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基于Cadna/A的蓝色港湾小区改造声环境预测分析

更新时间:2009-03-28

引言:

如今,在我国推进城市化的过程中,城市发展所带来的噪声问题备受关注。人们大量使用各种机械设备,促进社会繁荣发展的同时,也不可避免地产生了噪声污染。在越来越严峻的噪声问题之下,我国也将噪声污染治理纳入城市规划、建设和综合治理体系中。但是目前我国对噪声的表达更多是体现在平面分布上,以运用kriging插值法得到噪声分布图居多。但因此方法只能评价已有道路,且需要大量时间绘制成图,效率不高。而借助模型则能在更多的维度上对设计方案进行噪声预测与评估,提高效率的同时,也节约成本。

将200~300 mg的淀粉样品置于一个直径为4 mm的旋转圆筒中。扫描次数为3000,循环间隔时间为2 s。利用Tan[9]等人的方法对所得到的光谱扣除无定型,得到有序结构部分的光谱,最后对螺旋含量进行计算。

在小型冷、热源系统以及风冷热泵机组系统中,其补水方式可以采用自动补水阀取代补水泵及补水定压机组等设备。自动补水阀由平衡阀座的减压阀、进水过滤器、截止阀及止回阀组成,安装在系统的补水管上(一般在循环水泵吸入口前),自动将系统压力维持在设定值,并且保证系统压力低于设定值或者缺水时水不会倒流。

而Cadna/A则是众多依托模型,预测、评价、设计和工程控制环境噪声的影响的软件中的一种,为城市规划、建筑设计、环境设计等领域广泛认可和使用。如孙秀敏等利用模拟软件对居住区交通噪声污染影响分析及防治对策的研究;俞晓牮等基于Canda/A对沙坡尾社区改造进行声环境预测研究。

本文以长春市为例,选择蓝色港湾社区设计项目作为研究对象,实地获取小区周围道路宽度、车流量、车辆限速、小区建筑高度等信息,利用Cadna/A建立社区的三维噪声预测模型,研究设计方案对噪声分布的影响,为小区设计提供噪声预测和评估依据。

1 研究方法

1.1 Cadna/A简介

Cadna/A这款模拟软件系统依托国际标准化组织所颁布的ISO9613.2-1996《户外声传播的计算方法》,依托windows操作平台进行噪声模拟和分析的软件。该软件考虑了噪声的吸收、反射、散射、衰减等问题,其计算精度得到德国环保局认可,并通过我国环保总局环境工程评估中心评审认证。同时在公路、铁路、桥梁、住宅区域以及工业设施等场所均可使用,用途十分广泛。

(2)明确“充分的保护和安全”确定标准或解释的方式。可以在协定正文条款中单列条款,或者以注释或附件或议定书方式予以规定。其中,单独条款方式可以采取中国-乌兹别克斯坦2011投资协定模式;注释方式可以借鉴印度2015年BIT示范文本模式和参考中国-加拿大2012年BIT中的注释方式;附件方式可以参考并扩展中国-加拿大2012年BIT的附件形式;议定书方式可以参考中国一些BITs的做法。

在我国的噪声影响评价中,Cadna/A软件在建筑设计、城市规划、环境规划等领域被广泛认可,其中郑庆峰等以上海市为例,运用Cadna/A软件得出噪声在垂直方向上的分布情况;苏琰等将该软件用于居住小区环境噪声预测方面,验证了Cadna/A软件在居住空间噪声模拟方面的可行性,同时其他针对典型居住区等相关研究,将环境噪声实测数据与Cadna/A软件模拟数据进行了对比,分析了该软件在居住区空间中应用的可靠性;结果表明Cadna/A软件可信可靠,并存在一定优势;王红卫等根据预测评价已成为交通噪声评价发展方向的趋势,针对当前实测方法的不足,将Cadna/A应用于交通噪声预测评价方面,认为根据我国当前国情,该软件能够从城市规划评价、建筑设计评价以及环境评价等方面提供辅助与支持。由此可见Cadna/A软件在居住区公共空间环境噪声预测方面应用具有可行性。

例如,在教学“租车”这课时,有一道题:有38位同学乘车去郊游,大巴限乘15人,每辆租金180元;面包车限乘8人,每辆租金120元。怎样租车更合算呢?有的学生说:租3辆大巴。有的学生说:不好,租5辆面包车吧。师:为什么不好呢?生:租3辆大巴浪费7个位置,租5辆面包车才浪费2个位置。师:还有更合算的租车方法吗?通过合作讨论,学生最后得出了结论,并在合作学习中提高彼此的合作能力。

  

图1 改造前格点分布

  

图2 改造后格点分布

和其他国内已有的噪声图技术软件相比,Cadna/A在以下几个方面有着更加显著的优势:(1)表现形式多样,既可以用音频声压级表示,又可以借助多种声音计权方式;(2)对测试点的数量不加限制,数据量的加大,也提高了噪声模拟的精确性;(3)支持的声源类型丰富,包括对点声源、线声源和面声源独立模拟,或者复合作用条件下的声环境模拟;(4)支持的地形条件多样,所有空间形式的建筑群体或者绿化都可以直接考虑为声屏障,降低了复杂地形的模拟门槛。(5)支持多种方式进行数据的输入与输出,可以实现功能之间的转换。这些方面在软件使用过程中参数设置、声源界定直至结果表达这几个方面都可以具体体现出来。

  

图3 改造前等声级色块图

  

图4 改造后等声级色块图

  

图5 改造前三维色块图

  

图6 改造后三维色块图

1.2 研究区域的选择

本文选择长春市蓝色港湾小区为研究区域,位于二道区惠工路与远大大街交会处。小区周边游伪满皇宫等景区,万科蓝山、御景名都等高档小区,红星国际、中东瑞家家居等广场,长春市第一外国语中学等人口密集场所,对开展大空间的噪声分布具有很大的实用价值。与此同时,小区东侧紧邻城市主干道东部快速路,南侧更是有货物运输铁路穿过,往来车辆密集,噪声较大,且来源丰富,具有较强的代表性。

1.3 软件参数的选取与设定

结合Cadna/A软件的计算方法,应考虑的主要参数有道路宽度、车辆限速、车流量和建筑物高度等。因本研究主要借助于该软件对蓝色港湾小区改造前后噪声进行对比预测,故采用控制变量法。其中变量如下:(1)小区内住宅楼的摆放;(2)小区级道路的设计;(3)底层商业的布置;定量如下:(1)小区周边道路宽度(经过实地测量,东丰路宽9m、广德街宽12m、滨河路宽16m,惠工路宽25m);(2)道路声压级(暂定小区周边四条道路早、中、晚三个时间点声压级均为70db);(3)车辆限速(根据长春市交通网,东丰路限速50km/h,广德街限速50km/h,滨河路限速60km/h,惠工路限速80km/h)(4)建筑物高度(根据天汇房地产有限公司官网,小区内高层高度统一为52m,多层17.8m)。同时为了提高测量的精确度,在Cadna/A软件中将测量间距定为10m×10m。

(2)对于沿街建筑物本身,与道路正对的楼层的噪声值要明显高于与道路背向的楼层的噪声值。其中,与道路正对的楼层的噪声值,随着高度的增加,噪声值先增高后降低,而与道路背向的楼层的噪声值随着高度的增加,噪声值始终降低。

2 结果分析

根据蓝色港湾地形、规划条件和改造方案,按照居住及规划图纸在CAD中建立改造后的三维模型,通过Cadna/A与CAD的接口导入Cadna/A软件建模。小区改造前与改造后的昼间噪声级分布图如下:

2.1 格点平面图

将图1与图2进行对比后可以明显看出,整体上而言,改造后小区内的噪声环境有了明显改善,具体表现在:(1)在最大噪声上,改造前小区一度达到71.0dB(A),而改造后最大噪声降到65dB(A);(2)在最小噪声上,改造前为55dB(A),而改造后降到只有50dB(A);(3)整体上,改造前的噪声级普遍分布在55~62 dB(A),而改造后小区小区的噪声级普遍分布在52~58 dB(A)。

同时也能看出,在对内部小区级道路进行重新设计之后,小区级道路总长度增加,导致小区内车流量增加,小区内部的交通噪声的影响更为明显,新增加的小区级道路附近的噪声值有小幅上升。

2.2 等声级色块图

(1)与小区外围沿街建筑物受到的噪声影响相比,小区内部的声环境质量更好。

2.2.4天麻的采收天麻有性繁殖当年冬季,因形成的天麻营养体为米麻、白麻而没有箭麻,如当年一切条件造成天麻生长,有大量的米麻、白麻生长,需翻载,可以采收,如条件不足,一般生长1.5年后采收。

“十二五”期间广东能源消费总体呈增长趋势,增速较“十五”、“十一五”期间明显减小,由“十五”和“十一五”期间10%以上的年均增长率下降至“十二五”期间2.8%的年均增长率;能源利用效率逐步提高,单位GDP能耗逐年下降;能源结构不断优化,向更加清洁、高效的方向发展。

在将小区东部、南部的住宅进行改造过后,小区中部的噪声质量因为两侧交通噪声影响的减弱,得到了显著的提高。

而在小区的南部,将多层楼宇与惠工路进行平行排布之后,最外排多层的面街一层的色块颜色有所加深,但内侧的色块明显变浅,噪声环境有所改善。这是因为将原来与惠工路垂直布置的楼宇“横”过来后,最外一排的多层形成“底商效应”,阻挡了大部分来自惠工路的交通噪声。

2.3 三维色块图(如图5、图6)

3 结论

将图3与图4进行对比可以知,在小区东北部广德街沿街进行底商布置过后,底商内侧的色块颜色由代表噪声污染严重的紫色变为一般的深绿,噪声环境质量得到了明显的提高。这是因为此区域的噪声分布影响因素主要是广德街上的交通噪声,3层12m高的底层商业建筑建起后能为小区内部阻挡大部分的交通噪声。

1.1 一般资料 选取2017年1月—2018年10月在我院胃肠外科择期行腹腔镜胃癌根治术的40例病人为研究对象,按照随机数字表法将病人分为传统组(n=20)和ERAS组(n=20),两组病人的性别、年龄、体质指数(BMI)、营养评分、TNM分期等一般资料比较差异无统计学意义(P>0.05),见表1。本研究通过我院伦理委员会审批。病人及家属均签署腹腔镜胃癌根治术手术同意书及术前沟通等,腹腔镜胃癌根治术由同一组医师完成。

(3)小区沿街部分,设置连续底商能较大程度地阻挡一部分来自车辆等的交通噪声。

(4)沿街排布的住宅楼,当与相邻街道呈平行排布形态时,能形成“底商效应”阻挡一部分来自道路的交通噪声。

(5)小区沿街住宅尽量以高层为主,能从平面、立面全方位阻挡噪声。即使采用多层形式,宜呈带状沿街布置,不宜延伸至小区内部。

(6)结合实地观测,通过噪声仿真软件Cadna/A对小区声场进行预测并仿真,可以对住宅小区声环境分布进行可视化的模拟,对于评价并改善小区声环境质量具有实践价值。

图片来源:文中所有图片均由作者根据Cadna/A软件自绘

参考文献:

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[2] 刘培杰,孙海涛,王红卫.噪声模拟软件 Cadna/A 在交通噪声预测评价中 的应用[J].噪声控制,2008,(7):64-67.

[3] 夏平,徐碧华,宣燕.用 Cadna / A 软件预测桥梁交通噪声及应用分析[J]. 应用声学,2007,(4):208-212.

[4] 朱丽颖,李贤徽.公交车辆停靠站位置对交通噪声的影响分析[J].噪声与振动控制,2014(3):86-91.

[5] 张强,杨慧茹,陈晓蕾等.校园噪声现状分析研究——以哈尔滨工业大学(威海)为例[J].环境科学与管理,2014(3):125-127.

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王鑫,郑秋玲,罗雪寒,张敏
《建筑与文化》 2018年第04期
《建筑与文化》2018年第04期文献

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