某区域市政路网交通噪声对临街建筑的影响研究

期刊: 建筑砌块与砌块建筑 DOI: PDF下载

张琳

(联合泰泽(河北)环保咨询有限公司,河北 保定 071000)

摘要

随着社会经济的发展,城市道路过往车辆对临街建筑物的噪声影响日益加重,这些噪声对周边建筑物内人们的生活、工作造成一定影响。本文以某区域市政路网为例,根据声环境评价导则选取适宜的预测模型,以该路网近、中、远期小型车和中型车设计交通量作为预测参数,在不同的声环境功能区面向道路首排位置及建筑物临路具有代表性的层数窗户处设预测点位,利用NOISESYSTEM软件,从水平方向及垂直方向对道路两侧现状及规划建设的敏感目标进行噪声影响预测分析,重点研究了交通噪声传播规律。


关键词

路网 噪声 影响预测与评价 NOISESYSTEM

正文

引言

随着社会的发展与进步,城中村逐步被拆除,取而代之的是一幢幢高楼和纵横于楼宇间的城市道路。随之而来的交通噪声对周边建筑物的噪声污染影响日益严峻[1]。交通噪声声流动、声级高、干扰时间长、影响范围广,严重扰乱了临街建筑内居民的生活、工作和休息[2]

目前我国对于市政道路交通噪声对周边影响的预测软件较多,在实际运用中较常见的有环安噪声环境影响评价系统NOISESYSTEM。它是根据声环境影响评价导则构建,基于GIS的三维噪声影响评价系统。软件综合考虑预测区域内所有声源、遮蔽物、气象要素等在声传播过程的综合效应,最终给出符合导则的计算结果。适用于工业项目、公路项目和铁路项目环境噪声的三级、二级和一级评价。

本文通过使用NOISESYSTEM软件,对某区域市政路网临街建筑物水平向及垂向噪声影响进行预测,研究噪声分布规律和影响范围。

噪声环境影响预测与评价

1.1 噪声预测模型

该道路对于噪声的影响预测可以按线声源进行处理。交通噪声根据《环境影响评价技术导则  声环境》(HJ2.4-2009[3]中公路(道路)交通运输噪声预测模型及《公路建设项目环境影响评价规范》(JTGB03-2006[4]相关模型进行预测。

本评价采用《环境影响评价技术导则-声环境》(HJ2.4-2009)[3]及《公路建设项目环境影响评价规范》(JTGB03-2006[4]中的有关模式,i型车辆行驶于昼间或夜间的预测点接收到小时交通噪声值模式为:

i型车辆行驶于昼间或夜间,预测点接收到小时交通噪声值按下式计算:

图片1.png 

 

式中:Leq(h)ii类车的小时等效声级,dBA);

(L0E)ii类车速度为Vikm/h;水平距离为7.5米处的能量平均A声级,dB(A)

Ni昼间,夜间通过某个预测点的第i类车平均小时车流量,辆/h

r从车道中心线到预测点的距离,m;适用于r7.5m预测点的噪声预测;

Vii类车的平均车速,km/h

T计算等效声级的时间,1h

Ψ1Ψ2预测点到有限长路段两端的张角,弧度

△L由其他因素引起的修正量,dB(A),可按下式计算:

△L=△L1-△L2+△L3

△L1=△L坡度+△L路面

△L2=Aatm+Agr+Abar+Amisc

式中:ΔL1线路因素引起的修正量,dB(A)

ΔL坡度公路纵坡修正量,dB(A)

ΔL路面公路路面材料引起的修正量,dB(A)

ΔL2声波传播途径中引起的衰减量,dB(A)

ΔL3由反射等引起的修正量,dB(A)

图片2.png总车流等效声级为:

 

预测点昼间或夜间的环境噪声预测值计算公式

图片3.png 

式中:LAeq预测点的环境噪声值,dB(A)

LAeq预测点的公路交通噪声值,dB(A)

LAeq预测点的背景噪声值,dB(A)

i种车型车辆在参照点的平均辐射噪声级(dBLoi按下式计算:

图片4.png小型车

图片5.png中型车

图片6.png大型车

式中:VSVMVL分别表示小、中、大型车;

Vi 该车型车辆的平均行驶速度,km/h

线路因素引起的修正量图片7.png1

a)纵坡修正量(图片8.png坡度)

大型车:L纵坡=98×β dB(A)

中型车:L纵坡=73×β dB(A)

小型车:L纵坡=50×β dB(A)

式中:β—公路纵坡坡度,%;该路网沿线纵坡度为0.3%

b)路面修正量(图片8.png路面)

道路采用沥青路面,根据评价导则,ΔL路面取值0dB(A)

c声波传播途径中引起的衰减量(图片8.png2

Aatm大气吸收引起的倍频带衰减,dB(A)

Agr 地面效应引起的倍频带衰减,dB(A)

Abar声屏障引起的倍频带衰减,dB(A)

Amisc其他方面效应引起的倍频带衰减,dB(A)

1.2 预测方案

根据路网周边敏感点分布情况及建筑物特征,在水平方向,预测点位于不同的声环境功能区面向道路首排位置。在垂直方向,对于首排敏感点建筑为三层以下的房屋,预测点选择在位于建筑物临路一层窗户处,距离地面高度为 1.2m。对于首排敏感点建筑在三层以上的房屋,根据建筑高度选取具有代表性的层数高度进行预测。

选取路网近期(2021年)、中期(2027年)和远期(2035年)的车流量,根据车流量、车型比估算出道路噪声源强,然后进行噪声水平声场的扩散计算,给出噪声达标距离,并分析近期、中期和远期道路噪声影响的变化情况。

选取干路近期、中期和远期参数,进行噪声垂直声场预测。选取中期道路参数,给出不同距离处垂向各高度达标情况。

1.3 预测参数

1)设计交通量

该路网包括市政干路、支路,评价选取市政干路进行预测评价。干路2021630日建成通车,设计运行年限为15年。本次评价选取干路运行第1年(2021年,近期)、第7年(2027年,中期)、第15年(2035年,远期)进行预测分析。本区域不涉及大型车辆,各特征年换算后的小时平均车流量、预测车型比如下。

表1   各特征年换算后的小时平均交通流量预测表  单位:辆/h

道路名称

车型

2021

2027

2035

昼间

夜间

昼间

夜间

昼间

夜间

E0

小型车

370

93

263

66

431

108

中型车

123

31

263

66

486

122

合计

493

124

526

132

917

230

E1

小型车

307

77

246

61

397

99

中型车

102

26

246

61

448

112

合计

409

103

492

122

845

211

E2

小型车

222

55

205

51

355

89

中型车

74

18

205

51

400

100

合计

296

73

410

102

755

189

E3

小型车

358

89

254

64

416

104

中型车

119

30

254

64

470

117

合计

477

119

508

128

886

221

N4

小型车

284

71

244

61

390

98

中型车

95

24

244

 61

440

110

合计

379

95

488

61

830

208

N5

小型车

216

54

202

50

359

90

中型车

72

18

202

50

405

101

合计

288

72

404

100

764

191

N6

小型车

358

90

260

65

427

107

中型车

119

30

260

65

481

120

合计

477

120

520

130

908

227

备注:昼夜小时比取4:1,车型折算系数取小型车:中型车=11.5

2)道路宽度及车速

<1>E0道路,E3地面道路,N4地面道路,N6道路

采用红线40m标准断面布置为:2.5m人行步道+2.5m(非机动车道)+3m (分隔带、公交站台)+10.5m(机动车道)+3.0m(中分带)+10.5m(机动车道)+3m(分隔带)+2.5m(非机动车道)+2.5m人行步道=40m。道路红线两侧建筑退线3m。道路横坡均采用1.5%。道路红线两侧建筑退线3m,红线外利用建筑退界设置3m人行道,人行道总宽5m。设计车速取40km/h

<2>E1道路

红线32m标准断面布置为:1.75m人行步道+2.5m(非机动车道)+3m(分隔带、公交站台)+7.25m(机动车道)+3m(中分带)+7.25m(机动车道)+3m (分隔带)+2.5m(非机动车道)+1.75m人行步道=32m道路红线两侧建筑退线3m,红线外利用建筑退界设置3m人行道,人行道总宽3.5m。设计车速取40km/h

<3>E2N5地面道路

红线28m标准断面布置为:1.75m人行步道+2.5m (非机动车道)+2.5m (分隔带)+14.5m (机动车道)+2.5m (分隔带)+2.5m (非机动车道)+1.75m人行步道=28m。道路红线两侧建筑退线5m,红线外利用建筑退界设置5m人行道,人行道总宽3.5m。设计车速取40km/h

1.4 预测结果与分析

1)水平声场预测结果分析

利用噪声预测软件,分别对该路网近期、中期和远期时段的道路交通噪声进行水平声场预测,计算路网两侧不同距离处的昼、夜间噪声贡献值,预测结果对标《声环境质量标准》(GB3096-2008[5]如下

E0道路近期:4a类昼、夜间标准达标距离均为边界线外0m,昼、夜间1类标准达标距离分别为道路边界线外9.5m23.5m

E0道路中期:4a类昼、夜间标准达标距离均为边界线外0m,昼、夜间1类标准达标距离分别为道路边界线外10.5m25.5m

E0道路远期:4a类昼、夜间标准达标距离为边界线外0m1.5m,昼、夜间1类标准达标距离分别为道路边界线外18.5m50.5m

②E1道路近期:4a类昼、夜间标准达标距离为边界线外0m0.75m,昼、夜间1类标准达标距离分别为道路边界线外11.75m23.75m

E1道路中期:4a类昼、夜间标准达标距离为边界线外0m1.75m,昼、夜间1类标准达标距离分别为道路边界线外13.75m27.75m

E1道路远期:4a类昼、夜间标准达标距离为边界线外0m5.75m,昼、夜间1类标准达标距离分别为道路边界线外20.75m49.75m

③E2道路近期:4a类昼、夜间标准达标距离均为边界线外0m,昼、夜间1类标准达标距离分别为道路边界线外7.75m17.75m

E2道路中期:4a类昼、夜间标准达标距离均为边界线外0m,昼、夜间1类标准达标距离分别为道路边界线外10.75m24.75m

E2道路远期:4a类昼、夜间标准达标距离为边界线外0m1.75m,昼、夜间1类标准达标距离分别为道路边界线外18.75m47.75m

④E3路近期:4a类昼、夜间标准达标距离均为边界线外0m,昼、夜间1类标准达标距离分别为道路红线外7.5m18.5m

E3路中期:4a类昼、夜间标准达标距离均为边界线外0m,昼、夜间1类标准达标距离分别为道路红线外20.5m27.5m

E3路远期:4a类昼、夜间标准达标距离均为边界线外0m,昼、夜间1类标准达标距离分别为道路红线外16.5m57.5m

⑤N4路近期:4a类昼、夜间标准达标距离均为边界线外0m,昼、夜间1类标准达标距离分别为道路红线外10.5m24.5m

N4路中期:4a类昼、夜间标准达标距离均为边界线外0m,昼、夜间1类标准达标距离分别为道路红线外13.5m23.5m

N4路远期:4a类昼、夜间标准达标距离为边界线外0m4.5m,昼、夜间1类标准达标距离分别为道路红线外20.5m44.5m

⑥N5路近期:4a类昼、夜间标准达标距离均为边界线外0m,昼、夜间1类标准达标距离分别为道路红线外4.75m15.75m

N5路中期:4a类昼、夜间标准达标距离均为边界线外0m,昼、夜间1类标准达标距离分别为道路红线外7.75m19.75m

N5路远期:4a类昼、夜间标准达标距离为边界线外0m5.75m,昼、夜间1类标准达标距离分别为道路红线外14.75m58.75m

⑦N6路近期:4a类昼、夜间标准达标距离均为边界线外0m,昼、夜间1类标准达标距离分别为道路红线外6.5m21.5m

N6路中期:4a类昼、夜间标准达标距离均为边界线外0m,昼、夜间1类标准达标距离分别为道路红线外7.5m24.5m

N6路远期:4a类昼、夜间标准达标距离均为边界线外0m,昼、夜间1类标准达标距离分别为道路红线外17.5m55.5m

2)垂直声场预测结果分析

评价对路网两侧200m、最高建筑物(17层)垂直高度49.2m的不同高度的昼、夜间噪声贡献值进行了预测,评价选取车流量最大的E0路进行分析。道路红线与第一排临街建筑物的退让距离为3m。本次评价分别预测道路红线外3m处(4a类区边界)和市政道路与人行道的交界线外50m处(部分临街无高层建筑物路段的1类区边界)进行垂直断面噪声预测分析,预测结果如下:利用噪声预测软件,分别对该路网近期、中期和远期时段的道路交通噪声进行水平声场预测,计算道路两侧的昼、夜间噪声贡献值,E0路红线外3m处垂面断面噪声贡献值结果见下表。

表1   E0路红线外3m处垂面断面噪声贡献值 单位:dB(A)

距地面高度

m

2021年(近期)

2027年(中期)

2035年(远期)

昼间

夜间

昼间

夜间

昼间

夜间

1F1.2

54.5

48.5

54.9

48.8

57.5

51.3

3F7.2

56.1

50.1

56.6

50.4

59.1

52.9

5F13.2

55.6

49.6

56.1

50.0

58.6

52.4

7F19.2

55.1

49.1

55.6

49.4

58.1

51.9

9F25.2

54.6

48.6

55.1

48.9

57.6

51.4

11F31.2

54.1

48.1

54.6

48.5

57.1

50.9

13F37.2

53.7

47.7

54.2

48.0

56.7

50.5

15F43.2

53.3

47.3

53.8

47.7

56.3

50.1

17F49.2

53.0

47.0

53.5

47.3

56.0

49.8

3)对环境保护目标的影响分析

路网环境保护目标主要包括片区内部规划建设的居民住宅、学校等。评价选取车流量最大的E0路(代表性路段)对两侧现状及规划建设的敏感目标进行预测分析。考虑该路网为市政道路,车流量相对等级公路较少,声源较低,因此评价选取临路的第一排建筑物、第二排建筑物进行预测评价根据预测结果可知,道路临路第一排建筑近、中、远期昼间噪声预测值在56.3-59.6dBA)之间,夜间噪声预测值49.1-52.9dBA)之间,均可满足《声环境质量标准》(GB3096-2008[5]4a类标准;临路第二排建筑物近、中、远昼间噪声预测值在52.1-54.8dBA)之间,夜间噪声预测值41.5-44.7dBA)之间,均可满足《声环境质量标准》(GB3096-2008[5]1类标准要求。

结论

1水平声场噪声预测结果可以看出:

线路两侧不同距离处受交通噪声影响程度随距离的增加而衰减。

2从垂直断面噪声预测结果可以看出:

道路在同一点处垂直断面噪声基本呈现出先增加——最大值——再减小的趋势。

E0道路运营中期(2027年)边界线3m处高度11.2m噪声出现最大值,昼间最大值为56.6dB(A),满足《声环境质量标准》(GB3096-2008[5]4a类标准,但超过《声环境质量标准》(GB3096-2008[5]1类标准限值,超标量为1.6dB(A);夜间最大值为50.5dB(A),满足《声环境质量标准》(GB3096-2008[5]4a类标准,但超过《声环境质量标准》(GB3096-2008[5]1类标准限值,超标量为5.5dB(A)。随着高度的增加,噪声影响值逐渐降低。

E0道路运营中期(2027年)边界线50m处高度21.2m噪声出现最大值,昼间最大值为52.1dB(A),满足《声环境质量标准》(GB3096-2008[5]4a类及1类标准;夜间最大值为45.9dB(A),满足《声环境质量标准》(GB3096-2008[5]4a类标准,但超过《声环境质量标准》(GB3096-2008[5]1类标准限值,超标量为0.9dB(A)。随着高度的增加,噪声影响值逐渐降低。

随着特征年交通量的增减变化,垂直断面噪声基本呈现相同的变化规律。

3道路两侧敏感目标噪声影响主要来源于道路上行驶的机动车。在采取限速、禁鸣在居住用地与道路间设置绿化带声环境敏感点设置双层隔声窗等降噪措施该交通噪声不会对周边居民正常生活、休息产生明显影响。

 

 

 

 

 

参考文献:

[1]  钟志强.交通噪声空间分布规律分析[J].大科技, 2016(52):294-295.

[2]  张军林.城市道路交通噪声的危害与防治办法[J].环境研究与监测, 2011(1):41.

[3]  生态环境部环境工程评估中心.《环境影响评价技术导则与标准》[M].20203月第13.北京:中国环境出版社, 2020.

[4]  JTGB03-2006.《公路建设项目环境影响评价规范》[S].

[5]  GB3096-2008.《声环境质量标准》[S].

 

 

 

 


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