城市道路交通噪声污染和防治分析论文_文天云

城市道路交通噪声污染和防治分析论文_文天云

深圳市龙岗区环境监测站 广东深圳 518172

摘要:近年来居民环境投诉事件不断上升,其中道路交通噪声是主要环境投诉对象之一。随着公众对道路交通噪声污染的关注度日益增强,由道路交通噪声污染引发的投诉量日益增加,道路交通噪声问题已经影响到城市的和谐发展。因此,进行城市道路交通噪声污染的现状和影响因素分析,提出道路交通噪声污染防治降噪对策,显得十分重要。本文通过分析城市道路交通噪声污染的现状及其主要影响因素,从工程降噪、交通管制和规划预防等三个方面提出了防治对策。

关键词:交通噪声;污染;降噪;对策

随着城市的快速发展,相关的环境问题也随之而来,近年来居民环境投诉事件不断上升,其中道路交通噪声是主要环境投诉对象之一。随着公众对道路交通噪声污染的关注度日益增强,由道路交通噪声污染引发的投诉量日益增加,道路交通噪声问题已经影响到城市的和谐发展。因此,有必要对城市道路交通噪声污染进行现状及其主要影响因素分析,并相应地提出降低其影响的防治对策。

1、城市道路交通噪声污染的现状

1.1 噪声源强水平

城市道路按等级可分为高速公路、城市快速路、城市主干道、城市次干道和城市支路等5种主要类型的道路,其中前4类构成了城市道路交通干线。城市道路交通噪声通常关注的是道路交通干线的噪声。以深圳市为例,根据《2018年度深圳市环境状况公报》[1],2018年深圳市的道路交通干线噪声等效声级加权平均值为69.0分贝,较上年下降1.0分贝;其中北环大道、深南大道、香蜜湖路、月亮湾大道、泥岗路等部分路段的道路交通噪声有超标现象。可见城市道路交通噪声源强通常较高,接近甚至超出《声环境质量标准》(GB 3096-2008)中的4a类环境噪声限值(昼间,70dB(A))。

1.2 噪声源频谱特征

有机构通过实测并分析研究城市高速公路、城市快速路和城市主干道等各类型典型道路的噪声频谱特性曲线发现,城市道路交通噪声的频谱特性曲线表现出较明显的一致性,即频谱噪声以1000Hz以下中低频率为主,其中噪声频谱峰值出现在63Hz处[2]。乐晓妍等的研究也支持同样的结论,道路交通噪声能量声压级的频谱集中分布在250Hz以下的低频段,其中最高值出现在63Hz,在1000Hz后能量分布逐渐降低[3]。

1.3 距离衰减特征

根据《环境影响评价技术导则 声环境 》(HJ 2.4-2009),道路交通噪声属于线声源,其传播特性为随与路沿之间的距离增大而减少,且距离路沿越近随距离衰减越明显,在距离道路中心线约80m以外,噪声随距离衰减已不明显,衰减量很小。但由于交通噪声在距离传播过程中受到沿路绿化、声屏障、地形起伏、道路走向、路旁障碍物形状等众多因素影响,在相等衰减距离范围内,噪声衰减量并不一定相等,无明显规律。

1.4 垂直分布特征

道路交通噪声属于线声源,是以柱面波形式辐射声波的声源。以柱面波的传播特性来分析,当其传播路线上遇到较高的楼体时,因楼体与声源水平距离的不同,楼梯立面上噪声最高值的出现高度也不同,其规律为:(1)楼体距离道路很近时,噪声最高值出现在底层,楼层噪声值随高度增加而减小;(2)随着楼体与道路的水平距离增大,楼层噪声值随层数增高而升高,在某个高度的楼层达到最大,然后随楼层增高而减小;楼体与道路的水平距离越大,最大噪声值出现的楼层越高;(3)随楼体与道路的水平距离增加,较低楼层的噪声衰减值要明显大于较高楼层的噪声衰减值。钟志强[4]通过模拟计算分析距离交通道路不同水平距离的不同楼层高度的道路交通噪声值,发现道路交通噪声的垂直分布符合上述规律。

2、城市道路交通噪声污染的主要影响因素

道路交通噪声是所有在某段道路上行驶的车辆作用于道路时表征的综合噪声,与车辆自身的构造系统,不同道路的特性,道路上的车流量、车型比、行驶车速以及车辆行驶状态等有直接关系。

2.1 主要影响因素

排除车辆自身构造系统的因素,在道路特性相近路段、行驶状态相对稳定的情况下,车流量、车型比和行驶车速是道路交通噪声的主要影响因素。

道路交通噪声随车流量和车速的增加而增加[5],通过减少车流量、控制车辆速度,可以明显降低车辆的噪声辐射强度。道路交通噪声与车流量变化大体上成正相关关系:在车流量较小时,道路交通噪声随车流量的增加而显著增加,当车流量达到一定程度时,车流量的增加所引起的道路交通噪声增幅明显变小[6]。道路上行驶的车辆类型不同,其对交通噪声构成的贡献也不同,大、重型车辆的噪声比中、小型车辆高,柴油车比汽油车噪声高。

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2.2 主要影响因素分析

有研究发现[2],在坡度、道路宽度、道路走向、声波反射条件等因素不同的情况下,车流量增加所引起的道路交通噪声增加速率明显小于车速所引起的增加速率。此外,当车流量上升到一定数值后,车辆行驶速度对道路交通噪声的贡献率,要高于大型车在车辆流中所占比重。

3、城市道路交通防治分析

如何防治城市道路交通噪声是一道复杂繁琐的综合题,需要从前期的城市规划着眼,在城市交通管理中加强管控,并在具体的城市道路交通噪声污染段执行工程降噪措施,多方协同,多管齐下,方能破解难题。

3.1 规划先行,科学预防

科学制定城市区域发展和道路交通规划,合理布局建筑物与道路的相对位置,对预防和控制道路交通噪声具有重要意义,是解决城市道路交通噪声污染问题的治本之道。因此,防治城市道路交通噪声,首要的是在规划阶段处理好城市与道路交通的关系。进行城乡发展规划、声环境功能区域规划时,合理布局道路等级和走向,确定路网结构,预留缓冲距离,可从总体上减轻道路交通噪声对周围环境的影响。规划道路交通建设项目时,慎重考虑所引起的噪声现状的改变和噪声敏感目标的保护,从备选线路方案、道路建设形式、断面型式、纵坡设计等方面有效降低交通噪声对周围环境的影响。在交通道路两侧区域,土地利用以工业、商业等非敏感用途为主,或以非噪声敏感建筑物为第一排,噪声敏感建筑物设置于后排。在邻近道路的住宅建筑中,合理布局房间使用功能,将靠近道路一侧布置为非居住用房间。

3.2 交通管控,行政干预

采用交通管控的手段,在道路上设置合理的交通指令标识,控制道路的行驶车速、车流量、车型比等交通参数,可有效降低道路交通噪声。目前最直接有效的交通管控手段包括:限速行驶,在噪声敏感路段和敏感时段,限制车辆行驶速度;禁鸣限鸣,在噪声敏感路段严格禁止或限制车辆鸣笛和其它音响信号装置噪声;禁行限行,控制重型和重载车辆的通行时段和行驶区域,通过设置单行线或单双号出行等措施限制车流量等。此外,新能源汽车由于结构更简单,运转和传动部件少,车辆噪声比传统燃油的内燃机汽车要小,因此,大力提倡新能源汽车,限制行驶上路的燃油汽车,可在一定程度上降低道路交通噪声。

3.3 工程措施,降噪治理

噪声污染有三个要素:噪声源、传播途径、噪声敏感目标。对于城市道路交通噪声的工程降噪措施,可考虑从声源、传播途径和噪声敏感目标保护三个环节进行。

(1)声源控制

低噪声路面是目前广泛采用的降低道路噪声的方法。道路交通噪声主要由车辆的动力性噪声和非动力性噪声以及轮胎/路面噪声等混合声源构成,随着道路交通畅通工程的实施和车速的不断提高,轮胎/路面噪声日益突出,铺设低噪声路面可有效降低轮胎/路面间的噪声。降噪路面比一般路面噪声值可降噪3~5 dB(A)[7],降噪效果较为明显。

(2)传播途径控制

设置声屏障和种植绿化林带对降低交通噪声具有一定作用,是常用的道路交通噪声防治措施。声屏障的主要作用是阻挡声音的传播,将部分声能吸收、大部分声能反射回去,仅使部分声能绕射过去,在屏障后面形成声影区,声影区内的噪声主要来自绕射声,从而使噪声降低。而当声波遇到绿化林带时,部分声能被吸收和反射。单株或稀疏的植物对声波的反射和吸收都很小,而茂密的植被反射和吸收声波的作用比较明显。但受土地利用制约,城市道路红线宽度有限,更不可能有足够空间种植绿化带,因此,城市道路绿化带的降噪功能不可高估。

(3)敏感目标保护

在交通噪声防治方面,敏感目标保护的措施通常采用的是安装隔声门窗降噪,是在其它降噪措施效果有限不能满足要求的情况下采取的末端补救措施。在实际工程应用中,隔声窗要比普通窗具有明显的降噪效果,可采用计权隔声量30~40dB(A)或以上的高效隔声门窗。

参考文献:

[1] 深圳市人居环境委员会.2018年度深圳市环境状况公报[R/OL].2019.4.11.

[2] 深圳市人居环境技术审查中心.深圳市道路交通噪声环境影响评价研究报告[B].2012.12.

[3] 乐晓妍 何云峰等.城市平直顺畅路段交通噪声特性及其与车流量的关系.安全与环境学报[J].2016,16(6).

[4] 钟志强.交通噪声空间分布规律分析.大科技[J].2016.8.

[5] 徐洪波.道路宽度及车速对交通噪声的影响.环境保护科学[J].2007,33(6).

[6] 孙凤英 乔跃.基于实测分析车流量与噪声的关系.山西建筑[J].2014,40(30).

[7] 单永体 李祝龙等.低噪声路面降噪效果研究.环境监控与预警[J].2011,3(2).

论文作者:文天云

论文发表刊物:《基层建设》2019年第14期

论文发表时间:2019/7/29

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