聲屏障在防治交通噪聲污染中的應(yīng)用研究

摘要：隨著城市的快速發(fā)展，城市機(jī)動(dòng)車(chē)保有量逐年增加，在方便人們出行的同時(shí)，也給環(huán)境帶來(lái)了交通噪聲污染，直接影響工作和生活，甚至?xí)绊懭梭w健康。因此，做好道路交通噪聲污染防治具有積極的現(xiàn)實(shí)意義。本文在分析道路交通噪聲特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，根據(jù)聲屏障在治理交通噪聲污染中的原理，分析了聲屏障降噪效果模擬設(shè)計(jì)和實(shí)際應(yīng)用分析，并從切實(shí)加強(qiáng)交通管理、發(fā)揮道路自降功能、合理種植綠化林帶等方面提出綜合治理交通噪聲的思路和對(duì)策。

關(guān)鍵詞：聲屏障；交通噪聲；治理

中圖分類(lèi)號(hào)：TU112.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-672X（2017）03-0141-02

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2017.03.072

Abstract： With the rapid development of the city， the number of urban motor vehicles has increased year by year， and it has also brought traffic noise pollution to the environment， which directly affected the work and life， and even affected health. Therefore， do a good job of road traffic noise pollution prevention and control has a positive practical significance. Based on the analysis of the characteristics of road traffic noise， this paper analyzes the simulation design and practical application analysis of sound barrier noise based on the principle of noise pollution in the control of traffic noise， and from the practical strengthening of traffic management， Green belt and other aspects of comprehensive management of traffic noise ideas and countermeasures.

Key words： sound barrier； traffic noise； governance

隨著城市的快速發(fā)展，城市機(jī)動(dòng)車(chē)保有量逐年增加，重型車(chē)、大型車(chē)比例也呈不斷增加態(tài)勢(shì)，由此導(dǎo)致的道路周邊的噪聲級(jí)也呈現(xiàn)出上升趨勢(shì)。交通噪聲成為了城市道路的主要污染源之一，也是一種污染公害。長(zhǎng)期生活在交通噪聲環(huán)境下，不僅干擾工作和休息，也會(huì)使人煩躁不安，失眠心慌，長(zhǎng)期還會(huì)導(dǎo)致聽(tīng)力衰退，降低工作效率。隨著科技的發(fā)展和現(xiàn)有工業(yè)水平的提升，為了滿(mǎn)足城市規(guī)劃發(fā)展的現(xiàn)實(shí)需要，通過(guò)建立聲屏障的方法來(lái)達(dá)到治理交通噪聲污染效果。

1 道路交通噪聲特點(diǎn)

1.1 影響范圍廣

道路交通噪聲主要是來(lái)自道路中行駛的車(chē)輛，車(chē)輛實(shí)現(xiàn)著道路的運(yùn)輸功能，但車(chē)輛的流動(dòng)性、線(xiàn)性影響等特點(diǎn)，使得道路噪聲污染源影響具廣泛性。而且，道路噪聲還呈現(xiàn)出顯著的帶狀特點(diǎn)，即隨著道路的不斷延伸，道路交通噪聲污染便會(huì)隨著延伸，隨著道路網(wǎng)絡(luò)的完善，城市交通量的增長(zhǎng)，以及道路交通狀況等都會(huì)導(dǎo)致交通噪聲污染的加劇，影響著周邊的居住環(huán)境。

1.2間歇性

自動(dòng)車(chē)輛發(fā)出的噪聲具有隨機(jī)性和不穩(wěn)定性，即，就單個(gè)噪聲源（機(jī)動(dòng)車(chē)）來(lái)說(shuō)，當(dāng)行駛中的自動(dòng)車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)行時(shí)，噪聲污染便會(huì)立刻消失。但，對(duì)于車(chē)流量大的路段和時(shí)刻，此起彼伏的交通噪聲又會(huì)對(duì)該路段的環(huán)境產(chǎn)生持續(xù)的噪聲污染影響，即，對(duì)環(huán)境的影響又是長(zhǎng)期的。

1.3 影響因素多

道路交通噪聲與車(chē)速、車(chē)況、路況等因素有關(guān)，具體來(lái)說(shuō)，路面結(jié)構(gòu)的空隙率和表面紋理及摩擦系數(shù)等與車(chē)輛的輪胎花紋產(chǎn)生不同聲級(jí)噪聲；大型載重以及柴油動(dòng)力車(chē)輛的噪聲污染大，車(chē)輛行駛速度越快，噪聲也越大，此外，行駛的擁堵也是影響噪聲聲級(jí)的重要因素之一。

2 聲屏障治理交通噪聲污染原理

不同的交通噪聲污染防治各有優(yōu)缺點(diǎn)，其中，聲屏障措施具有降噪效果好，造價(jià)適中，易管理等優(yōu)勢(shì)。

聲屏障是指在聲源與接受者之間插入一個(gè)足夠面密度的板或墻，使聲波有一個(gè)顯著的附加衰減量個(gè)，從而減弱接收者所在的一定區(qū)域內(nèi)的噪聲影響，這里的設(shè)施就是聲屏障。聲波在空氣中傳播，一旦遇到聲屏障便會(huì)出現(xiàn)反射、透射和衍射等現(xiàn)象。因此，設(shè)立聲屏障的主要作用就是通過(guò)阻止直達(dá)聲的傳播，來(lái)達(dá)到隔離透射聲，并使衍射聲得以足夠衰減。最終實(shí)現(xiàn)降低噪聲的效果。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，聲屏障能夠降低約5-20dB的噪聲，但根據(jù)不同材質(zhì)的聲屏障降噪的損失值的大小的不同（見(jiàn)表1），最大降噪值不會(huì)超過(guò)20dB。聲波在傳播的過(guò)程中，有一部分的噪聲會(huì)因?yàn)槁暺琳喜馁|(zhì)等因素繞過(guò)聲屏障后繼續(xù)傳播[2]。

從表1，不同類(lèi)型、屏體高度以及聲屏障的材質(zhì)來(lái)看，使用全透明型的聲屏障或者金屬透明的復(fù)合型材質(zhì)的聲屏障降噪效果較為理想，能夠有效阻隔道路交通噪聲對(duì)周邊城區(qū)的噪聲影響。因此，建議在選擇建造聲屏障時(shí)，選擇密度大的材質(zhì)，減弱噪聲傳播的距離和影響。

3 聲屏障降噪效果模擬設(shè)計(jì)及應(yīng)用分析

3.1 聲屏障設(shè)計(jì)思路

從聲屏障降噪原理來(lái)看，道路交通噪聲的聲屏障設(shè)計(jì)主要可以從兩個(gè)方面考慮：一是根據(jù)道路狀況設(shè)計(jì)聲屏障。主要方法有：在城市道路周邊種植密集的樹(shù)木，起到吸收汽車(chē)尾氣，降低噪聲的效果。加寬道路的綠化帶，并在道路兩邊的綠化帶設(shè)置相應(yīng)的聲屏障。改善路況，鋪設(shè)瀝青路面；在特殊的時(shí)段和路段，限制道路通行車(chē)輛數(shù)量和車(chē)型，降低噪聲。二是根據(jù)建筑物設(shè)計(jì)聲屏障。隨著城市人口的增加，建筑物密度增大，設(shè)置聲屏障的空間較少，可結(jié)合城市道路周邊的建筑物特點(diǎn)設(shè)置相應(yīng)的聲屏障。例如，根據(jù)道路兩旁建筑物的高度、噪聲指數(shù)等級(jí)，設(shè)計(jì)聲屏障時(shí)需要的反射區(qū)域與道路布局等因素，在聲屏障上增設(shè)高的棚面物體，降低噪聲。

3.2 聲屏障降噪效果模擬設(shè)計(jì)方法[1]。

聲屏障降噪效果視道路與敏感點(diǎn)的空間關(guān)系而定，為了提升聲屏障降噪效果，設(shè)置了降噪效果模型，分析不同情形下聲屏障的降噪效果[3]。

其中，f表示聲波頻率（Hz）； δ表示聲程差（m），c表示聲速，（m/s）以Xm高的無(wú)限長(zhǎng)聲屏障為例，分別計(jì)算該聲屏障地面路段（假設(shè)路基高度為0）與高架路段（路基高度分別為10 m、15 m、20m）聲屏障對(duì)距離路肩10 m、20m、40m、60m、80m、100m、120m、140m、160m、180 m、200 m敏感點(diǎn)的不同高度的減噪效果，從而分析出聲屏障的有效性及其適用范圍。（1）路基高度為0時(shí)，低樓層聲屏障降噪效果理想，隨著樓層增加，效果逐漸減少，因此，在路基高度為0的路段，盡量降低樓層高度設(shè)計(jì)。對(duì)于道路兩邊存在高樓層建筑物時(shí)，除了設(shè)置聲屏障外，還要增加其他配套設(shè)施（如增設(shè)棚面頂）。（2）路基為高架或者高路堤段時(shí)，與路基高度相近的樓層，聲屏障對(duì)其降噪效果最好。對(duì)距離較遠(yuǎn)的敏感點(diǎn)，一定高度的樓層降噪效果明顯，但隨著樓層增加降噪效果呈現(xiàn)遞減趨勢(shì)?？梢?jiàn)，在高架或者路堤較高的路段，敏感點(diǎn)距離道路近的較低建筑物，當(dāng)路面高出敏感點(diǎn)較大時(shí)聲屏障的降噪效果不明顯；只有在敏感點(diǎn)高度與道路高度相近時(shí)設(shè)置聲屏障，能夠起到很好的降噪效果，但隨著樓層的增高，要同時(shí)考慮輔助設(shè)施[4]。

4 道路交通噪聲防治對(duì)策

道路交通噪聲污染除了設(shè)置聲屏障外，還需要結(jié)合其他措施，才能最大限度地降低交通噪聲污染對(duì)周邊環(huán)境的影響。

（1）切實(shí)加強(qiáng)交通管理。從道路設(shè)計(jì)、建設(shè)之處就要充分的考慮其聲環(huán)境的影響，在工程設(shè)計(jì)時(shí)，要做好路基、路面、橋梁隧道等主體工程設(shè)計(jì)技術(shù)滿(mǎn)足標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范，做好項(xiàng)目建設(shè)環(huán)境影響評(píng)價(jià)，將主體工程與環(huán)境工程同設(shè)計(jì)、同施工、同檢查，加強(qiáng)工程的環(huán)保督查。嚴(yán)格控制公路建設(shè)和運(yùn)營(yíng)期間的公路交通噪聲防護(hù)，例如施工時(shí)，要嚴(yán)格遵守《建筑物施工場(chǎng)界環(huán)境噪聲排放標(biāo)準(zhǔn)》和《聲環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》。在道路投入運(yùn)營(yíng)時(shí)，要積極采取相應(yīng)的環(huán)保措施和交通管制，從聲源方面控制噪聲污染，諸如控制特殊時(shí)段、路段車(chē)輛通行時(shí)間、數(shù)量，并在學(xué)校、醫(yī)院、養(yǎng)老院等聲環(huán)境敏感區(qū)域設(shè)置禁鳴標(biāo)志等。

（2）發(fā)揮道路自降功能。首先是改善路面性能，選擇低噪聲路面設(shè)計(jì)，例如，疏水瀝青混凝土路面在減噪方面具有很好的降噪效果，再采用連通小孔的多孔吸聲材料，能夠發(fā)揮更好地吸聲效果，能夠降低車(chē)輛輪胎噪聲2-8dB（A）。其次，做好道路通行設(shè)計(jì)。例如，在聲環(huán)境敏感的區(qū)域和路段，避免設(shè)置陡坡、急彎、爬坡車(chē)道，應(yīng)將路線(xiàn)設(shè)計(jì)成平、縱指標(biāo)，提升車(chē)輛的通行速度，縮短通行時(shí)間，從而降低車(chē)輛噪聲對(duì)環(huán)境的影響。

（3）合理種植綠化林帶。在道路周邊一定范圍內(nèi)設(shè)置合理的綠化林帶能夠起到很好的降噪效果。在選擇樹(shù)木種類(lèi)時(shí)，建議采取喬灌木搭配密植、枝葉繁茂的綠化林帶。據(jù)測(cè)算，林帶寬度為10m時(shí)，噪聲可降低1-3dB（A），當(dāng)寬度達(dá)到30m時(shí)，噪聲可降低3-5dB（A），因此，要根據(jù)道路所在區(qū)域的地形地貌實(shí)際，合理設(shè)計(jì)林帶寬度[5]。

參考文獻(xiàn)

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收稿日期：2017-05-11

作者簡(jiǎn)介：吳奕君（1985-），女，碩士，工程師，研究方向?yàn)榄h(huán)境保護(hù)。