高速公路路側(cè)多層建筑噪聲防治設(shè)計(jì)

聶麗娜

(四川省交通運(yùn)輸廳交通勘察設(shè)計(jì)研究院，四川 成都 610017)

高速公路路側(cè)多層建筑噪聲防治設(shè)計(jì)

聶麗娜

(四川省交通運(yùn)輸廳交通勘察設(shè)計(jì)研究院，四川 成都 610017)

聲屏障作為交通噪聲傳播途徑中最主要的控制措施，在高速公路中已經(jīng)被廣泛應(yīng)用。但聲屏障由于受到風(fēng)荷載等制約性因素的影響其幾何高度不宜超過5米，所以單一的聲屏障方案對(duì)于距離路側(cè)較近的多層建筑降噪效果并不理想。本文利用Cadna/A軟件進(jìn)行聲場(chǎng)模擬，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，對(duì)樂雅高速路側(cè)一處典型多層建筑的噪聲防護(hù)設(shè)計(jì)進(jìn)行了多方案的比選，最終從技術(shù)、經(jīng)濟(jì)的角度提出聲屏障+隔聲窗的推薦方案，該推薦方案是高速公路營(yíng)運(yùn)近期與中期相結(jié)合的綜合噪聲污染防治方案，可為類似項(xiàng)目噪聲污染防治提供一定借鑒。

高速公路；多層建筑；噪聲防治

1 項(xiàng)目背景

樂山至雅安高速公路是國家高速公路網(wǎng)規(guī)劃成渝地區(qū)環(huán)線的一段，路線全長(zhǎng)101.4公里，全線采用設(shè)計(jì)速度80km/h、路基寬度24.5m的雙向4車道高速公路技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，瀝青混凝土路面。項(xiàng)目在K14+120～K14+360路段左側(cè)以路基填方的形式經(jīng)過雷馬坪監(jiān)獄職工宿舍區(qū)，經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，該敏感點(diǎn)距路中線最近約為40 m，最遠(yuǎn)約為100 m，職工宿舍建筑為6層水泥混凝土的多層建筑，每層約5戶，共5棟，其中4棟正側(cè)對(duì)公路，最遠(yuǎn)1棟平行于公路，影響人數(shù)約為600人，受影響人數(shù)較多。

2 環(huán)境敏感點(diǎn)現(xiàn)狀噪聲監(jiān)測(cè)

為了更全面了解雷馬坪監(jiān)獄職工宿舍區(qū)的噪聲污染情況，委托環(huán)境監(jiān)測(cè)站對(duì)該敏感點(diǎn)進(jìn)行了聲環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀監(jiān)測(cè)，其現(xiàn)場(chǎng)照片和監(jiān)測(cè)點(diǎn)位平面圖參見圖1。

圖1 現(xiàn)狀照片和監(jiān)測(cè)點(diǎn)位平面圖

(1)噪聲敏感點(diǎn)監(jiān)測(cè)方案

垂直監(jiān)測(cè)點(diǎn)選擇在公路左側(cè)的雷馬坪監(jiān)獄宿舍區(qū)(K14+160～K14+300)，分別在距離公路最近的居民樓(1#)的1樓、2樓、3樓、4樓、5樓、6樓窗外1m各布置1個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)。

水平監(jiān)測(cè)點(diǎn)選擇在公路左側(cè)的雷馬坪監(jiān)獄宿舍區(qū)(K14+160～K14+300)，分別在距離公路中心線40m、60m、80m、120m以及最遠(yuǎn)端的居民樓(2#)臨路側(cè)2樓窗外1m處各布置1個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)。

監(jiān)測(cè)頻次為晝間、夜間各監(jiān)測(cè)2次，每次20分鐘，連續(xù)兩天。監(jiān)測(cè)時(shí)要求6個(gè)測(cè)點(diǎn)同時(shí)監(jiān)測(cè)，且監(jiān)測(cè)的同時(shí)記錄晝夜間車流量(分大、中、小型車)，監(jiān)測(cè)結(jié)果為晝夜連續(xù)等效A聲級(jí)Leq。

(2)監(jiān)測(cè)結(jié)果

表1 環(huán)境噪聲(交通)垂直監(jiān)測(cè)結(jié)果表 單位：dB(A)

3 聲環(huán)境質(zhì)量執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)

雷馬坪監(jiān)獄職工宿舍區(qū)共有五棟宿舍樓，其中正側(cè)對(duì)公路的四棟宿舍樓位于公路紅線外35m以內(nèi)區(qū)域，執(zhí)行《聲環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3096-2008)4a類標(biāo)準(zhǔn)，即其室外晝間按70dB(A)，夜間按55dB(A)執(zhí)行；平行于公路的一棟宿舍樓位于公路紅線外35m以外區(qū)域，執(zhí)行《聲環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3096-2008)2類標(biāo)準(zhǔn)，即其室外晝間按60dB(A)，夜間按50dB(A)執(zhí)行。

表2 環(huán)境噪聲(交通)水平監(jiān)測(cè)結(jié)果表 單位：dB(A)

4 環(huán)境敏感點(diǎn)近期及中期噪聲預(yù)測(cè)值

由于樂雅路施工圖線位相對(duì)工可線位有局部的調(diào)整，環(huán)評(píng)報(bào)告中未提及雷馬坪監(jiān)獄職工宿舍區(qū)這個(gè)聲環(huán)境污染敏感點(diǎn)，為明確噪聲污染防治方案，有必要對(duì)后期新增敏感點(diǎn)營(yíng)運(yùn)期噪聲超標(biāo)情況進(jìn)行預(yù)測(cè)。根據(jù)工可報(bào)告中2014年近期交通量和2020年中期交通量，利用Cadna/A軟件進(jìn)行聲場(chǎng)模擬，確定環(huán)境敏感點(diǎn)近期及中期噪聲貢獻(xiàn)值，在按能量疊加現(xiàn)狀監(jiān)測(cè)值后計(jì)算得到敏感點(diǎn)的預(yù)測(cè)值。

雷馬坪監(jiān)獄職工宿舍區(qū)正側(cè)對(duì)公路位于公路紅線外35m以內(nèi)區(qū)域的四棟宿舍樓噪聲超標(biāo)值近期為5(dB)，中期為10(dB)；平行于公路位于公路紅線外35m以外區(qū)域的一棟宿舍樓未發(fā)生噪聲超標(biāo)情況。

5 噪聲污染防治方案設(shè)計(jì)比選

高速公路營(yíng)運(yùn)期交通噪聲污染防治工程措施主要包括三類：一是噪聲源強(qiáng)控制，如低噪聲路面等；二是噪聲傳播途徑控制，即聲屏障；三是受聲目標(biāo)被動(dòng)防護(hù)，如建筑隔聲門窗或環(huán)保拆遷等。

本項(xiàng)目在條件具備的情況下優(yōu)先采取聲屏障措施，如果單一聲屏障措施不能達(dá)到噪聲防治目標(biāo)時(shí)考慮加上隔聲窗等組合防護(hù)形式。

表3 噪聲預(yù)測(cè)交通量數(shù)據(jù)表

注：表中車流量、車型比、晝夜比數(shù)據(jù)均引自環(huán)評(píng)報(bào)告書。

表4 近期噪聲垂直預(yù)測(cè)值及超標(biāo)情況一覽表

表5 中期噪聲垂直預(yù)測(cè)值及超標(biāo)情況一覽表

(1)單一聲屏障方案

在條件具備的情況下優(yōu)先考慮采取聲屏障措施來達(dá)到降噪目的，聲屏障幾何尺寸采用試算法，利用Cadna/A軟件進(jìn)行聲場(chǎng)模擬，最終確定的聲屏障幾何尺寸。

經(jīng)計(jì)算，如果只采用聲屏障這種單一的防護(hù)形式，雷馬坪監(jiān)獄職工宿舍區(qū)需設(shè)置10m高聲屏障才能到達(dá)中期降噪10(dB)的設(shè)計(jì)目標(biāo)。

(2)聲屏障和隔聲窗組合方案

因雷馬坪監(jiān)獄職工宿舍區(qū)為六層水泥混凝土高層建筑，經(jīng)計(jì)算需設(shè)置10m高聲屏障才能到達(dá)中期降噪10(dB)的設(shè)計(jì)目標(biāo)值，而10m高聲屏障具有設(shè)計(jì)、施工較困難、造價(jià)高、景觀效果極差等缺點(diǎn)，故在該聲環(huán)境敏感點(diǎn)進(jìn)一步考慮使用聲屏障和隔聲窗組合方案來達(dá)到降噪目的。

通過對(duì)在雷馬坪監(jiān)獄職工宿舍區(qū)設(shè)置4m、5m、6m高聲屏障的情況分別進(jìn)行計(jì)算，得出在設(shè)置4m和5m高聲屏障時(shí)，可達(dá)到對(duì)宿舍樓1層、2層、3層居民的噪聲防護(hù)目標(biāo)，即需要對(duì)宿舍樓4層、5層、6層居民安裝隔聲窗來達(dá)到噪聲防護(hù)目標(biāo)。在設(shè)置6m高聲屏障時(shí)，可達(dá)到對(duì)宿舍樓1層、2層、3層、4層居民的噪聲防護(hù)目標(biāo)，即需要對(duì)宿舍樓5層、6層居民安裝隔聲窗來達(dá)到噪聲防護(hù)目標(biāo)。

(3)噪聲污染防治推薦方案

根據(jù)上述計(jì)算結(jié)果，當(dāng)設(shè)置4m和5m高聲屏障時(shí)均只能使監(jiān)獄宿舍樓的1層、2層、3層樓達(dá)到國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，從技術(shù)經(jīng)濟(jì)角度考慮宜優(yōu)先采用4m高聲屏障和3層樓隔聲窗方案。而當(dāng)設(shè)置6m高聲屏障時(shí)，雖然可使監(jiān)獄宿舍樓的1層、2層、3層、4層樓達(dá)到國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，可減少隔聲窗的使用樓層，但6m高聲屏障與4m高聲屏障相比較，具有設(shè)計(jì)施工困難、造價(jià)較高、景觀效果差等缺點(diǎn)，所以推薦在路肩安裝4m高聲屏障和對(duì)監(jiān)獄宿舍樓4層、5層、6層居民安裝隔聲窗的組合防護(hù)方案達(dá)到《聲環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3096-2008)中對(duì)4a類環(huán)境噪聲的要求。

表6 雷馬屏監(jiān)獄宿舍噪聲防治方案比選情況一覽表(推薦1號(hào)方案)

根據(jù)本項(xiàng)目交通量預(yù)測(cè)數(shù)值，近期對(duì)監(jiān)獄宿舍區(qū)安裝4m高聲屏障即可使的該聲環(huán)境敏感點(diǎn)噪聲值達(dá)到國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，隨著交通量的增加，當(dāng)監(jiān)獄宿舍區(qū)的噪聲污染值超過5(dB)時(shí)，監(jiān)獄宿舍區(qū)需安裝隔聲窗以達(dá)到相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)要求，故推薦采用是近期與中期相結(jié)合的綜合噪聲污染防治方案，以節(jié)約投資并滿足降噪需要。

5 結(jié) 語

本文在現(xiàn)狀監(jiān)測(cè)的基礎(chǔ)上，利用Cadna/A噪聲軟件計(jì)算了高度為4m、5m、6m、10m聲屏障在高速公路營(yíng)運(yùn)近期、中期對(duì)雷馬屏監(jiān)獄宿舍的插入損失數(shù)據(jù)；分析采用單一聲屏障、不同高度的聲屏障與不同層數(shù)隔聲窗的組合對(duì)多層建筑垂向噪聲的防治效果，得出采用聲屏障+隔聲窗的噪聲防治方案是技術(shù)經(jīng)濟(jì)可行、近期和中期兼顧的合理方案。該方案在實(shí)際工程中得到了應(yīng)用，后期實(shí)施效果良好，可為今后高速公路多層建筑的噪聲污染防治提供參考。

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The Noise Control Design of the Multi-storey Building by Highway

NIE Lina

(Communication Surveying and Design Institute of Sichuan Provincial Communication Transport Department，Chengdu Sichuan，610017)

As the most essential control measures in the way of traffic noise，acoustic barrier has been widely used by the highways. However，due to the restricted factors such as wind loading，the geometric height of acoustic barrier has to be controlled less than five meters. Therefore，one single plan fails to ideally measure the effect of noise control to the nearby multi-storey buildings. This article utilizes the Cadna/A software to simulate the sound field，combine the on-site monitoring data，and compare various plans of a typical multi-storey building′s (by the Leshan-Ya′an highway) noise control design. As a result，we propose an acoustic barrier-sound insulated window plan based on the consideration of economy and technology feasibility. This proposal has combined the highway′s recent and midterm operation plan of comprehensive noise control and prevention and can be referenced by similarnoise control and prevention projects.

Highway；multi-storey building；noise control and prevention

聶麗娜，碩士，工程師，主要研究方向?yàn)楣翻h(huán)境保護(hù)

X21

A

1673-288X(2017)02-0062-03

引用文獻(xiàn)格式：聶麗娜.高速公路路側(cè)多層建筑噪聲防治設(shè)計(jì)[J].環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展，2017，42(2)：62-64.