噪声防治措施.doc

公路交通噪声污染分析与环境保护公路交通噪声污染分析与环境保护随着我国公路交通事业日新月异的发展，公路交通已不再是制约国民经济发展的“瓶颈”，而成为拉动国民经济快速发展的主要力量。至2008年，我国公路旅客周转量已达到 12636 亿人公里,公路货物周转量已达到32868.19亿吨公里，我国公路交通已进入一个崭新的发展时期。然而，在公路交通快速发展的今天，世界各国越来越清楚的认识到另一个严重问题的出现公路交通对人类赖以生存的环境污染。噪声污染作为公路交通对环境污染的主要因素之一，它每时每刻都在干扰人们正常的工作、睡眠和娱乐，甚至会影响人们的生理和心理健康，甚至导致死亡。随着人们环保意识的增强，交通噪声污染的防治越来越受到道路设计者和使用者的重视。既然我们无法回避噪声对环境的污染问题，那么我们只能正视这种问题，并采用合理有效的方法来减低其污染，以保护我们赖以生存的环境。1.噪声的危害公路交通噪声是指汽车在公路上行驶时所产生的噪声。交通噪声在现代生活中是很普遍的、最难避免的噪声源。正常的环境声音是40dB作为噪声的卫生标准。当声音的强度超过此界限时便会产生一定的影响。噪声的危害可归纳为以下几个方面。1.1损伤听力噪声可以造成暂时性的或持久性的听力损伤，后者即为耳聋。一般说来，在80dB则可能发生危险。长期工作在80dB以上的环境，没增5dB，噪声性耳聋发病率增加10%。1.2干扰睡眠睡眠对人是极其重要的，它能够使人的新陈代谢得到调节，使人的大脑得到休息，从而使人恢复体力和消除疲劳，保证睡眠是人体健康的重要因素。噪声会影响人的睡眠质量和数量。一般40dB的连续噪声可使10%的人受到影响；70dB时可使50%的人受到影响；突发噪声达到40dB，使10%的人惊醒；60dB时，使70%的人惊醒。1.3干扰交谈、工作和思考实验研究表明噪声对交谈、工作的干扰是很大的，其结果如表1所示。表-1 噪声对交谈和工作的干扰情况对照噪声（dB）主观反映保证正常讲话距离（m）通讯质量45安静10很好55稍吵3.5好65吵1.2较困难75很吵0.3困难85太吵0.1不可能1.4对人体生理影响噪声对人的心理和儿童的智力发展会产生不良影响。噪声对心理的影响主要表现在令人烦恼、易激动、甚至还可能导致胎儿畸形。极强的噪声还会使人死亡。1.5对动物的影响强噪声会使鸟类羽毛脱落，不产卵，甚至内出血，最终死亡。美国60年代曾发生因喷气式飞机飞行试验致使鸡场的鸡被噪声杀死的记载。2.公路交通噪声的产生分析公路交通噪声主要是车辆运行过程中产生的噪声。车辆在运行过程中受到内燃机和机械传动机构的影响以及来自路面的冲击，所有的零部件都会产生振动和噪声，实际上车辆是一个包括各种不同性质噪声的复杂噪声源。车辆噪声的构成包括以下几个部分：l 燃烧噪声：指内燃机工作时，由于气缸内的气体压力周期性变化而产生的噪声。l 进气和排气噪声：指内燃机工作时，气体通过进气管和排气管高速流动所产生的噪声。l 风扇运转噪声：指风扇在转动中的噪声。l 机械噪声：指车辆行驶时，车辆的各种机构运动件之间以及运动件和固定件之间，周期性变化的作用力所产生的噪声。l 轮胎噪声：包括车辆行驶时轮胎在地面滚动时，由于轮胎花纹间的空气流动和轮胎四周空气扰动形成的空气噪声、轮胎胎体和花纹弹性变形振动而激发的振动噪声以及由于路面不平造成的轮胎与道路间的冲击噪声。l 车身噪声：车辆行驶时，车身和空气的摩擦、冲击以及车体的各板壁结构在发动机和凹凸不平的路面振动激励下产生的噪声。它是各种客车和载货汽车驾驶室内部噪声的主要原因之一。以上六种噪声，前三种为内燃机运转有关的噪声，后三种为汽车行驶有关的噪声。公路交通车辆噪声就是以上各种噪声源综合作用的结果。对大型车而言，进气和排气噪声在整车噪声中占有显著的份额；而对小型车而言，轮胎噪声在整车噪声中所占比例较大，且随车速增大而相应增大。3.公路交通噪声强度的影响因素在公路上运行的车辆，其噪声大小除了与车辆类型、车速有关外，还与车辆载重量、车况（新旧状况及保养状况）、路况（路面性能、粗糙度及平整度）和路面纵坡等因素有关。3.1载重量根据测量和资料介绍，载重量对汽油车的噪声影响不大，使中型卡车的噪声级稍有增加，大型卡车载重时的噪声级比空车时增加3dB（A）。3.2路面材料研究表明，小型车在刚性路面上的噪声级比相同车速下的柔性路面上大约多3 dB(A),原因是小型车在刚性路面上的轮胎噪声比柔性路面上要大得多；中型车和大型车在刚、柔两种路面上的行驶噪声级基本上相同，在相同车速下刚性路面上的噪声级比柔性路面上高出1 dB(A)左右。3.3路面粗糙度路面粗糙度对小型车的行驶噪声有明显影响，这主要是由轮胎噪声引起的。车辆噪声强度的测量一般是在路面粗糙度为0.4-0.7mm的条件下进行的，当路面的粗糙度每增加或减小0.3mm时，小型车的行驶噪声级相应增加或减小2 dB(A)。所以，公路交通噪声计算时需按实际路面粗糙度进行修正。3.4路面平整度路面平整度对车辆行驶噪声级基本无影响。但路面严重破损或砂石路面，会因车体振动而使噪声强度增加。3.5道理纵坡道理纵坡对小型车的行驶噪声无明显影响。卡车因上坡时发动机转速的增加，增大了动力噪声，使行驶噪声明显增强。当道路纵坡增大到3%-4%时，相应噪声级增大约2 dB(A)，当道路纵坡增大到5%-6%时，噪声级增大约3 dB(A)，纵坡增大到7%以上时，噪声级增大约5 dB(A)。公路交通噪声计算时需按照实际道路纵坡进行修正。4.公路交通噪声预测计算模型多少年来，在公路交通噪声预测计算中，世界各国的研究者结合本国的实际交通情况，开发研究不同的计算模型。纵观这些模型，在公路交通噪声的传播、反射、吸收、屏障物及有限长路段等的修正计算方面，都已经达成了共识，有了比较成熟的计算方法。在道路坡度及路面材料对交通噪声的影响方面，人们也基本上是一致的。我国公路交通噪声预测计算中，目前常用的是美国联邦公路局（FH-WA）公布的噪声预测模型，其形式如下=+10lg+10lg+10lg式中：第i类车型车流在接受点的等效声级,dB (A)； 第i类车辆在参照点的平均辐射声级,dB (A)；对应观察时段T在观察点处i类车辆通过的数量，辆；T 观察时段或计算等效声级的时间段（常取为1小时），h；测试Loi的参照距离，美国为15m,我国为7.5m；第i类车辆的平均车速，m/h;如单位采用km/h,则等式右边需减30，如同时等式右边第二项简化为10lg,则等式右边需减13（ =15m）,或减16（=7.5m）；为行车道中心线至预测点的距离，m；地面覆盖系数，取决于现场地面条件，硬地面（沥青或水泥地面）时=0，软地面（松软的耕作土壤或有一定植被覆盖度的地表）时，=0.5； 代表有限长路段的修正函数，其中、为观测点到有限长路段两端的张角，rad。我国在公路交通噪声预测计算中，常使用这种模型，然后根据不同公路的噪声强度影响因素的不同，在结合实际情况，进行修正。5.公路交通噪声的防治措施针对交通噪声的声源、传播及受声点3个关键环节，有多种措施可降低交通噪声对受声点的影响，在此我们称之为降噪措施。5.1针对声源的降噪措施5.1.1选用低噪声路面一般来说，汽车行驶在沥青混凝土路面比行驶在水泥混凝土路面噪声要低13dB。近年来欧洲许多国家相继开展了对低噪声路面的试验研究，外露集料表面的低噪声水泥混凝土路面的降噪特性可与传统的沥青路面相媲美，而疏水沥青混凝土路面的降噪效果更为明显，可降噪28dB。因此，使用低噪声路面可有效的降低公路交通噪声污染。如图1和图 2所示为低噪声的沥青混凝土路面。图1 图25.1.2运用交通管制措施禁止鸣笛，某时段内禁止大型车辆在敏感路段通行，调整交通信号使交通流顺畅因而车辆不需经常停顿等交通管制手段对城市道路的降噪效果较为明显，也易于采用，但这些措施不宜于野外公路，以免明显降低车辆速度和道路使用的方便性而影响野外公路的使用。5.2针对噪声传播途径的降噪措施5.2.1在公路与受声点之间设置声屏障声屏障是一个降低公路噪声的重要设施，也是道路设计者经常采用的降噪措施，对距公路200m范围内的受声点有非常好的降噪效果。它对交通噪声的衰减作用主要是通过吸声和隔声来达到的。吸声是靠声材料来实现的，而隔声主要是靠增加噪声的传播距离来达到的，噪声传播路径的不同是噪声衰减的原因。声屏障隔声的原理与光照一样，当声波遇到一个阻挡的障板时，会发生反射，并从屏障上端绕射，于是在障板另一面会形成一定范围的声影区，如图3所示，其降噪效果随声程路程差的增大而增加，一个足够高和长的声屏障可以对处于声影区的受声点降噪515dB(分贝)，从而可以达到利用声屏障降噪的目的。设置声屏障是控制公路交通噪声的重要手段，美国、日本及法国等许多发达国家在60年代就开始了声屏障的理论研究，到20实际70年代初形成工业化产品，每年的建造量达几万平方米。据统计，美国联邦公路局1979年列入计划的在建和拟建声屏障长度为1400KM,日本1990年公路声屏障总长度达1573KM,目前公路声屏障在发达国家已被普遍采用，实施标准、工程造价及其与公路景观的协调设计都在较完善的规范体系。我国首例将声屏障应用于公路作为降噪措施是1992年贵州省贵黄高速公路安装的百米实验性声屏障。目前，上海、北京、广州等城市的高架道路及许多新建高速公路经过学校、医院和居住区等的环境敏感路段也都安装了声屏障。虽然声屏障的降噪效果明显且易于修建，但声屏障的使用也是有局限的，因为声屏障要起作用必须有足够高和长来挡住道路的声源，声屏障对山坡上的居民或距公路较近的且明显高于声屏障的受声点是难以起作用的。另当受声点分布太散时，修建声屏障会明显增大投资而作用并不明显。5.2.2在公路受声点之间种植绿化林带有关资料表明，非常稠密的树林(在声源与受声点之间没有清楚的视线)，且树林高度高过视线4.5m以上时，树林深入30m可降噪5dB，如树林深入60m可降噪10dB，树林的最大降噪值是10dB。种植绿化带不但具有降噪作用，还兼有绿化美化环境的功能，但会大幅度提高公路用地范围，当公路经过荒山丘陵地区时，该方法较为实用。5.2.3增大公路与受声点之间的距离因为噪声强度自声源开始随距离衰减，所以增加噪声源和受声点之间的距离，可以有效地减少噪声的影响。在公路选线时，应充分考虑公路交通噪声污染问题，尤其对公路建设项目环境影响评价规范中规定执行城市区域环境噪声标准中2类标准的学校教室、医院病房、疗养院住房和特殊宾馆等噪声敏感点，应先估算其噪声声级，如通过设置声屏障无法解决噪声污染问题，就需考虑调整线位，增大线位与敏感点之间的距离，降低敏感点的噪声声级。5.3针对受声点的降噪措施通过对敏感建筑物采取一定的措施，也能达到降噪目的。如对山坡上的房屋加高院墙，给朝向公路的窗户安装双层窗等都有明显的降噪效果，但这些措施的实施直接影响了建筑物的采光、通风等，给居民的生活带来不便。6.结语总之，有多种措施可以降低公路交通噪声的影响，但每种降噪措施都有其适用范围和局限性，我们应根据不同情况具体分析，选择最适合的一种措施或几种措施并用，以达到降噪要求，降低公路交通噪声污染程度。在未来的发展中，我们不但要加大交通基础设施的建设力度，增强国家的经济实力，同时更要注重社会发展的主旋律和谐社会，和谐发展，保护环境，保护生态平衡，为子孙后代造福！参考文献：1. 张玉芬主编.道路交通环境工程.北京：人民交通出版社，2001.2. Tsunokawa K,Hoban C. Roads and the Environmenta han