李彬彬

(安徽建筑大學(xué)土木工程學(xué)院，安徽 合肥 230022)

安徽省某文教建筑噪聲監(jiān)測(cè)與模擬分析

李彬彬

(安徽建筑大學(xué)土木工程學(xué)院，安徽 合肥 230022)

噪聲會(huì)對(duì)建筑及周圍環(huán)境產(chǎn)生較大影響，噪聲預(yù)測(cè)和噪聲控制對(duì)整個(gè)建筑噪聲環(huán)境的改善有著重要的意義。以安徽省某文教建筑噪聲環(huán)境為研究對(duì)象，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)和數(shù)值模擬預(yù)測(cè)對(duì)比研究的方式，分析了聲屏障的設(shè)置和車流量的大小對(duì)廠界噪聲環(huán)境的影響。研究結(jié)果表明，聲屏障的設(shè)置使同一區(qū)域聲屏障兩側(cè)的噪聲值出現(xiàn)突變，顯著降低了外部噪聲源傳播至另一側(cè)的噪聲值；車流量大小的改變使廠界噪聲值產(chǎn)生波動(dòng)，受外界氣候地貌等影響，車流量的大小與噪聲值基本呈正相關(guān)關(guān)系。該研究為今后環(huán)境噪聲預(yù)測(cè)和環(huán)境噪聲控制提供了一定的理論依據(jù)。

噪聲控制；噪聲監(jiān)測(cè)；噪聲預(yù)測(cè)；隔聲降噪

近年來(lái)，隨著城市建設(shè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，城市道路體系也日趨完善。然而，面對(duì)復(fù)雜的道路環(huán)境與急速增大的車流量，城市環(huán)境中有關(guān)噪聲的問(wèn)題顯得越來(lái)越突出。從國(guó)內(nèi)外的噪聲控制措施來(lái)看，主要包括控制噪聲源的輸出、傳播及接受等3個(gè)方面[1]。實(shí)際工程中，通過(guò)控制噪聲源的傳播降低環(huán)境噪聲接受值的方式應(yīng)用較為廣泛，但對(duì)于需要特殊噪聲環(huán)境的建筑群體，噪聲環(huán)境的控制與改善仍面臨較大的挑戰(zhàn)[2～4]。為此，筆者針對(duì)安徽省某文教建筑的噪聲環(huán)境進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)和軟件模擬預(yù)測(cè)對(duì)比研究，分析了聲屏障的設(shè)置在噪聲源傳播過(guò)程中對(duì)直達(dá)聲的減弱作用以及車流量大小的改變對(duì)該建筑關(guān)鍵點(diǎn)噪聲值的影響程度，旨在為今后環(huán)境噪聲預(yù)測(cè)和環(huán)境噪聲控制以及城市聲環(huán)境的改善提供一定的理論依據(jù)。

1 工程概況

圖1 項(xiàng)目平面效果圖

項(xiàng)目建設(shè)地點(diǎn)位于安徽省六安市佛子嶺路南側(cè)市行政中心南門對(duì)面，處于城市總體規(guī)劃中的“城市中心”范圍，用地性質(zhì)為文化設(shè)施用地。該項(xiàng)目按照綠色建筑二星標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)、施工，由文化館、科技館、劇場(chǎng)、球幕影院、入口門廊等5個(gè)圓形、橢圓形體量和1個(gè)曲線共享大廳組成，如圖1所示?？傆玫孛娣e約33063m2，凈用地面積約24255m2，總建筑面積約36176m2，其中地上4層，地下2層，建筑總高度為23.7m?？萍拣^為中型館，地上建筑面積約1.0×104m2，服務(wù)人口100～200萬(wàn)，共有3個(gè)常設(shè)展廳、1個(gè)臨時(shí)展廳以及1個(gè)兒童展廳。文化館為大型館，地上建筑面積約1.6×104m2，服務(wù)人口為250萬(wàn)，配套劇場(chǎng)為799座中型乙等劇場(chǎng)?？萍拣^和文化館共享地下室建筑面積約0.6×104m2，共用空間有共享大廳、報(bào)告廳、茶室、設(shè)備用房，實(shí)現(xiàn)資源共享。

2 實(shí)測(cè)結(jié)果

表1 環(huán)境噪聲限值

2014年7月10日至7月11日，對(duì)項(xiàng)目區(qū)聲環(huán)境現(xiàn)狀進(jìn)行監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)點(diǎn)位于廠界外1m。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)[5]晝間為6∶00至22∶00之間的時(shí)段，夜間為22∶00至次日6∶00之間的時(shí)段，環(huán)境噪聲限值見(jiàn)表1，監(jiān)測(cè)結(jié)果見(jiàn)表2。

通過(guò)對(duì)比分析，項(xiàng)目所在地聲環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀能夠滿足表1中2類標(biāo)準(zhǔn)要求，其中廠界北側(cè)佛子嶺路一側(cè)滿足4a類標(biāo)準(zhǔn)要求。

3 數(shù)值模擬

表2 廠界聲環(huán)境現(xiàn)狀監(jiān)測(cè)結(jié)果表

采用Cadna/A噪聲預(yù)測(cè)評(píng)估軟件對(duì)該文教建筑整體噪聲進(jìn)行模擬分析，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)踏勘和對(duì)地塊周邊現(xiàn)狀的了解以及該地區(qū)的發(fā)展規(guī)劃，可能對(duì)建設(shè)項(xiàng)目產(chǎn)生影響的主要外環(huán)境噪聲源為道路交通噪聲與生活噪聲。交通噪聲源主要為小型汽車，生活噪聲比例較小。為便于進(jìn)行噪聲預(yù)測(cè)評(píng)估，忽略生活噪聲這一影響而適當(dāng)提高交通噪聲的數(shù)值。

針對(duì)分析聲屏障和車流量對(duì)廠界噪聲環(huán)境影響的要求，共建立4種不同工況的模型來(lái)進(jìn)行對(duì)比研究。工況1和工況2為控制相同建筑和道路空間布局以及相同車流量，改變聲屏障的設(shè)置情況，研究聲屏障的設(shè)置對(duì)廠界噪聲環(huán)境的影響。工況3和工況4為控制相同建筑和道路空間布局以及車速，改變道路晝夜間車流量的大小，研究車流量大小對(duì)廠界噪聲環(huán)境的影響。建立的噪聲模型見(jiàn)圖2，噪聲模型點(diǎn)位布置見(jiàn)圖3，工況噪聲結(jié)果見(jiàn)圖4～圖7，主要模擬計(jì)算結(jié)果見(jiàn)圖8和圖9，項(xiàng)目最不利位置噪聲模擬結(jié)果見(jiàn)表3。

圖2 噪聲模型圖

圖3 噪聲模型點(diǎn)位布置圖

由以上模擬計(jì)算結(jié)果對(duì)比分析可以得出，通過(guò)工況1與工況2的對(duì)比，聲屏障的設(shè)置對(duì)環(huán)境噪聲值有一定影響，合理的聲屏障設(shè)置可以減弱環(huán)境噪聲的影響。同一道路空間布局時(shí)，噪聲值的大小隨距離道路的遠(yuǎn)近呈現(xiàn)一定的線性規(guī)律，但受到道路上車流量的影響，不呈現(xiàn)完全的正相關(guān)關(guān)系。道路車流量與環(huán)境噪聲值呈正相關(guān)關(guān)系，無(wú)論車流量為多少，同一道路空間布局的環(huán)境噪聲最不利位置均位于廠界同一位置。

圖4 工況1噪聲結(jié)果 圖5 工況2噪聲結(jié)果

4 噪聲控制措施

以道路聲屏障和車流量對(duì)環(huán)境噪聲值大小的影響情況為研究對(duì)象，表明了聲屏障和車流量對(duì)于控制環(huán)境噪聲的重要作用。鑒于設(shè)置聲屏障[6]可以在一定程度上減弱特定波長(zhǎng)的噪聲以及優(yōu)化空間布局和車流量對(duì)降低環(huán)境噪聲的作用，可以通過(guò)以下具體方法來(lái)實(shí)現(xiàn)噪聲傳播過(guò)程中環(huán)境噪聲的控制。

1) 在設(shè)計(jì)階段，對(duì)道路與建筑的相鄰關(guān)系以及空間布局進(jìn)行調(diào)整。將對(duì)噪聲環(huán)境要求高的建筑設(shè)置在道路車流量小的區(qū)域。由此，通過(guò)關(guān)于噪聲的優(yōu)化設(shè)計(jì)降低噪聲對(duì)建筑環(huán)境的影響。

圖6 工況3噪聲結(jié)果 圖7 工況4噪聲結(jié)果

圖8 晝間噪聲結(jié)果

2) 道路與建筑的相鄰關(guān)系以及空間布局既定的情況下，在道路與建筑間噪聲環(huán)境不滿足要求的區(qū)域設(shè)置一定數(shù)量和高度的聲屏障。聲屏障可以根據(jù)具體要求選擇相應(yīng)材料，甚至選用可改善視野的隔聲窗以及集隔聲和發(fā)電于一體的太陽(yáng)能光伏聲屏障[7]。

3) 以道路環(huán)境改善為切入點(diǎn)，嚴(yán)格控制噪聲大的運(yùn)輸車輛的通行，特別是在夜間等敏感時(shí)間段內(nèi)的通行。限制車輛鳴笛等產(chǎn)生較大噪聲的行為。且根據(jù)相應(yīng)的降噪要求可以選擇設(shè)置一定寬度、高度、密度的綠化降噪林設(shè)置綠化降噪林帶[8]，提高道路環(huán)境質(zhì)量。

圖9 夜間噪聲結(jié)果

工況聲屏障設(shè)置道路小時(shí)車輛數(shù)/(veh·h-1)主干路晝間主干路夜間次干路晝間次干路夜間廠界最大噪聲位置廠界最大噪聲值/dB(A)晝間夜間工況1否300150200100東北6057工況2是300150200100東北5552工況3否20010015075東北5350工況4否1005010050東北5047

5 結(jié)語(yǔ)

以安徽省某文教建筑為研究對(duì)象，采用Cadna/A模擬與現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)相結(jié)合的方法，分析了聲屏障和車流量對(duì)項(xiàng)目環(huán)境噪聲的影響，得到以下結(jié)論：

1) 聲屏障的設(shè)置可以過(guò)濾噪聲中直達(dá)聲的傳播，從而使接收點(diǎn)環(huán)境噪聲值降低。

2) 車流量大小與項(xiàng)目環(huán)境噪聲值呈現(xiàn)正相關(guān)關(guān)系，同一道路空間布局時(shí)，無(wú)論車流量為多少，噪聲最不利位置都出現(xiàn)于同一處。

3) 通過(guò)噪聲監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)與模擬數(shù)據(jù)的對(duì)比分析發(fā)現(xiàn)，監(jiān)測(cè)值與模擬值有波動(dòng)，這主要是由于車速不均勻、環(huán)境風(fēng)向及風(fēng)力大小隨機(jī)變化等因素的影響。在今后的研究中，可以采用相同的車流量分析車速不均及氣候地貌對(duì)噪聲傳播的影響，以便更好地預(yù)測(cè)噪聲、控制噪聲。

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[編輯] 計(jì)飛翔

2017-01-01

“十二五”國(guó)家科技支撐計(jì)劃課題(2011BAJ03B04)。

李彬彬(1991-)，男，碩士生，現(xiàn)主要從事綠色建筑方面的研究工作，1009798231@qq.com。

TU112.2

A

1673-1409(2017)09-0054-05

[引著格式]李彬彬.安徽省某文教建筑噪聲監(jiān)測(cè)與模擬分析[J].長(zhǎng)江大學(xué)學(xué)報(bào)(自科版)，2017,14(9)：54～58.