交通道路環(huán)評聲屏障設(shè)置方法的探討

鄧燕軍

（廣東省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院集團(tuán)股份有限公司，廣州 510115）

1 環(huán)境影響評價(jià)中噪聲預(yù)測[1]

環(huán)境影響評價(jià)中交通道路預(yù)測模式采用《環(huán)境影響評價(jià)技術(shù)導(dǎo)則 聲環(huán)境》（HJ 2.4—2021）中公路（道路）交通運(yùn)輸噪聲預(yù)測模型進(jìn)行預(yù)測。

1.1 第i 類車等效聲級的預(yù)測模式

式中，Leq(h)i為第i類車的小時(shí)等效聲級，dB(A)；為第i類車速度為Vi，km/h；Ni為晝間、夜間通過某預(yù)測點(diǎn)的第i類車平均流量，輛/h；r為從車道中心到預(yù)測點(diǎn)的距離，m；Vi為第i類車的平均車速，km/h；T為計(jì)算等效聲級的時(shí)間，h；ΔL距離為距離衰減量，dB(A)；小時(shí)車流量大于等于300 輛：ΔL距離=10lg（7.5/r），小時(shí)車流量小于300 輛/h：ΔL距離=15lg（7.5/r）；Ψ1、Ψ2為預(yù)測點(diǎn)到有限長路段兩端的張角（見圖1）。

圖1 有限路段的修正函數(shù)（A、B 為路段，P 為預(yù)測點(diǎn)）

1.2 聲屏障衰減量（Abar）計(jì)算

無限長聲屏障可按下式計(jì)算：

式中，f為聲波頻率，Hz（公路中可取500Hz 計(jì)算A 聲級衰減量）；C為聲速，m/s；δ為聲程差，m。

2 聲屏障噪聲污染防治措施

2.1 聲屏障屏體結(jié)構(gòu)外形[2]

聲屏障屏體形式多種多樣，根據(jù)工程施工方法的不同，可以將公路聲屏障分為土堤型聲屏障、砌塊型聲屏障和復(fù)合板型聲屏障。土堤型聲屏障主要利用天然土堤、溝坡等，不破壞自然景觀，但占用空間大；砌塊型聲屏障構(gòu)造簡單，便于現(xiàn)場裝砌施工，造型多樣化，應(yīng)用范圍較廣；復(fù)合板型聲屏障結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高，重量輕，造型多樣美觀，隔聲性能良好，幾乎可以在任何環(huán)境條件下使用，已成為現(xiàn)代路橋建筑中的新景觀。常用于公路上的聲屏障結(jié)構(gòu)外形有直立型、折板型、直弧型、半封閉型、封閉型。按頂部形狀分，可分為直立型、折邊型、圓型、Y 型、T 型等[3]；按采光性分，可分為不透光型、半透光型、全透光型。

2.2 聲屏障屏體材料[5]

用于聲屏障的材料包括石料、混凝土磚、復(fù)合木板、聚合物、金屬類等。土堤型聲屏障和砌塊型聲屏障材料主要為石料和混凝土磚，復(fù)合板型聲屏障常用材料包括屏體外框、護(hù)面鋼板、降噪材料、輔助材料等。

2.3 聲屏障設(shè)置原則

（1）要根據(jù)國家和行業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、環(huán)評報(bào)告及批復(fù)相關(guān)要求進(jìn)行設(shè)計(jì)。

（2）對一般高架橋公路現(xiàn)場監(jiān)測超標(biāo)的敏感點(diǎn)采用的降噪措施優(yōu)先考慮聲屏障措施。

（3）對于房屋較零散或高度差較大、采取聲屏障降噪效果不明顯的敏感點(diǎn)，應(yīng)安裝通風(fēng)隔聲窗。

（4）對于周邊存在其他超標(biāo)的噪聲污染源的情況，應(yīng)做到用聲屏障使道路噪聲貢獻(xiàn)值明顯低于周邊其他噪聲污染源。

（5）符合聲學(xué)設(shè)計(jì)的要求，具備明顯的吸聲隔聲降噪效果，可有效保護(hù)敏感區(qū)域的聲環(huán)境質(zhì)量。

（6）符合物理性能的要求，聲屏障應(yīng)具備防火、防光、防水、防腐蝕、抗老化等多重功效。

（7）符合結(jié)構(gòu)力學(xué)性能荷載、穩(wěn)定性及構(gòu)造等要求。

（8）安全性與施工的可操作性強(qiáng)，而且與環(huán)境景觀相協(xié)調(diào)。經(jīng)濟(jì)實(shí)用，設(shè)備材料配置與投資合理。

3 環(huán)境影響評價(jià)中聲屏障尺寸設(shè)置的探討

環(huán)境影響評價(jià)中，聲屏障的設(shè)置往往參考噪聲預(yù)測結(jié)果，而噪聲預(yù)測結(jié)果與車流量、高速公路與敏感點(diǎn)的位置、衰減有關(guān)。由于高速公路聲環(huán)境保護(hù)措施較多采用聲屏障，沿線的環(huán)境敏感目標(biāo)較多，在環(huán)評中很難對每一個(gè)聲環(huán)境保護(hù)目標(biāo)的不同受聲點(diǎn)進(jìn)行噪聲預(yù)測，在環(huán)評階段，聲屏障的設(shè)置可以參照施工期聲屏障設(shè)計(jì)規(guī)范，根據(jù)每一個(gè)敏感點(diǎn)的情況選擇2—3 個(gè)受聲點(diǎn)（建筑物）進(jìn)行預(yù)測，并通過預(yù)測結(jié)果（降噪效果）確定聲屏障最終的位置和長度。

方法探討：根據(jù)《公路環(huán)境保護(hù)設(shè)計(jì)規(guī)劃》（JTGB 04—2010），聲屏障的外延長度不宜小于受保護(hù)對象到聲屏障距離的2 倍；當(dāng)聲屏障長度大于1km時(shí)，應(yīng)設(shè)緊急疏散口。

《道路聲屏障建設(shè)技術(shù)規(guī)范》（DB4403/T 62—2020）提出，聲屏障長度應(yīng)覆蓋保護(hù)對象沿道路方向的長度，并在兩端適當(dāng)延長，延長的長度應(yīng)根據(jù)保護(hù)對象與聲屏障的距離、邊緣敏感建筑物的噪聲目標(biāo)值、背景噪聲值等因素綜合確定。聲屏障兩端延長長度不宜小于50m，對道路噪聲源的遮蔽角百分率不低于80%[4]。

《聲屏障聲學(xué)設(shè)計(jì)和測量規(guī)范》（HJ/T 90—2004）中關(guān)于幾何尺寸的確定要求為：根據(jù)設(shè)計(jì)目標(biāo)值，可以確定幾組聲屏障的長與高，形成多個(gè)組合方案，計(jì)算每個(gè)方案的插入損失，保留達(dá)到設(shè)計(jì)目標(biāo)值的方案，并進(jìn)行比選，選擇最優(yōu)方案[5]。

由于聲屏障設(shè)計(jì)高度受投資全額、公路的設(shè)計(jì)、地基承載力、所處的自然環(huán)境條件（是否受海風(fēng)影響、當(dāng)?shù)仫L(fēng)速等因素）、行車安全[6]等較多因素影響[7]，本文主要對聲屏障長度和設(shè)置位置進(jìn)行探討。

探討一：本文主要探討在環(huán)境影響評價(jià)中聲屏障位置和長度的確定。在環(huán)境影響評價(jià)中可以在每一個(gè)聲環(huán)境保護(hù)目標(biāo)的兩端選取2 個(gè)受聲點(diǎn)。例如，圖2中的①號和②號建筑物作為受聲點(diǎn)，當(dāng)在噪聲預(yù)測軟件中減少或者延長聲屏障的長度后，分別在兩端找到一個(gè)邊界點(diǎn)位置進(jìn)行預(yù)測，在①號和②號建筑物受聲點(diǎn)的降噪效果變化不大的情況下，即可確定兩個(gè)邊界點(diǎn)為該敏感點(diǎn)聲屏障合適的位置和長度。

探討二：A 區(qū)敏感點(diǎn)建筑物較少，距離B 區(qū)敏感點(diǎn)有一定距離，對于較為零散的、距離道路較遠(yuǎn)的敏感點(diǎn)，可根據(jù)預(yù)測結(jié)果判斷是否采用聲屏障和隔聲窗。在環(huán)評階段聲屏障設(shè)置中，由于A 區(qū)建筑物距離道路較遠(yuǎn)，聲屏障對A 區(qū)建筑物降噪效果不明顯，而隔聲窗可以使A 區(qū)聲環(huán)境敏感建筑物室內(nèi)噪聲滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。因此，對A 區(qū)等零散的聲環(huán)境保護(hù)目標(biāo)建議使用隔聲窗。同時(shí)可根據(jù)道路與敏感建筑物的高度差分布情況，預(yù)測聲屏障對零散聲環(huán)境保護(hù)目標(biāo)的降噪效果，判斷A 區(qū)建筑物是否適合使用隔聲窗降噪。B 區(qū)敏感點(diǎn)保護(hù)目標(biāo)在考慮聲屏障長度設(shè)置時(shí)，可參考探討一中的方法。

4 結(jié)語

圖2 聲屏障設(shè)計(jì)位置圖

本文探討在環(huán)境影響評價(jià)中，對聲環(huán)境敏感目標(biāo)設(shè)置不同的受聲點(diǎn)，并對每個(gè)受聲點(diǎn)進(jìn)行預(yù)測，通過對不同長度、位置聲屏障降噪效果進(jìn)行分析可知，當(dāng)調(diào)整聲屏障長度后，兩端受聲點(diǎn)預(yù)測結(jié)果沒有變化時(shí)，即可確定為最優(yōu)的聲屏障位置和長度。