道路噪聲對酒店建筑的影響及降噪措施分析

許浩天 （安徽省建筑科學(xué)研究設(shè)計(jì)院，安徽 合肥 230031）

1 概述

道路噪聲對緊鄰道路的建筑物影響較大，是建筑室內(nèi)噪聲的主要來源之一。尤其是城市主干道，道路噪聲更為明顯，其噪聲包括車輛汽笛噪聲、車輛發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲、振動(dòng)噪聲、輪胎與地面摩擦噪聲、風(fēng)噪聲等。

本文分析的酒店建筑項(xiàng)目，位于安徽省合肥市，由18#樓～21#樓共4棟獨(dú)立酒店組成，其中18#樓定位為六星級酒店，19#樓、20#樓、21#樓定位為五星級酒店，酒店內(nèi)均設(shè)有高級客房，室內(nèi)聲環(huán)境質(zhì)量要求較高。項(xiàng)目北側(cè)、東側(cè)緊鄰城市次干道，18#樓南側(cè)緊鄰城市主干道，且為觀光道路，大型旅游客車較多。隨著酒店建成后車流量的不斷增加，若無聲學(xué)處理措施，會(huì)將道路噪聲傳導(dǎo)至室內(nèi)，嚴(yán)重影響酒店的室內(nèi)聲環(huán)境質(zhì)量。

2 模型的建立

2.1 執(zhí)行的噪聲標(biāo)準(zhǔn)

本項(xiàng)目執(zhí)行《聲環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB 3096-2008）。《聲環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB 3096-2008）[2]中各類功能區(qū)的聲環(huán)境要求噪聲級范圍見表1。

2.2 建模的基本條件

采用SoundPLAN噪聲分析軟件進(jìn)行建模。為了讓區(qū)域的模擬接近實(shí)際情況，嚴(yán)格按照規(guī)劃平面總圖的尺寸建立模型，項(xiàng)目南側(cè)為城市主干道，北側(cè)、東側(cè)為城市次干道，其平均日交通量按照《城市道路工程設(shè)計(jì)規(guī)范》（CJJ 37-2012）[3]取值。同時(shí)，南側(cè)城市主干道屬于觀光道路，車輛行駛速度不會(huì)太快，且下穿道路分流部分路面車輛。因此實(shí)際通行能力按照表2、表3取值。建立的模型圖如圖2所示。

圖2 項(xiàng)目模型圖

3 現(xiàn)狀噪聲模擬分析

下穿道路通行能力 表2

路面道路通行能力 表3

經(jīng)過軟件模擬，得出本項(xiàng)目現(xiàn)狀室外5.2m高度處的噪聲平面分析圖（圖3和圖 4）。

晝間室外5.2m高度處環(huán)境噪聲值基本分布在35dB～59dB之間，靠近道路側(cè)5.2m高度處環(huán)境噪聲值基本分布在44dB～58dB之間。19#～21#樓臨路側(cè)最大噪聲值達(dá)到55dB，18#樓由于臨近南側(cè)城市主干道，臨路側(cè)最大噪聲達(dá)到59dB。

夜間臨人工湖側(cè)室外5.2m高度處環(huán)境最大噪聲值36dB，靠近道路側(cè)5.2m高度處，環(huán)境噪聲值基本分布在42dB～55dB之間。19#～21#樓臨路側(cè)最大噪聲值達(dá)到48dB，18#樓臨路側(cè)最大噪聲達(dá)到55dB。

圖3 室外5.2m高度聲環(huán)境分布圖（晝間）

圖4 室外5.2m高度聲環(huán)境分布圖（夜間）

由此可見，酒店建筑臨路側(cè)噪聲明顯大于內(nèi)部臨人工湖側(cè)，其噪聲值相差超過20dB；尤其是南側(cè)臨城市主干道側(cè)，受道路噪聲影響較大，嚴(yán)重影響了室內(nèi)聲環(huán)境質(zhì)量。

4 采取降噪措施后的噪聲模擬分析

分別以采用降噪綠化帶和隔聲屏障兩種降噪措施進(jìn)行分析。

4.1 增加降噪綠化帶后的噪聲分析

在建筑與城市道路之間，增加降噪綠化帶（見圖5）。經(jīng)過軟件模擬，得出本項(xiàng)目增加降噪綠化帶后室外5.2m高度處的噪聲平面分析圖6和圖7。

經(jīng)沿道路側(cè)增加降噪綠化帶后，本項(xiàng)目晝間室外5.2m高度處環(huán)境噪聲值基本分布在34dB～56dB之間。靠近道路側(cè)5.2m高度處環(huán)境噪聲值基本分布在43dB～56dB之間，19#～21#樓臨路側(cè)最大噪聲值達(dá)到53dB，18#樓臨近南側(cè)城市主干道側(cè)最大噪聲達(dá)到56dB。

夜間臨人工湖側(cè)室外5.2m高度處環(huán)境最大噪聲值36dB，靠近道路側(cè)5.2m高度處環(huán)境噪聲值基本分布在41dB～53dB之間。19#～21#樓臨路側(cè)最大噪聲值達(dá)到50dB，18#樓臨路側(cè)最大噪聲達(dá)到53dB。

采取綠化措施后，可將沿道路側(cè)5.2m高度處最高噪聲值降低2dB左右。

4.2 增加隔聲屏障后的噪聲分析

圖5 增加降噪綠化帶后的模型平面圖

圖6 增加降噪綠化帶后5.2m高度處噪聲分布圖（晝間）

圖7 增加降噪綠化帶后室外5.2m高度處噪聲分布圖（夜間）

在建筑與城市道路之間，增加隔聲屏障見圖8，經(jīng)過軟件模擬，得出本項(xiàng)目增加隔聲屏障后室外5.2m高度處的噪聲平面分析圖9和圖10。

采用隔聲屏障后，本項(xiàng)目晝間沿道路側(cè)5.2m高度處，環(huán)境噪聲值基本分布在41dB～51dB之間，其中19#～21#樓沿道路側(cè)噪聲最大值為48dB，18#樓沿道路側(cè)噪聲最大值不超過51dB。

夜間靠近道路側(cè)5.2m高度處環(huán)境噪聲值基本分布在39dB～48dB之間，其中19#～21#樓沿道路側(cè)噪聲最大值為45dB，18#樓沿道路側(cè)噪聲最大值不超過48dB。

采取隔聲屏障措施后，可將沿道路側(cè)5.2m高度處最高噪聲值降低8dB左右。

5 隔聲屏障效果驗(yàn)證計(jì)算

圖8 增加隔聲屏障后的模型圖

圖9 加隔聲屏障后室外5.2m高度處噪聲分布圖（晝間）

圖10 增加隔聲屏障后室外5.2m高度處噪聲分布圖（夜間）

5.1 隔聲屏障繞射聲衰減的計(jì)算

隔聲屏障的繞射聲衰減可用等效頻率fe求得。通常道路交通噪聲的等效頻率fe=500Hz，按下面公式計(jì)算，則得到近似的聲屏障繞射聲衰減△Ld。

道路交通噪聲應(yīng)看成無限長聲源，等效頻率為500Hz，此項(xiàng)目中聲源至受聲點(diǎn)的距離為40m。

當(dāng)聲源為一無限長不相干線聲源時(shí)，其繞射聲衰減為：

式中：f—聲波等效頻率，Hz

δ=A+B-d 為聲程差，m

d—聲源與受聲點(diǎn)間的直線距離，m

A—聲源至聲屏障頂端的距離，m

B—受聲點(diǎn)至聲屏障頂端的距離，m

c— 聲速，340m/s

其中聲程差輔以圖11進(jìn)行計(jì)算。

圖11 聲屏障布置示意圖

本驗(yàn)證選最不利的受聲點(diǎn)為研究對象，即S3處，受聲點(diǎn)距地面高度為20m，距聲屏障的水平距離為30m。S3點(diǎn)繞射聲衰減計(jì)算：該受聲點(diǎn)高度為20m，聲源車輛的平均高為1.5m，等效頻率為500Hz，聲屏障總高為3.5m，公路寬度為12m，聲屏障距公路中心線為10m，受聲點(diǎn)距公路中心水平距離為30m。

5.2 透射聲修正量△Lt的計(jì)算

若聲屏障的傳聲損失TL—△ld＞10dB，此時(shí)可忽略透射聲影響，即△Lt≈0。一般TL取20dB～30dB。若TL—△ld＜10dB，則可按照下面公式計(jì)算透射聲修正量△Lt。

其中TL為聲屏障的傳聲損失，它表示構(gòu)件隔聲性能的大小。根據(jù)選擇的材料，查得的TL=30dB，則TL—△ld＝30－10.27＝19.73dB＞10dB。此時(shí)可忽略透射聲影響，即△Lt≈0。

5.3 聲屏障實(shí)際插入損失的計(jì)算

聲屏障的總降噪量用插入損失IL來表示。聲屏障的插入損失主要取決于聲屏障的繞射聲衰減△Ld、透射減少量△Lt和反射降低量△Lr，聲屏障實(shí)際插入損失為：

通過上述計(jì)算得出：在道路一側(cè)增加3.5m高的隔聲屏障，可達(dá)到降低噪聲約10dB的效果，與模擬得出的降噪效果相差不大。

6 結(jié)論

通過分析可見，酒店建筑臨路側(cè)噪聲明顯大于內(nèi)部臨人工湖側(cè)，其噪聲值相差超過20dB；尤其是南側(cè)臨城市主干道側(cè)，受道路噪聲影響較大，嚴(yán)重影響了室內(nèi)聲環(huán)境質(zhì)量。

通過在酒店建筑與城市道路之間增加降噪綠化帶或隔聲屏障，均對道路噪聲影響有一定程度的減小；其中，增加降噪綠化帶，僅能將噪聲降低約2dB左右，而增加隔聲屏障，可降低約8～10dB。故采用隔聲屏障相比設(shè)置降噪綠化帶對于道路噪聲的隔絕更為有效。