道路交通噪声控制技术研发进展

陈建会

云南得善环保科技有限公司 云南 昆明650100

摘要: [摘要]现代社会发展推动下,道路交通作为基础设施实现了很大发展,在方便社会来往出行的同时,也导致了大量噪声污染等情况出现,如何做好噪声控制备受关注。本篇文章主要是立足道路交通,对噪声控制研发进行了相关探讨,明确了当前的技术现状,并对发展趋势进行了分析...
  • DOI:

    10.13738/j.cnki.acc.qklw60536

  • 专辑:

    科学Ⅰ辑;信息科技

  • 专题:

    信息、科学;综合科技

  • 分类号:

    G90;N92

[摘要]现代社会发展推动下,道路交通作为基础设施实现了很大发展,在方便社会来往出行的同时,也导致了大量噪声污染等情况出现,如何做好噪声控制备受关注。本篇文章主要是立足道路交通,对噪声控制研发进行了相关探讨,明确了当前的技术现状,并对发展趋势进行了分析。

[关键词]道路交通;噪声控制;技术研发;趋势探讨

1当前噪声控制技术现状

1.1声屏障

在当前交通环境噪声控制当中,声屏障有着广泛应用,借助声屏障可将直达声予以阻断,可将声敏感区当中噪音影响减弱。声屏障实际分类比较多,包括根据材质进行分类,根据降噪原理进行分类,根据声屏障顶部结构进行分类,根据排列方式进行分类等,不同类型包括的组成也比较多[1]。

现代声学材料不断发展,为声屏障在噪声控制上提供了更多选择,加快了交通领域通风隔声屏障的开发利用,实现了声屏障可能导致的景观破碎与物理隔离等的有效减少。这种声屏障虽然在高频噪声降低上有显著效果,但低频降噪性不够理想,会给人体带来更大危害。在应对低频噪声上,有源降噪技术属于较为先进的电声控制技术,在低频降噪上性能优异,实现了有源控制系统与传统屏障等的有效结合,显著增加了屏障的低频插入损失,极大拓宽了声屏障的服务控制范围。

1.2降噪声路面

低噪声路面,在控制交通噪声上效果显著,而且城镇化持续提升中,能够比阻隔噪声具有更好的控制成效。通过低噪声路面,可将轮胎/路面噪声源强有效降低,内在机理是轮胎振动、气泵噪声、轮胎及路面间黏滑及黏扣产生作用。影响轮胎/路面噪声实际产生的因素较多,包括吸声系数、路表纹理构造深度及力学阻抗等,而沥青混合料的结构参数与材料自身情况,也会对路面性能构成影响[2]。

1.3通风隔声窗

以往使用的通风隔声窗,属于较为典型的声学结构,可满足通风与隔声需要,即在屏障体的内部或者四周进行(微)穿孔板或者声衬等曲折气流通道设置。具体应用当中,为满足声学效果的不断提升,这种类型的气流通道所设计的声衬结构比重比较大,实际路径比较曲折蜿蜒,所导致的整体压力损失比较大,自然通风的效果会受到直接影响。所以,为了让通风效果更加理想,需要让气流通道更短或者声衬的比重更小,这种情况会直接降低隔声的整体性能,这也导致以往通风隔声窗在实际设计上,存在通风效果与降噪彼此制约的情况。现代科学技术的创新发展,推动各种新型的材料不断涌现,声学超材料是其中之一,为通风隔声窗设计提供了与众不同的选择,确保了设计中不同单元都是开孔结构,显著增强了隔声屏障的实际通风成效,这是传统策略所不能相比的[3]。通过应用不同类型超构材料而设计的通风隔声窗在空气流通效果改善上效果突出,但在声学原理的束缚影响下,工作频带在呈现上往往特别狭窄,如果通风隔声结构属于局域共振型,要让隔声效果足够理想,必须要紧挨着共振频率。

1.4降噪林带

将降噪林带在道路交通的两侧(红线范围)进行合理设计,可让植物发挥最大的吸收与遮挡作用,能够将车辆等的行驶噪音有效降低。声音在实际传播当中,受到树木叶片或者枝条等的阻挡吸收,交通噪声会受到非常显著的降低削弱。对植被整体降噪成效构成影响的因素比较多,其中主要有物理性能、植物类型或者植物的种植密度等[4]。

1.5智能化管控

噪声地图,在噪声智能化管控当中发挥着基础性保障作用,数据系统在噪声地图当中至关重要,要想满足系统实际模拟或者分析、查询等需求,需要发挥数据库的作用进行数据信息有效、精准提取。数据系统的基本作用,即结合噪声的实际分布、具体时间,以噪声影响为导向,对人口分布等进行系统摸清,并结合现有的噪声监督政策、道路交通发展规划等,对今后可能时段的噪声发展情况进行科学预测。借助噪声地图智能化管控,能够充分彰显噪声模型计算与实测的基本优势,将动态化、实时化交通流量数据与系统相接入,能够对噪声分布的整体数据做到定时更新,可掌握不同点声级,对道路两侧不同类型建筑立面声级具体分布情况进行直接反映,借助噪声监测仪等有效监控噪声,实际应用价值相当广泛。

2新时期道路交通噪声控制发展基本趋势

交通强国战略引领下,各地道路交通事业持续发展,交通网络结构持续优化,如何跟进做好噪声控制至关重要,结合社会发展及技术创新等,相关趋势主要体现在以下几点:

2.1低噪声路面正向声学设计

纵观国内外道路交通降噪工作,力学经验法有着非常普遍的设计应用,路面实际降噪量并没有被摆到目标位置,相关的优化设计方法及理论模型也没有建立起来。所以,导致不能结合交通流的实际特性及环境情况,难以设计优化对声学性能造成影响的多孔路面结构参数。必须要突出路面声学为参考,指导路面相关设计指标,实现对平均孔径或者孔隙率等参数的有效利用,探索建立低噪声路面声学设计的相关理论及方法。

2.2声频技术及靶向控制

现代社会创新发展推动下,机器学技术及人工智能技术等实现广泛普及覆盖,声阵列技术及有源控制技术对现代道路交通噪声控制的影响愈发明显,借助智能化及数字化技术手段,可对道路交通噪声的实际来源及具体传播路径进行有效识别并科学预测,对后续的靶向控制有着很大帮助。现如今,信号处理技术及传感器技术有了很大进步,能够在噪声源进行定位及特征有效识别上更加精准。尤其是声阵列等先进技术的快速发展,可对道路交通噪声的实际频率、基本强度及具体来源等不同类型参数做到精细全面感知及有效测量,结合声学超材料等先进技术的应用,可对噪声进行更为有效、更加精准的控制,最终推出的噪声控制方案也会更加科学、合理。

2.3循环利用绿色低碳材料

伴随全面协调可持续发展理念的实践,绿色低碳成为了社会的主旋律,整体层面的绿色环保潜能也得到更好释放,更加凸显了循环利用绿色低碳材料的重要性。可将各种绿色可再生等的环保材料应用到声屏障及低噪声路面当中,在减少资源应用及维护自然生态环境上有显著成效。

2.4营造路域声景观

理论上,声环境给人带来的感觉和噪声的具体特征、实际种类等都有着密切联系。在对噪声的实际认知上,周围的树木、天空或者路面等都会影响人的感知,伴随声舒适度的不断提高,可将噪声导致道路交通周围居民的不适感有效降低[5]。除此之外,区域声环境水平的影响上,路网密度也需要给予足够重视。

结束语:全面深化改革进程中,道路交通事业迎来前所未有发展“黄金期”,扎实做好道路交通噪声控制意义重大,通过对噪声控制技术的分析、应用,能够营造更加和谐的道路交通环境,对提升社会大众的认可度、满意度都有着深刻影响。

参考文献:

[1]兰朝凤,海洋介质中声波非线性相互作用的动力学建模与噪声控制技术研究.黑龙江省,哈尔滨理工大学,2022-11-10.

[2]陈佳璇.绿色环境保护节能居住建筑设计中的噪声污染控制技术研究[J].环境科学与管理,2024,49(09):37-41.

[3]牛贇靓.基于主动噪声控制技术的校园房屋建筑减噪装置[J].科技创新与应用,2024,14(01):147-151.

[4]袁旻忞,王彦琴,邵社刚,等.道路交通噪声控制技术研发进展[J].科技导报,2024,42(20):85-94.

[5]冀永曼.农业机械发电组传动系统噪声与振动控制技术试验[J].农机使用与维修,2024,(05):21-23.

[6]陈默子,郭程昕.隔震减震控制技术在复杂高层建筑结构设计中的应用[J].城市建设理论研究(电子版),2024,(35):178-180.



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