住宅小區(qū)交通噪聲污染影響及控制對策

王曉丹（天津建科建筑節(jié)能環(huán)境檢測有限公司， 天津 300221）

改革開放 40 余年來，我國社會生產(chǎn)力水平明顯提高，人民生活顯著改善。隨著中國特色社會主義進入新時代，人們的物質(zhì)性需要不斷得到滿足，開始更多追求社會性需要和心理性需要，期盼更好的教育、醫(yī)療衛(wèi)生服務(wù)、更舒適的居住條件等。同時為貫徹落實國家生態(tài)文明思想和十九大精神，《綠色生活創(chuàng)建行動總體方案》（發(fā)改環(huán)資〔2019〕1696 號）要求，推動綠色建筑高質(zhì)量發(fā)展。綠色建筑創(chuàng)建行動方案目標：“到 2022 年，當年城鎮(zhèn)新建建筑中綠色建筑面積占比達到 70%，星級綠色建筑持續(xù)增加，既有建筑能效水平不斷提高，住宅健康性能不斷完善，裝配化建造方式占比穩(wěn)步提升，綠色建材應(yīng)用進一步擴大，綠色住宅使用者監(jiān)督全面推廣，人民群眾積極參與綠色建筑創(chuàng)建活動，形成崇尚綠色生活的社會氛圍。”

可見國家和人民對綠色建筑和健康住宅的重視日益提高，而場地聲環(huán)境是綠色建筑及健康住宅不可或缺的一部分，是評價居住區(qū)環(huán)境質(zhì)量的重要指標。在各種噪聲干擾中，交通噪聲居首位。針對城市交通噪聲的惡化，國內(nèi)已有一些關(guān)于防治噪聲及改善城市住宅區(qū)聲環(huán)境的研究，但是仍不足以應(yīng)對聲環(huán)境形勢的嚴峻性。

我國交通噪聲預(yù)測模型有 JTGB—2006《公路建設(shè)預(yù)測項目環(huán)境影響評價規(guī)范》中提出的美國聯(lián)邦公路管理局公路噪聲預(yù)測模式，以及德國 RLS 90 預(yù)測模型的 Cadna/A 預(yù)測軟件。其中 Cadna/A 還可將地形和建筑群數(shù)字化，建立到模型中，從而準確模擬噪聲傳播，提高預(yù)測精確度。本文以住宅小區(qū)為例，分析聲屏障在噪聲傳播途徑中的影響并得出相應(yīng)結(jié)論。

1 原始場地噪聲模擬分析

根據(jù)噪聲影響因素，對原始場地利用 Cadna/A 軟件進行噪聲模擬。模擬分析如下。

選取天津市某小區(qū)作為本課題研究模型，規(guī)劃總用地面積約 143 088 m2，可用地面積 1 094 142 m。建筑含 17 層住宅樓、11 層住宅樓、9 層住宅樓、7 層住宅樓及沿街部分2 層商業(yè)及配套公建。住區(qū)內(nèi)四邊道路均為規(guī)劃道路，根據(jù)項目四界鄰近道路等級，南臨城市主干路、東臨城市支路、北臨城市支路、西臨城市次干路。根據(jù) CJJ 37—2012《城市道路工程設(shè)計規(guī)范》表4.2.2，對規(guī)劃道路參數(shù)進行設(shè)置，如表1 所示。

表1 道路參數(shù)值設(shè)定

依據(jù)項目圖紙資料、現(xiàn)場勘察和實測數(shù)據(jù)建立項目噪聲分析模型，模型考慮了周邊道路、周邊建筑以及地形的影響。

項目建成后 1.5 m 高度處計算范圍內(nèi)人員活動區(qū)域的晝間及夜間噪聲情況模擬結(jié)果如表2 所示，本項目區(qū)域在臨近道路側(cè)的噪聲值相對較大。

經(jīng) Cadna/A 噪聲模擬軟件模擬后，鄰近場地邊界的各樓棟晝夜噪聲值如表2 所示。

表2 北邊界臨近道路建筑晝夜噪聲最大值 單位：dB

由表2 可知，位于南側(cè)主干路及西側(cè)次干路交口處的 5號樓晝夜噪聲值最大，晝夜噪聲值分別為 64 dB、58 dB；其次為 1 號樓，晝夜噪聲值分別為 64 dB、57 dB。

2 綠化帶的降噪模擬分析

采用種植樹木、草坪等綠化手段營造綠化帶可以降低噪聲的污染程度，是天然的降噪屏障。綠化帶通過樹冠吸收聲能從而對噪聲起到緩解效應(yīng)。不同結(jié)構(gòu)特征的綠化帶，降噪效果也有所不同，綠化帶寬度及高度、樹種組成、林帶邊緣與噪聲源距離、微地形等是主要影響因素。本工況將根據(jù)針對綠化帶微地形對交通噪聲傳播的影響進行模擬分析。

根據(jù)本文模型建筑布局情況，在西北方向的空地建立一1.5 m 高的微地形，并在微地形一側(cè)布下兩個受聲點，以此分析建立微地形前后的噪聲變化。

建立模型后，經(jīng)過模擬計算，結(jié)果如表3 所示。

表3 建立微地形前后受聲點噪聲值統(tǒng)計表 單位：dB

通過建立微地形進行模擬計算分析，可得出結(jié)論，建立微地形后，噪聲值有不同程度的降低。受聲點 R2、R3、R4距離微地形較近，噪聲影響降低幅度大，大致可降低 2 dB左右；而受聲點 R1 距離微地形較遠，噪聲影響降低幅度較小。由此可見，距離微地形越近，聲環(huán)境噪聲值降低幅度越大，反之，距離微地形越遠，聲環(huán)境噪聲值降低幅度越小。

3 聲屏障的降噪模擬分析

由以上建立微地形模擬分析可知，微地形雖讓噪聲有一定的降低，但降低幅度較小。根據(jù)我國實際情況并參考國外先進技術(shù)，最有效的控制交通噪聲的方法是建立聲屏障，從傳播途徑上降低噪聲對人的影響。

聲屏障是使聲波在傳播中受到阻擋，從而達到在某個特定位置上的降噪作用的裝置。一個聲屏障可以定義為任何一個不透聲的固體障礙物。噪聲在傳播途徑中遇到障礙物，若障礙物的尺寸遠大于聲波波長時，大部分聲能被反射和吸收，一部分繞射，于是在障礙物背后一定距離內(nèi)形成“聲影區(qū)”。聲影區(qū)的大小與聲音的頻率與屏障高度等有關(guān)，頻率越高，聲影區(qū)的范圍越大。

聲屏障的高度可采用“有效頻率 λE”進行確定。有效頻率 λE即指聲屏障對噪聲的倍頻程或 1/3 倍頻程中某個波段頻率衰減量為 3 dB 的頻率。若噪聲的波長比“有效頻率”的波長長，則由于繞射和散射作用，聲屏障對其聲衰減作用會較低；而所有比“有效頻率”波長短的噪聲，則聲屏障就會有很好的聲衰減效果。聲屏障高度可用式（1）確定。

式中：H—聲屏障的高度，m；

λE—有效頻率。

一般設(shè)計中，如果公路行駛的車輛中，大型車輛所占比例比較大，交通噪聲低頻聲成分比較高，則有效頻率應(yīng)確定為 125λE（λE=2.720 m 左右）比較合適。按照式（1），則聲屏障的高度應(yīng)為：

若馬路上的行車車輛中為小型汽車，則交通噪聲中頻率高的噪聲成分較高，λE選取為 250λE（λE=1.360）較合適。按照式（1），則聲屏障高度可確定為：

根據(jù)式（1）計算得出，本模型四界道路中小型汽車所占比重較大，因此聲屏障高度按 2.7 m進行模擬。

聲屏障從構(gòu)成材質(zhì)上可分為土堤、木質(zhì)、鋼筋混凝土、金屬、吸聲材料的混合物 5 類。本文根據(jù)模型的實際情況，將分別對設(shè)置吸聲材料屏障及圍墻 2 種形式聲屏障進行分析研究。

在臨近主干道一側(cè)設(shè)置吸聲屏障，并在聲影區(qū)內(nèi)近屏障及建筑的位置布下 9 個受聲點，分別對有無聲屏障 2 種情況下進行模擬計算。

由模擬結(jié)果對比可知，主干道一側(cè)設(shè)置了聲屏障后，網(wǎng)格計算結(jié)果顯示聲壓級明顯降低。受聲點晝夜噪聲值均有不同程度的降低，其中臨近聲屏障的受聲點噪聲降低幅度較大，而遠離聲屏障的受聲點降低幅度較小，具體噪聲值如表4 所示。

表4 設(shè)置吸聲屏障前后噪聲值變化 單位：dB

經(jīng)模擬對比分析，可以得出結(jié)論，聲屏障可以有效降低臨街建筑噪聲值，同樣高度的圍墻降噪效果與吸聲屏障相似。大多數(shù)聲屏障高度為 2～6 m，降噪效果一般為 5～10 dB(A)，對于交通量較大的道路，同時兩側(cè)建筑物對噪聲較敏感，修筑適宜的聲屏障具有重要意義。但需要注意的是，聲屏障降噪效果直接取決于聲屏障高度、被保護建筑物的水平及垂直方向的位置，一般對兩側(cè)低層建筑效果明顯，對 5層以上建筑影響微弱。

4 結(jié) 語

居住區(qū)的開發(fā)建設(shè)必然伴隨著城市路網(wǎng)的建設(shè)，交通噪聲是小區(qū)居住環(huán)境影響評價中應(yīng)重點考慮的問題，采用Cadna/A 軟件進行模擬預(yù)測，可以對未來居住區(qū)可能存在的噪聲污染情況進行預(yù)測分析，以為采取相應(yīng)的防控措施提供重要依據(jù)。從本文交通噪聲模擬結(jié)果分析，受交通噪聲影響最大的為臨街第一排建筑。為降低交通噪聲對居民帶來的不利影響，可以采取綠化種植、景觀設(shè)計微地形，并結(jié)合聲屏障等措施，以確保噪聲的防治效果，滿足人們的正常生活，有效改善人居環(huán)境，提高人民生活質(zhì)量。