城市交通噪声污染分析及其控制措施

[关键词] 交通噪声污染 控制措施 

　　随着我国经济持续高速增长，城市化进程加快，2011年我国城镇人口占总人口的49.68%。但由于城市人口密度的增加，其环境污染问题日益突出。水污染、空气污染、噪声污染、固废污染是当今影响人民身心健康的四大环境污染问题。其中，由于经济发展对交通运输需求的日益增加，交通机动化进程发展迅猛。就北京而言，2011年新增机动车12.8万辆，机动车保有量达到489.2万辆；现有轨道交通线13条，总长约为300公里。由此带来的交通噪声污染问题也日益严重。因此，对交通噪声的来源、影响等进行分析具有重要的现实意义。 

　　交通噪声是指飞机、火车、汽车等交通运输工具在飞行或行驶中所产生的噪声。一般可分为道路交通噪声，轨道交通噪声，航空噪声等几种，在南方主要河流沿线还有内河航道船舶产生噪声等。 

　　1、交通噪声的主要类型及来源分析 

　　1）道路交通噪声 

　　道路交通噪声主要有机动车排气噪声、发动机噪声、鸣笛噪声以及轮胎噪声等。其中排气噪声、发动机噪声、鸣笛噪声由机动车自身产生的；轮胎噪声是由于为机动车轮胎和路面相互磨擦产生的。 

　　排气噪声是机动车的主要噪声源，其主要是由发动机排气阀周期性开闭所产生的压力脉冲激发气流振动而产生的。其噪声大小与发动机转速和负荷情况有关系，随着转速的加快及负荷的增加而增大。发动机噪声是由于机械力作用和气缸中气体受压缩并燃烧产生的气体压力作用在活塞与气缸壁上引起发动机外表面振动产生的辐射噪声。发动机噪声的大小与其发动机结构、燃烧方式、排量、转速、负荷等因素有关，其中，燃烧为主要的噪声源。轮胎噪声主要是由轮胎花纹和路面之间互相挤压空气所产生的。其中影响轮胎噪声的重要因素为轮胎花纹形状，竖肋状花纹噪声较小，横肋状花纹噪声较大。轮胎噪声变动范围较大，车速越快噪声越大。 

　　2）轨道交通噪声 

　　轨道噪声包括铁路噪声和轻轨噪声。其主要包括轮轨噪声、牵引力系统噪声、制动系统噪声、空气动力学噪声及高架轨道二次噪声等。 

　　轮轨噪声是由车轮和刚性轨道相接触处产生力的相互作用，造成车轮和轨道的振动而向外辐射声波。轮轨噪声主要包括摩擦噪声、冲击噪声和尖叫噪声三类。牵引力系统噪声主要来自牵引电动机、发动机、压缩机、齿轮箱等动力设备的运转噪声。牵引力系统噪声的大小主要取决于车辆及设备的性能。制动系统噪声由实施制动时闸瓦与制动盘之间的摩擦振动激发制动闸瓦片、闸托架以及制动盘等产生振动辐射而产生。空气动力噪声在车辆高速运行时与空气相互作用而产生的，它与车辆的外轮廓和车速有关。火车或轻轨在通过高架线路、地下隧道或线路两侧有高大建筑物时。由车轮与轨道互相作用产生的振动通过轨道、桥梁、地基等传递，从而导致桥梁、地下结构、附近建筑墙壁的振动并辐射低频噪声产生二次辐射噪声。二次辐射噪声的大小与桥梁结构、地基类型有关。 

　　3）航空噪声 

　　航空噪声有动力装置噪声和空气动力噪声。其主要噪声源为空气动力噪声，排气螺旋桨旋转及气流高速通过机身及机翼均可产生高强的气流噪声，在降落时尤为显著，其噪声强度与飞机的大小有关。动力装置噪声是由包括进气道、风扇、导流片、压气机、燃烧室、涡轮、尾喷管等一系列装置运行时产生的。 

　　4）船舶噪声 

　　船舶噪声主要包括动力装置噪声、辅助机械噪声、螺旋桨噪声等。 

　　动力装置的噪声为船上最主要的噪声源。其主要包括主发动机、柴油发电机组、齿轮箱及主辅机的排气管产生的噪声。它还具体包括进排气系统空气动力噪声, 及运动部件撞击等造成的机械噪声。辅助机械噪声包括水泵、油泵、风机、锅炉等机械产生的噪声。其中最主要的噪声源是通风机。螺旋桨噪声主要限于尾部舱室，强度较弱。 

　　2、城市交通噪声的基本特性分析 

　　1）频率 

　　交通噪声是由各种机动车噪声符合而成的，由于不同品牌机动车，同一品牌的不同型号机动车的发动机、车胎类型不同，所以交通噪声的频率分布较广。相对而言，轨道交通噪声频率较稳定。在低速行驶时，其频率一般为63~ 100Hz,。当车速较高时，主要噪声源为轮轨噪声，车速越高，轮轨转动越快，频率也越高, 其一般为600~ 800Hz，制动噪声主要在车辆制动时产生2000~ 5000Hz之间的高频噪声。航空噪声飞机噪声频带较宽，分布在100~ 5000Hz之间。船舶噪声也因发动机不同频率有一定差异。 

　　2）噪声声压级 

　　道路交通噪声的强度主要集中在65～90 dB(A)。当机动车在道路上低速行驶时,以发动机噪声为主；在高速行驶时，轮胎噪声就上升为主要噪声。时速50～100公里时，小客车噪声为65～75 dB(A)，重型运输车噪声为80～90 dB(A)，车速加倍,交通噪声平均增加7～9 dB(A)，因此，某些重型运输车的瞬时噪声声级可达到100dB(A)以上。轨道交通最大声级在64～83 dB(A )之间，铁路列车比轻轨的噪声级高，铁路列车在市内行驶时，其噪声级在80-90 dB(A)之间，鸣笛时噪声可达到110 dB(A) 以上。飞机噪声强度在90 ～ 110 dB(A)之间，排气口处可高达150dB（A）。船舶噪声主要为50～90 dB(A)，其机舱工作间的噪声最大，可高达100dB(A)以上。 

　　3）对居民影响程度 

　　道路交通噪声影响范围为道路两侧的一定范围内的居民及建筑物。道路交通噪声与道路交通状况有密切的关系，噪声随着车流量的增加而增大。因此每天上下班高峰期时，交通噪声的影响较大。轨道噪声、船舶噪声影响范围与道路交通相似也呈带状分布，但其运行的规律性较强，其引起的噪声是非连续的。航空噪声影响范围相对固定，为机场周边的一定区域，且具有瞬时性及间接性。虽然，航空噪声强度较大，但其数量少，影响范围有限，且城市道路四通发达，汽车保有量急速增加，因此，道路交通噪声仍为城市噪声污染的主要噪声源，对居民的影响程度较大。 

　　4、城市交通噪声防治措施 

　　1）合理规划。在道路及轨道交通规划时，在不影响线路发挥交通作用和城市发展的情况下, 要尽量避开人口密集地区及敏感区域；合理划分各功能区，使区与区之间保持协调的交通流量；将重工业迁出城区，减少城市内重载交通的比例；城市主干道、快速路和支路的长度比例要适当，合理设置高架等，以减少交通噪声对居民的影响。 

　　2）科技革新。新科技的应用可以从源头上解决噪声问题，也是最有效的方法之一。通过设计更流线型的机头，更平滑的外表面，可以减小列车高速运行时的空气动力噪声。提高发动机转子的平衡精度，支承转子的轴承圈安装吸收振动或降低振动幅值的装置，提高减速器的齿轮啮合精度，可明显减少动力装置的振动与噪声。 

　　3）降噪。在道路两侧种植绿化带和设置隔声屏均能起到较好的降噪效果。植物对声波进行反射及吸收，可减少声能, 能够有效减低交通噪声。设置专业的隔声屏内填入吸声材料，也能起到很好的降噪效果。 

　　5、结束语 

　　城市交通噪声治理是一个涉及多学科、众领域的综合工程，要综合运用各种技术手段和控制措施,合理规划，改善城市声环境，以适应我国城市可持续发展的需要。 

　　参考文献： 

　　[1] 张军林.城市道路交通噪声的危害与防治办法[J].环境研究与检测,2011（1）：41-43. 

　　[2] 蒋伟康,闫肖杰.城市轨道交通噪声的声源性研究进展[J].环境污染与防治,2009（31）：64-69. 

　　[3] 程军.城市轨道交通噪声及其防治措施[J] .铁道建筑,2008（12）:116-118. 

　　[4] 柳至和,段传波.城市环境噪声及其治理对策初探[J].安全,2005（5）：12-13. 

　　[5] 郭心红,刘柱.船舶噪声污染与控制[J].交通环保,2003（5）：44-47. 

　　[6] 李健,孟亮.道路交通噪声评价与控制防范分析[J].北方环境,2011（5）：74-75. 

　　[7] 林一平.航空噪声公害与飞机降噪工程[J].交通与运输,2009（5）：28-30. 

　　[8] 张卫,曹淑艳.内河船舶噪声污染及防治对策初探[J].水运科学研究学报,2001（4）:50-54.