沈阳建筑大学研究生学位论文
铁路沿线居住区环境噪声综合治理研究
姓 名：冯军
指导教师：张九红
学科专业：建筑技术科学
研究方向：建筑声环境
背景和意义
随着我国城市化进程的发展，城市外延不断扩张，许多城市中原来处于城郊的铁路逐渐被纳入城区，又由于铁路部门近年来多次对列车进行提速，铁路对城市环境造成的影响日益受到重视，其中以噪声最为突出。
而且铁路噪声又属于强噪声源对人们的生活影响较大，历史遗留问题又比较多故治理起来难度较大。目前国内在这一领域尚未形成系统化和普遍实用化的评价方法和治理体系。
建立系统化、标准化的评价程序和噪声治理的方法路线十分有必要。通过具体事例进行验证。
第二章 铁路噪声组成及特性分析
了解铁路噪声的空间分布对选取降低铁路噪声的措施非常有利。尤其是对确定声屏障的位置和高度，具有指导性作用。
噪声的危害
铁路噪声产生原因及其组成
铁路噪声的特性分析
铁路噪声的预测中应该考虑的因素
铁路噪声的特性分析
铁路噪声的特性分析
铁路噪声的特性分析
第三章 居住区环境噪声的评价
环境噪声的评价指标
（1） 等效声级LA
（2） 等效连续A声级Leq
（3） 昼夜等效声级Ldn
（4） 累积分布声级
（5） 噪声冲击指数NII
（6） NR噪声评价曲线
人们对环境噪声的主体评价
同样的声环境条件下，不同人的主观感受可能存在不同程度的差异，具有主观性、时代性和易变性。遵循环境建设“以人为本”的原则，居住社区声环境评价应当充分考虑居住者的主观感受，并对各种影响因素进行分析。
第四章 规划和设计在居住区降噪中的应用
在噪声控制中，合理的规划是噪声管理的{dy}步，通过合理的规划，可以将噪声影响控制在最小的限度以内。所以说，设计人员应该有责任将声环境可能的问题消灭在设计的初期阶段，避免以后采取补救措施，这样才是理想的方法。
（1）合理规划城市功能分区
（2）居住区选址原则
（3）控制道路交通噪声
（4）合理的建筑布局
（5）建筑的平面设计
（6）建筑的剖面设计
绿化对居住区声环境的影响
不同宽度在不同频率下对应不同的噪声衰减量
实际上，通过绿化来实现降低噪音的目的，在我国比较难于实现。因为我国城市用地比较紧张，在市区内通过大面积绿化来降低噪声不太现实的。
其意义已经不仅仅在于噪声衰减的数值，更多的是因为绿化带能够给人带来心理上的调剂。
声景
声景的理念，是把这些个别声音的组合作为一个整体的声环境来进行分析。
声环境也不是孤立的声环境，而是整体环境中的一个组成要素。也就是说，声景研究是把个别的声音现象作为声环境总体中的声现象，把声环境作为总体环境中的声环境来加以把握居住区的景观设计如水景的设计可以创造稳态的声景元素。声景的设计要尽可能与景观设计相结合，充分发挥声音元素的魅力。
铁路沿线的居住区设计特点
房间布局设计：常见适合铁路沿线建筑
（1）通廊式住宅
（2）单元式住宅
关于窗的设计
建筑的组合形式分析
（1）住宅群山墙朝铁路的形式（即垂直与铁路布置）；
（2）楼面朝铁路的形式（即平行铁路布置）；
（3）周边包围布置形式（即上述两形式的组合）；
（4）沿线配置高层住宅（板式楼）作为声屏障，院内布置住宅。
建筑的组合形式分析
{zh0}：周边包围式和用高层板式住宅做声屏障
多层商场的可能性还是比较小的，因为此区域一般都是不太繁华的。
多层停车库就是一个不错的类型。
框架结构，
进深小、
面宽大，
有一定建筑高度
最坏：山墙朝铁路
第五章 声屏障在居住区降噪中的应用
国内外一系列的工程应用实例表明声屏障在改善环境声质量方面是最经济、xxx的降噪工程设施。我国也已经建成了大量的声屏障。
声屏障结构形式
（1） 吸声型屏障
（2） “软表面”结构形式屏障
（3） 特殊形状屏障
T形、管形、Y形、多重边缘形等。
（4）有源声屏障
声屏障衰减量的计算
一般在工程实践中通过计算菲涅耳数，查表得到衰减量
N-菲涅耳数，
声波波长，m
d-声源与受声点间的直线距离，m
A-声源至声屏障顶端的距离，m
B-受声点至声屏障顶端的距离，m
其他因素的衰减计算
（1） 空气吸收衰减
（2） 地面吸收衰减
（3） 气象条件引起的衰减
（4） 树叶的传播衰减
（5） 通过建筑群时的衰减
铁路声屏障设计要素的确定
（1） 声屏障的位置
（2） 声屏障的高度
（3） 声屏障的厚度
（4） 声屏障的长度
（5） 声屏障的材料
（6） 声屏障对周围环境的景观协调性
第六章 工程实例探索
火车噪声测量：
（1）昼间测量时间：2009年6月
（2）测量仪器：nor121（一级声级计）
（3）测量位置：高度 1.00m （地面0.00）
线路一：高度 1.20m ；距离测量位置长度：8.4m
线路二：高度 5.70m ；距离测量位置长度：35.8m
噪声衰减模型的建立
在建立噪声模型时，只考虑其中最主要因素，作如下简化假设：
(1) 将列车看作为有限长的线声源，声功率均匀分布.
(2) 建筑物立面垂直于铁路；建筑立面为连续且光滑.
(3) 采用几何声学原理；
原设计方案分析
靠近铁道一侧待建数栋西南朝向的高层建筑（54M），以作隔声之用。铁路干道距离拟建高层建筑约56M，中间有一梯形土坡（长约20米左右，高约6M左右），在面向铁路的斜坡上种植树木以吸收噪声。
原设计方案分析
由于拟建高层只考虑对小区内部的隔声作用，但由于各栋高层之间的距离和缝隙及噪声源的位置不确定性，因此声音通过这些缝隙直达进入小区内部，再通过折射，反射进行叠加干扰，并不能达到很好的隔声作用。且原方案的建筑位置与朝向易产生声廊效应更不利于降噪。原方案绿化宽度明显不够，绿化几乎没有隔声效果。
提出的两种设计方案分析
方案一：在有高层的条件下，在{dy}排高层与高层之间设立隔声屏采取高层和隔声屏综合隔声的形式。
N=5时噪声衰减17dB，差程=1.7m计算得本方案屏障高度33m，右表为衰减后各点声压级。
提出的两种设计方案分析
方案二：沿着小区范围之内整条铁路沿线设置隔声屏且隔声屏距离铁路外轨道中心线的距离为30M 。
修改后的设计方案
提出了新的修改方案。主要为修改小区的总体规划图。由于没有适合做沿铁路声屏障的建筑（如商场和车库等）放弃以建筑作为声屏障的想法，修建专门的声屏障，并降低靠近铁路的两排建筑至18.8米，从而在控制隔声屏高度的情况下取得{zh0}的降噪效果。不仅能够满足噪声标准，而且能够使小区住户获得十分舒适的居住环境。
方案的软件模拟
采用大型声场模拟软件系统RAYNOISE，其主要功能是对封闭空间或者敞开空间以及半闭空间的各种声学行为加以模拟，它能够较准确地模拟声传播的物理过程。
两种不同类型分析对比得出一般性结论：
列车在不同运行状态
不同高度声屏障
列车在不同运行状态的降噪效果分析
声屏障有效高度：20m
状态一：线路一慢行不鸣笛噪声分布情况。
状态二：线路二慢行不鸣笛噪声分布情况。
状态三：线路二鸣笛状态噪声分布情况。
状态四：线路一（70-80km/h客车）通过情况。
不同状态噪声分布图
得出的主要结论
声屏障对于距离声屏障较近，并且高度较低的建筑降噪效果十分明显。
对于高层建筑，底部降噪效果明显，但一般存在一个临界高度，当大于此高度时，降噪效果下降迅速。而对处于声影区边缘的位置，如距离声屏障又较远，则声屏障所引起的噪声衰减量接近于0。
对于靠近声屏障端头的建筑，延伸长度尤其重要。但受限于用地规划和经济造价考量，又不能一味增加声屏障的长度。解决方法为在沿铁路方向长度确定的情况下应尽量增加声屏障两端垂直铁路方向的长度，相当于增加声屏障的有效长度。对居住区形成围合。
不同高度对比模拟分析
在噪声{zd0}值情况下（状态三）进行模拟，比较三种不同高度（25米、19米、15米）下的声压级分布。
得出的主要结论
声屏障的高度对于不同位置的建筑和不同高度的建筑有着大小不同的影响，在具体项目中应分区分析。对于较高建筑（50m）增加声屏障高度意义不大。
可以看出声屏障高度的改变对西部低层建筑的影响较大。而对东部高层由于楼层高度较高并且距离声屏障距离较远影响较小，降噪效果随建筑高度上升明显下降。
第七章 总结
城市的迅速扩大带来了城市规划历史遗留问题,给铁路噪声的治理造成极大困难。应采取措施,改造铁路干线两侧既有建筑,提高噪声防护性能。有关部门和建筑师们在进行城市和居住小区规划及建筑设计时应考虑声环境的要求,积极与声学工程师配合,并进行声环境的考察和论证,提出一个声环境的可行性报告,确保提供给广大居民一个良好的声环境。
谢谢！
