发布时间:2024-03-08 14:45:57
序言:写作是分享个人见解和探索未知领域的桥梁,我们为您精选了8篇的交通噪声影响样本,期待这些样本能够为您提供丰富的参考和启发,请尽情阅读。
Study on Traffice Noise Environmental Impact of Urban Road
abuout Different Grades
XUE Baoyong GE Shiliang
Tianjin Environmental Impact Assessment CenterTianjin300191
Abstract: Used the German Cadna / A noise analysis software, different levels of urban road traffic noise was calculated, both different distances and different height of noise influence, then put forward relevant countermeasure proposals.
Key words: urban road ;traffic noise;environmental impact
近年来,随着我国社会经济的飞速发展,人民群众对居住环境的质量要求也日益提高。我国环境噪声污染影响日益突出,环境噪声污染纠纷频发,扰民投诉始终居高不下[1]。在城市建成区内影响居民区的各种噪声源中,交通噪声的贡献相对显著。以天津市为例,2009年中心城区区域环境噪声源按其平均声级大小排序为:交通噪声>施工噪声>工业噪声>生活噪声。目前已有专家通过分析交通噪声的污染现状而提出控制城市交通噪声污染防治的对策[2]。在噪声污染客观存在、新建居民小区又大多临路的情况下,了解城市道路交通噪声污染规律,对控制交通噪声的环境污染、提高公众生活环境质量意义重大。
1.计算采用参数
城市道路一般根据其功能划分为主干路、次干路、支路三个等级,不同等级的道路其断面宽度、行车道设置、车速及交通流量等方面均有所区别。本文采用德国Cadna/A噪声计算软件,分别对应城市主干路、次干路和支路,各建立一条道路模型并对其周边空旷处水平断面、垂直断面不同点所受交通噪声影响值进行计算研究。主要计算参数见表1。
表1研究过程采用的主要计算参数
道路等级 车速(km/h) 车流量(pcu/h) 重型车比例(%) 红线宽度(m)
轻型车 重型车 昼间 夜间
主干路 60 40 4800 2400 20 20
次干路 40 30 2400 1200 20 25
支路 30 20 1200 600 10 40
2.交通噪声影响规律
利用建立的模型,分别计算不同等级道路两侧水平断面、垂直断面噪声影响值见表2、表3,不同声功能区的达标距离见表4;本文根据昼间、夜间车流量不同的实际情况而分别给出计算结果。
表2不同等级城市道路两侧不同距离噪声计算结果单位:dB(A)
与路中心线距离(m) 预测结果
支路 次干路 主干路
昼间 夜间 昼间 夜间 昼间 夜间
20 66.1 63.1 70.0 67.0 76.7 73.7
40 61.8 58.8 64.9 61.9 70.0 67.0
60 59.5 56.5 62.5 59.5 67.5 64.5
80 57.9 54.9 61.0 57.9 65.8 62.8
100 56.7 53.7 59.7 56.7 64.6 61.5
120 55.7 52.6 58.7 55.7 63.5 60.5
140 54.8 51.8 57.8 54.8 62.6 59.6
160 54.0 51.0 57.0 54.0 61.8 58.8
180 53.3 50.3 56.3 53.3 61.1 58.1
200 52.7 49.7 55.7 52.7 60.5 57.5
表3不同等级城市道路红线外10m处垂直断面噪声预测结果单位:dB(A)
预测点 预测结果
支路 次干路 主干路
昼间 夜间 昼间 夜间 昼间 夜间
1层 66.1 63.1 68.8 65.8 72.2 69.2
3层 68.3 65.3 71.0 68.0 74.5 71.5
5层 68.0 65.0 70.7 67.6 74.5 71.5
7层 67.3 64.3 70.1 67.1 74.1 71.1
9层 66.7 63.7 69.5 66.5 73.6 70.6
11层 66.0 63.0 68.9 65.8 73.1 70.1
13层 65.4 62.4 68.3 65.3 72.6 69.6
15层 64.9 61.8 67.7 64.7 72.1 69.1
17层 64.3 61.3 67.2 64.2 71.7 68.7
19层 63.8 60.8 66.8 63.7 71.3 68.3
表4 不同等级城市两侧满足不同标准值所需距离单位:m
道路等级 1类 2类 3类 4a类
昼间 夜间 昼间 夜间 昼间 夜间 昼间 夜间
支路 135 403 55 190 24 79 13 79
次干路 223 590 95 303 39 135 20 135
主干路 448 983 216 577 93 294 40 294
3.结论与建议
通过对以上计算结果进行研究,可以得出如下结论:
(1)不同等级城市道路两侧受交通噪声影响均比较显著,道路等级越高,车流量数据越大、噪声影响值也相应较高;距离道路越远,受交通噪声影响越低。
(2)在主干路两侧距路中心线20m处,昼夜噪声值分别为76.7、73.7dB(A),距离路中心线200m处则衰减为60.5、57.5dB(A);达标距离预测结果表明,主干路两侧昼间在距中心线216m之外噪声值低于60dB(A)、夜间在距中心线577m之外噪声值低于50dB(A)。
(3)在次干路两侧距路中心线20m处,昼夜噪声值分别为70.0、67.0dB(A),距离路中心线200m处则衰减为55.7、52.7dB(A);达标距离预测结果表明,次干路两侧昼间在距中心线95m之外噪声值低于60dB(A)、夜间在距中心线303m之外噪声值低于50dB(A)。
(4)在支路两侧距路中心线20m处,昼夜噪声值分别为66.4、63.1dB(A),距离路中心线200m处则衰减为52.7、49.7dB(A);达标距离预测结果表明,支路两侧昼间在距中心线55m之外噪声值低于60dB(A)、夜间在距中心线190m之外噪声值低于50dB(A)。
(5)垂直断面预测结果表明,不同等级道路红线外10m处建筑在不同层数所受交通噪声影响值随着高度的增加,均呈现“逐渐增加――出现最大值――逐渐递减的趋势”;最大值基本出现在临路楼房3~5层高度附近。
上述研究结论符合王而力等人对城市道路噪声的实际监测结果[3]。为了有效控制城市道路交通噪声对未来道路两侧的建设造成不利影响,综合上述研究结果及相关环保政策[4],本评价对本项目道路两侧未来规划提出以下建议:
a、各道路两侧应划定必要的防交通噪声距离,本文建议支路两侧至少应划定190m的噪声影响控制距离、次干路两侧至少应划定303m的噪声影响控制距离、主干路两侧至少应划定577m的噪声影响控制距离;在此防护距离内需要在未来规划、建设时考虑对交通噪声污染的防治,而不是不能开发建设,那样既是对珍贵城市土地资源的极大浪费,也是不可能实现的。
b、城市道路两侧划定的噪声影响控制距离范围内进行详细建设规划时,临路第一排建筑宜为公建、商业建筑、公共绿地或其它非噪声敏感建筑,且宜沿道路方向平行布置或者将建筑内噪声敏感功能区布置在背向道路的一侧,以降低交通噪声的影响,同时对第二排建筑能够起到隔声作用。
c、道路两侧噪声影响控制距离内进行详细规划时,不宜在临路第一排建设噪声敏感建筑,如学校教室、医院病房、居民住宅卧室、机关、科研单位等。
d、规划行政主管部门宜在有关规划文件中明确噪声敏感建筑物与地面交通设施之间间隔一定的距离,避免其受到地面交通噪声的显著干扰。
参考文献:
[1] 环发[2010]144号《关于加强环境噪声污染防治工作改善城乡声环境质量的指导意见》.
[2] 张开冉,李国芳.城市道路交通噪声影响模糊评价[J].中国公路学报,2003,16(4) : 91-93.
关键词 城市轨道交通,环境影响,振动,噪声控制
轨道交通由于轮轨接触、车辆设备(受电弓、电机、空调等) 等产生的振动和噪声对周围环境产生一定的影响。随着人们生活水平的提高,对环境要求也越来越高。城市轨道交通要走可持续发展的道路,在解决好交通的同时也要确保良好的生活环境。本文通过对上海既有轨道交通线路的振动和噪声进行测试,收集了国内外有关资料,分析其对环境的影响程度,提出了车辆、桥梁、轨道结构、声屏障及轨道管理等方面的减振降噪措施。
1 轨道交通的振动测试结果及分析
1. 1 振动的产生与传播机理
城市轨道交通在运营过程中,列车车轮与钢轨之间产生撞击振动,经过轨枕、道床,传递至隧道或桥梁基础,再传递给地面,从而对周围区域产生振动,并进一步传播到周围建筑物。这种振动干扰不仅对地铁沿线民宅、学校、医院等环境产生不良影响,而且可能对沿线基础较差的建筑物造成损害。
振动波在土介质中的传递过程,其作用机理及传播特性与地震基本相同。这些振动波遇到自由界面时,在一定条件下重新组合,形成一种弹性表面波,随着离振源距离的不同,它们之间的能量也在改变,同时传播速度、衰减率也为距离的函数。根据振动传播理论,振动从地面进入建筑物,不同结构建筑物其振动衰减也不同。
1. 2 振动测试结果
表1 上海地铁1 号线的振动测试结果。
1. 3 测试结果分析
结合振动的产生和传播机理来分析上述振动测试结果,可以看出:
(1) 上海软粘土埋深10 m 左右地下线路中心处最大振级在75~80 dB
表1 北京地铁沿线地面建筑物的振动测试资料[ 1 ]
(2) 矩形隧道结构DT Ⅲ 扣件道床振动加速度水平(94. 96 dB) 远小于盾构隧道结构DT Ⅲ 扣件道床振动加速度水平(105. 11 dB)
(3) 扣件类型对地面建筑物振动影响明显,减振型钢轨扣件的减振效果比较明显。
(4) 建筑物的振级(地面垂向Z 振级( VLZ) ) 大小与建筑的基础类型、构造型式及其与地铁线路的距离有密切关系。基础较差的砖木结构或轻质结构,其振级与土壤接近,振动衰减小。
将上述测试结果与现行环保标准对照可以看出:在上海饱和软土地层中,对于一般埋深(10 m 左右) 的地下线,其中心线处地表振动超标5~10 dB ; 当线路埋深超过30 m 时,混凝土基础的建筑物的振动大大降低。
2 轨道交通的噪声测试结果及分析
2. 1 噪声的产生与传播机理
轨道交通噪声主要来源于高架线路列车运行时轮轨的接触噪声、车辆非动力系统噪声(车辆的空压机、空调机、电动机等),以及桥梁结构的二次振动引起的辐射噪声、小半径曲线路段上车辆轮缘与钢轨间的摩擦声。噪声的大小与车辆型式、曲线半径、桥梁与轨道结构等因素有关。
2. 2 噪声测试结果
在测试高架线路噪声时,桥面以上部分的噪声峰值大于桥面以下的噪声峰值。当列车以60~80 km/ h 速度行驶在高架线路上时,其噪声连续等效声级可达85~90 dB(A) ( 单列车通过) 。其噪声特点是声级高,作用时间长,且以中低频为主。
2. 3 测试结果分析
结合噪声的产生和传播机理分析上述噪声测试结果,可以看出:
(1) 高架线箱梁下的噪声峰值为80 ~ 85 dB (A) ;
(2) 高架线路的噪声峰值一般超标量为10~ 15 dB(A) ;
转贴于 (3) 随着建筑物距线路中心距离的增大,噪声峰值也有所衰减。建筑物距离线路中心30 m 处, 噪声可衰减5 dB (A) 左右。箱梁下的噪声高达80 dB (A) 以上,说明钢轨扣件和轨下基础减振效果差,轮轨动力作用直接传递到梁体,引起较大的二次噪声。
3 城市轨道交通振动控制对策
城市轨道交通的振动控制是一项综合性工作, 它牵涉到车辆、轨道、桥梁与隧道的结构型式、岩土特性、沿线建筑物结构型式及建筑物距离线路的远近程度等。根据国内外经验,只有根据具体线路情况,采用综合性减振措施,才能取得显著效果。
3. 1 车辆选型
轨道交通车辆的性能对振动影响较大,应选用动力性能优良的轨道车辆,尽量降低车体重量和轴重,减小轮轨动力冲击,采用先进技术如径向转向架或直线电机车辆等。
3. 2 桥隧结构的选择
为了降低振动在沿线传播,针对桥、隧结构本身的减振措施,国外进行过大量的研究与实践,主要有: (1) 采用框架式防振隧道结构,质量大、刚度大、整体性好的矩形隧道结构相对装配式衬砌结构其换算振动加速度可降低8~15 dB 。(2) 暗挖工法施工隧道结构在隧道衬砌内侧设置隔振层,避免轨道与隧道的直接接触,降低振动波的传播。(3) 采用双箱梁或多箱梁等。
3. 3 轨道结构振动控制措施
城市轨道交通轨道结构的设计有别于干线铁路,其自身特点决定了轨道结构的设计原则“ 少维修,高弹性,减振降噪”。国内外大量研究表明,地铁轨道结构按其减振效果可分成三大类:第一类为一般扣件,其竖向刚度在20~60 kN/ mm 之间,有一定减振降噪效果; 第二类为柔性扣件,其竖向刚度在10~25 kN/ mm 之间,用于减振要求相对较高区域;第三类为特殊要求的减振轨道结构(减振型轨下基础),用于对减振降噪有特殊要求的地段。
(1) 柔性扣件
在地下段采用柔性扣件可降低地铁运营对沿线建筑物的振动影响。上海地铁1 号线的测试结果表明:Lord 扣件以及地铁轨道减振器的减振效果明显优于DT Ⅲ 型扣件。在减振要求较高地段,美国、新加坡、德国科隆、法国等均采用了减振型钢轨扣件[ 2 ] 。
在高架线路采用柔性钢轨扣件,减小了振动向桥梁和沿线建筑物传递,同时降低了轮轨噪声和梁体的二次噪声。在国外,高架线路广泛采用了减振型钢轨扣件。日本高架线路测试结果表明,采用柔性钢轨扣件,噪声可降低3 dB (A) 。
(2) 减振型轨下基础( 浮置板式轨道结构及LVT 无碴轨道结构)
浮置板轨道结构降低振动水平20 dB 。在需要特殊减振的区间和综合性多层车站等地段采用,如高架线路穿越整幢建筑物,地下线路经过对防振要求非常高的区域如音乐厅等。
LVT 无碴轨道(弹性支承块式),即在支承块下加一层弹性橡胶套,轨道的垂向刚度约为10~30 kN/ mm ; 垂向弹性由轨下和块下双层弹性橡胶垫板提供,最大程度地模拟了弹性点支承传统碎石道床结构和受荷响应,并使轨道纵向弹性点支承刚度趋于一致。此外,在支承块外设橡胶靴套提供了轨道的纵、横向弹性变形,使这种无碴轨道在承载、动力传递和振动能量吸收诸方面更接近坚实基础上的碎石道床轨道,从而使这种轨道结构的振动和噪声减少到最低程度。LVT 无碴轨道结构(结构图见文献6 图5) 被瑞士国营铁路首次采用。由于其特有的减振、降噪、减磨等优越性能,后来被世界上许多国家所采用,如丹麦、英国、法国、葡萄牙等。当线路穿越居民区及一些对振动很敏感的单位( 如医院、学校、居住区等) 时采用[ 4 ] 。
(3) 采用重型钢轨、无缝线路
采用重型钢轨可有效抑制钢轨的垂向振动。将50 kg/m 钢轨改成60 kg/m 钢轨后,钢轨的垂向刚度增加, 可以把列车冲击而产生的振动降低10 % 。
采用无缝线路,即将标准轨焊接成长钢轨,减少钢轨接头数量,从而减少接头处轮轨冲击引起的振动与噪声。
(4) 加强轨道不平顺管理
在列车运行过程中,轨道不平顺引起动荷载明显增大。动荷载的变化加速了轨道状态的恶化,导致轮轨之间振动与噪声增大。测试结果表明:钢轨打磨后,在振动频率为8~100 Hz 范围内,振动水平下降4 ~ 8 dB , 站台上的振动水平下降5 ~ 15 dB[ 5 ] 。控制轨道不平顺是降低轮轨之间振动与噪声的有效措施。为此应加强轨道不平顺管理,制定严格的养护维修计划,确保轨道处于平顺状态,从而减少振动与噪声对周围环境的影响。
4 噪声控制措施
城市轨道交通噪声控制的对策除采用上述各项减振措施外,还需在噪声源(轮轨动力作用) 、噪声传播途径的阻截(声屏障设置) 及振动噪声敏感目标的防护等方面采取有效措施,才能取得理想效果。
(1) 车辆的特殊设计
高架轨道交通车辆应进行特殊设计,如增加车辆裙板及车底设置吸声结构等。香港西铁就采用这种形式的车辆。
(2) 打磨轮轨表面,使轮轨表面平滑化
轮轨噪声是轨道交通噪声的主要来源。由于噪声和振动在500~2 500 Hz 频率范围内线性相关,且钢轨在此范围内是主要的辐射体,因此,有效抑制钢轨振动、减小钢轨的振动加速度和频率是降噪的关键。轮轨系统激扰是引起轮轨相互动力作用的根本因素,没有激扰就不会产生振动和冲击, 也不会辐射出噪声。因此,必须严格控制轮轨系统的振动激扰源。早期一些研究表明,由于轮轨作用面的局部不平顺(粗造度) 而产生振动,从而引起滚动噪声。钢轨顶面的粗糙度是产生滚动噪声的主要声源。
(3) 线路选线及高架结构型式的选择
在环境敏感地段,线路选线应尽量避免采用小半径曲线,以减小轮缘对钢轨内侧的冲击,降低轮轨接触中的尖叫噪声。同时还可结合岩土地质特性,采用不同的线路型式。如德国柏林的一条地铁在穿越高档别墅区时就采用了穿越深路堑的方式来降低噪声对周围环境的影响。高架桥梁结构采用槽型梁也可有利于降低噪声。
(4) 采用弹性钢轨
在振动和噪声敏感地段,可在轨腰两侧粘贴防振材料,即采用弹性钢轨,增加振动沿钢轨的衰减率。当装上吸振材料后,钢轨的声功率可降低12 dB 。日本的高架铁道采用了这种形式,测试结果表明,可降低噪声3~5 dB(A) [ 7 ] 。
(5) 设置声屏障声屏障是降低轨道交通运行噪声的一种有效措施。在地面和高架城市轨道交通采用声屏障可
参 考 文 献
1 . 北京地下铁道振动对环境影响的调查与研究. 地铁与轻轨,1992 ,21~24
2 Esveld C. Railway -induced ground vibration. Rail Engng Intern , 1991 ,(2)
3 Walker J G. Metros should be silent servants. Develop metros , 1992
4 VADILLO E G. Subjective reaction to structurally radiated sound from underground railway : Field results.J Sound &Vibr , 1996 , 193 (1)
5 Moehren H H. The dynamics of low vibration track. RT&S , 1991 , 87(9)
6 焦金红,张苏,耿传智等. 轨道结构的减振降噪措施. 城市轨道交通研究,2002 , (1) :61~65
关键词:中小城市交通,噪声污染,防治对策
随着中小城市交通的不断发展和汽车化进程的加快,交通噪声污染已变得日趋严重,成为引人注目的城市环境问题之一。交通噪声干扰时间长,影响范围广,尤其是随着城市交通快速发展,其噪声的影响范围和影响程度扩大,对市民的生活环境影响极大。对交通噪声污染的防与治,涉及到城市土地利用、路网建设、城市交通需求控制、道路设计等多个层次、多个方面的问题,因此必须采取综合防治的对策。
1、城市道路交通噪声与危害
道路交通噪声一般指机动车辆在交通干线上运行时所发出的超过国家标准(白天70dB(A),晚间55 dB(A))的声音。产生噪声的原因包括轮胎与路面之间的摩擦碰撞、汽车自身零部件的运转(如发动机、排气管等)以及偶发的驾驶员行为(如鸣笛、刹车等)。交通噪声是宽频带的,即含有所有可听范围频带的能量。
调查资料表明,我国城市的环境噪声主要来自交通噪声,交通噪声干扰人们的正常生活和休息,严重时甚至影响人们的身体健康。如引起心血管疾病、内分泌疾病等。噪声可使学习工作效率降低、产品质量下降,在特定条件下甚至成为社会不稳定的因素之一。另外,交通噪声还会影响到公路沿线的经济发展。例如,交通噪声影响严重的房地产、工厂、商厦等的经济效益和生产效益都有不同程度的下降,噪声还直接影响到公路周围的土地价值。有资料表明:交通噪声每升高1分贝,土地的价格就会下降0.08~1.26%,平均0.9%左右。反过来说,将交通噪声水平降低1分贝,则相当于沿线土地增值0.9%,对于土地批租来说,这是一个可观的数值。
2、中小城市道路交通噪声防治对策
要控制交通噪声,就必须从以下三个途径入手,首先应该抑制噪声源,使产生的噪声总量下降,减少辐射的噪声;其次是阻断噪声的传播途径,使噪声危害的区域尽可能减小;最后是保护受声者。各种手段的最终目的都是保护受声者,体现了以人为本的原则。
2.1控制噪声源
控制噪声源是降低噪声水平最直接的措施,按照噪声控制对象的不同层次可将降噪措施分为规划与管理降噪和技术降噪。
2.1.1规划与管理措施
(1)城市规划
城市土地利用、区域划分、人口规模控制直接影响人口密度和经济密度,进而影响了交通需求和城市路网建设等,因而城市规划处于规划与管理措施的最高层,影响和制约着其它措施的开展。
城市规划将整个城市分成若干功能区,如商业中心、居民区、工业区。不同功能区之间保持协调的交通流量;在人口、商业过于密集的地区,不应继续新建吸引大量车流、人流的商业、文化体育设施,减少城市内重载交通的比例;做好土地的规划和利用,对于能够诱发大量交通的建筑设施,如歌剧院、大型体育场、火车站、大型客运站进行合理的选址。按照不同建筑物的噪声允许标准和交通噪声分区进行选址。
(2)路网规划
路网规划是在城市规划的基础上展开的。中小城市道路网包括地面路网、环城高速公路网、城区高速公路网。规划的目的就是为城市车辆、人流、物流提供足够的、可供选择的、高效运转的硬件空间。
通过城市地面路网规划,调节城市快速路、主干道、次干道和支路的长度和分布,与流量相协调。通过规划城市外环高速公路,使过境交通与市内交通相分离;在道路选线定线的规划方面,避免城市快速路、主干道直穿居民区、医院、机关、学校等需要安静的区域。
(3)交通组织和交通法规
它是在城市现有的交通硬件环境的基础上,引进各种软件,例如智能交通系统(ITS)、地理信息系统cGIS)、全球卫星定位系统(GPS)、遥感系统(RS),进行智能化的测量和管理,运用实时交通信号系统进行组织,充分挖掘现有硬件设施的潜力,控制市区交通量总量、提高交通流的运转效率,使得通行的交通流能够更顺畅的通过交叉口、居民区等安静区域,减少车辆启动―加速―减速―停车的频率,从而抑制城市交通噪声。
2.1.2技术措施
技术降噪从不同领域具体的技术出发探索降噪措施,主要包括汽车设计和道路设计。
(1)汽车设计
要求设计出更加符合环保要求――噪声更低的绿色环保汽车。设计内容主要包括汽车动力和传动系统的设计,例如采用噪声更低的发动机,电动机、液化气发动机,或者对发动机进行隔音处理,同时减少汽车排气噪声和机械撞击、摩擦噪声。轮胎设计主要包括轮胎花纹的选择和设计,研究表明子午线轮胎产生的噪声要比其它类型的轮胎的要小。
(2)路线设计
道路纵断面设计应避免采用过陡的纵坡,由于汽车的加减速对汽车噪声产生比较大的影响,而当道路纵断面坡度i>5%时,货运汽车上坡时的噪声明显增大,下凹的车行道可使交通噪声降低10~15dB以上。
(3)路面设计
低噪音路面也是一项重要的技术措施。具有降噪功能的沥青低路面主要有:排水路面、阻尼路面、多孔弹性路面、粗纹理路面。目前国内外研究比较成熟,使用较多的低噪音沥青路面是大空隙排水型路面(0GFC),路面的空隙率超过20%。
2.2控制噪声传播
阻断交通噪声的传播主要从技术角度出发,在噪声源的两测设置隔离措施,例如绿化措施、声屏障、防声墙以及防噪堤。在两侧以住宅、办公、旅馆等建筑为主的城市街道,在用地条件允许的情况下,要适当增加行道树和步行道至建筑物的宽度,保持最低限度的噪声衰减距离或缓冲带;利用密集的松柏、侧柏等绿色长廊把机动车道与步行道隔离,在步行道和建筑之间再配以乔、灌木和草地的植物群落,可以收到一定的减噪效果,据研究稠密绿篱的全频带噪声级降低量的平均值为0.25~0.35dB/m,草地为0.1dB/m。
2.4受声点的降噪对策
通过对敏感建筑物采取一定的措施,也能达到降噪目的。如对主干道临街建筑安装防声窗等都有明显的降噪效果,研究证明可以降低噪声4~6dB。
3结束语
文中简要论述了中小城市道路交通噪声的产生、特性,从城市道路交通噪声源、噪声传播、受声点三方面提出了降低城市道路交通噪声的有效防治对策。尽管采取一定的措施可以降噪,但每种降噪措施都有其适用范围和局限性。要减少道路交通对周围环境的影响和危害,应根据不同情况,选择最适合的一种措施或几种措施并用。
参考文献: [1] 刘军民.城市交通噪声综合防治[J].交通与社会,2000,(3):33~36.
关键词:交通噪声;监测;动态模拟;交叉口;公交车站
中图分类号:TP391.9 文献标识码:A
1 引言
随着国民经济的持续增长和道路交通建设的快速发展,我国城市机动车保有量也迅速增加。城市道路交通给人民生活带来便利的同时,也造成了环境污染,其中交通噪声污染问题已成为干扰人们正常生活的主要环境问题之一。掌握交通噪声污染程度最直接的方法是对噪声进行实地监测,然而由于各种条件的限制,监测点常常无法覆盖到整个区域,因此很难全面掌握整个区域的噪声污染分布。在道路和建筑物分布错综复杂的城市环境中,监测点的选取常常具有一定的盲目性,导致监测结果不能准确反映区域的噪声水平。解决这一问题的一种可行办法是将噪声监测和噪声的模拟计算结合起来,让噪声的模拟计算为噪声监测的优化布点和全面掌握整个区域的噪声分布提供理论依据。
常用的交通噪声模拟计算方法有模型计算法[1-3]和计算机动态模拟法[4, 5]两种。模型计算法在对交通噪声的静态预测中应用较广,但无法反映噪声的实时变化和波动特性,难以满足动态预测的要求。计算机动态模拟方法将交通流仿真、车辆噪声排放模型和噪声传播与扩散模型结合起来,从而实现对特定路段交通噪声的动态模拟。该方法适用于对道路交通噪声做出全面的预测和对其特性进行深入的研究。目前,计算机模拟方法已成功地应用到十字交叉口[6-7]、环形交叉口[8]、地下车库[9]等局部区域的交通噪声预测中,并取得了今人满意的效果。
峡谷型道路交叉口指周边有高耸建筑物的道路交叉口,交叉口是车流汇集之处,其交通噪声本来就比较严重,而由于受建筑物的影响,噪声会经反射、衍射而加重,加上受交叉口信号灯的影响,车流状态十分复杂,计算此噪声高污染区域的噪声具有很高的难度和意义。另外,由于大型车辆的频繁刹车和启动,公交车站一直是城市道路交通的噪声黑点,对其进行监测和模拟对改善城市声环境也有明显的意义。本文介绍基于微观交通仿真的交通噪声动态模拟方法,将该方法与交通噪声的实地监测相结合对以上两类交通噪声高污染区域进行分析,并通过实地监测数据对模拟结果进行对比验证,讨论该方法的可行性与实用性。
2 交通噪声计算机动态模拟方法
2.1 基本原理
交通噪声计算机动态模拟方法是利用计算机对交通流进行模拟的同时,提取出路网中各车的实时状态信息,并实时计算出交通噪声的一种方法。根据交通流相关理论利用计算机可以对道路交通状况进行微观仿真,每隔一段时间对仿真的交通状态数据进行采样,得到车辆位置、速度、加速度等信息,将这些信息输入单车噪声排放模型可得到动态的交通噪声排放源,然后结合相应的噪声传播衰减模型实时地计算出观测点处的噪声,从而实现对交通噪声的动态模拟(图1)。模拟一段时间后,可对得到的一系列交通噪声瞬时值进行处理,计算出连续等效声级Leq,统计声级L10、L50、L90,交通噪声指数TNI等。
目前计算机对交通流的动态模拟技术已非常成熟,交通流的动态模拟可采用微观交通仿真软件来实现。以Paramics微观交通仿真软件为例,可用Paramics软件对所研究的道路场景进行建模,实现对交通流的动态模拟,同时通过自编的插件程序实时对仿真的微观交通流数据进行采集,并实时计算各时刻的车辆噪声排放和观测点处噪声的动态变化。
2.2 噪声计算模型
2.3 单辆车噪声排放的测定
式(1)的车辆匀速行驶时的噪声排放量LC和变速噪声修正值ΔLA交通噪声计算模型的基础,直接影响到模拟结果的准确性。国内对单车噪声排放已有一些研究成果和规范,张玉芬在1989年通过实验测量得到了当时条件下的单辆车噪声排放计算模型[11]。JTGB 03-2006(公路建设项目环境影响评价规范)中也提供了一套单辆车噪声排放模型[12]。但这些模型只建立了车辆速度与噪声之间的关系,没有反映出车辆加、减速的影响,且由于时间的推移,车辆降噪技术的提高,以及各地区道路环境条件的差异等,这些模型在本地使用有一定程度的误差。因此,我们采用实验方法对车辆在参考距离处的匀速噪声LC和变速噪声修正值ΔLA进行重新测定。
实验场景依照GB 1495-2002(汽车加速行驶车外噪声极限值及测量方法)进行设置[13]。选取四周50m范围内无明显噪声反射物的空旷区域为实验场地,路面材料为沥青混凝土材料。实验时,声级计离地面高1.2m,距车行线7.5m。共对1176辆机动车在匀速、加速、或减速时的噪声进行了测量,包括小型车591辆,中型车217辆,大型车368辆。分车型对车辆匀速通过时的噪声测量结果LC和车辆在加速或减速行驶时的噪声排放与相同速度下的匀速噪声的差值ΔLA进行统计,从而得到LC与ΔLA 的统计模型。实验数据与统计模型见文献[14]。
3 应用实例
通过对峡谷型道路十字交叉口和公交车站两类交通噪声高污染区域的实地监测,并采用交通噪声动态模拟方法进行对比,同时根据实测数据和模拟结果对这两类场景的交通噪声进行分析。
3.1 峡谷型道路交叉口
建筑物包围下的峡谷型道路信号控制十字交叉口是城市道路平面交叉口的主要形式。2009年6月,我们对广州市海珠区某峡谷型道路交叉口的交通流量和交通噪声进行了实地调查。该交叉口的各个进口均为双向四车道,车道宽度约3.75 m,建筑物到道路中心线的距离和各噪声监测点的位置如图2所示。调查时间是5:30 AM ~ 8:30 AM。交通流量采用人工计数的方法进行调查,分车型记录各进口车道左转、右转、直行的车辆数。交通噪声采用AWA6218+型噪声统计分析仪进行测量,每隔1秒记录一次噪声值,以10分钟为基本单位统计LAeq、L10、L50和L90。
同时采用交通噪声动态模拟方法对该交叉口的噪声进行模拟,模拟时,考虑建筑物对噪声的反射和衍射作用。按照该交叉口的实际参数进行建模,这些参数包括:各道路的几何参数、道路的拓扑关系、建筑物的几何参数、交通流量、道路的实际限速、车型比例、信号控制方法等。
按照实测的车流量进各监测点的交通噪声进行模拟,并与实测结果进行对比。图3中的(a)、(b)、(c)图分别为测点1、测点2、测点3在各时间段内的Leq、L10、L50和L90模拟值与实测值曲线,容易看出,各监测点噪声的各种评价量的模拟值与实测值吻合较好,模拟值与实测值相差小于3 dB。测点3处的交通噪声比其它两测点高,原因是测点3更靠近交叉口中心,可接收到更大范围内的直达声。由于各道路车流量在5:30 AM ~ 8:30 AM呈增长趋势,所以交通噪声在该时间范围内也呈增长趋势,模拟值和实测点均反映了这一规律。
3.2 公交车站
公交车站广泛分布于城市交通路网中,由于公交车通常是大型车,公交车的噪声在所有车辆噪声中占较大的比例。公交车的进、出站过程是匀速——减速——停车——加速——匀速的行驶过程。在此过程中噪声的起伏变化非常大,使得公交车站附近局部区域的噪声污染更加突出。为掌握公交车站对噪声的影响,我们对广州市新港西路某公交车站附近的交通噪声进行实地测量。同时对靠近公交车站和远离公交车站的两个测量点进行噪声测量,如图4所示,测量点1与测量点2到道路的距离均为8米,测量点1到公交车站的距离为5米,测量点2到公交车站的距离为200米。采用CENTER322型声级计对交通噪声进行测量,测量时间为50分钟,每5秒记录一次噪声数据,每10分钟计算一次等效声级和统计声级。测量的同时用人工计数的方法分车道统计各车型的车辆数量。
同时采用交通噪声动态模拟方法对该公交车站附近的噪声进行动态模拟,建模时,各项参数均按照实际参数进行输入,包括道路的几何尺寸、各种车型的交通量、道路限速等。将噪声模拟结果进行统计,并与实测值进行对比,如图5所示。两测点Leq、L10和L50的模拟值与实测值非常接近,误差均小于3dB。由于现场背景噪声的影响,L90的模拟值比实测值约小5dB。可见,模拟时如果加入适当的背景噪声,将使模拟结果更加准确。
对测得的噪声数据进行频数统计,发现两测点的噪声都主要分布72dB到74dB之间,且测点1的噪声比测点2的噪声高约2dB。在测量时间内,测点1和测点2所经过的车流量是相当的,但由于公交车进出站的影响,导致公交车站附近的噪声较高。进一步地,如果将公交车站影响下的模拟结果与没有公交车站时的模拟结果相减,可得到公交车站对交通噪声的影响分布图(图6)。可见,公交车站对交通噪声的影响随噪声接收点到公交车站的距离的增大而减小,在公交车站附近的局部区域,公交车站对噪声的影响较大。
4 结语
综上所述,基于微观交通流仿真的交通噪声动态模拟方法可根据模拟的交通流状况计算出交通噪声的实时变化,是一种具有较高应用价值的方法。通过与实测数据的比较结果表明:该方法不仅可准确预测等效声级Leq,对统计声级L10,L50和L90等的预测也具有较高的准确性。
交通噪声的动态模拟可对城市道路交通噪声高污染区域时空分布作出准确的预测,对复杂路网中噪声监测的优化布点具有很强的指导意义。另外,由于人力物力的限制,交通噪声的实地监测不可能兼顾到路网中的所有位置,采用该方法可对一些难于监测到的位置交通噪声进行模拟分析,在一定程度上可弥补实地监测的不足。
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【关键词】城市噪声;城市交通;城市轨道交通
近年来,随着对城市工业污染源的综合整治,城市噪声问题日益突出,严重影响着城市居民的正常生活和人身健康。城市噪声主要是指生活噪声和交通噪声,其中交通噪声是一种非稳态、不连续的流动声源,影响范围广,时间长,危害程度大。随着社会的发展,经济条件的改善,生活水平的提高,机动车辆迅速增长。从1992年起车流量每年平均以16%的速度增长。因此,必须采取相应的预防措施,改善环境质量。
一、城市交通噪声污染的分类
(一)城市道路交通噪声
城市道路交通环境污染已成为各国城市发展的共性问题,城市道路交通环境污染主要有大气污染和噪声污染。据测定,汽车在行驶中的噪声为80~90,在城市快速道路上高速行驶的车流噪声接近100。
道路交通噪声计算,要根据交通量、平均行车速度、重车百分比、道路坡度和道路路面材料等因素得到一个基本的噪声计算值,然后计算由于传播、反射、吸收和屏障等影响所产生的修正,最终得到交通噪声评价值。现在还用一种叫机动车噪声污染分析处理系统的。该系统包括系统机动车噪声源强分析模块、路段噪声分析模块、交叉口噪声分析模块、环境噪声预测模块、环境噪声评价模块。其功能是:根据交通信号控制系统提供的交通信息数据,分别处理路段两侧和交叉口周围的噪声强度等级,综合背景值,做出噪声预测。根据环境质量标准,做出换环境污染指标(噪声污染指数)。将处理结果进行储存和更新。
(二)城市轨道交通噪声
随着城市的发展和经济的高速发展,人口日益增多,目前的交通状况已不能满足要求,发展轨道交通已成为人们的共识。我国城市公共交通的发展已进入一个新阶段,轨道交通由于其运量大速度快、乘坐舒适、安全、稳定、占地少及空气污染小等诸多优点,在城市交通建设中独占鳌头。
城市轨道交通地下主要有地铁,地面包括有轨电车、高架轻轨、城市铁路等形式。城市轨道车辆由于运行在城市中,其运行速度较低,一般情况下不允许鸣笛、且新的钢轨一般用焊接长钢轨,所以城市中的轨道交通噪声主要是以下四种:轮轨滚动噪声、牵引电机噪声、齿轮转动噪声及空压机噪声。地铁交通除列车运行噪声外,还有风亭及冷却塔噪声。高架轻轨噪声除轮轨噪声、车体辐射噪声、动车组牵引电机噪声外,还有桥梁结构噪声,与地面轨道交通相比,其噪声辐射面大,影响范围广。
(三)城市公路交通噪声
城市中对外公路交通噪声是指汽车在公路上行驶时所产生的噪声,交通噪声在现代生活中是很普遍的、最难避免的噪声源,随着人们环保意识的增强,交通噪声污染的防治越来越受到道路设计者和使用者的重视。
汽车在公路上行驶时,轮胎与路面之间的摩擦碰撞、汽车自身零部件的运转(如发动机、排气管等)以及偶发的驾驶员行为(如鸣笛、刹车等)都是产生噪声的原因。交通噪声是宽频带的,即含所有可听范围频带的能量。交通噪声分析应考虑车辆产生最大噪声的交通条件,和最干扰公路两侧居民的交通条件,通常选用昼高峰和夜高峰两个时段来分析交通噪声的影响。
二、城市交通噪声防治措施
城市交通噪声的防治措施针对交通噪声的声源、传播及受声点3个关键环节,有多种措施可降低交通噪声对受声点的影响,在此我们称之为降噪措施。
(一)针对声源的降噪措施
选用低噪声路面。一般来说,汽车行驶在沥青混凝土路面比行驶在水泥混凝土路面噪声要低1~3。近年来欧洲许多国家相继开展了对低噪声路面的试验研究,外露集料表面的低噪声水泥混凝土路面的降噪特性可与传统的沥青路面相媲美,而疏水沥青混凝土路面的降噪效果更为明显,可降噪2~8。因此,使用低噪声路面可有效的降低公路交通噪声污染。运用交通管制措施禁止鸣笛,某时段内禁止大型车辆在敏感路段通行,调整交通信号使交通流顺畅因而车辆不需经常停顿等交通管制手段对城市道路的降噪效果较为明显,也易于采用,但这些措施不宜于野外公路,以免明显降低车辆速度和道路使用的方便性而影响野外公路的使用。
(二)针对噪声传播途径的降噪措施
在公路与受声点之间设置声屏障。声屏障是一个降低公路噪声的重要设施,也是道路设计者经常采用的降噪措施,对距公路200范围内的受声点有非常好的降噪效果。声屏障是一个明显干涉声波传播的阻挡物或部分阻挡物,它可以阻挡声的传播而形成一个声影区,其降噪效果随声程路程差的增大而增加。声屏障的形状和材料种类多种多样,可以用土、砖、混凝土、木材、金属和其它材料来构筑,修建声屏障除考虑其降噪作用外,还要注意其经济实用,并与其所处环境相协调做到视觉满意。
(三)针对噪声受声点的降噪措施
在公路受声点之间种植绿化林带。有关资料表明,非常稠密的树林(在声源与受声点之间没有清楚的视线),且树林高度高过视线4.5以上时,树林深入30可降噪5,如树林深入60可降噪10,树林的最大降噪值是10。种植林带除具有降噪作用外,还兼有绿化美化环境的功能,但会大幅度提高公路用地范围,当公路经过荒山丘陵地区时,该方法较为实用,由于我国耕地紧张,所以当公路途经耕地时,该措施具有明显的局限性。
增大公路与受声点之间的距离。在公路选线时,应充分考虑公路交通噪声污染问题,尤其对《公路建设项目环境影响评价规范》中规定执行《城市区域环境噪声标准》中2类标准的学校教室、医院病房、疗养院住房和特殊宾馆等噪声敏感点,应先估算其噪声声级,如通过设置声屏障无法解决噪声污染问题,就需考虑调整线位,增大线位与敏感点之间的距离,降低敏感点的噪声声级。
(四)针对城市轨道交通的噪声
城市轨道交通的噪声防治是一项综合性的系统工程,主要应从声源降噪和传播途径降噪两方面考虑,特殊情况下对受声点加以防护。噪声防治应从降低噪声源开始,尽可能降低列车动力系统噪声。首先从车辆构造设计上加强防振、吸声措施,采用阻尼车轮及盘式制动,车辆踏面整修和车辆两侧架设防声裙等。其次,在轨道及桥梁结构上采取减振降噪措施,如用超长无缝钢轨代替标准钢轨,以减少车轮对钢轨的撞击引起的噪声和振动,可降噪23;在承台上设置弹性聚合物砂浆垫层和配有弹性扣件的整体道床,以利吸收振动波,该整体道床与普通整体道床相比可减振降噪10;定期打磨钢轨,增加钢轨的平顺度,降低车轮与钢轨的摩擦、冲击、不均匀磨耗引起的轮轨振动与噪声,可降噪35。
三、解决方案
以上我们了解了几种城市交通噪声,虽然各自都有解决的方案,综合来说,我认为有以下几点:
1.对噪声严重超标的车辆应限期治理,车辆的年检应增加噪声检测项目。严格执行国家《汽车报废标准》,对达不到要求的车辆,该报废的必须报废,不得延用,加快旧车淘汰;
2.加大执法力度,强化环境噪声污染的控制管理,做到有法必依,执法必严,违法必究;
3.合理布置临街建筑物,可采用设置吸声墙面、隔声门、窗,实行立体绿化,或使临街建筑物为商店、楼亭等,尽可能减少交通噪声对居民的影响;
4.建设现代化的城市交通基础设施要对交通设施建设和城市建设提出严格要求,明确规定城市规划部门在确定建设布局时应当根据国家噪声环境质量标准和民用建筑隔声屏障设计规范,合理划定建筑物与交通干线的防噪声距离。与此同时,提出相应的规划设计要求,有可能造成环境噪声污染的,应当设置声屏障或采取其他有效的控制环境噪声污染的措施;
5.增加城市绿化面积,降低空气污染度为使城市居民远离交通噪声,要致力于在道路两侧修建斜坡,加宽沿街住宅的缓冲绿化带,并利用有限地带开发立体绿化,增加植被面积,充分发挥绿色植物在降噪和净化空气污染物中的作用。
四、结语
面对21世纪,面对信息时代的到来,面对城市化的挑战,面对我国薄弱的城市交通基础设施,我们必须坚持可持续发展思想,不仅要进行合理的交通规划建设,还要充分利用现有设施,最大程度减少交通“公害”之——噪声,从而保障城市社会经济的持续健康发展。
【参考文献】
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[论文摘要]城市市区道路中的交通噪声是城市环境污染的重要来源之一。本文通过对城市道路交通噪声及危害进行分析,对城市马路上的噪声提出了相应的治理对策。
当前,我国城市市区环境噪声污染比较严重。交通量是影响交通噪声的首要因子。随着车流量的增加,噪声声源的增多,交通噪声声级和累积百分统计声级呈上升趋势,但当车流量增加到一定程度时,噪声级基本保持不变,各统计评价参数的标准偏差变小,交通噪声的起伏也随之减小。汽车噪声的频率构成与车速也有关,随车速增加,高频率噪声增加幅度大于低频率噪声。在同一速度下,变速器所处的挡位越低,交通噪声越大,因为低挡位发动机的转速高。城市道路车速一般不是太大,在同等件下,车辆拥挤时变速器所处挡位低,且不时要加速,因此,比车辆流畅时交通噪声要高。
1城市道路交通噪声及危害
所谓噪声从物理学观点讲,就是各种不同频率和声强的声音无规律的杂乱组合;从生理学观念来看,就是干扰人们休息、学习和工作的声音。而道路交通噪声一般指机动车辆在交通干线上运行时所发出的超过国家标准(白天70dB(A),晚间55dB(A))的声音。调查资料表明,我国城市的环境噪声主要来自交通噪声,它不仅影响人们的工作、学习和生活,而且对人体健康产生多方面的危害。
(1)噪声能引起人们的精神、情绪、心理及身体等诸多方面的变化,导致职业性的紧张、烦恼。实验表明,40~50dB的噪声就开始对人的睡眠产生影响。在非睡眠状态下,70dB以上的噪声就会对听力有损害,80~85dB的噪声会造成听力的轻度损伤,长时间接触85dB以上的噪声,会造成少量噪声性耳聋。
(2)噪声作用于中枢神经系统,使交感神经紧张,使人心跳加快,心率不齐,血压升高等。越来越多的证据表明,65~75dB的噪声对心脏病和高血压有影响。心血管疾病是目前死亡率最高的疾病之一,而噪声又是引发和加重心血管疾病的重要原因之一,尤其对年老体弱者更是如此。
(3)噪声能影响驾驶者的心理变化,使驾驶者疲劳,思维紊乱,注意力难以集中,容易引起交通事故。
2城市道路交通噪声控制对策
要控制交通噪声,就必须从以下三个途径入手,首先应该抑制噪声源,使产生的噪声总量下降,减少辐射的噪声;其次是阻断噪声的传播途径,使噪声危害的区域尽可能减小;最后是保护受声者。各种手段的最终目的都是保护受声者,体现了以人为本的原则。
2.1抑制噪声源
抑制噪声源是降低噪声水平最直接的措施,按照噪声控制对象的不同层次可以将降噪措施划分为以下两类,规划、管理降噪和技术降噪。交通噪声主要与道路中行驶的车流量和平均行车速度有关,因丽交通噪声应该以控制道路中交通流量为着眼点,从规划管理的角度进行治理。
其目的在于尽可能降低整个路网的车流量,使路网交通量更平顺的行驰,达到控制城市交通噪声总量的目的,因此这种措施也可以称为宏观降噪;技术降噪主要针对于路上行使的单车,从设计和技术角度出发来解决汽车动力系统噪声和轮胎/路面噪声,从而达到降低路面噪声的目的,这种措施也可以称作微观降噪。
2.1.1规划与管理措施
(1)城市规划
城市土地利用、区域划分、人口规模控制直接影响人口密度和经济密度,进而影响了交通需求和城市路网建设等,因而城市规划处于规划与管理措施的最高层,影响和制约着其它措施的开展。
城市规划将整个城市分成中心城市和功能不同的卫星城市,将城市分割成不同区,每个区又分成若干功能区,如商业中心(C肋)、居民区、工业区,大学城。使城市与卫星城之间、区与区之间、不同功能区之间保持协调的交通流量;在人口、商业过于密集的地区,不应继续新建吸引大量车流、人流的商业、文化体育设施,同时要结合旧城改造,把运量较大、干扰居民生活的重工业迁出城区,减少城市内重载交通的比例;做好土地的规划和利用,对于能够诱发大量交通的建筑设施,如歌剧院、大型体育场、机场、火车站、大型客运站进行合理的选址。按照不同建筑物的噪声允许标准和交通噪声分区进行选址。
(2)路网规划
路网规划是在城市规划的基础上展开的。城市道路网包括地面路网、高架路网、轨道路网(轻轨路网、地铁路网、磁悬浮轨道网)以及环城高速公路网和城区高速公路网。规划的目的就是为城市车辆、人流、物流提供足够的、可供选择的、高效运转的硬件空间。
快速轨道客运系统有运力大,噪声易于控制的特点,因而路网规划中,轨道优先。如日本东京的山手线每天运送300~400万名旅客,如此大规模的运输量,人均噪声非常有限。如果没有这样一条高架铁路,就需要大量的公共汽车来替代,由于公交汽车的“人均噪声”(“人均噪声”就是噪声源产生的噪声总量与乘客总量的比值,它从统计角度阐述了交通噪声的问题。)比较大,因而它所产生的累积噪声能量要远远大于高架轨道所产生的噪声。而且轻轨噪声属于相对集中的噪声,相对较为分散的道路交通噪声更容易控制和治理。使轨道交通担当城市内部客流营运的主角,减小城市公交系统产生的噪声。>通过城市地面路网、高架路网规划,调节城市快速路、主干道、次干道和支路的长度和分布,与流量相协调。快速路、主于道联系区与区之间的重要枢纽,次干道联系区内主要的客流集散地,支路延伸到居民区,使交通噪声对居民区的辐射量尽可能小;通过规划城市外环高速公路,使过境交通与市内交通相分离;在道路选线定线的规划方面,避免城市快速路、主干道直穿居民区、医院、机关、学校等需要安静的区域。
(3)交通组织和交通法规
它是在城市现有的交通硬件环境的基础上,引进各种软件,例如智能交通系统(ITS)、地理信息系统cGIS)、全球卫星定位系统(GPS)、遥感系统(RS),进行智能化的测量和管理,运用实时交通信号系统进行组织,充分挖掘现有硬件设施的潜力,控制市区交通量总量、提高交通流的运转效率,使得通行的交通流能够更顺畅的通过交叉口、居民区等安静区域,减少车辆启动—加速—减速—停车的频率,从而抑制城市交通噪声。
2.1.2技术措施
技术降噪从不同领域具体的技术出发探索降噪措施,主要包括汽车设计和道路设计。
(1)汽车设计
要求设计出更加符合环保要求——噪声更低的绿色环保汽车。设计内容主要包括汽车动力和传动系统的设计,例如采用噪声更低的发动机,电动机、液化气发动机,或者对发动机进行隔亩处理,同时减少汽车排气噪声和机械撞击、摩擦噪声。经过技术升级,日本生产的小轿车和12t以上的载重汽车加速行驶时的噪声级,从1971年至1986年已分别下降了6dB和9dB对于城市公交汽车采用液化气动力系统改造和动力系统隔声改装被证明是有效的;轮胎设计主要包括轮胎花纹的选择和设计,研究表明子午线轮胎产生的噪声要比其它类型的轮胎的要小。
(2)路线设计
道路纵断面设计应避免采用过陡的纵坡,由于汽车的加减速对汽车噪声产生比较大的影响,而当道路纵断面坡度i>5%时,货运汽车上坡时的噪声明显增大,下凹的车行道可使交通噪声降低10~15dB以上;采用立体交叉代替平面交叉,有利于城市交通流顺畅运行;尽量避免城市高架与地面交通重叠的现象,高架下面应有一定的悬空高度,以免形成混响效应放大噪声。
(3)路面设计
低噪音路面也是一项重要的技术措施。具有降噪功能的沥青低路面主要有:排水路面、阻尼路面、多孔弹性路面、粗纹理路面。目前国内外研究比较成熟,使用较多的低噪音沥青路面是大空隙排水型路面(0GFC),路面的空隙率超过20%。英国从1984年以来铺筑这种多孔性路面,其噪音可降低2~4dB,雨天降噪效果更加明显。路面降噪机理主要是路面材料的吸声功能和消音功能。国内这种路面使用得很少,主要原因是我国道路超载现象比较严重,对路面的力学指标要求比较高,而这种路面强度不高且耐久性较差。另外,多孔性路面的孔隙容易被堵塞,从而降低它的降噪效果。
2.2阻断交通噪声传播
阻断交通噪声的传播主要从技术角度出发,在噪声源的两测设置隔离措施,例如绿化措施、声屏障、防声墙以及防噪堤。城市交通干道两侧不应连续布置板式建筑物,特别是高层板式建筑物,以避免形成交通噪声“峡谷”,这样不仅不利于噪声的衰减,反而会增强噪声的往复和反射形成混响;在两侧以住宅、办公、旅馆等建筑为主的城市街道,在用地条件允许的情况下,要适当增加行道树和步行道至建筑物的宽度,保持最低限度的噪声衰减距离或缓冲带;利用密集的松柏、侧柏等绿色长廊把机动车道与步行道隔离,在步行道和建筑之间再配以乔、灌木和草地的植物群落,可以收到一定的减噪效果,据研究稠密绿篱的全频带噪声级降低量的平均值为0.25~0.35dB/m,草地为0.1dB/m。高架上采用绿色“声屏障”,既能达到既抑制噪声,又美化城市的效果。
关键词:园区规划建设;声学环境;预测与评价
规划建设中必然会产生噪音,根据某市电子工业园区的总体规划,环境噪声源可分为建筑施工噪声、工业噪声、交通运输噪声和社会生活噪声。区域开发活动中,噪声源因开发的类型不同存在一定的差别,工业噪声源主要为各类生产设备运行中产生的机械、动力等噪声;仓储及配套公共设施区则主要是交通噪声和社会生活噪声等。本研究将对该市电子工业园区的总体规划建设中声学环境影响进行预测与评价。
1.设备噪声
区内各企业、商场配置的热泵机组、水泵、应急用柴油发电机组、燃油(气)锅炉等产生的设备噪声是电子工业园区建成后区内的主要噪声污染源。
对规划区域内入住的工业企业,必须采取有效的防止措施使其厂界达标,即厂界噪声昼间≤60 dB(A),夜间≤50 dB(A),在预测计算工业设备噪声源对环境的影响时,主要考虑距离衰减,预测模式采用常规的距离衰减,基本计算公式为[1]:
式中:r1、r2——距声源的距离,m。
L1、L2——r1、r2处的噪声值,dB(A)。
根据当地环保部门对评价区域环境功能的划分,评价区域声环境执行GB3096-2008中2类标准,工业企业厂界噪声执行GB12348-2008中Ⅱ类标准。由于工业企业设备噪声采取相应的隔声、减震、消声、吸声等降噪措施,使其达到厂界噪声标准限值(昼间60dB、夜间50dB),再经距离衰减后,2m以外可使噪声降至55dB以下,6m以外可使噪声降至45dB以下。所以,工业企业设备噪声对电子工业园区的声学环境没有明显影响。
2.交通噪声预测与评价
2.1主要交通干线简介
道路交通结构以遂渝路为交通主轴线,北与德泉路连接,以德泉路、兴宁路、水库路、腾辉路为次轴线,构成二横二纵道路主骨架系统。道路规划分为三级,主干道红线宽度30—45米,次干道红线宽度18—22米,支路12—15米。道路主骨架即遂渝路,宽45米。这几条交通干线将某电子工业园区划分为不同的功能区。
2.2预测评价标准
本次评价中,评价对象主要为交通干线,因此在评价标准选择时采用《城市区域环境噪声标准》(GB3096-93)4类标准。
2.3噪声预测模式选择
预测交通噪声对环境敏感点的影响,选用预测模式如下[1]:
式中:
-第i种车型的车流在接受点处的等效声级,dB(A); -第i种车型在参照点处的平均幅射噪声级,dB(A); -第i种车型的车流量,Veh/h; -第i种车型的车速,km/h;r0-参照点距行车线的距离,r=7.5m;r-敏感点(计算点)距行车线的距离,m;T-计算时间;
a-与地面因素有关的吸收因子; -噪声传播途中障碍物的附加衰减量。
行车道上实际车流量为大、中、小三种车型的组合车流。因此,公路交通噪声的等效声级为三种车型车流的等效声级的叠加,即[1]:
预测值同环境声学背景值叠加后,进行影响预测评价。声环境影响预测结果评价方法同质量现状评价方法相同,即采用标准限值比值法。
2.4预测参数的选取
从交通噪声的特点和车辆辐射噪声的特性分析,公路行驶车辆可视为等效行车线上噪声值,等效行车线的位置为公路隔离带的中心线。在评价范围内,把公路边距中心线10m、20m、50m、150m、200m处作为观测点,预测交通噪声对上述距离的影响。预测模式中主要参数的确定如下:
车流量:在主干道上行驶的车型分大、中、小三类,用类比车种比例的方法确定,其昼间、夜间车流量见表7-7。
辐射声级:各类车型的辐射声级按下列公式计算:
重型车:LH=77.2+0.81V;中型车:LM=62.6+0.32V;小型车:LS=59.3+0.23V。
式中:V―车辆平均行驶速度,km/h。
主干道基本采用沥青路面,路面引起的噪声修正量取1dB
3噪声影响评价结果
根据选定的预测模式,结合该区域道路情况确定的各种参数,计算出各路段的交通噪声预测值列表1。
表1 各路段交通噪声预测结果
关键词:园区规划建设;声学环境;预测与评价
规划建设中必然会产生噪音,根据某市电子工业园区的总体规划,环境噪声源可分为建筑施工噪声、工业噪声、交通运输噪声和社会生活噪声。区域开发活动中,噪声源因开发的类型不同存在一定的差别,工业噪声源主要为各类生产设备运行中产生的机械、动力等噪声;仓储及配套公共设施区则主要是交通噪声和社会生活噪声等。本研究将对该市电子工业园区的总体规划建设中声学环境影响进行预测与评价。
1.设备噪声
区内各企业、商场配置的热泵机组、水泵、应急用柴油发电机组、燃油(气)锅炉等产生的设备噪声是电子工业园区建成后区内的主要噪声污染源。
对规划区域内入住的工业企业,必须采取有效的防止措施使其厂界达标,即厂界噪声昼间≤60 dB(A),夜间≤50 dB(A),在预测计算工业设备噪声源对环境的影响时,主要考虑距离衰减,预测模式采用常规的距离衰减,基本计算公式为[1]:
式中:r1、r2――距声源的距离,m。
L1、L2――r1、r2处的噪声值,dB(A)。
根据当地环保部门对评价区域环境功能的划分,评价区域声环境执行GB3096-2008中2类标准,工业企业厂界噪声执行GB12348-2008中Ⅱ类标准。由于工业企业设备噪声采取相应的隔声、减震、消声、吸声等降噪措施,使其达到厂界噪声标准限值(昼间60dB、夜间50dB),再经距离衰减后,2m以外可使噪声降至55dB以下,6m以外可使噪声降至45dB以下。所以,工业企业设备噪声对电子工业园区的声学环境没有明显影响。
2.交通噪声预测与评价
2.1主要交通干线简介
道路交通结构以遂渝路为交通主轴线,北与德泉路连接,以德泉路、兴宁路、水库路、腾辉路为次轴线,构成二横二纵道路主骨架系统。道路规划分为三级,主干道红线宽度30―45米,次干道红线宽度18―22米,支路12―15米。道路主骨架即遂渝路,宽45米。这几条交通干线将某电子工业园区划分为不同的功能区。
2.2预测评价标准
本次评价中,评价对象主要为交通干线,因此在评价标准选择时采用《城市区域环境噪声标准》(GB3096-93)4类标准。
2.3噪声预测模式选择
预测交通噪声对环境敏感点的影响,选用预测模式如下[1]:
式中:
-第i种车型的车流在接受点处的等效声级,dB(A);-第i种车型在参照点处的平均幅射噪声级,dB(A);-第i种车型的车流量,Veh/h;-第i种车型的车速,km/h;r0-参照点距行车线的距离,r=7.5m;r-敏感点(计算点)距行车线的距离,m;T-计算时间;
a-与地面因素有关的吸收因子;-噪声传播途中障碍物的附加衰减量。
行车道上实际车流量为大、中、小三种车型的组合车流。因此,公路交通噪声的等效声级为三种车型车流的等效声级的叠加,即[1]:
预测值同环境声学背景值叠加后,进行影响预测评价。声环境影响预测结果评价方法同质量现状评价方法相同,即采用标准限值比值法。
2.4预测参数的选取
从交通噪声的特点和车辆辐射噪声的特性分析,公路行驶车辆可视为等效行车线上噪声值,等效行车线的位置为公路隔离带的中心线。在评价范围内,把公路边距中心线10m、20m、50m、150m、200m处作为观测点,预测交通噪声对上述距离的影响。预测模式中主要参数的确定如下:
车流量:在主干道上行驶的车型分大、中、小三类,用类比车种比例的方法确定,其昼间、夜间车流量见表7-7。
辐射声级:各类车型的辐射声级按下列公式计算:
重型车:LH=77.2+0.81V;中型车:LM=62.6+0.32V;小型车:LS=59.3+0.23V。
式中:V车辆平均行驶速度,km/h。
主干道基本采用沥青路面,路面引起的噪声修正量取1dB
3噪声影响评价结果
根据选定的预测模式,结合该区域道路情况确定的各种参数,计算出各路段的交通噪声预测值列表1。
4.结论