安徽省某文教建筑噪声监测与模拟分析

2017-06-07李彬彬

长江大学学报(自科版) 2017年9期

关键词：厂界环境噪声车流量

李彬彬

(安徽建筑大学土木工程学院，安徽合肥 230022)

安徽省某文教建筑噪声监测与模拟分析

李彬彬

(安徽建筑大学土木工程学院，安徽合肥 230022)

噪声会对建筑及周围环境产生较大影响，噪声预测和噪声控制对整个建筑噪声环境的改善有着重要的意义。以安徽省某文教建筑噪声环境为研究对象，通过现场监测和数值模拟预测对比研究的方式，分析了声屏障的设置和车流量的大小对厂界噪声环境的影响。研究结果表明，声屏障的设置使同一区域声屏障两侧的噪声值出现突变，显著降低了外部噪声源传播至另一侧的噪声值；车流量大小的改变使厂界噪声值产生波动，受外界气候地貌等影响，车流量的大小与噪声值基本呈正相关关系。该研究为今后环境噪声预测和环境噪声控制提供了一定的理论依据。

噪声控制；噪声监测；噪声预测；隔声降噪

近年来，随着城市建设规模的不断扩大，城市道路体系也日趋完善。然而，面对复杂的道路环境与急速增大的车流量，城市环境中有关噪声的问题显得越来越突出。从国内外的噪声控制措施来看，主要包括控制噪声源的输出、传播及接受等3个方面[1]。实际工程中，通过控制噪声源的传播降低环境噪声接受值的方式应用较为广泛，但对于需要特殊噪声环境的建筑群体，噪声环境的控制与改善仍面临较大的挑战[2～4]。为此，笔者针对安徽省某文教建筑的噪声环境进行现场实测和软件模拟预测对比研究，分析了声屏障的设置在噪声源传播过程中对直达声的减弱作用以及车流量大小的改变对该建筑关键点噪声值的影响程度，旨在为今后环境噪声预测和环境噪声控制以及城市声环境的改善提供一定的理论依据。

1 工程概况

图1 项目平面效果图

项目建设地点位于安徽省六安市佛子岭路南侧市行政中心南门对面，处于城市总体规划中的“城市中心”范围，用地性质为文化设施用地。该项目按照绿色建筑二星标准设计、施工，由文化馆、科技馆、剧场、球幕影院、入口门廊等5个圆形、椭圆形体量和1个曲线共享大厅组成，如图1所示。总用地面积约33063m2，净用地面积约24255m2，总建筑面积约36176m2，其中地上4层，地下2层，建筑总高度为23.7m。科技馆为中型馆，地上建筑面积约1.0×104m2，服务人口100～200万，共有3个常设展厅、1个临时展厅以及1个儿童展厅。文化馆为大型馆，地上建筑面积约1.6×104m2，服务人口为250万，配套剧场为799座中型乙等剧场。科技馆和文化馆共享地下室建筑面积约0.6×104m2，共用空间有共享大厅、报告厅、茶室、设备用房，实现资源共享。

2 实测结果

表1 环境噪声限值

2014年7月10日至7月11日，对项目区声环境现状进行监测，监测点位于厂界外1m。根据标准[5]昼间为6∶00至22∶00之间的时段，夜间为22∶00至次日6∶00之间的时段，环境噪声限值见表1，监测结果见表2。

通过对比分析，项目所在地声环境质量现状能够满足表1中2类标准要求，其中厂界北侧佛子岭路一侧满足4a类标准要求。

3 数值模拟

表2 厂界声环境现状监测结果表

采用Cadna/A噪声预测评估软件对该文教建筑整体噪声进行模拟分析，根据现场踏勘和对地块周边现状的了解以及该地区的发展规划，可能对建设项目产生影响的主要外环境噪声源为道路交通噪声与生活噪声。交通噪声源主要为小型汽车，生活噪声比例较小。为便于进行噪声预测评估，忽略生活噪声这一影响而适当提高交通噪声的数值。

针对分析声屏障和车流量对厂界噪声环境影响的要求，共建立4种不同工况的模型来进行对比研究。工况1和工况2为控制相同建筑和道路空间布局以及相同车流量，改变声屏障的设置情况，研究声屏障的设置对厂界噪声环境的影响。工况3和工况4为控制相同建筑和道路空间布局以及车速，改变道路昼夜间车流量的大小，研究车流量大小对厂界噪声环境的影响。建立的噪声模型见图2，噪声模型点位布置见图3，工况噪声结果见图4～图7，主要模拟计算结果见图8和图9，项目最不利位置噪声模拟结果见表3。

图2 噪声模型图

图3 噪声模型点位布置图

由以上模拟计算结果对比分析可以得出，通过工况1与工况2的对比，声屏障的设置对环境噪声值有一定影响，合理的声屏障设置可以减弱环境噪声的影响。同一道路空间布局时，噪声值的大小随距离道路的远近呈现一定的线性规律，但受到道路上车流量的影响，不呈现完全的正相关关系。道路车流量与环境噪声值呈正相关关系，无论车流量为多少，同一道路空间布局的环境噪声最不利位置均位于厂界同一位置。

图4 工况1噪声结果图5 工况2噪声结果

4 噪声控制措施

以道路声屏障和车流量对环境噪声值大小的影响情况为研究对象，表明了声屏障和车流量对于控制环境噪声的重要作用。鉴于设置声屏障[6]可以在一定程度上减弱特定波长的噪声以及优化空间布局和车流量对降低环境噪声的作用，可以通过以下具体方法来实现噪声传播过程中环境噪声的控制。

1) 在设计阶段，对道路与建筑的相邻关系以及空间布局进行调整。将对噪声环境要求高的建筑设置在道路车流量小的区域。由此，通过关于噪声的优化设计降低噪声对建筑环境的影响。

图6 工况3噪声结果图7 工况4噪声结果

图8 昼间噪声结果

2) 道路与建筑的相邻关系以及空间布局既定的情况下，在道路与建筑间噪声环境不满足要求的区域设置一定数量和高度的声屏障。声屏障可以根据具体要求选择相应材料，甚至选用可改善视野的隔声窗以及集隔声和发电于一体的太阳能光伏声屏障[7]。

3) 以道路环境改善为切入点，严格控制噪声大的运输车辆的通行，特别是在夜间等敏感时间段内的通行。限制车辆鸣笛等产生较大噪声的行为。且根据相应的降噪要求可以选择设置一定宽度、高度、密度的绿化降噪林设置绿化降噪林带[8]，提高道路环境质量。

图9 夜间噪声结果

工况声屏障设置道路小时车辆数/(veh·h-1)主干路昼间主干路夜间次干路昼间次干路夜间厂界最大噪声位置厂界最大噪声值/dB(A)昼间夜间工况1否300150200100东北6057工况2是300150200100东北5552工况3否20010015075东北5350工况4否1005010050东北5047