孫德恒+孟凡偉+邢憲良
摘 要:通過NoiseSystem模型在城市高架路交通噪聲預(yù)測(cè)中的應(yīng)用,預(yù)測(cè)了典型高架路對(duì)臨路居民樓不同樓層的交通噪聲貢獻(xiàn)值,得出交通噪聲在垂直方向上的分布趨勢(shì);由于居民樓與高架路距離較近,超標(biāo)現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生,預(yù)測(cè)高架路加聲屏障后對(duì)臨路居民樓不同樓層的交通噪聲貢獻(xiàn)值,從而得出聲屏障對(duì)不同樓層的降噪效果。
關(guān)鍵詞:NoiseSystem模型;城市高架路;交通噪聲預(yù)測(cè);聲屏障;降噪效果
DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.17.238
1 前言
近幾年,我國各地城市化進(jìn)程不斷提高,城市基礎(chǔ)設(shè)施不斷完善,交通干線迅速發(fā)展;人民生活水平不斷提高,城市機(jī)動(dòng)車保有量也不斷增長,這兩種因素綜合起來使得城市交通噪聲對(duì)環(huán)境的影響也越來越突出,相關(guān)問題也逐漸受到關(guān)注[1]。為更好的了解掌握城市高架路交通噪聲分布的特點(diǎn)及聲屏障的降噪效果,利用NoiseSystem模型對(duì)青島擬建的重慶路高架路交通噪聲進(jìn)行了預(yù)測(cè)。NoiseSystem模型是一款依據(jù)《環(huán)境影響評(píng)價(jià)技術(shù)導(dǎo)則-聲環(huán)境(HJ2.4-2009)》研發(fā)的噪聲預(yù)測(cè)軟件,基于 GIS 的三維噪聲影響評(píng)價(jià)系統(tǒng)。軟件綜合考慮預(yù)測(cè)區(qū)域內(nèi)所有聲源、遮蔽物、氣象要素等在聲傳播過程的綜合效應(yīng),最終給出符合導(dǎo)則的計(jì)算結(jié)果。適用于工業(yè)項(xiàng)目、公路項(xiàng)目和鐵路項(xiàng)目環(huán)境噪聲的評(píng)價(jià)。
2 高架路道路特征
快速路主線橋面總寬25.5m,雙向6車道,布置為0.5m(防撞體)+0.5m(路緣帶)+3.75m(混行車道)×2+3.5m(小車道)+0.5m(路緣帶)+0.5m(隔離墩)+0.5m(路緣帶)+3.5m(小車道)+3.75m(混行車道)×2+0.5m(路緣帶)+0.5m(防撞體)=25.5m。道路橫斷面詳見圖1。
快速路主線設(shè)計(jì)時(shí)速:60km/h;采用瀝青混凝土路面防撞體高度為0.9m;高架路路面高度為9.3m。
3 預(yù)測(cè)模式
① i型車輛行駛于晝間或夜間,預(yù)測(cè)點(diǎn)接收到的小時(shí)交通噪聲值預(yù)測(cè)模式[2]:
式中:Leq(h)i—第i類車的小時(shí)等效聲級(jí),dB(A)。
(Loe)i—第i類車速度為Vi,km/h,水平距離為7.5m處的能量平均A聲級(jí),dB(A);
Ni —晝間、夜間通過某預(yù)測(cè)點(diǎn)的第i類車流量,輛/h;
r—從車道中心線到預(yù)測(cè)點(diǎn)的距離,m;適用于r>7.5m預(yù)測(cè)點(diǎn)的噪聲預(yù)測(cè)。
Vi —第i類車的車速,km/h;
T —計(jì)算等效聲級(jí)的時(shí)間,1h;
∮1、∮2—預(yù)測(cè)點(diǎn)到有限長路段兩端的張角,弧度;
② 參數(shù)取值。Vi結(jié)合設(shè)計(jì)車速選取,小車取最大設(shè)計(jì)車速,中型車、大型車相應(yīng)遞減;第i種車型車輛在參照點(diǎn)(7.5m處)的平均輻射噪聲級(jí) (Loe)i按下式計(jì)算[3]:
小型車 Los=12.6+34.73lgVs
中型車 Lom =8.8+40.48lgVm
大型車 Lol =22.0+36.32lgVl
式中:右下角注S、M、L——分別表示小、中、大型車;
Vi——該車型車輛的平均行駛速度,km/h。
Vi和(Loe)i取值詳見表1。
ΔL其他因素引起的修正量
高架路兩側(cè)聲影區(qū)衰減量(ΔLbar)
高架路聲影區(qū)及聲照射區(qū)示意圖見圖2。
說明:A點(diǎn)代表排放源;
B點(diǎn)代表防護(hù)屏障(防撞墻),本項(xiàng)目重慶路高架路防撞墻在預(yù)測(cè)中取值0.9m;
C點(diǎn)代表聲影區(qū)內(nèi)測(cè)點(diǎn)高度;
OF代表高架路高度;
OD代表高架路面寬度的一半;
ΔLbar按如下方法確定:
當(dāng)預(yù)測(cè)點(diǎn)處于聲照射區(qū)內(nèi)時(shí),ΔLbar=0;
當(dāng)預(yù)測(cè)點(diǎn)處于聲影區(qū)內(nèi)時(shí),將增加聲衰減量ΔLbar,決定于聲程差δ。由圖計(jì)算δ,δ=AB+BC-AC。
4 預(yù)測(cè)方案
選擇福順嘉苑小區(qū)鄰重慶路的1棟16層居民樓A為預(yù)測(cè)對(duì)象,居民樓與重慶路中心線的距離為40.5m。預(yù)測(cè)交通噪聲對(duì)居民樓A各樓層的貢獻(xiàn)值,并給出加3m聲屏障(含防撞體高度)后交通噪聲對(duì)居民樓A各樓層的貢獻(xiàn)值,同時(shí)給出降噪效果。
5 預(yù)測(cè)結(jié)果
預(yù)測(cè)結(jié)果詳見表3,加聲屏障前后交通噪聲隨樓層高度的變化趨勢(shì)詳見圖3,聲屏障對(duì)不同樓層的降噪效果詳見圖4。
注:1樓預(yù)測(cè)高度為1.2m,向上各樓層預(yù)測(cè)高度按3m遞增
6 結(jié)論
① 無聲屏障時(shí),因高架路及其防撞體對(duì)車輛交通噪聲的遮擋作用,居民樓A較低樓層位于聲影區(qū),樓層越低,聲程差δ越大,遮擋效果越明顯;隨著樓層的升高,遮擋效果減弱,交通噪聲貢獻(xiàn)值增大,交通噪聲貢獻(xiàn)值出現(xiàn)在居民樓A的7層樓高度處;較高樓層則位于聲照區(qū),交通噪聲影響因距離增大而減小。② 加聲屏障后,交通噪聲貢獻(xiàn)值在居民樓A垂直方向上的分布趨勢(shì)基本不變,因安裝聲屏障擴(kuò)大了聲影區(qū)的范圍,交通噪聲貢獻(xiàn)值出現(xiàn)在居民樓A的9層樓高度處。③ 從聲屏障衰減效果可看出,在居民樓A的3~6層高度處降噪效果可達(dá)3dB(A)以上,降噪效果最大出現(xiàn)在5層樓高度處,可達(dá)5dB(A)以上;隨著樓層的增加,聲屏障的遮擋效果減弱,在18層對(duì)應(yīng)高度處,降噪效果基本可忽略。
7 結(jié)語
高架路交通噪聲對(duì)兩側(cè)居民樓不同高度的影響不同,聲屏障降噪效果也與高度有關(guān)。因此,為了減輕高架路交通噪聲帶來的負(fù)面影響,需要結(jié)合實(shí)際情況,具體問題具體分析。
參考文獻(xiàn):
[1]韋藝嫻等.高架橋梁交通噪聲環(huán)境影響預(yù)測(cè)分析[J].廣西.大眾科技,2012,14(157):52.
[2]HJ2.4-2009 環(huán)境影響評(píng)價(jià)導(dǎo)則聲環(huán)境[S]:26.
[3]JTG B03-2006公路建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境影響評(píng)價(jià)規(guī)范[S]:40.