聲屏障治理交通噪聲的有效性與適用性探討

鐘志強(qiáng)，石結(jié)容（環(huán)境保護(hù)部華南環(huán)境科學(xué)研究所，廣東廣州510655）

聲屏障治理交通噪聲的有效性與適用性探討

鐘志強(qiáng)，石結(jié)容（環(huán)境保護(hù)部華南環(huán)境科學(xué)研究所，廣東廣州510655）

我國(guó)噪聲污染問題日益突出，嚴(yán)重影響人們的作息，而交通噪聲污染更為突出，聲屏障為治理交通噪聲污染的一重要手段，但因不了解聲屏障措施在不同情景下的降噪效果規(guī)律，目前普遍認(rèn)為距離越近聲屏障降噪效果越好，與敏感點(diǎn)較近路段適宜安裝聲屏障，距離稍遠(yuǎn)則不宜安裝，以致很多情況下聲屏障措施應(yīng)用不當(dāng)。本文通過對(duì)不同路基高度、距路肩不同距離、不同樓層高度采取聲屏障措施可帶來的降噪效果進(jìn)行模擬分析，總結(jié)不同情景下聲屏障的降噪效果規(guī)律，為環(huán)境影響評(píng)價(jià)及聲屏障安裝工程中審查聲屏障措施有效性、合理性以及適用性提供判別與預(yù)決策依據(jù)。

聲屏障；降噪效果；規(guī)律；有效性、適用性

隨著社會(huì)發(fā)展，各類聲源不斷增多，噪聲污染問題已成為環(huán)境污染的突出問題，對(duì)人們的身心健康，生活質(zhì)量已產(chǎn)生嚴(yán)重影響，噪聲雖然不會(huì)立即置人于死地，但同樣會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的危害，噪聲常常會(huì)成為日常生活中的“隱形殺手”[1～2]。而噪聲污染問題中以交通噪聲污染尤為突出，因交通噪聲分布范圍廣，距居民生活近，聲級(jí)高，干擾時(shí)間長(zhǎng)，影響范圍廣，嚴(yán)重影響居民正常的生活和休息。因此，治理噪聲污染，以治理交通噪聲污染尤為重要，但交通噪聲因其具有流動(dòng)性與分布廣泛性，治理難度一般較大，目前較常用的治理手段為安裝聲屏障，但目前因普遍認(rèn)為距離聲屏障越近降噪效果越好，只有近距離敏感點(diǎn)路段才適應(yīng)安裝聲屏障，距敏感點(diǎn)稍遠(yuǎn)路段不宜安裝聲屏障，導(dǎo)致很多敏感點(diǎn)得不到有效噪聲治理，而一些聲屏障工程造成浪費(fèi)現(xiàn)象，因此，有必要對(duì)聲屏障在不同情景下的降噪效果規(guī)律進(jìn)行分析探討，以使聲屏障措施有更好的有效性與適用性。

1 交通噪聲治理措施概述

對(duì)交通噪聲污染的控制的途徑比較多，一般從噪聲源、傳播途徑、受聲者三個(gè)層面進(jìn)行控制，主要包括車輛的性能的提高、鋪設(shè)低噪路面、道路路面平整度的維護(hù)保養(yǎng)、安裝聲屏障、種植綠化帶、安裝隔聲窗等[3]。不同的交通噪聲污染治理措施有不同的優(yōu)缺點(diǎn)，聲屏障措施，在適合情況下降噪效果好，實(shí)施方便，造價(jià)適中，降噪效果視道路與敏感點(diǎn)的空間關(guān)系而定；改性瀝青降噪路面，降噪效果適中，與路況等有較大關(guān)系，造價(jià)較大；防噪林帶，降噪效果較小，投資大，占地大，景觀效果好；雙層隔聲窗，對(duì)室內(nèi)降噪效果好，造價(jià)較低，缺點(diǎn)不利于室內(nèi)空氣流通，實(shí)施不便利。

如上所述，聲屏障的降噪效果視道路與敏感點(diǎn)的空間位置關(guān)系不同而存在較大差別，為使聲屏障實(shí)施效果更加有效及適用，下面對(duì)不同情景下聲屏障措施降噪效果進(jìn)行分析探討。

2 聲屏障降噪效果模擬計(jì)算

2.1 計(jì)算模型

聲屏障衰減量計(jì)算模型[4]為：

式中：f-聲波頻率，Hz；δ-聲程差，m；c-聲速，m/s。

2.2 模擬計(jì)算方案

以3m高無限長(zhǎng)聲屏障為例，分別計(jì)算地面路段（路基高度0m）與高架路段（路基高度10m、20m）聲屏障對(duì)距離路肩10m、20m、30m、40m、60m、80m、100m、120m、140、160m、180m、200m敏感點(diǎn)1～15層高度的減噪效果，從而分析的降噪有效性與適用范圍。

2.3 模擬計(jì)算結(jié)果

根據(jù)上述計(jì)算模型與模擬計(jì)算方案，模擬分析不同路基高度下，聲屏障對(duì)距路肩不同距離聲環(huán)境敏感點(diǎn)不同樓層的降噪效果，模擬分析結(jié)果見表1～3。

表1 路基高度0m聲屏障降噪效果[單位：dB（A）]

3 聲屏障降噪有效性與適用性分析

從計(jì)算結(jié)果可以看出，聲屏障的降噪效果并非簡(jiǎn)單的距離越近降噪效果越好，其實(shí)際降噪效果與路基高度、敏感點(diǎn)與路基距離、樓層高度有著密切的關(guān)系：

3.1 當(dāng)?shù)缆窞榈孛娑危坊叨葹?m）

（1）對(duì)于近距離敏感點(diǎn)，低樓層聲屏障有較明顯的降噪效果，隨著樓層增加，降噪效果逐漸減小，甚至不存在降噪效果，距離越近，存在降噪效果的樓層越少。

（2）隨著距離增加，低樓層降噪效果逐漸減少，但高樓層同樣存在一定的降噪效果。

（3）低樓層隨距離增加降噪效果減小較明顯，較遠(yuǎn)距離的高樓層隨距離增加降噪效果變化不大，且遠(yuǎn)距離敏感點(diǎn)不同樓層的降噪效果相差不大。

因此，對(duì)于路基高度為0m的地面段道路，若敏感點(diǎn)為距離道路較近的低層建筑，宜采取聲屏障措施，可帶來較好的降噪作用，但為高樓層建筑時(shí)，因聲屏障對(duì)高樓層沒有降噪效果，必須采取其他配套的降噪措施才能滿足要求。若為距離道路較遠(yuǎn)的敏感點(diǎn)，當(dāng)降噪要求不高時(shí)，也可考慮采取聲屏障治理措施。

表2 路基高度10m聲屏障降噪效果[單位：dB（A）]

表3 路基高度20m聲屏障降噪效果[單位：dB（A）]

3.2 當(dāng)?shù)缆窞楦呒芑蚋呗返潭?/p>

（1）對(duì)于近距離敏感點(diǎn)，低樓層降噪效果相對(duì)較小，路基高度越高，低樓層降噪效果越小，隨著樓層增高，降噪效果越來越明顯，約在與路基高度相近的樓層降噪效果最好，樓層進(jìn)一步增高，降噪效果逐漸減小甚至消失。

（2）對(duì)于遠(yuǎn)距離敏感點(diǎn)，高樓層同樣存在較明顯的降噪效果，隨樓層升高降噪效果呈現(xiàn)單一的減小趨勢(shì)，且路基高度越高，降噪效果隨樓層增高出現(xiàn)單一減小趨勢(shì)的距離越遠(yuǎn)。

（3）對(duì)于低樓層，隨著距離的增加，降噪效果出現(xiàn)先增加再減小的規(guī)律，且路基高度越高，出現(xiàn)最大降噪效果的距離越遠(yuǎn)。

因此，對(duì)于高架或高路堤道路，若敏感點(diǎn)為距離道路較近的低矮建筑，且路面高出敏感點(diǎn)較大時(shí)，此時(shí)采取聲屏障措施并不能帶來較理想的降噪效果，采取聲屏障措施需慎重，若敏感點(diǎn)高度與道路高度相近時(shí)，宜采取聲屏障措施，可帶來客觀的降噪效果，隨樓層進(jìn)一步增高，因效果很小或不存在，同樣需考慮其他配套措施。若敏感點(diǎn)為距離道路較遠(yuǎn)的建筑（距離需根據(jù)路基高度而定），因聲屏障對(duì)低樓層與高樓層均有較好的降噪效果，因此對(duì)于高架或高路堤道路，存在較遠(yuǎn)距離敏感點(diǎn)時(shí)也宜采用聲屏障降噪措施，且對(duì)于中低樓層，采取聲屏障措施帶來的降噪效果比近距離敏感點(diǎn)更為明顯。

4 結(jié)論

通過對(duì)不同路基高度、距路肩不同距離、不同樓層高度采取聲屏障措施可帶來的降噪效果進(jìn)行模擬分析，結(jié)果表明，聲屏障措施并非距離道路越近降噪效果越好，距離道路較遠(yuǎn)，不宜安裝聲屏障措施，聲屏障措施的降噪效果與路基高度、敏感點(diǎn)與路基距離、樓層高度有密切的關(guān)系。對(duì)于地面道路，安裝聲屏障對(duì)近距離敏感點(diǎn)低樓層有明顯的降噪效果，但對(duì)高樓層效果很小甚至沒有降噪效果，遠(yuǎn)距離敏感點(diǎn)低層降噪效果明顯減小，但高層同樣存在一定的降噪效果；對(duì)于高架或高路堤道路，安裝聲屏障對(duì)近距離敏感點(diǎn)低樓層降噪效果不明顯，對(duì)與道路高度相近的樓層降噪效果最好，遠(yuǎn)距離敏感點(diǎn)低高樓層均有較好的降噪效果。在審查環(huán)境影響評(píng)價(jià)聲屏障措施以及擬實(shí)施的聲屏障工程的有效性及適用性時(shí)可根據(jù)該降噪規(guī)律進(jìn)行預(yù)判別。

另一方面，本研究也存在一定局限性，文中提及的近距離、遠(yuǎn)距離、低樓層、高樓層的具體值，因聲屏障高度、路基高度、路基寬度等因素不同而存在差別，還需根據(jù)更確切的位置關(guān)系，進(jìn)行進(jìn)一步研究分析。

[1]周 浩.淺談城市噪聲污染及其防治[J].中國(guó)環(huán)境管理，2005（1）：38～40.

[2]鄒 飛.我國(guó)城市噪聲污染及其防控對(duì)策探討[J].北方環(huán)境，2005，23（1～2）：150～163.

[3]周海生，黃繼成，等.城市交通噪聲降噪措施的研究[J].交通工程，2004（4）：43～46.

[4]《環(huán)境影響評(píng)價(jià)技術(shù)導(dǎo)則聲環(huán)境》（HJ2.4-2009）.

U417

A

2095-2066（2016）24-0011-02

2016-8-13

鐘志強(qiáng)（1984-），男，廣東廣州人，工程師，本科/學(xué)士，從事環(huán)境影響評(píng)價(jià)、環(huán)境噪聲污染分析與防治研究工作。