基于Cadna/A軟件的城市交通復雜聲場高層建筑噪聲影響預測分析

摘要：利用Cadna/A軟件建立道路模型，預測城市主干道交通噪聲對臨近高層建筑的影響，并模擬聲屏障措施的降噪效果。結果表明隨著建筑物高度的增加，噪聲級呈現先增加后減小的趨勢;而聲屏障降噪效果主要集中在聲影區范圍內，對于城市交通主干道兩側前排敏感區域需考慮綜合降噪措施。

關鍵詞：交通噪聲;聲學;Cadna/A;聲屏障;綜合降噪

中圖分類號：X7 文獻標識碼：A 文章編號：2095-672X（2019）06-0-02

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2019.06.082

Abstract：The road model is established by Cadna/A software to predict the impact of urban main road traffic noise on adjacent high-rise buildings， and simulate the noise reduction effect of sound barrier measures. The results show that with the increase of building height， the noise level first increases and then decreases. The noise barrier noise reduction effect is mainly concentrated in the sound shadow area.For the front sensitive areas on both sides of urban traffic trunk roads， comprehensive noise reduction measures should be considered.

Keywords：Traffic noise;Acoustics;Cadna/A;Acoustic barrier;Integrated noise reduction

環境噪聲污染是當今環境污染四大公害之一，據統計[1]，2012年中國環境噪聲投訴占環境投訴總數的比例為42.1%。隨著城市建設的發展，道路交通噪聲污染影響日益加重，已成為困擾城市居民的嚴重問題，加強噪聲污染控制，改善聲環境質量已成為各級環境保護管理部門高度重視的問題。噪聲模擬軟件Cadna/A通過原環境保護部環境工程評估中心認證，可以應用于我國聲環境模擬預測的軟件。李憲同等[2]運用Cadna/A軟件預測北京市某建筑物立面上噪聲分布情況;孫秀敏等[3]利用模擬軟件對居住區交通噪聲污染進行影響分析并提出防治對策研究;婁金秀等[4]利用該軟件建立建筑物三維仿真模型預測交通噪聲在建筑物垂直方向的分布規律，并與實測數據進行對比驗證表明該軟件預測交通噪聲的精度均在97%以上。

1 研究區域

本文選取位于成都市交通流量較大的兩條主干路交叉路口作為研究對象，預測點布置于交叉路口處一棟16層高建筑物。兩條道路作為城市主干道，來往車輛密集，代表性較強。道路Ⅰ分為上下兩層，上層為雙向四車道，下層為雙向六車道，均采用瀝青混凝土路面，上層橋面高度9.5m，橋梁兩側設置0.6m高防撞墻;道路Ⅱ為雙向四車道，采用瀝青混凝土路面。由于道路Ⅰ含有高架橋，有上下兩條道路交通噪聲影響，因此預測點位置選擇靠近道路Ⅰ一側;預測點位于道路Ⅰ西側，距離上層橋面直線距離約40m，距離道路Ⅱ邊界約63m。

2 預測結果研究

2.1 預測參數確定

根據預測軟件要求，預測輸入的主要參數有道路寬度，車輛速度、車流量、大車比例、建筑物高度等。道路寬度按照車道數計算。車流量由現場實測確定：道路I-橋上中型車203輛/小時，小型車2738輛/小時;道路Ⅰ-橋下大型車130輛/小時，中型車173輛/小時，小型車2077輛/小時;道路Ⅱ大型車163輛/小時，中型車217輛/小時，小型車2596輛/小時。預測速度采用設計速度：道路I-橋上為60km/h，道路Ⅰ-橋下為30km/h，道路Ⅱ為40km/h。大車比例按照各條道路大、中型車輛數占總車流量的比例確定。建筑物高度按照每層3m考慮，本次預測點建筑物總高度為48m。

2.2 噪聲污染影響分析

利用Cadna/A軟件進行模擬得出各條道路分別對預測點的噪聲貢獻值及疊加綜合貢獻值見表1。根據預測結果，道路Ⅰ-橋下對預測點各樓層的貢獻值范圍在60.6～63.1dB之間，最低值出現在16樓，最高值出現在4樓和5樓;道路Ⅰ-橋上對預測點各樓層的貢獻值范圍在56.9～64.8dB之間，最低值出現在1樓，最高值出現在4樓;道路Ⅱ對預測點各樓層的貢獻值范圍在55.8～59dB之間，最低值出現在1樓，最高值出現在5樓和6樓;各條道路疊加后綜合噪聲貢獻值范圍在63.2～67.7dB之間，最高值出現在4樓和5樓。受預測點與各條道路位置關系、道路Ⅰ公路橋遮擋形成聲影區等因素的影響，預測點3樓及以下樓層主要受道路Ⅰ-橋下交通噪聲影響，3樓以上（不包括3樓）各樓層主要受道路Ⅰ-橋上交通噪聲影響，道路Ⅱ交通噪聲貢獻值較小。從各樓層綜合噪聲預測值垂向對比看出，預測高值主要分布在4～9樓;垂直方向上預測點9樓以下噪聲預測值隨著樓層高度的增加而逐漸增大，9樓出現最高值，其后噪聲預測值隨著樓層高度的增加而減小。

2.3 噪聲污染控制措施及效果分析

目前公路交通噪聲污染治理措施一般從聲源控制、聲傳播途徑控制及受聲點三個方面進行考慮，聲源控制主要是對公路采用鋪設柔性低噪聲路面、禁止或限制機動車鳴笛、控制大車流量等措施，聲傳播途徑控制主要采取設置聲屏障、種植綠化林帶等措施，受聲點的防護主要是設置隔聲門窗及改變受聲點使用功能等措施。當以上單一治理措施不能滿足降噪要求時，應考慮采取多項降噪措施結合的綜合降噪措施?？紤]現場可實施性，本次污染控制措施預測僅考慮采取聲傳播途徑控制措施即采取聲屏障措施，同時由于地面道路聲屏障實施的限制性，擬采取僅在道路Ⅰ橋面上設置橋梁聲屏障的措施，在擋墻頂面以上采取3.5m高直立式聲屏障后，道路Ⅰ-橋上對預測點各樓層的噪聲影響有不同程度的減小，而道路Ⅰ-橋下成為對各樓層影響最大的交通噪聲源。

圖1顯示了采取聲屏障措施前后預測點處垂直聲場的變化情況，表2顯示了措施前后道路Ⅰ-橋上和綜合貢獻值的變化情況。從降噪措施前后道路Ⅰ-橋上和綜合貢獻值噪聲級變化看出，道路Ⅰ-橋上貢獻值下降最多的樓層為3～4樓，降噪量可達10 dB（A）左右，其次為5樓降噪量為6.7 dB（A），2樓降噪量為5 dB（A），6樓至11樓降噪量在3 dB（A）左右，12樓及以上降噪量僅為2 dB（A）左右;綜合貢獻值下降最多的樓層為4樓降噪量為2.8 dB（A），3樓和5～7樓的降噪量為2 dB（A）左右，8～12樓的降噪量大于1 dB（A），其余樓層降噪量均小于1 dB（A）。出現以上結果的原因主要為聲屏障措施的降噪效果主要集中在聲影區范圍內，聲影區以外降噪效果一般。

3 結語

本文利用Cadna/A軟件對成都市交通流量較大的交叉路口的復雜聲場交通噪聲影響進行了預測，在高架橋采取聲屏障措施后再次利用軟件對降噪效果進行預測，結果表明：

（1）采取降噪措施前預測點3樓以上主要受高架橋交通噪聲影響，且高值主要分布在4～9樓，預測點噪聲在垂直方向呈現先增加后減小的趨勢。

（2）直立式聲屏障降噪效果主要集中在聲影區范圍內，而對于聲影區以外的區域降噪效果一般。對于城市交通主干道兩側前排敏感區域需考慮結合隔聲窗或其他管理措施進行綜合降噪。

參考文獻

[1]環境保護部.中國環境噪聲污染防治報告（2013）[R].2013.

[2]李憲同，劉硯華，張守斌等.道路交通噪聲垂向傳播規律研究[J].噪聲與振動控制，2012，32（5）：110-113.

[3]孫秀敏，徐憶紅，顏淼等.居住區交通噪聲污染影響分析及防治對策的研究[J].遼寧師范大學學報，2007，4（31）：21-23.

[4]婁金秀，馬建華.基于Cadna/A的高層建筑環境噪聲垂直分布仿真[J].噪聲與振動控制，2014，34（3）：136-138.

收稿日期：2019-03-01

作者簡介：李雪菲（1987-），女，漢族，碩士研究生，中級工程師，研究方向為環境工程。