饶 永, 张 靓
(合肥工业大学 建 筑与艺术学院,安徽 合 肥 230009)
国内住宅开发规模在过去的10年中一直呈现上升趋势,同时私家车的快速增长也使得沿街住宅的噪声污染日趋严重。我国交通干道本身噪声水平高,80%的交通干线道路交通噪声超过标准限值(70dB(A))[1],并随着机动车辆的激增,情况更趋严重。
合肥近些年城市建设步伐加快,2010年就有89个重点项目,其中续建、新建一批重点交通工程项目,在为市民的畅通出行提供保障的同时也带来了新的环境噪声问题,即对原有道路的改扩建使得原先在道路周边的住宅(尤其是建成年代较早的小区)面临交通噪声的影响。
此次监测选择了金寨路高架、南二环路和望江东路附近的3个小区。对以上3个小区的交通噪声,进行了昼夜实地测量。
按照《声环境质量标准》[2]中声环境功能区监测方法,使用了TES-1353L积分式声级计在无雨雪、无雷电天气,风速5m/s以下时进行。监测点设置于距墙壁或窗户2m处,距地面高度1.2 m处[2]。仪器分别记录等效连续A声级Leq、最大声级Lmax、最小声级Lmin。监测情况见表1所列。
《声环境质量标准》对交通干线两侧4类区环境噪声限值作了调整。此次调研的沿街住宅在交通干线两侧,噪声标准应参照4a类标准:昼间不得超过70dB,夜间不得超过55dB;夜间突发的噪声,其最大值不得超过标准值15dB(即70dB)[2]。
表1 3个住宅小区噪声监测信息
通过图1所示实测结果与声环境质量标准的比较,可得出以下结论:
(1)高架道路两侧噪声污染比较严重,昼间、夜间及夜间突发噪声均超过标准值。
(2)城市主干道和次干道两侧夜间噪声污染较严重,夜间及夜间突发噪声超过标准值。
图1 实测结果与声环境质量标准限值比较
我国已于2010年4月1日正式实施2009版《环境影响评价技术导则—— 声环境》[3],其中公路噪声预测模型在FHWA模式基础上进行了修正。本次预测模型所用的软件是国内的Noisesystem V4.1,软件基于标准 HJ 2.4-2009。
该模型将公路简化成公路段,每一路段是有限长或无限长的直线,并且在同一公路段中,任何因素都不随路线方向改变,对每一路段的左右两侧,可定义不同的路堤、路堑、声屏障、树林带和建筑物,可以计算任意条路段的叠加结果,因此可用于计算公路网或立交桥[3]。
(1)等效声级的预测。计算公式如下:
其中,Leqi(h)为第i类车的小时等效声级;LOEi为第i类车在速度为vi、水平距离为7.5m处的能量平均A声级;Ni为昼间、夜间通过某个预测点的第i类车平均小时车流量;r为从车道中心线到预测点的距离;vi为第i类车平均车速;t为等效声级的时间;ψ1、ψ2为预测点到有限长路段两端的张角、弧度角;ΔL为由其他因素引起的修正量。
(2)总车流等效声级预测。计算公式如下:
其中,Leq1(h)为大型车辆车流等效声级;Leq2(h)为中型车辆车流等效声级;Leq3(h)为小型车辆车流等效声级。
(3)高架道路噪声预测。进行高架道路噪声预测时,在交通噪声预测模式中增加一项防撞护栏的降噪量;分别计算主路到预测点的噪声级及匝道到预测点的噪声级,然后叠加。
预测点的交通噪声小时等效声级为:
其中,Leq为预测点的交通噪声小时等效声级;Leqi(h)为各主路、匝道的交通噪声小时等效声级。
为了与实际测量中所选择的道路一致,预测模型中3种道路级别的道路总宽根据安徽省规划局公示的道路建设信息及实地考察情况按每车道3.5~4.0m计算;车速根据影响区相似公路车辆运行状况[4],并结合《城市道路设计规范》[5]中道路通行能力相关规定分析确定;各车型流量占总车流量的比例由实测时间内车流量、车型比推算。预测模型参数设置见表2所列。
3个小区住宅都为多层建筑,竖向噪声污染程度相差不大,根据竖向网格分析显示声压级随高度和距离的增加而衰减。城市主干道和次干道两侧住宅随层数增高,噪声影响逐渐减小;高架两侧由于高架作用,声压级随着高度的增加先增大而后减少,即底层和顶层较中间层噪声影响较小。
分析图2所示的声预测分布图,噪声源在水平方向声级强度衰减明显,噪声影响与建筑距道路距离有关,与道路越近越容易受到噪声影响,随着距离增大,声级逐渐降低;道路交口处由于2条道路噪声叠加,噪声更为严重。
小区内部由于有沿街建筑遮挡,且气流作用较小,噪声问题得到缓解。
表2 预测模型参数设置
图2 声预测分布图
住宅小区一昼间预测值与实地测量值基本相符;夜间预测值比实地测量值略低。住宅小区二昼间预测值比实地测量值高1~3dB;夜间预测值与实地测量值基本相符。住宅小区三昼间、夜间预测值均与实地测量值基本相符。噪声预测值与实测值比较见表3所列。
表3 预测值与实测值比较 dB
综上分析,运用噪声预测软件进行预测的结果与实地测量结果基本相符,有少量差别,这与实地测量时当天道路状况、车流量等具体情况及偶然性有关。
(1)建筑构造措施。在拟建住宅小区中,可针对规划和住宅平面设计采取一些措施。但在已建成的小区中,这些措施不能得到应用,因此针对建筑构造设计上的降噪处理格外重要,需要对住宅本身进行降噪处理。比如在阳台使用实体栏板、封闭阳台,在卧室、书房等噪声敏感房间使用隔声窗。4mm单玻铝合金窗可使隔声量有显著的提高,改良后的双玻空腹塑钢窗隔声量也可达30dB;此外,可采用自然通风采光隔声组合窗,其隔声量可达25dB以上[6]。
此次调研的3个小区,尤其是南面临街的沿街住宅,基本采用封闭阳台。但因建成年代较早,多数使用的是普通玻璃窗,建议更换为隔声窗,可有效地将噪声值降低到噪声标准允许的范围内。
(2)声屏障。对于城市高架桥,在高架两侧接近住宅的地方设置3~5m高的声屏障,在声屏障有效覆盖区域内平均降噪可达10~15dB(125~40 000Hz,1/3倍频程),最高达20dB,可有效地使声波传播有附加衰减[7]。
调研中观察到金寨路高架两侧靠近住宅处装有部分声屏障,但某些地方有缺失。应完善声屏障系统,增加覆盖面。同时需要针对高架与住宅距离具体情况,通过测试采用合适的声屏障类型和高度。
(2)交通监管。在监测中发现,由于重型车的驶入,其行驶声和鸣笛声是造成噪声污染的重要原因之一,尤其是离中心城区较远的主干道。如南二环路由于其地理位置,中型、大型货车较多,行驶的车辆种类等原因噪声较大。建议有关部门对重型车加强管理,规定其进入道路的时间,严格控制其夜间行车路线。对于必须驶入的重型车辆,规定其行驶避开居民休息时间。国家噪声法规定凌晨6:00—10:00为昼间时段,其余为夜间时段。夜间22:00—6:00应对行车加强控制。
(4)沿街绿化。对于普通道路,还可以采取两侧种植绿化,大片的绿地和林带有降低噪声的效果。有研究表明,即使绿化没有达到一定规模不具备降噪效果,但在心理上,也有明显的舒缓作用[8]。
在老城区内进行道路改扩建工程,道路的修建受到一定限制,由于道路拓宽或者加建高架桥,原先住宅与道路的距离减小,致使沿街住宅噪声污染严重。本文对合肥城区3个小区的沿街噪声环境进行实地监测,发现城市主干道和城市高架沿街的噪音问题较大,实测的3个小区的噪声环境都超过标准值,尤其是夜间噪声超出标准值较多。昼间即使达到国家4a区域标准,但市民在主观上仍感到噪音对生活产生了不利影响。本文针对道路的具体情况,提出了关于降噪方面的措施建议,通过对受声点采取保护措施和加强道路交通管理,达到改善合肥老城区沿街住宅声环境的目的。
[1] 秦佑国.城市住宅声环境的要求、问题和改善[J].噪声与振动控制,1996(6):2-5.
[2] GB 3096-2008,声环境质量标准[S].
[3] HJ 2.4-2009,环境影响评价技术导则:声环境[S].
[4] 陈 盛.城市道路交通流速度流量实用关系模型研究[D].南京:东南大学,2004.
[5] CJJ 37-90,城市道路设计规范[S].
[6] 秦佑国.城市住宅声环境[J].建筑,2002(5):51-53.
[7] 李本纲,陶 澍.城市居住小区交通噪声总体评价与防治对策研究[J].环境科学学报,2002(3):397-401.
[8] 饶 永.铁路沿线新建住宅小区声环境预测与控制方法[J].合 肥工业大学 学报:自然科学版,2010,33(7):1045-1048.