书馆和主楼高，使用者的紧张感低（见图7）。
3.2.4各项声音评价结果
主楼声音种类及被调查者的评价可知，机械噪声最使人感到不适，但空调嗡鸣声未引起明显不适感，人谈声最令人反感，自然声（蝉鸣声、风声等）使人感到舒适（见图8）。
由图书馆区域的声音种类及被调查者的评价可知，较其他空间种类更为复杂多样。其中机械噪声的不适程度高于社会噪声，走廊区域使用者最反感的是开关门声、桌椅声，而偏爱自然声，鸟鸣声舒适度超过0.5，咖啡厅的噪声不适度较低，对自然声不敏感（见图9）。
实际调查中，在中楼区域仅能听见图中所示的8种声音，因此，对未出现的声音不做满意度评价（见图10）。
表6 主观评价受试样本情况
取样地点
主楼A、B
主楼C、D
图书馆走廊
图书馆咖啡厅
图书馆自习室
中楼2-1、2楼
中楼3-2楼
被调查者数量88876354678563性别/%
男64.869.055.648.159.759.057.1女
35.231.044.451.940.341.042.9年龄（18－25岁）/%
90.997.793.796.3100.097.698.4目的/%
完成作业
56.865.547.683.352.271.869.1考研复习43.234.533.4 1.944.828.229.3其他——19.014.8 3.0— 1.6自习时长/%
1~2 h
70.572.434.950.059.752.252.73~4 h 27.227.660.346.329.934.833.35~6 h
2.3
—
4.8
3.7
10.4
13.0
14.0
自习空间
主楼 图书馆 中楼 平均值
满意度评价
10.50-0.5-1-1.5-2-2.5
主楼A、B
主楼C、D
图书馆走廊 图书馆咖啡屋 图书馆东、西自习教室
中楼2
中楼3
时间
分贝数/d B 605550
4540
35
9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 20:00
图2 声环境分贝数（图片来源：作者自绘）
图1 客观数据测量点示意图（图片来源：作者自绘）
图3 自习空间整体声环境满意度评分
（图片来源：作者自绘）
4自习空间声环境改进意见
4.1主楼空间优化方案
主楼声环境受人员流动影响较大，机械噪声引起的反感度最强。因此可以在三、四层安排较多自习教室，满足学生长时间的自习需求，而一、二层作为教学区域使用，
降低人员流动性。在无课时，将教室的电脑音响关闭，椅子轴承及时维护，降低环境中的机械噪声。
4.2图书馆优化方案
图书馆自习区声环境不适感与噪声分贝数关联度不大，因此提升该空间声环境舒适度主要需降低使用者焦虑感。
图4 自习空间声环境满意度各评价比重（图片来源：作者自绘）
21.5
10.5
0主观评价项
评分
安
静/吵
闹舒
适
/不舒
适
友好
/不友好和谐
/不和谐单纯/复杂单一/多样安静/焦躁平稳/尖锐喜爱/讨厌放松/紧张变化/不变
走廊区域咖啡厅自习教室
图6 图书馆区域声环境主观评价（图片来源：作者自绘）仓栅车
32.521.510.50-0.5-1-1.5
主楼AB 主楼CD
主观评价项
评分
安
静
/吵闹舒
适/不舒适友好/不友好和谐/不和谐单纯/复杂单一/多样安静/焦躁平稳/尖锐喜爱/讨厌放松/紧张变化/不变
图5 主楼区域声环境主观评价（图片来源：作者自绘）满意度评分
声音项
广播声
电脑或音响嗡鸣声空调嗡鸣声 雨声 蝉鸣声鸟鸣声风声
开关门声 桌椅声 音乐声
隔壁教室讲课声写字或敲击键盘声翻书声 人的脚步声人谈声红绿灯提示声
汽车行驶或鸣笛声
主楼CD 主楼AB
-0.8 -0.6 -0.4 -0.2 0.0 0.2 0.4 0.6
图8 主楼声音种类及评价（图片来源：作者自绘）
21.5
10.50
评分
安
静
/吵
闹
舒
适
/不
舒
适
友
好
/不
友
好
和
谐
/不
和
谐
单
纯
/复
杂
单
一
/多
样
平
静
/焦
躁
平
稳
/尖
锐
喜
爱
/
讨
厌
放
松
/紧
张
变
化
/不
变
主观评价项
图7 中楼区域声环境主观评价（图片来源：作者自绘）
非常不满意
较为不满意略有不满意 无感 略微满意较为满意非常满意y字裤
主楼A、B 声环境满意度评价
非常不满意
较为不满意略有不满意 无感 略微满意较为满意非常满意
主楼C、D 声环境满意度评价
非常不满意较为不满意略有不满意 无感 略微满意较为满意非常满意
垃圾篓中楼2
非常不满意较为不满意略有不满意 无感 略微满意较为满意非常满意
中楼3
非常不满意较为不满意略有不满意 无感 略微满意较为满意非常满意
图书馆走廊
非常不满意较为不满意略有不满意 无感 略微满意较为满意非常满意
图书馆东、西自习室非常不满意
较为不满意略有不满意 无感 略微满意较为满意非常满意
图书馆咖啡屋
满意度评分
声音项
电脑音响嗡鸣声雨声 鸟鸣开关门声 音乐声
写字声、敲击键盘声人的脚步声
汽车声、鸣笛声
-
1.5 -1 -0.5 0 0.5 1
图10 中楼声音种类及评价（图片来源：作者自绘）
满意度评分
声音项
广播声
电脑或音响嗡鸣声空调嗡鸣声 雨声 蝉鸣声鸟鸣声风声
开关门声 桌椅声 音乐声
隔壁教室讲课声写字或敲击键盘声翻书声 人的脚步声人谈声红绿灯提示声
汽车行驶或鸣笛声
-1.5 -1 -0.5 0 0.5 1
自习室咖啡厅走廊区域
图9 图书馆声音种类及评价（图片来源：作者自绘）
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