从交通噪声“一路一策”综合整治典型案例中看通风隔声窗的作用

2023-06-16 17:07:54 来源：四川三元环境

(相关资料图)

四川公路设计院：交通噪声“一路一策”综合整治方案典型案例1.项目基本情况M城市道路（立交）地面分离式路基半幅宽11.25m、整体式路幅宽度为37.5m～63.5m、整体式高架桥宽19.05m～27.05m，高架上下匝道路基宽度8.05m，设计时速前段60km/h、后段80km/h，高架下方地面层设计速度50km/h，匝道设计车速40km/h。目前，M城市道路已安装声屏障（3m高，中间为亚克力透明屏无吸声作用），但道路两侧的居民反馈交通噪声问题依然存在，尤其高层建筑噪声影响明显更大，希望相关部门尽快解决噪声扰民问题。M城市道路两侧声环境保护目标首排建筑与道路的位置关系如表1。表1声环境保护目标特性一览表图1声环境保护目标位置示意图根据现场噪声检测数据进行敏感点噪声超标情况分析，结果如下。根据检测结果，小区A首排建筑物4栋，现状噪声检测值不满足2类区标准要求，昼间超标量2.1~11.3dB，夜间超标量为8.5~19.6dB。小区B首排建筑物13栋，现状噪声检测值不满足2类区标准要求，昼间超标量7.4~11.9dB，夜间超标量为14.1~21.7dB。小区C首排建筑物6栋，现状噪声检测值不满足4a类区标准要求，昼间超标量0~0.5dB，夜间超标量为0.8~15.1dB。小区D首排建筑物11栋，现状噪声检测值不满足2类区标准要求，昼间超标量0~9.5dB，夜间超标量为5.2~17.9dB。综上所述，受M城市道路（立交）高架、地面道路、匝道等交通噪声影响，道路两侧的小区A、小区B、小区C、小区D昼间及夜间均出现了不同程度的超标，昼间最大超标11.9dB，夜间最大超标21.7dB。表2声环境保护目标噪声超标情况分析表

2.声学模型建立通过现场调查，收集了敏感点区域地形条件、敏感建筑物参数以及道路横纵断面布置等资料，通过Cadna/A软件进行建模。将现状检测的多组数据带入模型进行试算，并经过反复多次的模型修正后，最终模型计算值和实际检测值进行对比，将误差控制在3dB以内，模型计算结果与现状检测数据切合度相对较高，模型预测结果可信。图2项目区空间声场模型三维效果示意图根据设计资料结合现场调查校核，将车速、交通量、车型比等各预测参数输入模型后，得到敏感点处噪声预测数据如表3，敏感点处噪声垂直分布规律详见图3。表3敏感点噪声预测数据情况图3项目区空间声场模型小区C、小区D噪声垂直噪声预测分布图预测结果表明，受本项目交通噪声的影响，本次评价的4处敏感点营运期将会出现不同程度的超标，小区B昼间及夜间均出现超标，超标量20.7dB；小区A昼间及夜间均出现超标，超标量19.5dB；小区D昼间及夜间均出现超标，超标量18.7dB；小区C属于4a类区敏感点，昼间1~5F达标，其余楼层昼间及夜间均出现不同程度的超标，超标量17.0dB。因此，在现有声屏障降噪措施基础上，M城市道路（立交）沿线的敏感点营运期不能满足声环境质量标准要求，需采取进一步的降噪措施。

3.交通噪声污染防治方案分析3.1噪声源控制措施分析3.1.1限速措施根据模型分析，由于高架桥交通量较地面辅道大，通过对高架桥进行限速，能起到一定的效果，从80km/h降低至40km/h，降噪量3.7dB。对地面辅道进行限速效果一般，从50km/h降低至40km/h，降噪量0.5dB。同时对高架桥和地面道路进行限速，其降噪量3.8dB。因此，单从限速角度而言，对高架桥进行限速具有效果相对较好。但降噪量有限，敏感建筑噪声预测值仍不能满足《声环境质量标准》4a类、2类声功能区标准要求。不同车速情况下模型分析结果见表4。表4不同车速情况下交通噪声影响分析结果3.1.2交通管控根据现状调查，目前重型车主要通过高架桥进行通行。本次研究高架桥禁通行重型车，改为地面道路通行后的降噪效果。根据模型分析，通过桥上禁行重车改为桥下通行后，小区B降噪效果为1~4.3dB；小区A1~3F、小区D1~6F、小区C1~7F噪声预测值出现增加，最大增加量4.3dB，其余楼层有一定的降噪效果，降噪量3.9dB。因此，通过采取桥上禁行重车改为桥下通行后，对敏感区低楼层无降噪效果，噪声预测值反而出现增大；对高楼层有一定的降噪效果，降噪量3.9dB。但就单项措施而言，无法满足敏感点室外达标要求。表5桥上禁行重车降噪效果统计3.1.3降噪路面本项目路面已采用SMA改性沥青路面。相较于SMA改性沥青路面，OGFC降噪路面在降噪效果上具有一定的优势，结合省内、国内有关研究成果，本次取2dB作为OGFC路面的降噪量。由于项目沿线敏感点超标量大，通过采取降噪路面的方式，最大超标量仍达20dB左右，不能达到敏感点室外噪声达标的目的。3.2传播途径控制措施分析3.2.1绿化树林带降噪本项目无绿化带建设条件，同时绿化带种植初期效果不彰，项目沿线敏感建筑楼层较高，通过种植树林带仅对低楼层建筑有一定的降噪效果，对高楼层建筑效果不佳，相对于隔声屏障而言效果较差。因此，鉴于项目沿线敏感点超标量较大且高层建筑超标尤其明显，不考虑绿化带降噪措施。3.2.2声屏障降噪声屏障改造方案研究本项目敏感点分布区域的高架桥两侧及匝道两侧均安装了桥梁3m高声屏障，声屏障采用金属吸声板+亚克力透明屏形式。亚克力透明屏无吸声作用，且沿线高楼层居民反馈安装声屏障后高楼层噪声有所增加，因此本次研究考虑对现有3m高声屏障透明屏改为金属吸声屏，以增加声屏障的吸声作用，减少对高楼层的反射影响。根据《公路环境保护设计规范》（JTG B04-2010）中的要求：“声屏障高度不宜超过5m”。现状声屏障为3m高，加上护栏后有效高度为4m，因此本次方案研究考虑将现状桥梁3m高声屏障改造为桥梁4m高声屏障。通过模型对将现有声屏障改造方案降噪效果进行了研究，具体效果如表6。表6既有声屏障改造方案较现状降噪值对比表根据上表数据可知，对既有桥梁3m高金属板+亚克力透明屏声屏障改造为全吸声声屏障后，能起到一定的降噪效果，降噪量1.5dB；将既有桥梁3m高金属板+亚克力透明屏声屏障改造为桥梁4m高全吸声声屏障后，降噪效果有所增强，降噪量3.1dB。由此可以看出，通过提高声屏障的有效高度和增加声屏障吸声系数，对沿线敏感点能起到一定的降噪效果，最大降噪量3.1dB，但就该单项措施而言，仍然不能满足敏感点的达标的要求。封闭式声屏障效果研究封闭式声屏障主要应用于两侧均为密集高层建筑的区域，一般运用于城市高层建筑密集区的高架桥两侧噪声的控制。封闭式声屏障可增加声屏障的声影区以覆盖整个高层建筑，成为了解决高层建筑交通噪声防护的有效措施。经初步测算，本项目在通过桥梁护栏改造后，具备安装封闭式声屏障的条件。因此，本次降噪措施研究考虑对高架桥段采取封闭式声屏障。根据《声屏障结构技术标准》（GB/T 51335-2018）及国内封闭式声屏障通用做法，为满足声屏障通风排烟相关要求，封闭式声屏障顶部需保留1-2m的通风口。根据模型计算敏感点具体降噪效果情况见表7。表7封闭式声屏障较现状降噪值对比表总体来看，封闭式声屏障总体对敏感点降噪效果较为明显，尤其是敏感建筑高楼层，小区B最大降噪量12.7dB、小区A最大降噪量11.3 dB、小区D最大降噪量8.6 dB、小区C最大降噪量9.0dB。由于底层道路、匝道交通噪声的影响，敏感建筑低楼层降噪效果一般，且受封闭声屏障顶部通风开口漏声的影响，敏感建筑中间楼层实际降噪作用降低。但就单项措施而言，在采取封闭式声屏障后，敏感点仍然出现噪声预测值超标现象。3.3主动降噪措施组合研究根据前文分析，从噪声源、传播途径考虑的各单向主动降噪措施均不能满足敏感点室外达标的要求。由于本项目沿线敏感点噪声主要由高架桥噪声和底层道路噪声构成，各单项降噪措施效果不能进行单一加和，需结合实际情况进行模拟计算，因而需对各种主动降噪措施的组合降噪效果进行研究。因敏感点超标量较大，本次降噪措施改善研究主要考虑降噪效果相对较大的措施。高架重车限行方案虽然对高层建筑具有一定降噪效果，重车通过底层道路通过对敏感建筑低楼层噪声反而会增加且底层道路缺乏有效的噪声控制措施，因此高架限行方案不纳入组合方案研究。综合各降噪措施的实际效果及措施的技术经济可行性等因素，纳入本次降噪措施组合效果研究的措施主要为限速（高架40 km/h +地面40 km/h +匝道40 km/h）、OGFC降噪路面、封闭式声屏障。通过采取上述组合降噪方案同时考虑降噪路面后，组合方案降噪效果分析表明：小区A除部分楼层昼间超标外，其余楼层昼间均达标，但夜间均出现超标，超标量为4.5~11.5dB；小区B除部分楼层昼间超标外，其余楼层昼间均达标，但夜间均出现超标，超标量为3.4~12dB；小区C昼间均达标，但夜间均出现超标，超标量为3.9~9.2dB；小区D除部分楼层昼间超标外，其余楼层昼间均达标，但夜间均出现超标，超标量为5.3~7.8dB。表8组合降噪措施效果从上表可以看出，在采取限速+封闭式声屏障+降噪路面的基础上，敏感点营运期降噪量为4.4~16.7dB，仍然不能满足敏感建筑室外达标的要求，夜间均出现超标，超标量12dB。因此在现有技术经济条件下，采取主动降噪措施已经无法满足敏感点室外达标要求，需考虑建筑物被动降噪措施，确保敏感建筑物满足室内使用功能。3.4敏感建筑噪声控制措施分析目前，交通噪声污染防治常用的噪声敏感建筑的被动防护措施为对建筑物安装隔声窗。经现场调查，本项目沿线敏感建筑均具备安装隔声窗的条件。本次方案拟考虑对建筑物采取安装通风式隔声窗的被动防护措施，既满足居民通风要求同时又实现隔声降噪的目的。项目区域为4a类、2类声功能区，沿线建筑物功能主要为住宅，根据《建筑环境通用规范》(GB 55016-2021)的要求，评价区建筑物室内噪声限值应满足昼间45 dB(A)、夜间35dB(A)。根据对目前市场上通风隔声窗的隔声效果调研，专业的通风式隔声窗在通风状态下隔声量可达到403dB。经预测，在不采取进一步主动降噪措施前提下，本项目敏感点室内达标所需隔声量37dB，因此通过采取通风式隔声窗后可满足敏感建筑室内功能达标要求。表9通风式隔声窗降噪效果对比表

4.研究结论M城市道路交通噪声综合整治方案研究表明：（1）在现有技术经济条件下，M城市道路采取主动降噪措施已经无法满足敏感点室外达标要求，需考虑建筑物被动降噪措施，确保敏感建筑物满足室内使用功能；（2）在中短期内，通风隔声窗措施能满足敏感点室内达标要求，技术可行，经济性适中，是本项目交通噪声污染防治方案的推荐方案，但需地方政府加强与居民的沟通，确保措施（3）从长远角度考虑，建议在采取通风隔声窗的基础上，适时采取限速、降噪路面、既有声屏障改造等主动降噪措施。M城市道路交通噪声综合整治方案研究通过实际交通量调查、声环境检测、声学模型建立和分析，科学评估了不同交通噪声污染防治方案的降噪效果和技术经济可行性，为四川省城市公路交通噪声治理提供了重要技术支撑。经应用实践表明，通过限速、限货及客货分流等管理手段，M城市道路两侧居民区声环境质量在较短时间内已经得到显著改善，该方案研究显著缩减了交通噪声综合整治时长，有效避免因盲目实施既有声屏障改造、全封闭声屏障安装等工程措施而造成的资源浪费和可能引发的社会群体效应。

5.思考在不同地区、不同交通组织形式、不同建筑物分布等外环境条件下，交通噪声污染防治方案是有较大差异的，同一外环境条件下也存在多种不同的交通噪声污染防治手段。因此，交通噪声污染治理应遵循“科学防治”的基本原则，在摸清外环境状况的前提下，通过监测、模拟等多种手段科学、全面地分析声环境保护目标受影响情况、环境噪声源类型和源强及分布、保护目标和声源的空间位置关系、噪声影响范围分布等关键因子，找出主要噪声源和次要噪声源，按照“源头控制、过程阻断、末端防护”的逻辑体系，通过科学计算，针对噪声污染特点有针对性地制定综合降噪方案，并对其经济、技术可行性进行比选论证，最终将技术可行、风险可控、经济合理的方案作为推荐方案。城市区域道路交通噪声污染案例往往具有高层建筑临路布设、地面道路和高架道路双重影响、横向支路和远端道路间接影响的外环境特点，空间声场较为复杂。不同距离的敏感建筑以及同一敏感建筑不同楼层的致污声源类型、声源特征、影响程度、影响方式、影响时段都有差异，单一地依靠声屏障措施并不能有效解决污染问题，措施不当甚至有可能加剧噪声影响程度，必须考虑综合降噪方案，多管齐下，综合治理。（1）应尤其重视和优先考虑源强控制，包括但不限于对主要声源道路采取限速、限货、时段分流、禁鸣治超等交通管制措施以及低噪路面等工程措施，从源头实现可以覆盖全部保护目标的主动降噪，从国内部分城市应用情况来看，其带来的声环境质量改善情况是相当可观和直接的。（2）声屏障作为途径阻断措施也能发挥一定的降噪作用，但在高层建筑分布密集的城市区域，道路声屏障（包括封闭型声屏障）的降噪效果往往较为有限，不能覆盖全部保护目标，在街谷效应下甚至可能造成噪声反射、混响增强等问题，对保护目标的部分楼层和位置造成不利影响，加之其工程投资额较大，为避免造成投资浪费，应经科学计算和论证后采用。（3）噪声敏感建筑的被动隔声降噪是值得重视的工程治理手段。对城市区域而言，因声源分布广且类型多，临路区域实现室外声环境质量达标往往较为困难。但对受影响的噪声敏感建筑（特别是高层建筑）而言，其主要受影响对象是处于室内环境中人，噪声投诉的发生往往是因为外部声源影响其在室内正常办公、生活和休息。因此在源头控制和途径阻断措施仍不能实现室外达标的情况下，应该鼓励隔声门窗的应用，可以大幅度改善其所处室内环境的声环境水平，这对受影响人群而言带来的改善效果更为直接和明显。原文出自：四川公路设计院以上内容转自：四川公路环境保护

从上述案例中可以看出，交通噪声的治理措施是具有多样性且复杂性的，除开传统的声屏障，道路限速、路面降噪等措施以外，最直接有效的方式就是安装隔声门窗。在上述案例中，所有的噪声治理措施中，仅有通风隔声窗的降噪效果可以达标。也就是说，通风隔声窗，是交通噪声治理中的最后一道防线。如果您也正在受到交通噪声的困扰，不妨了解一下我们的三元通风隔声窗，隔音降噪，净化空气双管齐下，一款会呼吸的隔声窗，给你安静好睡眠！

关键词：