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[科普中国]-交通噪声指数

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公式分析

式中 :表示“噪声气候”的范围,说明噪声的起伏变化程度;

:表示本底噪声状况;

:是为了获得比较习惯的数值而引入的调节量。

TNl与噪声的起伏变化有很大的关系,噪声的涨落对人的影响的加权数为4,这与主观反应相关性测试中获得较好的相关系数。

TNl评价量,只适用于机动车辆噪声对周围环境干扰的评价,而且限于车流量较多及附近无固定声源的环境。对于车流量较少的环境, 的差值较大,得到的TNl值也很大,使计算数值明显地夸大了噪声的干扰程度。例如,在繁忙的交通干线处, =70dB, =84dB,TNl=96dB;在车流量较少的街道, 可能仍为84dB,但 却会降低到55dB的水平,TNl=141dB,显然后者因噪声涨落大,引起烦恼比前者大,但两者的差别不会如此大。

交通嗓声状况分析随着我国交通运输业的发展,机动车保有辆剧增,一方面促进了经济的发展和社会的进步,另一方面也带来了交通噪声等问题。近些年我国对环境噪声管理和控制工作取得了明显的成效,但许多城市噪音污染仍相当严重,尤其是城市道路交通噪声,不仅声级高而且变化幅度大。以1995年为例,据全国46个重点城市的噪声监测数据,城市道路交通噪声声级分布为68~75分贝之问.34个城市声级超过了70分贝,占统计城市数的74%,也就是说有3/4的城市道路交通处于超标状态。噪声的声级变化幅度,据测许多较大城市,高低声级差10-30分贝。如哈尔滨、广州相差10分贝、杭州相差30分贝。1

公路虽然不在城市内部,但公路通过许多城郊地区,而且目前生话在干线公路两侧的人越来越多,再加上公路上车辆中大型车辆占很大比重,交通噪声污染也根严重。实测表明,在公路50米内且高出路堤的民宅,环境噪声水平超过标准值的幅度为2~5分贝;距公路65米文教区小学教学时段,环境噪声的水平超过标准值的幅值为5~7分贝。2

交通噪声的危害噪声干扰人们的正常生活和休息,严重时甚至影响人们的身体健康。如心血管疾病、内分泌疾病等。噪声可使学习工作效率降低、产品质量下降,在特定条件下甚至成为社会不稳定因素之一。另外,交通噪声还会影响到公路沿线的经济发展。例如,受噪声影响严重的房地产、工厂、商厦等的经济效益和生产效益都有不同程度的下降,噪声还直接影响到公路周围的土地价值。有资料表明:交通噪声每升高1分贝,土地的价格就会下降0.08~1.26%,平均0.9%左右。反过来说,将交通噪声水平降低1分贝,则相当于沿线土地升值0.9%,对于土地批租来说,这是一个可观的数值。1

交通噪声声级的影响因素交通噪声的主要声源有:发动机噪声、排气和进气噪声、冷却风扇噪声、车身振动噪声以及轮胎噪声等。

交通噪声的声级与下列因素有关:

(1)交通组成。在机动车中,装有柴油发动机的大型卡车和公共汽车的发动机噪声和车身振动噪声虽大。

(2)行车速度。车辆的行驶速度越快,噪声越大。当车速超过50km/h时,轮胎噪声就成为交通噪声的主要组成部分。

(3)道路的路面结构。存在较高连通孔隙率的低噪音沥青路面,可影响轮胎花纹(或路面孔穴)中空气的压缩和喷排,减弱轮胎与路面相互作用而产生的噪音。

(4)公路的路堤高度。平原区的高速公路多为高填土路堤,声音的传播距离会波及到很远的地区。

另外交通噪声还与道路的线形、坡度等有关。对于城市道路,由于车辆多、道路拥挤、过多使用喇叭,喇叭声大约可使平均声级升高7—10分贝,这也是城市道路声级变化幅度大的原因。

交通噪声的监测与评价要研究交通噪声对环境的影响.就必须进行交通噪声的测量。测量方法参照《机动车辆噪声测量方法》(GBl496--79)的规定进行。测试时一般按自然路段布点,在由交叉路口自然分割成的各路段内,据路口50米以远布设一个测点,来反映该路段的交通噪声隶平:对整条道路或整个道路系统.则由各自然段的监测结果经长度加权平均后求得。测量结果分析时,还要了解车流量、车速、测场处的道路概况,以便进行分析研究。

变通噪声的评价方法很多,目前己研究的评价方法是以噪声级和噪声起伏量为基础的评价指标——交通噪声指数(TNI)来表述。3

式中

:24小时内不连续观测时间内超过10%的声级

:24小时内不连续观测时间内超过90%的声级

该公式适用于在交通量大的路段和时间内,机动车对周围环境影响的评价。

许多国家采用。来评价公路噪声的大小(为24小时内不连续观测时间内超过50%的声级,即噪声平均值;为等效A声级)。实验表明,对于交通量大的道路,的数值反映了人们的主观吵闹感觉程度。

由于交通噪声基本符合正态分布,交通噪声的累积频率曲线与噪声数值在海森几率格纸上成为直线,故有如下的近似关系:

降低交通噪音的措施降低交通噪音所采取的措施可分为降低噪音的放射和限制噪音的传播两类。

(一)改善路面结构

轮胎与路面的摩擦声是交通噪声的主要组成部分,因此需开发研究新的路面结构和路面材料以降低交通噪声。

近20年来。国外对低噪声路面(又称排水性沥青路面)的功能进行了大量研究,而且已经得到广为应用。这种路面是在普通的沥青路面或水泥混凝土路面或其它路面结构层上铺筑一层具有很高孔隙率的沥青稳定碎石混合料。

在杭州至金华二级公路的K31~K32处修建的l公里排水性路面上,为避免雨水渗入路面下层,采取先在原沥青路面上加铺1.5~2cm厚的细粒式密级配沥青混台料,开放交通一周,使之充分密实,然后再铺筑4cm厚排水性沥青路面。排水性沥青混凝土路面混台料级配为开级配,为获得高孔隙率,其小于2.5mm颗粒含量控制不超过20%。混台料由碎石、石屑配合而成,矿粉采用水泥代替,孔隙率为20%左右。4

由于排水性路面中存在许多连通的小孔,轮胎滚动时,被压缩的气体能够畅快地钻入路面内,而不是向轮胎周围散射。该种路面实质上为一多孔性吸声材料,具有良好的吸声功能。另一方面,低噪音路面可使渗入路面的雨水迅速排出,提高了路面的抗滑能力,在雨天可提高行驶的安全性。但大孔隙率路面的缺点为:2

(1)耐久性差;

(2)对集料和粘结料的要求较高;

(3)水稳定性要求高;

(4)对路面结构的强度造成不良影响;

(5)在使用过程中,孔隙会被雨水所携带的尘埃或路面丢弃物堵塞一部分,减小了其降噪功能。

(二)建造声屏障工程

声屏障工程(也称隔音墙)可消除或减小噪音污染。声屏障可分为防噪提和声障墙。

防噪堤一般用于路堑或有挖方的路段,公路的土方不必运走。直接用作防噪堤,在土堤上种植各种植被形成景观。但我国平原区高速公路多采用高路堤,不适合采用此种方式。

声屏障的另一种方式为声障墙,它又可分为反射式和吸声式。

反射式声障墙主要对噪声声波的传播进行漫反射,降低区域内的噪音。

吸声式主要采用多孔吸声材料来降低噪音。我国在陕西西安至铜川一级公路上(K36+768~K37+046.6)修建了长288.60米,高出地面4.7米(高出路面3.70米)的声屏障工程。该段声障墙采用炉渣无砂大孔混凝土作为声屏障墙体的主要结构材料,它是由水泥、骨料(炉渣)和水经过拌台,预制成一定形状尺寸的砌块,该段声屏障墙体的砌块采用了扩散反射型和吸收型的两种类型。按基础粱以上墙面积计算,每平米造价为166.25元。5

经过长期测试和调查,声屏障建成后,降低噪声10~15分贝,声学质量达到井超过了国内外有关环境噪声标准要求,获得了较好的环境效益、社会效益和经济效益。

声障培的建造,降低了噪声,但对司机产生心理上的压抑及单调感,如使用透明材料,又易发生眩目和反光现象,同时还要经常清洗。因此,在可能的情况下,声障墙离行车道边留有一定距离或将声障墙设计成可载种花草的形式,使声屏障四季常青,既减少噪音污染又美化了环境。

(三)桥头处理和桥梁伸缩缝的选取

桥梁的粱体由于温度的变化,会发生自由伸缩,因此桥梁设计和施工中需预留伸缩缝,伸缩缝的形式很多,在桥梁伸缩缝的选取中,从降低噪音的角度考虑,应尽量不采用钢板伸缩缝,因为钢板与混凝土桥面板相接处桥面的平整度欠佳,车辆出现颠簸,同时车路轮撞击翘起的板边会产生很大的噪声。

另一方面,在桥梁与路堤的连接处,为实现月Ⅱ柔过渡,可采取桥台台后设置桥头搭板的方法。搭板的长度应根据路堤与桥台的预期沉降量、车辆荷载、道路等级而定。设置桥头搭板,可避免桥头跳车,达到降低噪声的目的。

(四)合理设计道路线形

在公路的横断面设计中,应充分考虑设置绿化带,选择台适的树种,种植生长迅速、四季长绿枝叶茂盛的植被,可达到美化路窖、改善生态降低噪音的作用。

在公路的平面线形设计中,除了要满足技术规范的要求,还要进行交通噪声的预测,尤其是公路网的规划,更要进行预测,绘制出交通数量级分布图,作为公路设计和规划中不可缺少的部分。在城市道路规划中,实施必要的法律法规,1996年10月,我国第一部《环境噪声污染防治法》正式颁布,我国环境噪声控制逐步走上科学化、法制化的轨道。

此外,减少或降低噪音的措施还包括汽车设计的改进、减少或限制载重汽车进入噪声控制区域、禁鸣喇叭等。在我国,提高大功率发动机工作性能,改进汽车的整体设计、降低工作噪声,这一系列问题已引起汽车生产厂家的注意。6