NoiseSystem模型在城市高架路交通噪聲預(yù)測(cè)中的應(yīng)用

孫德恒+孟凡偉+邢憲良

摘 要：通過(guò)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(guó)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(xiàn)迅速發(fā)展；人民生活水平不斷提高，城市機(jī)動(dòng)車(chē)保有量也不斷增長(zhǎng)，這兩種因素綜合起來(lái)使得城市交通噪聲對(duì)環(huán)境的影響也越來(lái)越突出，相關(guān)問(wèn)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(guò)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(xiàn)橋面總寬25.5m，雙向6車(chē)道，布置為0.5m（防撞體）+0.5m（路緣帶）+3.75m（混行車(chē)道）×2+3.5m（小車(chē)道）+0.5m（路緣帶）+0.5m（隔離墩）+0.5m（路緣帶）+3.5m（小車(chē)道）+3.75m（混行車(chē)道）×2+0.5m（路緣帶）+0.5m（防撞體）=25.5m。道路橫斷面詳見(jiàn)圖1。

快速路主線(xiàn)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(chē)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(lèi)車(chē)的小時(shí)等效聲級(jí)，dB（A）。

（Loe）i—第i類(lèi)車(chē)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(guò)某預(yù)測(cè)點(diǎn)的第i類(lèi)車(chē)流量，輛/h；

r—從車(chē)道中心線(xiàn)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(lèi)車(chē)的車(chē)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(zhǎng)路段兩端的張角，弧度；

② 參數(shù)取值。Vi結(jié)合設(shè)計(jì)車(chē)速選取，小車(chē)取最大設(shè)計(jì)車(chē)速，中型車(chē)、大型車(chē)相應(yīng)遞減；第i種車(chē)型車(chē)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(chē) Los=12.6+34.73lgVs

中型車(chē) Lom =8.8+40.48lgVm

大型車(chē) Lol =22.0+36.32lgVl

式中：右下角注S、M、L——分別表示小、中、大型車(chē)；

Vi——該車(chē)型車(chē)輛的平均行駛速度，km/h。

Vi和（Loe）i取值詳見(jiàn)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(jiàn)圖2。

說(shuō)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(xiàn)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(jiàn)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(jiàn)圖3，聲屏障對(duì)不同樓層的降噪效果詳見(jiàn)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(wú)聲屏障時(shí)，因高架路及其防撞體對(duì)車(chē)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(yǔ)

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(lái)的負(fù)面影響，需要結(jié)合實(shí)際情況，具體問(wèn)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.

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[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.