綠色環(huán)保聲屏障

潘幫浩 王 濤

1.北京交科公路勘察設(shè)計研究院有限公司；2.辛集市公路服務(wù)中心

1 引言

鳥類遷徙是自然界的一大奇觀，大約五分之一的鳥類會遷徙。他們遵循固定的路線，包括合適的棲息地，沿途可以停下來休息并加油。

全球候鳥遷徙線路主要有八條，其中三條從我國經(jīng)過，但鳥類在遷徙途中，極易遇到各種因素，導(dǎo)致鳥類數(shù)量大量減少，其中透明建筑物碰撞是一個人類容易忽視的巨大威脅，在美國，每年有多達10億只鳥類（通常是被列為保護物種的候鳥）死于建筑物透明體碰撞中。在我國，經(jīng)常也會出現(xiàn)鳥類由于撞擊到透明聲屏障，導(dǎo)致大量死亡的新聞。

噪聲極易對人類生活、工作、身體健康產(chǎn)生不良影響。據(jù)《公路建設(shè)項目環(huán)境影響評價規(guī)范》（JTG B03—2006）規(guī)定：公路兩側(cè)兩百米范圍內(nèi)的居民點屬于一般評價對象，執(zhí)行《城市區(qū)域環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn)》（GB 3096—93）4 類標(biāo)準(zhǔn)，即晝間70dB，夜間55dB[1]。隨著經(jīng)濟快速發(fā)展，居民生活質(zhì)量提高，交通產(chǎn)生的噪聲也受到了高度的重視，聲屏障作為有效降低噪聲的措施在越多越的地方得到了應(yīng)用。

2 光伏聲屏障

太陽每天輻射到地球的輻射能大約為2.5萬億桶石油之和，年輻射總量近6000Mj/m。太陽能一天輻射到地面總和，相當(dāng)于全球所有發(fā)電廠250年總發(fā)電量，能夠采用更多的方式利用太陽能也是未來新能源產(chǎn)業(yè)的研究方向。

1989 年，瑞士首次將光伏組件應(yīng)用到高速公路聲屏障中，1992年，國內(nèi)首條道路聲屏障誕生，貴州省的貴黃高速公路安裝了百米聲屏障進行試驗并成功運用。2015 年8 月，中國首個光伏聲屏障應(yīng)用成功，位于蘇州西環(huán)高架主線勞動路段1公里的雙面光伏太陽能聲屏障試驗段增設(shè)工程完工[2]。

現(xiàn)有聲屏障從結(jié)構(gòu)形式劃分，主要可以分為：弧形式、直立式、折角式。在韓國首爾及德國慕尼黑已采用過直立式光伏聲屏障，整體安裝簡單，但是由于上屏無法調(diào)整角度，對于光能的轉(zhuǎn)換率達不到最佳效果。故綠色環(huán)保聲屏障結(jié)構(gòu)形式采用折角式，在上屏處運用調(diào)整桿及限位塊可調(diào)整太陽能板角度，由于太陽每天的高度變化不大，故一般在每年的春秋兩季調(diào)整即可，適用于各維度地區(qū)[3]。

圖1

現(xiàn)有光伏材料主要是應(yīng)用晶硅材料，其中分為單晶硅、雙晶硅及多晶硅等。通過綜合對比光能轉(zhuǎn)化率與造價，由于單晶硅光能轉(zhuǎn)換率即能滿足道路設(shè)施的用電需求，同時造價較低的特點，已經(jīng)被越來越多地采用。通過單晶硅材料轉(zhuǎn)化光能至電能后，太陽能電池組將電能通過反充二極管傳遞至蓄電池組，最后傳至公共電網(wǎng)并網(wǎng)[4]。

圖2

3 生態(tài)保護防鳥撞擊

無論是鏡面反射的實景還是透明視野，透明玻璃很容易對飛行中的鳥類產(chǎn)生視覺干擾，造成撞擊死亡。大多數(shù)鳥類的視覺細胞不僅除了人類能感官的紅、藍、綠色之外，對紫外光也相當(dāng)敏感。由于陶瓷熔塊、磨砂玻璃、彩繪玻璃等方案，雖然能使玻璃非透明，但在視野通透性及行車舒適度方面都有一定影響，然而采用UV 涂層（聚氨酯紫外光固化涂料）技術(shù)，即紫外線(Ul?tra-Violet Ray)的英文簡稱，UV波長以200nm～450nm為其應(yīng)用范圍，在人類視野中如透明玻璃一般，鳥類卻可以看到紫外光線條，避免撞擊。全球候鳥遷徙線路主要分八條，而我國上空有三條經(jīng)過：

圖3

東非至西亞遷徙線（又稱西部遷徙路線）：途經(jīng)甘肅、內(nèi)蒙古西部、青海、寧夏候鳥群南飛遷徙。

中亞至印度遷徙線（又稱中部遷徙路線）：途經(jīng)陜西、華北西部、中部草原、內(nèi)蒙古東部、最后于秋季進入四川盆地或華中華南區(qū)域過冬。

東亞至澳大利亞遷徙線（又稱東部遷徙路線）：在春、秋季節(jié)、位于朝鮮半島、俄羅斯、日本及東北、華北地區(qū)的濕地水鳥，會通過我國東部沿海進行遷徙。

在此三條路徑上，鳥類遷徙途徑會經(jīng)過國內(nèi)各大城市、數(shù)十條國家高速干線及各省省道，如G111、G47、G1211、G1012、G107、G72、G309、G315等。將綠色環(huán)保聲屏障運用至這些城市及國省道之上，將會大大減少鳥類撞擊事件的發(fā)生率，保護生態(tài)環(huán)境。

圖4

4 結(jié)束語

作為結(jié)合了利用光伏新能源及生態(tài)環(huán)保雙功能的綠色環(huán)保聲屏障，具有十分廣闊的應(yīng)用前景，根據(jù)《交通強國建設(shè)綱要》第七章，主導(dǎo)思想是“強化交通建設(shè)對生態(tài)環(huán)境的保護和修復(fù)、促進資源的集約利用”，綠色環(huán)保聲屏障不僅能達到了生態(tài)環(huán)境的保護，同時也促進了新能源資源的開發(fā)與利用。