基于Cadna/A软件的城市交通复杂声场高层建筑噪声影响预测分析

摘要：利用Cadna/A软件建立道路模型，预测城市主干道交通噪声对临近高层建筑的影响，并模拟声屏障措施的降噪效果。结果表明随着建筑物高度的增加，噪声级呈现先增加后减小的趋势;而声屏障降噪效果主要集中在声影区范围内，对于城市交通主干道两侧前排敏感区域需考虑综合降噪措施。

关键词：交通噪声;声学;Cadna/A;声屏障;综合降噪

中图分类号：X7 文献标识码：A 文章编号：2095-672X（2019）06-0-02

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2019.06.082

Abstract：The road model is established by Cadna/A software to predict the impact of urban main road traffic noise on adjacent high-rise buildings， and simulate the noise reduction effect of sound barrier measures. The results show that with the increase of building height， the noise level first increases and then decreases. The noise barrier noise reduction effect is mainly concentrated in the sound shadow area.For the front sensitive areas on both sides of urban traffic trunk roads， comprehensive noise reduction measures should be considered.

Keywords：Traffic noise;Acoustics;Cadna/A;Acoustic barrier;Integrated noise reduction

环境噪声污染是当今环境污染四大公害之一，据统计[1]，2012年中国环境噪声投诉占环境投诉总数的比例为42.1%。随着城市建设的发展，道路交通噪声污染影响日益加重，已成为困扰城市居民的严重问题，加强噪声污染控制，改善声环境质量已成为各级环境保护管理部门高度重视的问题。噪声模拟软件Cadna/A通过原环境保护部环境工程评估中心认证，可以应用于我国声环境模拟预测的软件。李宪同等[2]运用Cadna/A软件预测北京市某建筑物立面上噪声分布情况;孙秀敏等[3]利用模拟软件对居住区交通噪声污染进行影响分析并提出防治对策研究;娄金秀等[4]利用该软件建立建筑物三维仿真模型预测交通噪声在建筑物垂直方向的分布规律，并与实测数据进行对比验证表明该软件预测交通噪声的精度均在97%以上。

1 研究区域

本文选取位于成都市交通流量较大的两条主干路交叉路口作为研究对象，预测点布置于交叉路口处一栋16层高建筑物。两条道路作为城市主干道，来往车辆密集，代表性较强。道路Ⅰ分为上下两层，上层为双向四车道，下层为双向六车道，均采用沥青混凝土路面，上层桥面高度9.5m，桥梁两侧设置0.6m高防撞墙;道路Ⅱ为双向四车道，采用沥青混凝土路面。由于道路Ⅰ含有高架桥，有上下两条道路交通噪声影响，因此预测点位置选择靠近道路Ⅰ一侧;预测点位于道路Ⅰ西侧，距离上层桥面直线距离约40m，距离道路Ⅱ边界约63m。

2 预测结果研究

2.1 预测参数确定

根据预测软件要求，预测输入的主要参数有道路宽度，车辆速度、车流量、大车比例、建筑物高度等。道路宽度按照车道数计算。车流量由现场实测确定：道路I-桥上中型车203辆/小时，小型车2738辆/小时;道路Ⅰ-桥下大型车130辆/小时，中型车173辆/小时，小型车2077辆/小时;道路Ⅱ大型车163辆/小时，中型车217辆/小时，小型车2596辆/小时。预测速度采用設计速度：道路I-桥上为60km/h，道路Ⅰ-桥下为30km/h，道路Ⅱ为40km/h。大车比例按照各条道路大、中型车辆数占总车流量的比例确定。建筑物高度按照每层3m考虑，本次预测点建筑物总高度为48m。

2.2 噪声污染影响分析

利用Cadna/A软件进行模拟得出各条道路分别对预测点的噪声贡献值及叠加综合贡献值见表1。根据预测结果，道路Ⅰ-桥下对预测点各楼层的贡献值范围在60.6～63.1dB之间，最低值出现在16楼，最高值出现在4楼和5楼;道路Ⅰ-桥上对预测点各楼层的贡献值范围在56.9～64.8dB之间，最低值出现在1楼，最高值出现在4楼;道路Ⅱ对预测点各楼层的贡献值范围在55.8～59dB之间，最低值出现在1楼，最高值出现在5楼和6楼;各条道路叠加后综合噪声贡献值范围在63.2～67.7dB之间，最高值出现在4楼和5楼。受预测点与各条道路位置关系、道路Ⅰ公路桥遮挡形成声影区等因素的影响，预测点3楼及以下楼层主要受道路Ⅰ-桥下交通噪声影响，3楼以上（不包括3楼）各楼层主要受道路Ⅰ-桥上交通噪声影响，道路Ⅱ交通噪声贡献值较小。从各楼层综合噪声预测值垂向对比看出，预测高值主要分布在4～9楼;垂直方向上预测点9楼以下噪声预测值随着楼层高度的增加而逐渐增大，9楼出现最高值，其后噪声预测值随着楼层高度的增加而减小。

2.3 噪声污染控制措施及效果分析

目前公路交通噪声污染治理措施一般从声源控制、声传播途径控制及受声点三个方面进行考虑，声源控制主要是对公路采用铺设柔性低噪声路面、禁止或限制机动车鸣笛、控制大车流量等措施，声传播途径控制主要采取设置声屏障、种植绿化林带等措施，受声点的防护主要是设置隔声门窗及改变受声点使用功能等措施。当以上单一治理措施不能满足降噪要求时，应考虑采取多项降噪措施结合的综合降噪措施。考虑现场可实施性，本次污染控制措施预测仅考虑采取声传播途径控制措施即采取声屏障措施，同时由于地面道路声屏障实施的限制性，拟采取仅在道路Ⅰ桥面上设置桥梁声屏障的措施，在挡墙顶面以上采取3.5m高直立式声屏障后，道路Ⅰ-桥上对预测点各楼层的噪声影响有不同程度的减小，而道路Ⅰ-桥下成为对各楼层影响最大的交通噪声源。

图1显示了采取声屏障措施前后预测点处垂直声场的变化情况，表2显示了措施前后道路Ⅰ-桥上和综合贡献值的变化情况。从降噪措施前后道路Ⅰ-桥上和综合贡献值噪声级变化看出，道路Ⅰ-桥上贡献值下降最多的楼层为3～4楼，降噪量可达10 dB（A）左右，其次为5楼降噪量为6.7 dB（A），2楼降噪量为5 dB（A），6楼至11楼降噪量在3 dB（A）左右，12楼及以上降噪量仅为2 dB（A）左右;综合贡献值下降最多的楼层为4楼降噪量为2.8 dB（A），3楼和5～7楼的降噪量为2 dB（A）左右，8～12楼的降噪量大于1 dB（A），其余楼层降噪量均小于1 dB（A）。出现以上结果的原因主要为声屏障措施的降噪效果主要集中在声影区范围内，声影区以外降噪效果一般。

3 结语

本文利用Cadna/A软件对成都市交通流量较大的交叉路口的复杂声场交通噪声影响进行了预测，在高架桥采取声屏障措施后再次利用软件对降噪效果进行预测，结果表明：

（1）采取降噪措施前预测点3楼以上主要受高架桥交通噪声影响，且高值主要分布在4～9楼，预测点噪声在垂直方向呈现先增加后减小的趋势。

（2）直立式声屏障降噪效果主要集中在声影区范围内，而对于声影区以外的区域降噪效果一般。对于城市交通主干道两侧前排敏感区域需考虑结合隔声窗或其他管理措施进行综合降噪。

参考文献

[1]环境保护部.中国环境噪声污染防治报告（2013）[R].2013.

[2]李宪同，刘砚华，张守斌等.道路交通噪声垂向传播规律研究[J].噪声与振动控制，2012，32（5）：110-113.

[3]孙秀敏，徐忆红，颜淼等.居住区交通噪声污染影响分析及防治对策的研究[J].辽宁师范大学学报，2007，4（31）：21-23.

[4]娄金秀，马建华.基于Cadna/A的高层建筑环境噪声垂直分布仿真[J].噪声与振动控制，2014，34（3）：136-138.

收稿日期：2019-03-01

作者简介：李雪菲（1987-），女，汉族，硕士研究生，中级工程师，研究方向为环境工程。