白建平 曲 弦

(1. 重慶科技學院石油與天然氣工程學院， 重慶 401331； 2. 重慶科技學院安全工程學院， 重慶 401331)

公路交通噪聲對高層建筑的影響分析

白建平1曲 弦2

(1. 重慶科技學院石油與天然氣工程學院， 重慶 401331； 2. 重慶科技學院安全工程學院， 重慶 401331)

應用HS6288 B型噪聲頻譜分析儀，對某高校鄰近公路旁的交通噪聲進行測量；分析高層建筑受到的噪聲影響，并提出防治公路交通噪聲污染的建議。

公路交通噪聲; 高層建筑; 噪聲監(jiān)測

受有限的土地資源和特殊地理位置的制約，高層建筑已經成為重慶市內建筑發(fā)展的主流趨勢。城市公路交通噪聲在很大程度上影響了城市聲環(huán)境的質量[1]。人們對建筑環(huán)境提出了越來越高的要求，聲環(huán)境也成為評價建筑環(huán)境的重要內容之一。本次研究將應用HS6288 B型噪聲頻譜分析儀，對某高校鄰近公路旁的交通噪聲進行測量,分析高層建筑受到的噪聲影響。

1 噪聲數(shù)據(jù)采集

為了進一步了解公路交通噪聲對高層建筑的影響，通過實驗對公路噪聲和高層建筑物噪聲進行實地監(jiān)測。

1.1 監(jiān)測點

所測路段為大學城東一路，在學校家屬區(qū)(學城科苑)沿公路的2座高層建筑選定監(jiān)測點，采集噪聲數(shù)據(jù)。這2座高層建筑物為居民住宅，按《聲環(huán)境質量標準》劃分為噪聲敏感建筑物[2]。對噪聲敏感建筑物根據(jù)其所在的聲功能區(qū)域進行劃分，可劃分出5類聲功能區(qū)。本次研究的高層建筑物屬于1類聲功能區(qū)，即以居民住宅、醫(yī)療衛(wèi)生、文化教育、科研設計、行政辦公為主要功能，需要保持環(huán)境安靜的區(qū)域[2]。

1.2 數(shù)據(jù)采集方法

按照規(guī)范的測量方法，在測量交通噪聲時，在被測道路旁設定一個固定測點，將HS6288 B型噪聲頻譜分析儀放在道路邊緣離任何反射物(地面除外)至少3.5 m外，離地面高1.2 m。在一天內的多個時段進行監(jiān)測，相隔1 h測量1次，間隔5 s記錄讀數(shù)，每次測量20 min。在測量噪聲的同時，記錄來往的車流量。

在測量高層建筑噪聲時，選取2座噪聲敏感建筑物進行噪聲數(shù)據(jù)采集。對噪聲敏感建筑物進行噪聲監(jiān)測，是為了確定該住宅區(qū)域的噪聲大小，以評價該區(qū)域是否符合對應的聲環(huán)境功能區(qū)的標準。這些建筑物主要受公路交通噪聲的影響，每個被監(jiān)測的建筑物每層共選取2個噪聲監(jiān)測點，分別為靠近公路一側的監(jiān)測點和遠離公路一側的監(jiān)測點。監(jiān)測點分布在建筑物戶外，距離墻壁或窗戶1 m遠，距離地面高度1.2 m，每個點測量2 min。

1.3 評價指標

(1)Leq。Leq表示等效連續(xù)A聲級，即在測量時間段內，A聲級的能量平均值，體現(xiàn)噪聲的平均大小。

(2)LN。LN表示累計百分聲級，在測量時間段內，N%的時間內噪聲值超過的聲級。其中,是指在測量時間內有10%的時間A聲級超過的值；是指噪聲的平均中值；是指在測量是時間內有90%的時間A 聲級超過的值[3]。

(3)Lmax。Lmax表示最大聲級，為測量時間段內測得噪聲的最大值。

(4)Lmin。Lmax表示最小聲級，為測量時間段內測得噪聲的最小值。

(5)LNp。LNp表示噪聲污染級，是綜合噪聲的能量平均和起伏變化特性兩者的影響而給出的評價量。

(6) 車流量。被測公路車輛來往的數(shù)量。

2 公路噪聲數(shù)據(jù)分析

測量當日天氣晴朗，無風，外界干擾較小，車流量狀態(tài)正常。測點選在機動車道靠高層住宅一側的綠化帶內側，距離車道的水平距離為1 m，距地面垂直高度1.2 m。測點周圍無任何人打擾，且無其他施工噪聲等。所測數(shù)據(jù)準確性較高(見表1)。受測量設備條件的限制，測量過程中只能通過人工計數(shù)的方法統(tǒng)計車流量。統(tǒng)計誤差偏小，可以忽略不計。

表1 被測公路交通噪聲監(jiān)測數(shù)據(jù)

2.1 車流量分析

根據(jù)測量數(shù)據(jù)可知，被測路段車流量較小。被測路段為大學城東一路，靠近逸居酒店的路段正在進行公路維修，禁止車輛通行，大部分車輛會選擇從學校周圍繞行，且經過車輛一般為學校教職工或家屬車輛。圖1所示為被測公路各時段車流量線形圖。

通常，上午8：00 — 9：00為教職工上班時間，下午5：00 — 6：00為教職工下班時間，這2個時段的車流量高于其他時段。車流量的高峰期主要集中在上午8：00和下午5：00，車流量最高約為417輛。該被測路段晝間車流量波動不大，夜間車流量大幅度減少，這符合大學城現(xiàn)階段交通的基本規(guī)律。

2.2 公路交通噪聲分析

從測量數(shù)據(jù)中可以看出，所測公路交通等效噪聲基本在55 dB左右。圖2所示為各時段公路交通噪聲監(jiān)測線形圖?？梢钥吹?，晝間噪聲等效聲級的變化不是很大，基本在60 dB左右；而夜間受車流量的限制，噪聲比白天低，在所測的時間段內，車流量較少。

圖1 被測公路各時段車流量線形圖

圖2 各時段公路交通噪聲監(jiān)測線形圖

等效聲級最大的時間段為上午8：00 — 9：00至下午5：00 — 6：00，符合車流量在這2個時段最大的規(guī)律。由此可見，該公路噪聲主要受到車流量的影響。此外，Lmax基本上都是在90 dB 左右。經過統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，最大噪聲基本上都是車輛鳴笛時所產生。所以，在特定段禁止鳴笛，可以有效減少噪聲污染。機動車輛本身的發(fā)動機噪聲也是噪聲污染的重要部分。表2所示為我國單一車輛在不同行駛速度下的聲級功率。各類機動車發(fā)動機產生的噪聲中，重型卡車、中型以上客車的發(fā)動機噪聲較大。從本質安全的角度出發(fā)[4]，建議對發(fā)動機加裝減噪設備。

表2 我國單一車輛在不同行駛速度下的聲級功率 dB

3 高層建筑物受到的噪聲影響

選擇鄰近被測公路的高層住宅樓進行噪聲監(jiān)測,分析公路噪聲對高層建筑物產生的影響。為了更好地進行數(shù)據(jù)比對與分析，選取2座各18層的高層住宅樓，每層選取2個監(jiān)測點，一個靠近公路端，另一個遠離公路端。測點選擇窗外水平延伸約1 m處，測量值為2 min。表3所示為高層建筑物噪聲檢測結果。

3.1 一號樓室外噪聲分析

3.1.1 噪聲垂直分布

觀察測點一和測點二的數(shù)據(jù)，可以看出，一號樓的噪聲隨著樓層增高而逐漸加大。第1層至第4層樓的噪聲變化基本不大，第5層及以上樓層的噪聲明顯增大。對于一號樓來說，樓層越高，噪聲監(jiān)測值越大。測點二的樓層噪聲監(jiān)測值小于測點一，因為測點一為靠近公路一端，測點二為遠離公路一端，靠近公路端的位置受到噪聲的影響越大，所以測量值也越大。

在本次噪聲測量實驗中，五號樓作為參照對象與一號樓進行對比。因為一號樓靠近測量路段的南端(公路前方路段禁止通行)，五號樓的位置較靠近公路的北端(距離公路的交叉口有一定的距離)。圖3所示為一號樓不同測點噪聲變化柱狀圖。聲源的傳播是直線的，在不同的高度，聲源有不同程度的衰減。其中，第5層樓是噪聲衰減的變化點，綠化帶、矮小建筑等只能減弱噪聲至5層樓左右的高度。5層樓以上的樓層，隨著樓層增高，噪聲也開始逐漸變大。一號樓呈現(xiàn)出這種變化趨勢符合噪聲的傳播規(guī)律。五號樓靠近被測公路北端的交叉口，受到的車輛噪聲會有疊加。通過二者對比，可看出距離遠、有障礙的一號樓受到的噪聲影響相對較小。

表3 高層建筑物噪聲Leq檢測結果 dB

由垂直分布規(guī)律可知，并非樓層越高聲環(huán)境質量越好。由于聲源和建筑物之間的綠化帶等一些障礙物的影響，往往在最底層和中間層受到的噪聲影響小于其他臨近樓層。根據(jù)噪聲傳播的特性，大部分高層建筑受影響的樓層高度是30～80 m。

圖3 一號樓不同測點噪聲變化柱狀圖

圖4 五號樓不同測點噪聲變化柱狀圖

3.1.2 噪聲水平分布

受戶型限制，測點選擇建筑物東面(靠近被測公路一側)和南面。由于一號樓周圍只有東面的大學城東一路家屬區(qū)路段可以通行，所以，一號樓南面的測點二基本不受交通噪聲的影響。測點二的噪聲基本上都是由東面的交通噪聲反射和衍射等方式傳播過來的。

一號樓的2個測點在5層以下變化很小。由于矮小灌木叢和樹木的影響，5樓以下基本處于很低的噪聲環(huán)境之內。在5層及以上樓層，由于樹木的阻礙作用減小，測點一噪聲變大；而測點二由于受房間門窗和墻壁等其他障礙物的影響，噪聲很小，基本保持比較穩(wěn)定的噪聲狀態(tài)。

3.2 五號樓室外噪聲分析

3.2.1 噪聲垂直分布

交通噪聲對五號樓的影響比一號樓大，因此將五號樓作為此次測量的對比住宅樓。由于五號樓障礙物較少且鄰近被測公路的北端，其周圍無高障礙物，且被測公路北端為公路的交叉口，會受到東西方向來往車輛噪聲的影響。五號樓噪聲監(jiān)測數(shù)據(jù)普遍高于一號樓監(jiān)測數(shù)據(jù)。但噪聲垂直分布規(guī)律基本與一號樓一致，即第5層樓為噪聲衰減的變化點，第5層以上的樓層，隨著樓層高度的增加，噪聲開始逐步變大。所以，五號樓呈現(xiàn)出這種變化趨勢符合噪聲的傳播規(guī)律。

3.2.2 噪聲水平分布

五號樓測點一主要受到被測公路噪聲影響，各樓層均有變化。測點二收到被測公路噪聲的影響不大，各樓層變化不大，平均等效連續(xù)聲級在60 dB左右；而測點二受房間門窗和墻壁等其他障礙物的影響，噪聲很小，基本保持相對穩(wěn)定的狀態(tài)。

4 結 語

對大學城東一路及其鄰近高層建筑的交通噪聲狀況進行了監(jiān)測，得到了2座高層建筑不同測點的噪聲統(tǒng)計信息。所測噪聲超過了1類聲功能區(qū)晝間不大于55dB的噪聲限值。 從聲環(huán)境的角度來看，將這種緊鄰交通干道的高層建筑建設成民用住宅是不合理的，這必然會受到較嚴重的交通噪聲的影響。在制定建筑規(guī)劃時，應重視交通噪聲對道路兩側建筑的影響，將寫字樓、商業(yè)中心等商用建筑布置在交通干道兩側，而將住宅布置在商用建筑后側，從而減小交通噪聲對其的影響。公路兩旁的高層建筑不同程度地受到噪聲的影響:5樓以下的住戶影響較小;而對于5樓以上的住戶，隨著樓層的逐步升高，受到噪聲的影響逐步增大。

本次研究主要涉及到公路交通噪聲，其噪聲主要來源為汽車的行駛噪聲和鳴笛噪聲。從汽車行駛的角度考慮，控制車速或使用低噪聲輪胎可以達到降低噪聲的目的。在公路上設立禁止鳴笛的標志，可降低鳴笛噪聲。對于受噪聲影響的高層建筑，可采取相應的外墻處理方式減噪，或通過增加小區(qū)隔聲帶、綠化帶的方式實現(xiàn)吸聲降噪。

[1] 李杰.交通噪聲對城市高層住宅聲環(huán)境影響研究：以西安市高層住宅為例[D].西安：長安大學，2009:5-8.

[2] 環(huán)境保護部科技標準司. 聲環(huán)境質量標準：GB 3096-2008[S].北京：中國標準出版社，2008:4.

[3] 鄒競芳，蔡銘.廣州市晝夜道路交通噪聲的監(jiān)測與分析[J].中國環(huán)境監(jiān)測，2013(4):158.

[4] 吳宗之，任彥斌，牛和平，等.基于本質安全理論的安全管理體系研究[J].中國安全科學學報，2007(7):54-58.

Analysis of the Influence of Highway Traffic Noise on High Buildings

BAIJianping1QUXian2

(1. College of Petroleum Engineering, Chongqing University of Science and Technology, Chongqing 401331, China;2. College of Safety Engineering, Chongqing University of Science and Technology, Chongqing 401331, China)

With the help of HS6288 B noise spectrum analyzer, the highway traffic noise is measured and analyzed nearby a university high-rise building. Based on the impact from noise, some suggestions on the prevention and control of road traffic pollution are proposed.

road traffic noise; high building; noise monitoring

2016-10-01

國家安監(jiān)總局2016年安全生產重大事故防治關鍵技術科技項目(CHONGQING-0001-2016AQ);重慶科技學院科技創(chuàng)新項目“鄰近大學城東一路校園區(qū)域聲環(huán)境評估”(YKJCX2015036)

白建平(1967 — )，男，博士，教授，研究方向為安全工程、職業(yè)衛(wèi)生工程。

X593

A

1673-1980(2016)06-0112-04