城市快速交通噪声治理的现状与发展探讨
摘要:全国主要的大中型城市都选择了公路快速交通和轨道交通的方式缓解城市日益严重的交通压力,通常选择隔声屏障或者隔声窗来降低交通噪声的影响,但这些措施不能从根本上解决高层建筑受到交通噪声干扰的问题。封闭式快速交通是发展趋势。
⒈ 隔声屏障正经历一个高速发展阶段
随着城市的不断发展,人口和车辆增多,城市交通拥堵问题日益突出。全国主要的大中型城市都选择了快速交通缓解城市交通压力,主要的形式有公路快速交通和轨道交通。城市高架桥和封闭式快速地面通道组成了公路快速交通网络;轨道交通发展迅速,且地面高架形式的轨道交通线路也越来越多。城市快速公路和轨道交通在很大程度上缓解了交通压力,提高了市民的雏形效率,为城市的发展做出了重要贡献。
同时,快速交通也带来了日益突出的交通噪声问题。城市内大多数快速公路交通形式为高架桥,露出地面的轨道交通也大多数是高架桥。这些高架桥穿行于城市越来越多的高楼之间,对沿途的建筑带来严重的噪声干扰。为解决快速交通噪声问题,各城市都积极采取了相应的解决措施,目前采用最多的是隔声屏障。
以上海市为例,上海市拥有全国数量最多的不同种类和材质的隔声屏障,遍布于高架桥、轻轨高架桥和地面快速路,并且每年仍然在不断安装大量的隔声屏障。全国各大城市也都在快速交通道路两侧不同程度的安装了隔声屏障。随着中西部城市的发展,高架桥的大量兴建,隔声屏障的使用量还在不断攀升。可以说,我国的隔声屏障正在经历一个高速发展的阶段。
⒉ 隔声窗难以大面积的推广
虽然隔声屏障被大量应用于解决交通噪声,但隔声屏障并不是解决交通噪声的唯一途径。作为我国最早着手解决骄傲同噪声问题的城市之一,广州采取了隔声屏障和隔声窗结合的方式解决交通噪声问题。
众所周知,解决噪声问题,首先从声源考虑,声源不能解决,考虑传声途径(隔声屏障就是从传声途径解决噪声问题的方法之一),传声途径不能解决,考虑受声点(隔声窗为受声点噪声治理方式之一)。广州内环高架沿线出于桥梁结构和经济性考虑,对部分路段安装了隔声屏障,部分路段则采用了为沿线居民安装隔声窗的方式解决内环线高架桥的交通噪声。
隔声窗的好处显而易见,安装简单,隔声效果好,居民可以不开窗而保证室内空气的循环更新。但不能开窗同时也一直是隔声窗最大的弱点,尤其是春秋季节,居民一般开窗睡觉的习惯。另外,由于现代城市的建筑越来越高,高架桥所影响的楼层较多,因此在高架桥沿线需要安装大量的隔声窗,其代价和施工时间有可能远大于隔声屏障。由于这些原因,隔声窗难以大面积推广。
⒊ 当前城市隔声屏障的实际降噪效果并不理想
隔声屏障已经被纳入城市快速交通建设的一项重要工作内容,快速交通的设计阶段一般都已经将隔声屏障纳入总体的建筑设计,并采用了多种结构形式和多种材料。而实际上,大多数隔声屏障的实际降噪效果非常有限,甚至是几乎没有效果。以上海南北高架和延安高架为例,声屏障的高度都在3米以内,其声影区所能保护的楼层也就是桥面以上的1.5-2层的高度,超过这个高度的楼层,声屏障完全没有作用。即使在受声屏障的声影区保护的楼层,隔声屏障的实际插入损失一般只有5-10dB。相对于高架桥沿线70-80dB的交通噪声来说,降噪效果并不理想。
由于桥面和邻近建筑的反射,高架桥桥面以上3-6层的位置,成为受交通噪声影响最为严重的地方,而这些楼层基本都在现有隔声屏障的保护范围之外。
部分隔声屏障由于建设期较早,在选材上存在缺陷,部分隔声屏障材料自身的隔声量不足12dB,完全不满足隔声屏障材料的要求。如上海某高架路段采用中空的阳光板作为声屏障的主要隔声材料,中空阳光板的隔声量不足12dB,而声屏障的设计插入损失为10dB,材料隔声量不能满足要求。
⒋ 国内部分城市隔声屏障偷盗现象严重
国内目前所采用的隔声屏障大多数为金属复合结构,隔声屏障的高度较低,安装盒固定的方式过于简单,一些不法分子仅利用简单工具就可以偷盗隔声屏障材料牟利。国内大多数城市的隔声屏障都出现过不同程度的被盗拆现象,其中沪杭高速公路沿线的隔声屏障盗拆现象严重。
这就要求我们噪声控制工作者在隔声屏障的结构设计和选材上,都需要充分考虑防盗效果。目前已经有部分隔声屏障的生产厂家推出了几种形式的防盗拆声屏障,并已经在工程实践中得到了应用。
⒌ 城市快速交通噪声治理发展方向的思考
近年来,国内各大城市都大力发展快速交通,快速交通的里程逐年增加,需要解决的交通噪声问题也越来越多。以上海市为例,2005年至2012年间,上海将新建10条城市快速轨道交通线路,新建线路总长389公里,其中地面高架部分约130公里,大部分需要安装隔声屏障,到2010年世博会之前,上海市内公路高架桥和环线快速路将新增声屏障月、约80公里。
这些数字让我们有很强的紧迫感。面对国内快速交通隔声屏障的现状,低水平,甚至是无效果的隔声屏障重复建设,是对国家资源和财力的严重浪费。我们需要重新思考城市快速交通噪声的解决方式。
⑴封闭式或半封闭式快速交通应为快速交通发展的趋势
封闭式或半封闭式交通可以很好的解决交通噪声对沿线的干扰问题。这里所说的封闭式或半封闭式快速交通不是指开凿通道,而是在高架桥上设置全封闭或半封闭式的隔声屏障。目前,全封闭(半封闭)形式的隔声屏障在国内已经有初步的应用,如北京、南京、上海、深圳几个城市,都实施了试点工程,但由于设置长度短、结构设计等原因,总体效果并没有完全体现出全封闭(半封闭)式隔声屏障的优越性。
全封闭(半封闭)隔声屏障的隔声效果远高于现有的普通声屏障,最重要的是可以有效解决高层建筑受噪声干扰的问题。全封闭(半封闭)隔声屏障的大量应用,将使城市交通噪声有很大程度的降低,能从根本上改善城市的居住和工作环境,且不易被盗拆。
全封闭(半封闭)隔声屏障的应用会带来许多新的问题。由于全封闭(半封闭)隔声屏障自身重量较大,在设计高架桥的时候需要考虑桥梁对全封闭(半封闭)隔声屏障自重和气候载荷的承受能力;还会有采光、通风、景观、消防和维护方面的问题。这是一个全新的由封闭式隔声屏障带来的综合领域,如何在隔声、通风、采光、景观、消防等因素中寻找最佳性价比结合点,是所有噪声控制工作者应该思考和探讨的问题。
目前国内已经有部分学术单位和噪声控制公司已经展开了这方面的研究。
⑵低噪声路面的应用
低噪声路面的研究已经取得了不少成果,并在工程实践中得到了应用。主要体现在公路的低噪声沥青路面,和轨道减震技术的提高,低噪声路面的应用使交通噪声的总体影响水平有所降低,这在轨道交通上体现尤其明显。由于大量采用轨道减震技术和无缝轨道技术,城市轨道交通的噪声已经有所降低。公路高架桥采用了低噪声沥青路面后,噪声降低的效果并没有轨道交通明显,其原因可以归结为公路交通车流量的不确定性和车辆形式的多样性。
低噪声路面的技术仍然有提高的空间,国内多所院校和科研机构对此有着长期的研究和探索,新的研究成果将会进一步降低轮胎摩擦和轮轨噪声。
⑶降噪结构应与城市建筑风格相结合
城市的景观已经成为各城市建设的重点,大多数的建筑设计都充分考虑了与城市建筑风格和城市文化的和谐融合。从国内已经安装隔声屏障的城市来看,大多数城市并没有将隔声屏障的景观效果列为重点考虑,甚至部分城市的隔声屏障阻碍甚至严重影响了城市的景观。
在将隔声屏障与城市景观结合这方面,目前国内有苏州和乌鲁木齐两个城市做的比较好,隔声屏障在设计阶段已经充分进行了景观效果的论证,并且根据沿线不同城市的建筑风格,设计不同结构形式的隔声屏障。
将降噪结构与城市建筑风格相将结合,这应当成为城市快速交通噪声治理的趋势。
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