城市道路交通噪聲對臨街建筑的影響研究

雷艷輝

（核工業(yè)二三○研究所 湖南長沙 410007）

關(guān)鍵字：Cadna/A；交通噪聲；地面效應(yīng)衰減；防治措施

引言

隨著城市道路交通和臨街住宅樓的開發(fā)和建設(shè)，城市道路對鄰近住宅樓的交通噪聲影響日益嚴重[1]，尤其處理城市臨街的高層住宅，交通噪聲擾民的投訴率逐年上升，交通噪聲問題已然成為城市道路臨街住宅環(huán)境污染中的焦點問題之一[2]。目前，國內(nèi)諸多地區(qū)和城市均不同程度的展開了城市交通噪聲的監(jiān)測、預(yù)測和防治研究，以上研究大部分集中在水平方向上1.5m高度的聲場分布，較少有對臨街建筑垂直方向的研究，而實際上臨街建筑高層居民的噪聲投訴率最多。

我國自行研發(fā)的具有代表性和權(quán)威性的預(yù)測軟件較少，在實際運用中較廣泛有EIAN，但該軟件存在預(yù)測模型建模與實際交通狀況、道路兩側(cè)建筑物分布的吻合度較差等缺陷，而Cadna/A軟件考慮了聲源在傳播途徑中幾何發(fā)散、大氣吸聲、地面吸聲、聲屏障衰減等因素，且由于其獨有的建筑物垂直方向噪聲預(yù)測評價功能在規(guī)劃以及環(huán)評等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，該軟件是基于德國RLS90通用計算模型的噪聲模擬軟件，其計算原理源于國際標準化組織規(guī)定的ISO9613-2:1996《戶外聲傳播的衰減的計算方法》[3]。

論文以該軟件為工具，以某擬建的臨街住宅小區(qū)為例，研究了交通噪聲對臨街建筑垂直方向的分布規(guī)律，并估算了需加設(shè)隔聲窗戶數(shù)以及綠化帶設(shè)置參數(shù)來確保噪聲達標。

1 交通噪聲在垂直方向上分布規(guī)律研究

1.1 研究對象及參數(shù)確定

以某住宅小區(qū)及周邊相鄰1條城市主干道和3條次干道及為例，城市主干道寬40m，限速60km/h，晝間車流量為604輛/h，夜間129輛/h，大型車（≥2.8t）占比晝間為6.1%、夜間為9.1%。其余三條次干道設(shè)計時速為40km/h，遠期晝間車流量為264輛/h，夜間89輛/h，大型車（≥2.8t）占比晝間為5.3%、夜間為6.6%。以上道路均為瀝青混凝土路面，道路坡度均小于5%。臨街住宅小區(qū)由7棟25層高層住宅和6組3層的聯(lián)排合院組成。住宅首層為架空層，架空層層高3.8m，住宅層高2.8m。

圖1 道路及受影響小區(qū)分布示意圖

1.2 預(yù)測結(jié)果分析

高層住宅樓棟預(yù)測結(jié)果詳見表1，3層聯(lián)排樓棟預(yù)測結(jié)果詳見表2。晝夜間等聲級線圖見圖2，立面噪聲3D效果圖見圖3。

表1 高層住宅樓棟噪聲影響預(yù)測結(jié)果單位：dB(A)

表2 3層聯(lián)排樓棟噪聲影響預(yù)測結(jié)果單位：dB(A)

圖2 交通噪聲影響預(yù)測等聲級線圖（上圖：晝間，下圖：夜間）

圖3 交通噪聲影響預(yù)測立面3D效果圖（上圖：晝間，下圖：夜間）

根據(jù)預(yù)測結(jié)果，該臨街小區(qū)受周邊道路交通噪聲影響較大，晝間最大超標值為3.4dB（A），夜間最大超標值為7.1 dB（A）。G1、G4、G6樓的趨勢走向一致，均隨著樓層的增高而減少，低樓層噪聲值最高，峰值基本出現(xiàn)在1～3層。G2樓的趨勢走向不一致，低樓層的噪聲值較小，隨著樓層增高噪聲值也隨之增高，出現(xiàn)這一現(xiàn)象的原因在于G2樓與周邊道路的距離超過50m以上（即G2預(yù)測點與聲源超50m），受地面效應(yīng)衰減所致。

H5-B、H4-A由于受四周建筑物的屏障阻隔以及距離衰減效應(yīng)影響，噪聲達標。首排H2-A和第二排的H1-B樓晝夜均超標，但H2-A較H1-B樓噪聲值低，分析原因在于H1B樓低層（架空層～2層）受首排建筑的阻隔效應(yīng)和地面效應(yīng)衰減影響導(dǎo)致。

2 防治措施及有效性分析

為保證臨街住宅小區(qū)良好的居住環(huán)境，針對小區(qū)噪聲預(yù)測超標情況，從合理規(guī)劃布局、傳播途徑噪聲削減、受體保護措施三個方面提的交通噪聲防治措施。合理規(guī)劃布局主要表現(xiàn)在對臨街建筑物的臥室、書房燈聲環(huán)境敏感用房背離道路設(shè)置，臨路一側(cè)設(shè)置客廳、浴室、廚房等聲環(huán)境敏感度不高的用房，一般在建筑物設(shè)計時即以考慮以上布局。論文主要研究綠化帶降噪和受體保護措施（即隔聲窗）有效性。

2.1 綠化帶降噪措施有效性分析

傳播途徑削減措施主要為在小區(qū)四周建立圍墻和綠化帶降噪。受政府推出拆除小區(qū)圍墻等政策影響，本研究著重考慮綠化帶降噪。丁亞超等人對武漢市多處林帶的研究表明，利用綠化林帶降低噪聲[4]，其效果主要取決于林帶的長度、寬度和高度，根據(jù)超標情況在南側(cè)、西側(cè)和東側(cè)均設(shè)置綠化帶降噪，經(jīng)軟件模擬預(yù)測達標情形下綠化帶的參數(shù)，在南側(cè)臨主干道設(shè)置長×寬×高：297m×18m×6m、西側(cè)設(shè)置長×寬×高：274m×9.5m×6m、東側(cè)設(shè)置長×寬×高：312m×9m×6m的綠化帶時，住宅小區(qū)內(nèi)各樓棟噪聲可達標，故此在保證綠化帶合適的長度、寬度和高度的參數(shù)時，設(shè)置綠化帶措施降噪的措施是有效的。

2.2 隔聲窗降噪措施有效性分析

在主動降噪措施未達到預(yù)期效果情況下，可采取對噪聲受體采取防護措施，保證室內(nèi)的聲環(huán)境質(zhì)量達標，常見的受體保護措施即為隔聲窗。

在隔聲窗選型上，可選擇新型的通風隔聲窗，根據(jù)晉美俊等人研究表明[5]隔聲量約在25～30dB（A）。采取以上措施后可使超標住戶室內(nèi)晝間、夜間噪聲值滿足《民用建筑隔聲設(shè)計規(guī)范》（GB50118-2010）室內(nèi)允許噪聲級要求（住宅臥室晝間50 dB（A）、夜間45 dB（A））。根據(jù)軟件預(yù)測，三層住宅需加設(shè)隔聲窗的有48戶，高層住宅需加設(shè)隔聲窗的有408戶，共計456戶，每戶隔聲窗的成本約0.5萬，則需預(yù)留228萬元作為噪聲污染防治費用。

結(jié)語

（1）城市交通噪聲對臨街建筑物的影響，水平近距離的樓棟垂直方向主要受距離衰減影響，噪聲隨著樓層的增高而減少，低樓層噪聲值最高，最大值基本出現(xiàn)在1～3層；水平遠距離（≥50m）建筑物垂直方向低樓層受地面效應(yīng)衰減而噪聲值較小，地面衰減效應(yīng)主要作用于4層及以下（即其影響高度約在15m）。

（2）基于論文研究，臨街建筑物采取的噪聲防治措施主要為綠化帶和隔聲窗兩種。Cadna/A軟件可以根據(jù)超標情況及結(jié)合達標要求，模擬出需設(shè)置綠化帶參數(shù)和需加設(shè)隔聲窗戶數(shù)，預(yù)留噪聲污染防治經(jīng)費。

（3）論文的研究成果可為解決城市道路交通噪聲污染問題提供一定的技術(shù)支撐，同時也為注重噪聲污染問題的購房者在選購房產(chǎn)時提供一定的參考。