郝金杰

（山西路橋市政工程有限公司，山西 太原 030006）

社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，促使高速公路的建設(shè)規(guī)模達(dá)到新的高度，高速公路在滿足使用者便捷通行的同時(shí)，給高速公路沿線區(qū)域帶來了噪聲污染，對(duì)沿線居民生產(chǎn)、生活帶來一定影響。目前，交通噪聲污染已成為高速公路的主要污染源之一[1]。公路交通噪聲污染控制是一個(gè)涉及到噪聲污染控制技術(shù)、公路設(shè)計(jì)、路網(wǎng)規(guī)劃、建筑規(guī)劃、行政管理等多方面的綜合性問題[2]。本文著眼于噪聲控制技術(shù)方面，對(duì)3種常見的噪聲污染治理設(shè)施的降噪效果進(jìn)行監(jiān)測(cè)并分析研究，通過控制交通噪聲污染,使沿線居民的聲環(huán)境質(zhì)量得到改善。

1 高速公路噪聲污染治理設(shè)施分類

高速公路噪聲是車輛在公路上行駛時(shí)，車輛自身驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)以及輪胎與路面摩擦所產(chǎn)生的噪聲，主要由動(dòng)力噪聲和輪胎噪聲兩部分構(gòu)成[3]。

高速公路噪聲污染治理設(shè)施可分為控制噪聲傳播設(shè)施、降低噪聲輻射設(shè)施、接受者防護(hù)設(shè)施，對(duì)應(yīng)的代表性工程治理設(shè)施為聲屏障、綠化林帶和隔聲窗。

1.1 聲屏障

通過構(gòu)建聲屏障防治高速公路噪聲污染是目前應(yīng)用最廣泛的方式之一，其防治效果主要覆蓋聲屏障所遮擋的范圍。聲屏障降噪原理為運(yùn)用多孔吸聲材料對(duì)聲波進(jìn)行吸收、反射達(dá)到防噪、降噪效果[4]。

聲屏障的實(shí)際降噪效果與聲屏障選用的材質(zhì)、設(shè)置的造型、長度、厚度、高度及噪聲聲源特性等方面密切相關(guān)?，F(xiàn)有聲屏障結(jié)構(gòu)類型豐富，各類型具有較大的功能差異，依據(jù)聲屏障結(jié)構(gòu)可劃分為以下5種類型，見表1。

表1 聲屏障結(jié)構(gòu)類型對(duì)比

1.2 綠化林帶

綠化林帶是自然界防噪、降噪最有效的生態(tài)防護(hù)屏障。綠化林帶降噪原理為植物的枝干及葉片表層的絨毛和氣孔對(duì)聲波進(jìn)行吸收、散射，并通過葉片的擺動(dòng)使聲波進(jìn)行反射，實(shí)現(xiàn)噪聲的消散。

綠化林帶的實(shí)際降噪效果與植物樹種、株高、胸徑、冠幅、配置層次、配置密度等關(guān)系密切。綠化林帶適用于高速公路沿線原始綠化條件較好且路側(cè)可利用寬度較大的區(qū)域，將工程綠化林帶與原始綠化林帶緊密融合，達(dá)到降噪效果。

1.3 隔聲窗

隔聲窗降噪原理為將對(duì)阻尼膠、阻尼膜等隔聲材料在高溫、高壓作用下黏合而成的玻璃進(jìn)行雙層中空搭配，并在窗架內(nèi)填充吸聲材料。隔聲窗的設(shè)置可有效地吸收、隔離來自各頻段的噪聲聲波。

隔聲窗的實(shí)際降噪效果與隔聲窗使用的隔聲材質(zhì)、玻璃面積、玻璃厚度、中空層厚度、填充的吸聲材料種類、密度等關(guān)系密切。其適用于高速公路沿線受噪聲影響且分布較分散的建筑物。

2 高速公路噪聲污染治理設(shè)施效果

2.1 聲屏障

《中華人民共和國環(huán)境噪聲污染防治法》第36條規(guī)定，“建設(shè)經(jīng)過已有的噪聲敏感建筑物集中區(qū)域的高速公路和城市高架、輕軌道路,有可能造成環(huán)境污染的，應(yīng)當(dāng)設(shè)置聲屏障或者采取其他有效的控制環(huán)境噪聲污染的措施”[5]。由此證明，聲屏障為國家、行業(yè)認(rèn)可的一種降噪設(shè)施。

為測(cè)試聲屏障實(shí)際降噪效果，選擇山西省神池至河曲高速公路呂梁市臨縣劉家圪臺(tái)村路段設(shè)置的金屬結(jié)構(gòu)聲屏障（中心樁號(hào)為：K225+430）（見圖1）進(jìn)行聲屏障降噪效果監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)要求按照我國環(huán)境保護(hù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《聲屏障聲學(xué)設(shè)計(jì)和測(cè)量規(guī)范》（HJ/T90—2004）要求執(zhí)行。

圖1 劉家圪臺(tái)金屬結(jié)構(gòu)聲屏障現(xiàn)狀照片

劉家圪臺(tái)村與該公路路段的最近距離為5 m，高差為-20 m，公路在該路段為橋梁形式。該處聲屏障設(shè)置起止點(diǎn)樁號(hào)為：K225+330—K225+530，聲屏障總長度為200 m，高度為3 m。

噪聲監(jiān)測(cè)點(diǎn)共布設(shè)6處：

a）監(jiān)測(cè)點(diǎn)1 聲屏障后方距離5 m處的建筑聲環(huán)境敏感點(diǎn)（見圖2）。

圖2 劉家圪臺(tái)村聲環(huán)境現(xiàn)狀監(jiān)測(cè)點(diǎn)位布設(shè)示意圖

b）監(jiān)測(cè)點(diǎn)2 聲屏障對(duì)應(yīng)的無聲屏障開闊地帶5 m處。

c）監(jiān)測(cè)點(diǎn)3 聲屏障后方10 m處。

d）監(jiān)測(cè)點(diǎn)4 聲屏障對(duì)應(yīng)的無聲屏障開闊地帶10 m處。

e）監(jiān)測(cè)點(diǎn)5 聲屏障后方20 m處。

f）監(jiān)測(cè)點(diǎn)6 聲屏障對(duì)應(yīng)的無聲屏障開闊地帶20 m處。

聲屏障降噪效果采用同步測(cè)定法進(jìn)行監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)周期為2 d，每天晝間（早 6∶00至晚22∶00）1次，夜間（晚22∶00至早6∶00）1次，單次監(jiān)測(cè)時(shí)間為20 min，并同步記錄車流量。

根據(jù)對(duì)劉家圪臺(tái)村所布設(shè)6個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的噪聲監(jiān)測(cè)結(jié)果，得出該處金屬結(jié)構(gòu)聲屏障降噪效果，見表2。

表2 劉家圪臺(tái)村金屬結(jié)構(gòu)聲屏障降噪效果

對(duì)比上述監(jiān)測(cè)結(jié)果可知：劉家圪臺(tái)村金屬結(jié)構(gòu)聲屏障的晝間降噪量范圍為3.8～9.2 dB、夜間降噪量范圍為3.2～10 dB，降噪效果明顯，且晝夜間降噪量均達(dá)到聲屏障質(zhì)量合格標(biāo)準(zhǔn)。

聲屏障對(duì)高速公路的低頻噪聲降噪效果有限，另外高速公路的噪聲還存在部分固體傳聲，尚無法利用聲屏障進(jìn)行阻隔降噪。

2.2 綠化林帶

降噪綠化林帶可起到一定吸聲、降噪效果,但對(duì)于噪聲超標(biāo)量較大的高速公路，綠化林帶的設(shè)置遠(yuǎn)無法滿足高速公路運(yùn)營期間的降噪需求。以喬、灌木為主進(jìn)行配置的綠化林帶為例，在植物生長茂密的情況下其降噪效果仍然較為微弱，見表3。

表3 高速公路綠化林帶降噪量表

表4 山東省濟(jì)青高速公路綠化林帶降噪量表

參考山東省濟(jì)南至青島高速公路綠化林帶降噪量表[6-7]，見表4，分析得出以下結(jié)論：

a）同等綠化種植層數(shù)下，95 m寬度的綠化林帶與45 m寬度的綠化林帶相比，降噪量差達(dá)3.8 dB。因此，綠化林帶的降噪量與綠化林帶的寬度呈正相關(guān)。

b）對(duì)比上述4個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)綠化林帶寬度與降噪量，可看出試驗(yàn)點(diǎn)1的綠化林帶寬度在中等情況下，由于綠化種植層數(shù)較多使綠化林帶的降噪達(dá)到比較好的效果。因此，綠化林帶的降噪量與綠化林帶的植物種植層數(shù)呈正相關(guān)。

2.3 隔聲窗

對(duì)于適宜采用隔聲窗的敏感點(diǎn)，應(yīng)在受噪聲影響的沿線敏感點(diǎn)的建筑上設(shè)置隔聲窗。根據(jù)孔彩英對(duì)崇啟通道（上海段）崇明越江通道隔聲窗工程的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)選用隔聲窗規(guī)格為內(nèi)側(cè)玻璃厚度5 mm、中空層厚度9 mm、外側(cè)玻璃厚度5 mm。監(jiān)測(cè)結(jié)果可知隔聲窗安裝后可有效降噪15.6～26.5 dB，且晝夜噪聲值均滿足《民用建筑隔聲設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50118—2010）要求[8]。

3 結(jié)論

通過對(duì)上述3種高速公路噪聲污染治理設(shè)施研究分析得出以下結(jié)論：

a）聲屏障降噪效果較好，工程適用性最佳，另具有環(huán)保、節(jié)能、易施工、易維護(hù)等特點(diǎn)。但其降噪范圍僅為聲屏障遮擋區(qū)域，且對(duì)高速公路低頻噪聲的降噪效果微弱。

b）綠化林帶降噪效果最弱，其降噪量與綠化林帶的寬度和綠化種植層數(shù)呈正相關(guān)，適宜路側(cè)具有大量綠化用地的情況下使用。

c）隔聲窗降噪效果較好，一般可有效降噪20～30 dB，但僅適用于高速公路沿線較近的建筑物使用，具有一定的局限性，實(shí)施性較差。