天津市城市交通噪聲分析與優(yōu)化策略研究★

周志宇 王漢旗

(1.河北工業(yè)大學(xué)建筑與藝術(shù)設(shè)計(jì)學(xué)院，天津 300132；2.河北省健康人居環(huán)境重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，天津 300132； 3.天津市城市規(guī)劃設(shè)計(jì)研究總院有限公司，天津 300000)

1 概述

環(huán)境噪聲是干擾人們?nèi)粘Ｉ畹闹匾蛩兀藗冮L(zhǎng)期暴露在噪聲級(jí)較高的環(huán)境中，除讓人感到煩躁，影響睡眠外，還會(huì)引發(fā)耳鳴、心臟病和學(xué)習(xí)障礙等疾病，進(jìn)而減少人的壽命[1]。為控制環(huán)境噪聲污染，我國(guó)出臺(tái)了GB 3096—2008聲環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)不同的土地使用類(lèi)型，將城市聲環(huán)境分為4類(lèi)區(qū)域、5個(gè)等級(jí)分別對(duì)其晝夜聲壓級(jí)進(jìn)行控制。我國(guó)《綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》中也規(guī)定綠色建筑設(shè)計(jì)應(yīng)該檢測(cè)場(chǎng)地周邊的噪聲狀況，并對(duì)實(shí)施后的環(huán)境噪聲進(jìn)行預(yù)測(cè)，必要時(shí)需采取措施改善噪聲狀況，使之滿(mǎn)足《聲環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》要求，當(dāng)擬建噪聲敏感建筑不能避免臨近交通干線(xiàn)或固定噪聲源時(shí)，需采取有效措施減小噪聲干擾。在《國(guó)家生態(tài)園林城市標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定環(huán)境噪聲達(dá)標(biāo)區(qū)覆蓋率大于95%，其中，聲達(dá)標(biāo)區(qū)覆蓋率是在城市建成區(qū)范圍內(nèi)，已建成的環(huán)境噪聲達(dá)標(biāo)區(qū)面積占總建成區(qū)面積的百分比。此外，《綠色生態(tài)城區(qū)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》也規(guī)定生態(tài)城區(qū)評(píng)價(jià)按照GB 3096—2008聲環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施。

根據(jù)2014年天津市環(huán)境公報(bào)公布的各功能區(qū)噪聲年均值，天津市內(nèi)各類(lèi)區(qū)域基本能達(dá)到《聲環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》要求，但4a類(lèi)區(qū)域(交通干線(xiàn)兩側(cè)區(qū)域)夜間等效聲級(jí)年均值超過(guò)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)3 dBA，因此，交通噪聲應(yīng)該引起關(guān)注，特別是夜間交通噪聲，對(duì)聲舒適影響更大。為深入了解天津城市交通噪聲的時(shí)間分布狀況，本研究在綜合分析天津城市道路狀況和交通量分布的基礎(chǔ)上選擇城市典型道路進(jìn)行噪聲測(cè)量，根據(jù)測(cè)量結(jié)果提出改善策略，以期為天津城市聲環(huán)境改善提供數(shù)據(jù)支撐。

2 典型路段交通噪聲狀況分析

如圖1所示，本研究在綜合分析天津城市道路狀況和交通量分布的基礎(chǔ)上選擇城市主干道友誼路(測(cè)點(diǎn)A)、城市快速路黑牛城道(測(cè)點(diǎn)B)及城市外環(huán)路(測(cè)點(diǎn)C)進(jìn)行噪聲測(cè)量，同時(shí)記錄交通量、車(chē)速及重車(chē)比。

為全面了解各道路不同時(shí)段的噪聲狀況，本研究分別選擇交通高峰期和非高峰期進(jìn)行測(cè)量，每次測(cè)試5 min。測(cè)量時(shí)聲級(jí)計(jì)距地面1.2 m，測(cè)點(diǎn)與道路之間無(wú)障礙物遮擋，且距建筑外立面大于1 m，測(cè)點(diǎn)周邊狀況如圖2所示。

表1是各道路測(cè)點(diǎn)截面高峰期和非高峰期的車(chē)速、交通量及重車(chē)比統(tǒng)計(jì)表，如表1所示，在選擇的3條道路中，黑牛城道的交通量最大，其次為外環(huán)南路，友誼路的交通量最少。外環(huán)南路高峰時(shí)段交通量增加較多，而黑牛城道和友誼南路的交通量變化不大，這可能是由于這兩條道路的交通量已接近飽和所致。3條道路中，外環(huán)南路的平均車(chē)速最高，其次是黑牛城道，友誼路最低，高峰時(shí)段差別不大。3條道路在測(cè)試期間，重車(chē)比都不超過(guò)5%。

表1 典型道路交通狀況統(tǒng)計(jì)

圖3是3條道路的交通噪聲狀況統(tǒng)計(jì)，如圖3所示，外環(huán)南路的聲壓級(jí)最高，其次是黑牛城道，友誼路兩側(cè)的聲壓級(jí)最低，3條道路兩側(cè)噪聲級(jí)都已超過(guò)GB 3096—2008城市區(qū)域環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的城市中的道路交通干線(xiàn)兩側(cè)區(qū)域白天噪聲的限值70 dBA。高峰期與非高峰期對(duì)比發(fā)現(xiàn)，黑牛城道和友誼路兩側(cè)聲壓級(jí)在高峰期聲壓級(jí)都高于非高峰期，但差值不大，分別為0.8 dBA和0.3 dBA，有趣的是外環(huán)南路的噪聲狀況是非高峰期比高峰期高2 dBA，這可能是盡管高峰期車(chē)輛較多，但非高峰期重車(chē)數(shù)量增加所致。

圖4是3條道路的統(tǒng)計(jì)聲壓級(jí)比較圖，如圖4所示，外環(huán)南路的統(tǒng)計(jì)聲壓級(jí)變化較大，而黑牛城道的統(tǒng)計(jì)聲壓級(jí)變化較小，這說(shuō)明在測(cè)試期間，黑牛城道兩側(cè)的噪聲級(jí)變化不大，而外環(huán)南路的噪聲級(jí)變化較大，這主要是由外環(huán)南路是交通信號(hào)燈控制，道路上的交通流變化較大所致。高峰期和非高峰期統(tǒng)計(jì)聲壓級(jí)變化趨勢(shì)相似。圖5是3條道路的交通噪聲頻譜圖，如圖5所示，3個(gè)測(cè)點(diǎn)的聲音均在低頻部分較高。3個(gè)測(cè)點(diǎn)頻譜比較發(fā)現(xiàn)，黑牛城道低頻部分高于其他2個(gè)測(cè)點(diǎn)，而外環(huán)南路的高頻部分高于其他2個(gè)測(cè)點(diǎn)，這可能是由于黑牛城道的交通量較大，而外環(huán)南路的車(chē)速較高所致。

3 交通噪聲優(yōu)化策略

3.1 交通性道路沿線(xiàn)土地利用及建筑布局優(yōu)化

在城市土地利用規(guī)劃中，根據(jù)交通量預(yù)測(cè)，計(jì)算其噪聲分布狀況，噪聲敏感用地盡量避免安排在高等級(jí)道路沿線(xiàn)噪聲影響區(qū)內(nèi)[4]。如不可避免，可優(yōu)化沿街建筑布局減小噪聲對(duì)敏感區(qū)域的影響，典型做法是結(jié)合綠化沿街布置一排連續(xù)的建筑，通過(guò)綠化和建筑組合構(gòu)成噪聲屏障，減小交通噪聲對(duì)噪聲敏感用地內(nèi)部的干擾。除建筑布局外，作為噪聲屏障的沿街建筑內(nèi)部設(shè)計(jì)也應(yīng)受到關(guān)注，平面上合理布局房間功能，廚房、衛(wèi)生間等噪聲非敏感房間置于沿街一側(cè)，臥室、起居室等敏感房間置于背向道路一側(cè)，立面上減少臨街側(cè)開(kāi)窗面積，既可以為內(nèi)部用地提供聲屏障，也可改善建筑內(nèi)部的聲環(huán)境[5]。

3.2 交通組織及道路材料優(yōu)化

交通量和車(chē)輛速度是影響交通噪聲的重要因素，可通過(guò)科學(xué)確定道路等級(jí)及其組織方式等方法減少交通量和降低車(chē)速。此外，改善路面質(zhì)量和利用降噪材質(zhì)是降低交通噪聲的有效途徑，特別是在路面破損嚴(yán)重，車(chē)輛經(jīng)過(guò)時(shí)顛簸、減速、加速等都使交通噪聲增加，因此，對(duì)破損嚴(yán)重的路面及時(shí)修整，可減少過(guò)往車(chē)輛顛簸造成的噪聲級(jí)增加。車(chē)輛行走時(shí)，輪胎對(duì)空氣頻繁的擠壓與填充產(chǎn)生的體積流和爆炸也是交通噪聲的重要組成部分，為降低該部分噪聲，可以利用SMA橡膠孔瀝青路面和加氣混凝土路面代替?zhèn)鹘y(tǒng)路面，根據(jù)相關(guān)研究，SMA橡膠孔瀝青路面可降噪1 dBA～4 dBA，多孔混凝土路面可降噪2 dBA～8 dBA[6]。

3.3 聲景觀設(shè)計(jì)

近年來(lái)，隨著聲景研究的逐漸深入，感知環(huán)境中喜歡和不喜歡的聲音，并利用喜歡的聲音掩蔽不喜歡的聲音，改善人們的聲舒適已經(jīng)引起重視。根據(jù)相關(guān)研究，人們對(duì)汽車(chē)聲、施工噪聲等較反感，對(duì)噴泉聲、鳥(niǎo)叫聲、音樂(lè)聲等較喜歡，因此，可在交通道路沿線(xiàn)的公共空間播放音樂(lè)、布置噴泉等，以掩蔽交通噪聲對(duì)人們影響，改善人們的聲舒適。

4 結(jié)語(yǔ)

交通噪聲是影響居民身心健康得重要方面，本文通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試的方法對(duì)天津市中心城區(qū)典型交通性道路的聲環(huán)境分析發(fā)現(xiàn)，城市交通道路兩側(cè)區(qū)域聲壓級(jí)均值超過(guò)區(qū)域噪聲控制標(biāo)準(zhǔn)。為改善交通噪聲對(duì)居民得影響，本文提出對(duì)道路沿線(xiàn)土地利用與建筑布局進(jìn)行優(yōu)化、改善交通結(jié)構(gòu)及路面材質(zhì)和聲景觀設(shè)計(jì)等策略，本研究可為天津城市交通噪聲改善提供數(shù)據(jù)和策略支持。