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2003年 第十二期


交通躁声污染可以防治

文/中国科学院声学研究所  焦风

    城市环境噪声的主要来源为:交通噪声(包括汽车、飞机、火车等),工业噪声、生活噪声、施工噪声等,其中道路交通噪声是其主要污染源,而汽车噪声为最大!




    近些年随着城市建设的迅速发展,越来越多的高速道路系统在大城市和城郊结合部快速延伸和扩展,其形式有快速公路、高架道路、地铁、轻轨道路等等,而且,城市交通正在向高等级、高速度、高架立体等现代化方向发展。道路发展带来机动车数量急剧增加,使城市道路交通噪声污染日益严重。道路交通噪声具有强度大、影响范围广的特点,已逐渐成为城市环境噪声的主要污染源,也成为环境噪声控制的难点。

    城市道路交通噪声祸害不浅

    躁声会对神经系统和血管系统造成危害。众所闻知,血管病是目前死亡率最高的疾病之一,而噪声又是引发和加重心血管病的重要因素,尤其对年老体弱者更是如此。噪声能损害儿童的大脑,长期处在噪声环境中的儿童,其智力发育要比在安静环境中的儿童低大约 20%;对妇女来说,噪声会对排卵机能有不良影啊,还可能使胎儿产生畸型发育。
    躁声影响人们的正常生活和休息。居住在交通干道两侧的居民随时受到交通噪声的困扰,调查资料表明:长期生活在震动和噪声环境中可使人烦躁,恶心,头痛和失眠,其中70分贝的噪声可使50%的人睡眠受到影响,突发性的60分贝噪声也可使人从睡梦中惊醒。
    引发交通事故。汽车噪声对车内环境也是有害的。枯燥无味又强烈的噪声会引起驾驶员及乘客心情烦躁,注意力分散,心绪不安,头昏脑胀;甚至会像催眠曲一样使人疲劳困倦、打盹。研究资料表明:高震动和高噪声易使司机疲劳,思维紊乱和注意力分散,从而引发各种交通事故。

    我国处于交通噪声的重重包围中

    所谓噪声一般指对人们的正常生活、工作和健康有影响的声音。根据《公路建设项目环境影响评价规范》规定:公路两侧200平米范围内的居民点属于一般评价对象,执行GB3096—93《城市区域环境噪声标准》4类标准,即昼间70分贝,夜间55分贝。
    据中国环境年鉴,2000年统计了40个重点城市道路交通流量,白天平均每小时流量超过2000辆的城市有18个,其中超过3000辆车的有3个城市。大部分城市监测道路车流量呈现上升趋势。根据经验,道路车流量增加一倍,交通噪声值增加3分贝。一般情况下,即使严格执行禁鸣,车流量达到一定水平后也可能会出现交通噪声超过国家70 分贝标准现象。从全国城市道路交通噪声调查结果分析,目前全国有16%的居民住在道路两边,受影响的人群约3400万人;其中80%的人群,约2700万人,白天在平均噪声级超过70分贝,夜间超过55分贝的高噪声干扰下生活。
    近些年来,我国城市对道路交通噪声采取了有效控制,特别是1985年以后,很多城市对机动车辆鸣笛采取了限制,更换低噪声喇叭,禁鸣,适当拓宽道路,快慢道分隔,淘汰旧车等措施,使道路交通噪声有了显著下降。但从1993年以后,我国所有城市的噪声级都有了明显回升趋势。因为近些年来,车辆增加很快,而道路建设还不能同步增长,交通噪声控制技术尚未取得突破性的进展,机动车辆噪声仍处于高水平。
    我国重点城市大部分处于建设高峰阶段,地下轨道交通刚刚起步,机动车中公交车、大型货车占相当比例,且车辆总体装备水平较低,噪声污染十分严重,目前尚无有效控制办法。鉴于我国城市用地紧张,为减缓交通拥挤起见,各主要大城市在发展地铁同时,更多地发展地面上的高架道路及轻轨铁路以节省投资。这样做缓解了市区内道路拥堵的紧张状况,但出现了一些新问题:部分路段交通仍然拥挤,特别是一些新建的跨线立交桥下车辆阻塞严重;一些立交桥和高架路两侧高层建筑上的居民对交通噪声污染反映强烈,临街交通噪声污染已成为市区环境中的“热点”之一。我国目前城市道路交通噪声在白天几乎全是超标的,一般超标5dB(A)左右,交通噪声污染十分严重,已经到了非治理不可的地步。

    交通噪声污染祸起何方? 

    根据来源的不同,城市道路交通噪声主要分为:动力性噪声、非动力性噪声和轮胎路面噪声三方面。
    动力系统的噪声主要指机动车辆与车速、发动机转速有关的进、排气噪声、发动机表面辐射噪声、传动系统噪声、车体震动噪声等。非动力系统噪声包括鸣笛、刹车等噪声。
    调查资料表明:我国城市的环境噪声主要来自交通噪声,而交通噪声又主要(70%左右)来自汽车噪声。汽车鸣笛是交通噪声的主要来源,城市公交大客车和大货车的行驶噪声是仅次于鸣笛噪声的第二大交通噪声源。城市机动车辆剧增,交通拥挤,是这两类噪声的主要原因。
    轮胎与路面相互作用产生的噪声也是道路交通的噪声源之一。当汽车时速大于45~55公里时,轮胎噪声就成为小客车与轻型载重车噪声频谱的主要成分。研究表明,轮胎与路面洞穴的充气作用是当轮胎上的花纹与路面接触时,花纹中的空气被挤出来,形成了局部不稳定的空气体积流,当轮胎通过或压挤路面的洞穴时,空气便从洞穴中挤出。最后当轮胎离开接触面时,空气又迅速地填充到这些洞穴中,这样的空气体积流的再次爆炸从而向外辐射噪声。

    为治交通噪声开药单

    交通噪声的治理和控制是一个复杂的问题,涉及到城市土地利用、路网建设、城市交通需求控制、道路设计等多层次、多方面的问题,因此必须综合防治、多管齐下。
    首先,城市应该合理布局规划。在城市建设规划时,应该考虑环境噪声问题,用科学合理的布局避免噪声干扰。特别应重视对噪声敏感区如学校、医院和住宅等的影响。
    合理使用土地和划分区域是减少交通噪声干扰的有效方法。选择建筑物场所和位置时,应根据不同使用目的和建筑物的噪声标准,决定建立学校、医院、住宅区和工厂区的合适地址;同时应该充分重视公路项目环境影响报告中公路建设期间和运营后一定时间内对沿线地区的影响结论。在公路规划和建筑规划时,公路应尽可能远离噪声敏感区域,居住建筑也应远离公路一定距离。对现有公路既应考虑目前交通噪声现状和对广大居民工作、学习的影响,又要考虑未来公路交通发展对沿线居民生活、学习质量的影响,真正做到预防为主。同时,还应该加强交通工程学的研究工作,根据道路的统计结果对车辆运行进行合理安排。增加交通信号,减少汽车起动次数,从而减少汽车的加速行驶噪声。
    规划管理的一个重要举措就是要重视城市道路交通噪声预测方法的分析研究。这包括:加强对道路包括高速公路等的环境影响评价,加强公路交通噪声的传播规律和预测公路交通嗓声的方法研究;根据车流量、车种比例、平均行驶速度、街道布局、楼房布局、阳台等等进行城市交通噪声预测,这样,就可估算现在和未来公路交通沿线居民的环境干扰,把噪声控制规划和工程措施,落实在建设项目的环境保护工程设计中,以便减少后患。
    其次,制定更严格的汽车噪声控制标准法规,以及交通噪声监控系统,加强交通建设与管理,加快降低城市交通噪声的步伐。
    第一,促进开发低噪声车辆。控制公路交通噪声最直接的措施是控制车辆本身的噪声。为了设计低噪声车辆,除采用高效率的排气消声器外,最重要的措施是附加发动机隔声器来降低发动机噪声,同时在齿轮箱、传动轴、冷却风扇、轮胎噪声机理的基础上进行控制。要改进和提高汽车的降噪性能,尽量装备和普及带有隔声罩的发动机和阻抗复合式高效排气消声器来降低汽车行驶噪声;用车灯闪烁信号或用低频优雅音乐来代替喇叭鸣号,可大大减少或杜绝汽车鸣笛所造成的噪声污染。
    为了促进汽车工业的发展和对低噪声车辆研究的重视,应该根据我国汽车工业的现状和经济发展水平,重新制定更加严格的机动车辆噪声标准,从而使车辆的设计和制造水平得以大幅度提高,使更多工程技术人员从事汽车噪声控制的研究。
    第二,促进低噪声路面的发展。降低轮胎路面噪声的方法有改进轮胎结构、改进路面材料结构两种。但是改进轮胎结构降噪有限,而且研究费用很高,因此,后一种方法即改进路面材料结构成为降低轮胎/路面噪声的主要研究方向。
    公路交通噪声与车辆类型、车速、路面材料、路面性质、轮胎等多种因素有关,探讨车辆行驶噪声与路面材料、结构构造、粗糙度的关系,无疑对提高我国公路建设的路面技术和降低交通噪声有着重要价值。从国外经验来看,铺筑低噪声沥青路面是一种有效的方法。低噪声沥青路面又称多孔性沥青路面,其特点是通过不同的沥青配方获得较高的空隙率,能产生良好的吸声效果。
    第三,隔声屏障和隔声窗是防治交通噪声的重要措施。在声源与接收点之间,插入一个有足够面密度的密实材料的板或墙,在屏障的后面形成一个声影区,从而使噪声降低。声波传播过程中遇到屏障时,一部分被反射,一部分被吸收,还有一部分被透射和绕射。声屏障通常由一层密实材料制成,其目的是要保证透射声比绕射声低得多。
    道路(包括高速公路),铁路建设最理想是远离居民、文教区,但由于城市用地是很昂贵的,道路或铁路通过居民地段,使用声屏障是可取的措施。合理设计声屏障位置和高度、长度,可以使噪声衰减7-24分贝。种植绿化带的隔音方式,从心理效应上更感觉安静,因而绿化降噪也是有效措施之一,同时还兼顾了道路绿化的使用功能、景观效果等。合理选择应用减噪效果好、景观好的园林植物,并采用合理的绿化种植结构,不但能起到降噪效果,还能美化环境。
    虽然声屏障的降噪效果明显且易于修建,但声屏障的使用也是有局限的,因为声屏障要起作用必须有足够高和长来挡住道路声源,声屏障对山坡上的居民或距公路较近且明显高于声屏障的受声点是难以起作用的。当受声点分布太散时,修建声屏障会明显增大投资而作用并不明显。
    由于历史和城市拥挤等原因,有时进行合理的道路布局比较困难,安装隔声窗是一种行之有效的控制方法。通常所说的隔声窗,包括开启式与固定式两大类,又可细分为通风开启式、通风固定式及常规开启式和常规固定式等。隔声窗与普通窗的最大区别在于它必须有一定的隔声量,即最低级别隔声窗的隔声量也要保证在25分贝以上,一般隔声窗的隔声量要求在30~35分贝为宜,普通民用窗的隔声量约为15~20分贝。可根据不同的使用环境及使用条件选用不同的材质,有钢结构、木质结构、钢塑结构和铝合金结构等几种。
    最后,发展公共交通是上策。从发达国家多年的发展状况来看,积极完善和大力发展公共交通是上策;从能源、环保交通等方面综合考虑,发展公共交通运输,也是改善城市交通,降低城市交通噪声的重要措施。■


    《绿色家园》 (2003年 第十二期)


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