生態型聲屏障的降噪效果及趨勢研究

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生態型聲屏障的降噪效果及趨勢研究

文章出處：技術資訊網責任編輯admin 閱讀量：發表時間：2021-03-12 10:15

近20年來，國內逐步出現了為數不多的生態型公路聲屏障，主要建造在長江以南區域，按植物種植位置主要分為2大類：在聲屏障墻體上種植植物；在聲屏障底部路基上種植藤蔓植物，爬至上部墻體形成生態式聲屏障。本文結合實踐對生態型聲屏障的降噪效果進行了實測和調研，旨在研究其存在問題并加以解決。
1 國內生態式公路聲屏障建設現狀
1.1 在聲屏障墻體上種植植物
湖南、廣東和安徽等省份修建該類聲屏障較多，如湖南衡陽至棗木鋪高速采用了弧形生態聲屏障，湖南常吉高速采用了弧形式、雙面式、梯形式生態聲屏障，湖南長湘高速采用了斜板式、箱體式、模塊化、網箱式生態聲屏障，湖南桂武路高速采用了網箱式生態聲屏障；云南思小高速的砌塊型公路聲屏障等等。

1.2 聲屏障底部的藤蔓植物爬至墻體形成生態式聲屏障
貴黃高速上的修建的貴州學院段聲屏障，采用陶粒混凝土砌塊、混凝土槽（槽種填土）砌筑，并在墻體前后種植攀爬植物，形成綠墻的典型。另外渝湛高速公路 (粵境段 ) 采用了加筋土生態聲屏障，植被亦種植于地表。這些“城墻式”生態聲屏障多為輕質材料砌塊磚與攀緣植物的綜合體。

1.3 國外主要生態式聲屏障
美國聲屏障的視覺相容性研究和改進，不是生硬提升聲屏障高度，而是通過改變造型、采取合適的構造和尺寸、聲屏障顏色、綠化等措施。德國生態型聲屏障較多，為砌塊組合和各型構件生物型聲屏障。

混凝土砌塊上種植綠化植物生態型聲屏障在意大利也較多，其聲屏障墻體較厚，多在40cm以上，隔聲量好，景觀上易與環境協調，造價低。澳大利亞土堤+混凝土墻式生態生聲屏障在其公路建設中普遍存在。

2 生態式聲屏障降噪及效果及達標測試
2.1 測試數據
對上述國內代表性生態型聲屏障進行了現場測試和調研，測試方法均按規范執行。
所測試的4段生態式聲屏障照片如下：

2.2結果分析
由表1可以看出：所測試的4道生態式聲屏障和1道土堤，其屏前1m高度1.2m處參照點的LAeq為71.9～77.7dB，屏后1m高度1.2m的LAeq為57.5～65.5 dB，粗算的插入損失為9.9～18.6 dB。這些聲屏障屏體較厚，多在0.4m～1.0m范圍，加筋土型生態聲屏障屏體底部甚至厚至2.0m，頂部最窄處也有1.0m寬。

上述5處路段的車流量為1212～1860標準小客車/小時，車流量均較大，若不采取聲屏障，必然會對周圍環境噪聲較嚴重的噪聲污染。
3生態式聲屏障發展趨勢研究
3.1 發展歷程
國內經歷了聲屏障發展的逐漸優化的過程。上世紀90年代始修聲屏障時，多為彩鋼板式金屬聲屏障，由于國民經濟所限和環保意識的薄弱，鮮有對于視覺不協調和降噪效果的投訴，對生態型公路聲屏障內容的研究不多。
近15年來，南方地區逐漸出現了各種類型的生態型聲屏障，對聲屏障背面、正面或者頂部栽種植被進行綠化，或基礎附近栽種花草或藤蔓植物, 使聲屏障的造型更加柔和，越來越被人們所喜愛。
3.2 生態式聲屏障優缺點
優點：投入低、可資源利用、景觀好、保持生態系統良好循環等，可增加公路陸域內外司乘人員和聲屏障周圍居民的心理和生理舒適度。在倡導“綠色公路、環保公路”的今天, 生態式公路聲屏障既能隔音降噪, 又能與周圍大自然交融，與 “綠色環保”發展方向高度一致。
缺點：現場調研可以看出，生態式公路聲屏障的綠化植物的成活率是令人頭疼的一個問題，其只適用南方多雨地區，北方地區或其他干旱、半干旱地區難以采納。即使在湖南地區，生態型聲屏障的部分墻段也有成片植物枯死的情況，這些聲屏障并無滴灌系統。若加裝滴灌系統，養護成本將大幅提高。另外植物的篩選也是一項長期的課題。再者，充分利用廢舊材料（如廢舊輪胎顆粒）構件修建聲屏障時，輪胎構件的結構骨架或力學構件的設計安裝無成熟經驗，需多加研究實踐，才可形成技術可行、經濟合理、耐久性好的可推廣技術。最后，生態型聲屏障的構件可能無法采用工業化生產，現場施工較為繁瑣。
3.3 特點及發展方向
1）綠化。不僅是將聲屏障融入周圍景觀的最好方法，還能提供附加的噪聲吸收和衰減，調節微環境氣候。適當引入地域文化特色時，使用者的感官舒適度更佳。
2）材料的環保性。其構筑材料在生產、使用、廢棄的整個生命周期內為環境友好型，可再生可循環的材料是生態型聲屏障材料選擇的優先考慮對象。
3）經濟效益好。聲屏障的經濟效益是影響聲屏障建設的直接因素。這與材料的選擇、結構、占地以及養護等都密不可分。造價低、結構穩定、占地少、易維護。即其建設和運營都具有良好的經濟效益，能體現生態型聲屏障的經濟優勢。
4 結論及討論
生態式聲屏障的優化與改進主要為聲屏障結構、構件、材料改進，以及整體造型改進。今后的發展方向為：
景觀好：除了使得聲屏障具有隔聲功能之外，開始重視聲屏障綠化的景觀美化功能，其外觀賞心悅目，可觀賞性強的、與環境協調的聲屏障。
構造簡單：改進聲屏障結構構造，除著力改進其框架結構，使其現場安裝簡單方便，減不必要的鏈接件。
造價低：適合生產線大規模生產，適合工廠用模具預先澆注，保證質量同時，降低成本。
耐久性：改善其材料，減低維護成本，延長使用壽命。
交通降噪行業應緊跟國家大力提倡生態文明建設的步伐，充分利用廢舊、再生材料，促進生態型聲屏障新材料發展的產業化和工程化，從而進一步提升公路基礎設施污染防治的效果，促進公路建設的綠色可持續發展，促進和諧美麗社會建設。

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