声屏障在二环高架中的应用

戴承燕

摘要：随着成都私家车保有量快速增加，导致交通需求不断增长，成都市区经常出现交通堵塞，以二环路以内的中心区域尤为突出。二环路高架建成后在分流大量市中心区的交通同时，会对周边环境特别是高架附近的敏感点产生噪声污染。二环路高架设置3.5米高，上下吸声、中间隔声（透明）的倒L型隔声和吸声混合的声屏障，能有效降低交通噪声对周围环境的影响，还兼顾到了道路行驶的安全性，也可以减少对此段区域内住户采光及视线产生的影响。二环高架声屏障的选型和建设合理。

关键词：声屏障；噪声；二环高架；交通

近年来，成都私家车保有量快速增加，导致交通需求不断增长，成都市区经常出现交通堵塞，以二环路以内的中心区域尤为突出。通过二环路的改造，为成都市形成环形加放射线的主骨架道路系统提供依托，分流大量市中心区的交通，使市中心区车速提高。同时，二环路改造中新建高架会对周边环境特别是高架附近的敏感点产生噪声污染，因此，在二环路沿线的重点区域设置声屏障将对降低交通噪声污染起到重要作用。

1、二环高架建成后对环境噪声的影响及治理措施

1.1城区内高架路建设对交通噪声的影响

由于城区内建设的高架与周围建筑物之间的距离较近，造成了高架下层噪声能量大部分被限制在高架与下层道路之间，形成了“声廊效应”，因此，处在这个范围内的噪声污染程度要比无高架或建筑物较少时严重。

广州市环境保护科学研究院于1995年至2000年对广州市内比较典型的路段进行类比调查分析，以了解高架路的建设对周围环境所产生交通噪声污染程度和规律，经分析，在有高架的路段各层楼的噪声均比没有高架路段高2.0～3.7dB（A），四楼以下增量稍低，五楼以上增量则较大，由此可见，高架路的建设对道路两侧的交通噪声影响增加非常明显。

1.2二环路改造采用的噪声防治措施

①辅设路面降噪材料；②对临二环高架及匝道的学校和医院噪声敏感点安置声屏障；③全线预留声屏障安置条件和经费，项目建成运行后即时开展跟踪监测并根据踪监测结果，优化降噪措施；④道路两侧土地的合理规划利用和布局；⑤二环路沿线所有临街建筑物安装双层中空玻璃。

因此，安装声屏障是降低二环高架对周围环境噪声影响的有效措施之一。

2、声屏障的选择

2.1道路声屏障的形式

我国道路声屏障主要以直立型和倒L型为主。

（1）直立型声屏障

声屏障结构从上到下分为3块，依次为透明有机玻璃板隔声屏和泡沫陶瓷吸声屏。立柱为H型钢，吸隔声屏体在插入H型钢立柱时，相邻屏体采用相互压叠方式连接，每个屏体靠其上方或下方的圆柱弹簧固定。

（2）倒L型声屏障

遮檐式吸声屏立柱亦为H型钢，上部焊有倒L形连接件。声屏障结构从上到下分为3块，依次为透明有机玻璃板隔声屏和泡沫陶瓷吸声屏。遮檐式吸声屏体在插入H型钢立柱时，相邻屏体采用相互压叠方式安置，每个屏体靠其上方或下方的圆柱弹簧固定。

2.2道路声屏障的结构

道路声屏障的结构分为全封闭及半封闭式的声屏障。半封闭式声屏障通常上面敞开，在改善屏障通风、采光的问题的同时还可以降低其建造成本。全封闭式声屏障适合在人口密集、离噪声敏感点较近地方设置，在高架上的降噪效果比较明显，插入损失要比开放式增加2~5dB，但相对半封闭式造价要高很多。同时，全封闭式声屏障对高度有要求，要求净空高度不低于5m。

综合考虑项目造价、空间高度要求以及周围敏感点的视觉、景观等因素，二环路高架沿线设置的声屏障选用半封闭结构。

2.3道路声屏障的材料

声屏障的材料主要为吸声材料和隔声材料。

道路声屏障主要采用纯隔声的反射型声屏障和吸声与隔声相结合的复合型声屏障。由于纯隔声的反射型屏障内侧没有吸声材料，会由声波的反射而增大声源强度，安装在高架上的纯隔声屏障，也会因地面噪声影响和第一建筑物的反射，降低本身的隔声效果，并且只在一定高度范围内的有效。因此，目前道路声屏障多数都选用吸声和隔声混合，上下吸声、中间隔声的结构，对道路噪声的产生和传递均有针对性的控制。道路声屏障完成材料构造设计后必须进行综合评价。我们采用了国内外使用最多的系统分析、决策方法－层次分析法（AHP）来处理问题。

2.4道路声屏障透明材料的应用

通视性－是道路声屏障对司机视距或对前方道路线形正确判断的影响。还包括对道路两侧观看的影响。如果声屏障大幅度遮挡司机的近地面和侧面视线，使前方远距离视区内的视角大为缩小并且遮挡了一些重要的行驶判断标志，则认为通视性较差。反之认为通视性较好。

如果声屏障通视性差会使汽车驾驶员产生压抑感并影响视线，因此二环高架应该考虑釆用透明或隔段透明的声屏障，在降低噪声的同时形成良好的视觉环境。也可以减少对安装声屏障区域内的住户采光及视线产生的影响。随着板材技术的发展，出现并得到重要应用的透明隔声屏障利用其简捷美观的形式、借雨自洁的优点和抗紫外线与老化处理的强度，已被广泛应用于需要道路景观考虑的场合。

2.5声屏障高度选择

在实际工程中我们应根据交通噪声敏感区受声点几个代表性的高度来进行声程差的计算，在满足受声点降噪指标的条件下，选择其中最小的自然高度。这样可以避免一味的增加声屏障自然高度所带来在投资上的浪费，以及由高度导致的安装难度等问题。

根据计算模式，二环路高架路两侧设置隔声屏障后,其降噪量:

     

取2033年夜间最不利的情况，以距道路规划红线距离5米处计算二环路高架安装不同高度声屏障后，夜间的声场分布。

图1 二环路高架设置不同高度隔声屏障后的声场分布情况

从模式的计算结果可以看出，在地面道路和高架路同时存在的情况下， 3.5米高的声屏障，降噪量最大达到4.4～4.8dB(A)；4.0～4.5米高度的声屏障，最大降噪量达到3.1～5.8dB(A)，其降噪效果差异不明显。

可见，3.5米高声屏障的降噪效果最理想，同时在考虑经济效益的情况下，二环路东段高架沿线应选用3.5米高声屏障。

2.6声屏障的确定

经比选分析，二环高架设置的声屏障选型为3.5米高上下吸声，中间隔声（透明）的倒L型半封闭隔声和吸声混合的声屏障。

3、采用声屏障的降噪效果分析

3.1采用声屏障前后水平面等值线图的变化

以二环交大立交段为例，设置声屏障前后交大立交夜间等值线图如下：

图2 交大立交夜间无声屏障等值线图 图3 交大立交夜间设置声屏障后等值线图

由图1、图2可见，设置声屏障前后，高架道路沿线噪声的水平分布规律基本相同，但随距离的增加，噪声衰减较明显。

3.2采用声屏障前后垂直方向噪声值预测

以距离二环高架最近处125号点位二环路东三段23号居民院（7层，距离二环高架中心线距离为22米）为例，临二环高架的第一排住户安装声屏障前后在垂直方向的噪声值变化如下：

图4 安装声屏障前后垂直方向噪声值变化图

由图4可见，在安装声屏障前后，1-4层均无变化，但是5层以上的住户在安装声屏障后，受交通噪声影响明显降低。

4、结语

在二环路高架设置3.5米高，上下吸声、中间隔声（透明）的倒L型半封闭隔声和吸声混合的声屏障，能有效降低交通噪声对周围环境的影响。同时，采用中间透明的声屏障，不仅能使司机有较好的通视性还兼顾到了道路行驶的安全性，也可以减少对此段区域内住户采光及视线产生的影响。因此，二环高架声屏障的选型和建设合理。

参考文献：

[1]杨文斌.城市高架桥声屏障工程施工技术[J]研究与探索，2010第九期:66-69

[2]吴  霖.城市道路声屏障的研究与设计[D]合肥工业大学硕士学位论文，2003:18-21

[3]李 群.项新里.徐 海.夏志锋.陈 飞.我国道路交通隔声屏障结构工程技术进展[C]全国环境声学学术会议论文集，2012.（10）：16-17

[4]赵敬源，张玉芬.道路声屏障材料构造形式性能的综合评价[J]基建优化，2004，25（5）：39

[5]杨书祥.道路声屏障材料研究技术进展科技[J]公路交通（应用技术版）， 2009（06）：199-200