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摘要:公路绿化带可以有效减少交通所带来的噪声问题,对于减少噪声污染可谓是意义重大。但是,我们国家对于植物绿化对于噪声具体的衰减影响的研究几乎还处于阶段。本文将通过具体的实验研究,确认林带对于噪声衰减体的影响。
关键词:交通;绿化林带;噪声;衰减效果
1.公路绿化带对交通噪声衰减研究基础
1.1交通噪声检测方法和材料准备
(1)检测材料
为了能够真实准确地获得绿化带降噪关系与林带具体数值的定量关系,我们对湖北武汉的部分林带地区作为交通噪声测试的样带,该地区车流量大,相比其他地区更具有代表性。
(2)林带数据
根据我们的资料数据需要,林带的所需要的长度不能小于50m,宽度不能小于40m,林带附近地区的噪声数值必须在48±2dB(A)之间。同时,我们调查了林带自有的能见度,也就是从观测者的角度来看使得一个物体开始变得无法看清的距离,之所以采取这样的方案是因为林带的密度数据难以获取。
其中以灌木为主的林带,平均间距都在1.2m与1.5m之间,高度也都在2.5m到13m之间,水平能见度为7到11左右。以乔木为主的林带平均间距为3m与1.5m之间,高度为3m与20m之间,水平能见在27到40左右。
1.2声源制作
(1)声源制作方法
所谓的声源制作就是将该区带的噪声全部录制下来,并进行后期加工做成声源材料。我们选取了关山口地区的一段交通路程作为录制的主要对象,在还未进行编辑修改的情况下,从中提取了一段声压级波动非常小的内容作为材料,长度约为5s左右。然后将这段内容再进行反复录制,时间长度约为1h左右,从而作为我们所需要用的编辑噪声源[1]。
(2)测量均值次数
得到噪声源之后,开始对其进行相关分析,记录下声源5m之外的地方各个不同频带的声压级的数据。声压级数值为73.77dB(A)的波段,其频率主要分布于250Hz、500Hz、1kHz、2kHz、4kHz这5个频段之中。为了能够尽可能有效地消除声源产生的误差,我们在声源1m之外的地方反复进行测量尽可能获取最终的平均值,最后发现测量到达10次以后实验数据基本上趋于稳定,因此我们最终的实验数与之对照也设为10次。
1.3检测方案
在测量的时候,我们将声级计放在测量中心两边25m左右的横断线上面,而其中测点的间距为5m,然后从最边界的地方开始,每5m便进行一次标注,从中便可以获得相应的声压级数据以及空旷场所里的噪声数据,由此可以进行数据计算,最终可以获得林带愈量衰减的具体数据。
实验时,我们将声源放置于林带1m之外,高度为1.2m的断面线上面,声级计则被放置于1.2m高的测点上面。准备工作结束之后,每一个测量点进行10次测量,再根据相关声压参数,进行频谱分析。
2.公路绿化带对交通噪声衰减检测数据及结果分析
2.1检测数据及结果
从林带1到林带8来看,林带1的5m的衰减效果为1.9±0.42/dB(A),40m的衰减效果为1.9±0.42/dB(A),而林带8的5m的衰减效果为1.5±0.39/dB(A),林带8的衰减效果为11.6±1.20/dB(A)。
由于采用的是布点的方法,最终得出在有林带时道路的噪音衰减情况。林带1每10m的衰减情况为1.0/dB(A)、2.3/dB(A)、3.2/dB(A)和4.4/dB(A),而林带8的每10m的衰减情况为0.7/dB(A)、1.1/dB(A)、2.0/dB(A)和2.6/dB(A)。
2.2噪声衰减检测数据分析
声波由于距离作用,根据距离的逐渐增加产生不同程度的衰减,又因为声源会出现反射与折射等不同现象,从而造成愈量衰减。因此,我们可以将衰减效果分为3个区域,分别是衰减有效降噪区、衰减次级有效降噪区以及衰减无效降噪区。
(1)衰减有效降噪区
愈量衰减数值超过了1.1dB(A),林带以低于11m能见度极低的灌木丛为主。
(2)衰减次级有效降噪区
愈量衰减数值为0.8~1dB(A)之间,林带以能见度高于15m的乔木和灌木丛为主。
(3)衰减无效降噪区
愈量衰减数值低于0.8dB(A),林带以能见度超过了27m的少量乔木为主。
最终整体林带于40m的衰减幅度范围为10.2~18dB(A),愈量衰减变化幅度为2.4~4.7dB(A)。从中可以明显看出,不同降噪区对于衰减数值的影响。
通过分析得出,林带的密度、宽度、高度、长度以及树叶的面积大小都是影响降噪效果的因素。其中,林带的密度对于噪音的衰减影响最大。由于树木的覆盖面更广,林带所拥有的枝叶更为茂盛,散射的效果也会更大,从而会极大的降低噪音效果。
其次,林带的高度、宽度和长度也是十分重要的影响因素。林带越高越宽,自然会提供更好的散射效果,也加大了树叶对于噪音吸收的可能性。通过实验得出,林带的长度超过60m,宽度超过30m时降噪效果最佳。
至于植物的选择,灌木的降噪效果绝对是最好的。因为灌木相比其他树木种类枝叶更加稠密,噪音的散射效果自然也是最好。不过,如果能在灌木丛中搭配一定数量的乔木,则会产生更好的效果。主要原因是乔木相比灌木更高,对于噪音声波有着更好的扩散和吸收作用,可以说在一定程度上对于灌木起到了辅助的作用。
最后,通过实验数据来看,林带对于高频声波的降噪效果更佳,地面上残留的一些腐败植物更适合吸收中低频声波。
2.3绿化带降噪效果对公路防噪林设计影响
(1)边坡地带和隔离带外的防噪林带部分
一般公路噪声敏感点的防噪音设计分为两个部分,一个是边坡地带,另一个是隔离带外的防噪林带。其中边坡地带防噪林带多数灌木和乔木为主,平台会用部分草皮覆盖,可以为整体道路提供美观的作用[2]。而隔离带外的防噪林带的种植层次分明,可以选择不同种类的植物进行混合种植,这样可以起到相互辅助的作用。防噪林带的减噪效果根据声波频率以及树林密度的不同而产生不同的效果,因此必须将防噪林带种植得十分茂密,用灌木和乔木进行混合搭配,从而加大其原有的覆盖面积,从而能够提供很好的减噪效果。
(2)绿化带的降噪作用及种植参数
通过实验看出,当频率高于2000Hz的时候,声源的波长一般会小于树叶。由此可以看出,树叶有着遮挡视线和高频率声波的作用,而且还能有效地吸收中低频率的波长。因此,在设计道路的时候优先考虑树木混交,尽可能的将树木在道路两侧进行有序排列种植,促使其降噪效果更佳。
(3)林带位置的确定及林带间距
林带的具体位置最好以靠近公路为主,树木之间的距离最好能在6~15m之间,而宽度则最好能大于30m,高度则最好能大于10m。而灌木的整体长度理应大于自身受到保护点的长度,高度则必须大于3m。
(4)绿化树木的株间距
树木的株间距也是影响噪音衰减的因素之一,护林人员需要保证树木需要得到充足的营养以及生存空间,随着时间的增长,树木会逐渐加大自身的覆盖面积,从而使得衰减效果得到加强。此外,相关人员必须对于树木的砍伐进行严格控制,不得肆意乱砍乱伐,砍伐应当分批适量,而且需要及时补种新树。
林带的整体降噪效果与宽度、能见度、高度和长度都有着很深的关系。因此当我们决定使用绿化林带进行降噪的时候,需要结合实际地区的各种因素再进行决定。至于种植方面,则最好是高而稠密的大树,在道路两旁垂直分布,灌木与乔木进行合理搭配,尽可能降低林带的能见度。才能够达到最好的效果。
3.结论
绿化林带虽然在一定程度上对于噪音的衰减起到作用,但是作用还是有限。主要是因为即便树木再茂盛稠密,仍然会存在不少较大的空隙。而且,声波也具有穿透作用,树木枝叶也只能起到衰减的用,不可能完全遮挡抵消。
参考文献:
[1]刘潇忆,牛雅琼,文星星,等.不同绿化带对城市道路噪声削减的影响[J].城市环境与城市生态,2016(6):18-21.
[2]刘畅荣,王志勇,汪婷婷.基于Cadna/A软件的某高层建筑交通噪声预测评价研究[J].中外建筑,2016(9):85-86