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常州市飞龙生活区3号地块噪声污染防治初步方案设计江苏省交通科学研究院2011年8月11项目背景随着城市规模的急剧膨胀和城市建设的不断发展，城市环境噪声已经成为城市主要环境污染的因素之一。根据国家公布的数据表明，近年来城市区域声环境约有49%属中度污染、30%属轻度污染、仅10%的质量较好。而交通噪声是现代大城市最主要的噪声源，加强城市交通噪声污染的防治工作是十分必要的。常州飞龙生活区3号地块位于新北区，南临沪宁城际高铁，高速铁路运行速度高，行车密度大，交通噪声较高，对该小区声环境质量影响极大。为切实保护小区的声环境质量，我们对敏感目标提出可行的噪声治理方案。22设计范围、内容本项目为针对飞龙生活区3号地块噪声污染防治初步方案设计，根据现状环境噪声超标情况提出交通噪声污染综合治理方案。主要设计内容为噪声污染防治措施，声屏障工程外观、材质、长度、高度等设计。3保护目标基本情况本项目位于常州市新北区，最近居民楼位于沪宁城际高铁隔离护栏北侧46.6米。高速铁路运行速度高，行车密度大，其交通噪声成为该小区最主要的噪声污染源。平面位置关系示意图我院组织专人对项目现场进行了勘踏和测量，并收集相关基础资料，对建筑布局及周边环境和噪声情况有了感性认识；但限于现场条件（高铁已全封闭运营），未能对现场各结构的细部尺寸和各铁路配套设施进行详细测绘调查。3.1噪声源本项目周围噪声源主要为小区南侧约46m处的沪宁城际高速铁路。沪宁高速铁路具有车流密度大、列车运行速度高的特点，最高运营时速达300km。其噪声主要有轮轨噪声、车辆设备噪声、运行车体噪声等。总体而言，列车的运行速度越快，其噪声的等效频率越高：普通铁路（时速小于100km）列车运行噪声等效频率为400~500Hz，高速铁路为1000~2000Hz。由于本项目高铁段落临近常州站，大部分列车运行速度较低，故3设计计算频率按500Hz考虑。3.2受声点飞龙生活区3号地块设计规划总用地约为10.25公顷，分为高层住宅区和商业区，总户数为1712户，场地标高为5.7m（青岛高程），南侧围墙距离高铁隔离护栏43.6m。临近高铁侧为3栋1+20F（总高65.2m）的高层住宅，距离南侧围墙3m。房屋建筑设计，该排住宅均采用双层节能隔声门窗（隔声效果符合相关规范），并沿铁路结合景观绿化开挖一条隔离减震沟。3.3噪音现状由于本项目尚未建成，未获得噪声环境监测数据。参照该小区西侧、噪声环境相似度极高的天山花园小区环境噪声监控数据。监测按GB3096-2008《声环境质量标准》执行，汇总结果如下表：现场环境噪声监测结果汇总表测点昼间夜间实测标准/达标差实测标准/达标差1*：25#、26#南边界73.7～74.170/3.7～4.164.6～65.255/9.6～10.22*：26#乙-0803窗外71.9～72.370/1.9～2.362.8～63.455/7.8～8.43*：26#乙-0803卧室开窗64.1～64.460/4.1～4.456.1～57.645/11.1～12.64*：26#乙-1603窗外71.6～72.070/1.6～2.064.0～64.155/9.0～9.15*：26#乙-1603卧室开窗64.0～64.860/4.0～4.864.0～64.845/12.4～13.06*：25#乙-0803窗外72.4～72.870/2.4～2.843.8～64.055/12.8～12.97*：25#乙-0803卧室开窗65.1～65.260/5.1～5.257.8～57.945/12.8～12.98*：25#乙-1803窗外70.8～72.170/0.8～2.163.8～64.355/8.8～9.39*：25#乙-1803卧室开窗63.4～64.760/3.4～4.758.0～58.245/13.0～13.2窗外测点：离窗1.0m；室内测点：离窗1.5m。上表达标差值按《声环境质量标准》1类声环境功能区评定；按GB3096-2008《声环境质量标准》摘选内容：2类声环境功能区：指以商业金融、集市贸易为主要功能，或者居住、商业、工业混杂，需要维护住宅安静的区域。4类声环境功能区：指交通干线两侧一定距离之内，需要防止交通噪声对周围环境产生严重影响的区域，包括4a类和4b声环境功能区类别昼间夜间0类50401类55452类60503类65554类4a类70554b类70604类两种类型。4a类为高速公路、一级公路、二级公路、城市快速路、城市主干路、城市次干路、城市轨道交通（地面段）、内河航道两侧区域；4b类为铁路干线两侧区域。室内环境噪音无国家标准，建议参考2类声环境，而区域环境可按4b类评定；新评定结果为：测点昼间夜间实测标准/达标差实测标准/达标差1*：25#、26#南边界73.7～74.170/3.7～4.164.6～65.260/4.6～5.22*：26#乙-0803窗外71.9～72.370/1.9～2.362.8～63.460/2.8～3.43*：26#乙-0803卧室开窗64.1～64.460/4.1～4.456.1～57.650/6.1～7.64*：26#乙-1603窗外71.6～72.070/1.6～2.064.0～64.160/4.0～4.15*：26#乙-1603卧室开窗64.0～64.860/4.0～4.864.0～64.850/7.4～8.06*：25#乙-0803窗外72.4～72.870/2.4～2.843.8～64.060/7.8～7.97*：25#乙-0803卧室开窗65.1～65.260/5.1～5.257.8～57.950/7.8～7.98*：25#乙-1803窗外70.8～72.170/0.8～2.163.8～64.360/3.8～4.39*：25#乙-1803卧室开窗63.4～64.760/3.4～4.758.0～58.250/8.0～8.2最大室内超标8.2dB(A)。4噪声防治措施设计4.1噪声防治的必要性根据《声环境质量标准》（GB3096-2008），天山花园小区为1类声环境功能区，环境噪声限值值分别为昼间55ddB(A)，夜间45dB(A)。本案距离高铁轨道最近的高层住宅，与天山花园小区最靠近高铁的住宅距离相差无几。根据常州市环境监测中心站2010年7月底对天山花园噪声监测的报告：小区范围最靠近高铁的户外噪声为白天74dB（A）、夜晚65dB（A），室内开窗情况下白天65dB（A）、夜晚58dB（A），均不能满足规范要求。且由于高铁车速快、车次多，瞬时噪音达85dB以上，严重影响了居民的正常生活。小区围墙和高铁隔离护栏之间的绿化带带宽较窄，且其地面高程低于轨道面约2.5m，基本无隔音功能，其降噪效果并不明显，尤其对3层以上的住户无降噪功能。54.2设计依据1、《声环境质量标准》（GB3096-2008）2、《声屏障声学设计和测量规范》（HJ/T90-2004）3、《城市区域环境噪声测量方法》（GB/T14623-93）4、《对声屏障的附加技术条例》（ZTV-Lsw88）5、《钢结构设计规范》（GB50017-2003）6、《公路桥梁钢结构防腐涂装技术条件》（JT/T722-2008）7、《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）4.3治理措施声屏障是一种设置在噪声源和受声点之间的防噪声设施，对交通噪声等移动性的声源能够起到有效的防治作用，是目前治理环境噪声的主要方法。轨道沿线的土堤、路堑、隔声墙或建筑物以及任何障碍物都可以视为声屏障。设置了声屏障以后，声波可通过以下几种途径传播：越过声屏障顶部和端部的衍射（绕射）、声屏障的透射和声屏障及车体的反射等。其中，声屏障及车体的反射，最终依然是通过声屏障顶部和端部的衍射达到受声点的。根据材料的不同，分为隔声式和吸声式声屏障。隔声式有混凝土、砖、金属、木质结构以及植被覆盖的声屏障。吸声式一般在隔声材料外侧由空气层或纤维层外覆盖金属板构成。吸声式的降噪对直立式可提高1~2dB(A)，对折角式可提高1.5~4.5dB(A)。因此，声屏障的合理布局、优化高度、选择适用的声屏障材料是解决噪声问题的关键。6在有效降噪的基础上，还应考虑声屏障的安全性、耐候性、维护性、美学性和经济性。声屏障的结构设计和安装同样至关重要。4.4设计方案声屏障布置于路基边坡外侧，高12m由于沪宁城际高铁已运营了一年多，列车车次密集，在路肩处设置声屏障对高铁的正常运营影响较大。小区南侧围墙和高铁隔离护栏之间的绿化用地现为农用地，该区域内规划有一条110KV高压线和10m宽小河，声屏障在该区域内已无足够空间设置，且须新征用地。综上，本方案考虑设置在高铁路基与边沟之间，施工期间对高铁正常运行影响较小，并能使声屏障的降噪功能发挥较大的作用。由于声屏障设置距离轨道较远（约7m），声屏障设计高度较高，主要须考虑的荷载为结构自重、风荷载、温度和湿度变化的影响。1、声屏障高度设计声屏障插入后最大噪声源为城际铁路上行线（南京方向）的轮轨噪声。由于声屏障的平面布置远离主要噪声源，而建筑距铁路的距离近且高度较高，按理论计算，全声影处理时需要的声屏障高度达14.6米以上，结构设计难度较大；经多次推算，采用12m高吸声式折角型声屏障效果较好。其中，下部4m为混凝土结构，6m高的直立段和2m7高的折角段。根据声屏障的材料力学性能、工程实例和相关计算，，在设置三角形支撑的情况下，该高度基本达到现有成熟型号的声屏障的高度极限，横向稳定性基本能满足设计要求。2、声屏障基座设计总高度12米的声屏障经变形处理是可实施的；常规的单排布置支架无法满足巨大风荷载的要求，我们考虑混凝土框架基座加钢立柱的结构型式。为方便施工，混凝土框架基座采用扩大型基础+6mx6m砼框架+砼斜梁，下框架用砖砌筑铁路侧隔声墙和纵向剪力墙以实现下部隔声和提高结构刚度；中部砼斜梁用于支撑钢立柱，提高结构的稳定性和降低对钢立柱的截面要求，控制造价；上部为H型钢结构，避免声屏障显得臃肿。8降噪性能测算图本测算结果只计算声屏障插入后的理论降噪量，预期的敏感点噪声量级仅供参考。尽管设置了12m高的声屏障，18F的室内噪声仍超标0.4dB(A)，但监测标准为窗户全开启，当关闭一半时，有1.5dB(A)的附加插入损耗。故按本方案，可达到较为理想的降噪效果。4.5声学材料选择本项目由于对侧无噪声敏感点，建议采用隔声为主的型式；主要隔声材料为夹胶安全玻璃，可给小区住户提供宽阔的视野，减少压抑感。横向分布梁采用结构和吸声复合的型式，既满足结构要求，同时兼具吸声功能，即对C型钢梁进行填充吸声棉处理，用穿孔铝合金面板封闭。混凝土框架下部面向铁路一侧用混凝土吸声板贴面，即美观又吸声，提高墙体隔声量。H钢斜撑与H钢立柱交接的区域，采用铝合金吸声板。9其他部位均为铝框夹胶安全玻璃隔声板。附图顶端加悬挑透明屏即与本工程类似。4.6扩展应用作为一特殊体型的声屏障工程，而且朝向合适，尚可利用铝框夹胶安全玻璃隔声板进行太阳能电池的安装，为本项目提供更多的靓点。目录1项目背景.......................................................................................................................................................12设计范围、内容............................................................................................................................................23保护目标基本情况..................................................................................................................................