本书中心区噪声环境的空间分布特征研究基于软件模拟获取的新街口中心区声压级分布数据展开,从空间维度分析声环境的分布特征。由于城市声环境的分布特性,在空间解析部分将街道空间声环境与街区空间声环境分为两类进行分析。
1)中心区街道空间的声环境分布
本书研究以新街口中心区为研究范围,将中心区内主要道路以交叉路口为分界点进行分段,并以实地调研的方式测量了各个路段的车流量数据。城市街道是城市交通噪声的声源,道路交通数据间接反映了道路交通噪声的水平,结合实测获得的基础数据,对中心区街道空间的声环境分布特征展开分析。
图3-8显示了声环境实测获取的新街口中心区主要道路路段的交通车流量数据分布,显示了各主要道路76个路段的工作日正常时段的小时车流量,将小时车流量指标分为高、中、低3个级别。小时车流量大于2 000辆/h的高数值路段共有21个,占总体数量的27%。从道路类型来看,该类路段均分布在城市主干路与次干路上,具有车流量大、车速快的特点。从空间位置分布来看,这些小时车流量大于2 000的路段大部分集中于中心区一纵一横两条主要干道上,分别是南北向的中央路—中山路—中山南路与东西向的汉中路—中山东路。除此之外,少量路段位于与主干路相连的起交通分流的次干路上,这类车流量的高数值路段是中心区内道路交通噪声相对较高的区域,交通类型多为通过型交通,不光具有大流量与高车速的特点,在高峰时段也易于形成拥堵,对道路两侧的交通噪声影响较大,在其沿路两侧区域内多为商业商务等类型的公共活动聚集的区域。中级别的车流量设为1 000辆/h与2 000辆/h之间,位于这一区间的中数值路段共有32个,占总体数量的42%。从道路类型来看,该类路段主要分布在城市次干路上,通常是道路条件较好的次干路,车速也较快,从空间位置分布来看,这些路段多为中心区十字主轴的平行路段,与交通量大的主干路相连,交通类型也多为通过型交通,起到交通分流、疏散交通压力的作用。这些路段的路况与主干路相近,交通流量略小于主干路,沿路两侧的街区开发除了商业商务办公职能外,还包括文化、教育、居住等多种类型。低级别的车流量设为1 000辆/h以下,在进行实测的路段中,属于该类的路段有23个,占总体数量的30%,还有一些未经实测的街区内部巷道也属于此类。从道路类型来看,该类路段较多分布在城市次干路与支路上,通常具有流量小、车速慢的特点。从空间位置分布来看,这些路段距离中心区的核心区域较远,主要分布在中心区的外围区域,多与城市次干路与支路相连,作为辅道或是进入街区的内部道路,沿街区域通常还具有静态交通的职能。这类路段交通类型多为到达型交通,流量小与车速慢的特点使得这类路段产生的交通噪声声压级较低,对两侧街区的影响相对较小。
图3-8 新街口中心区道路车流量数据分布图
*资料来源:作者整理
对于三类等级不同的城市道路,本书研究选取典型案例结合道路交通数据与模拟的剖面声压级分布图对街道空间的声环境进行解析。城市主干路案例选取了中心区内作为南北向交通轴线的中央路—中山路—中山南路路段,该段共有9个路段,图3-9显示了由北至南9个路段的道路交通车流量数据,其中路段6、7位于中心区的小四环核心区域。总体来看各路段的车流量分布呈现“中间高、两头低”的分布特征,在接近核心区域的路段,车流量也相对较高。图3-9显示了核心区域路段的剖面的声压级等值线图。位于核心区的城市主干道两侧的用地开发多为高强度的高层加裙房的布局模式,在这种建筑形体模式的影响下,街道空间的声环境被分为两个层次。第一个层次以地面与裙房界面组成,是人群进行公共活动的空间层次,根据主干路的道路交通数据的模拟,道路两侧的声压级可达到75 dB左右,沿街两侧的步行空间平均声压级会相对较高。第二个层次位于裙房高度以上,两侧高层建筑界面是主要受声界面,这一层次由于裙房界面的阻挡作用会在高层立面形成一片直达声较少的宁静区域,声压级较一般可降低10 dB左右。城市次干路案例选取了中心区内部东西向的华侨路-长江路路段,该段有5个路段,路段的车流量数据分布与主干路类似,在接近中心区核心区的路段达到最高值,由于车流量比主干路小,道路空间的声压级也相应降低一些,但整个街道空间的声压级仍可达到65 dB左右。城市支路案例选取石鼓路等,支路通常连接主次干路,没有多个分段,由于车流量小且车速慢,支路的街道空间声环境相对较好,沿街步行空间较为宁静,交通噪声到达建筑临街面时已有较大衰减。
图3-9 城市主干路案例各路段车流量分布图
*资料来源:作者自绘
2)中心区街区空间的声环境分布
本书研究以实测获取的道路交通数据为基础,使用噪声模拟软件对新街口中心区的街区空间声环境进行了模拟,获得了街区声压级的空间分布图,街区空间由街道空间划分而成,街道空间作为交通噪声源而街区空间是其影响对象,本书结合模拟声环境数据,分析街区空间的声环境分布特征。
声环境分布分析以街区空间的等效声压级为依据将街区空间进行分类,依据《声环境质量标准(GB 3096—2008)》[3]文件中提出的声环境功能区的分类标准,将新街口中心区空间分为四个级别。街道空间为第一级别,空间声压级在70 dB以上,是超过了4类声环境功能区限值的区域;另外三个级别为街区空间,第二级别是空间声压级在60 dB与70 dB之间的街区空间,处于3类、4类声环境功能区的声压级范围;第三级别是空间声压级在50 dB与60 dB之间的街区空间,处于1类、2类声环境功能区的声压级范围,属于较为宁静的区域;第四级是空间声压级在50 dB以下的街区空间,该类空间的声压级水平达到了0类声环境功能区的噪声限值,是噪声环境较好的街区空间。(www.xing528.com)
对1.5 m高度的中心区声压级等值线图进行处理,区分出各个级别声压级的空间范围,图3-10显示了60 dB与70 dB之间的高声压级街区空间的分布图,从中可分析出该类区域的一些分布特征。从总体分布来看,该类区域主要分布于街区空间的外围区域,与街道空间相连接,是受道路交通噪声直接影响的区域。从区域范围来看,通常该类区域分布于道路红线与沿街建筑界面间的外围空间。同时由于街区沿街界面不完整或广场空地的存在,在部分街区沿街会有较大面积的高声压级空间,从图上来看大面积的高声压级空间主要分布于中心区内小四环核心区、鼓楼硬核以及中山路和中山东路两条横纵主轴上,这些区域用地职能以商业商务办公为主,街区开发密度低而强度高,人群公共活动密集,有较大的沿街开敞空间。以大行宫街区为例,整个街区由三个大体量文化建筑与城市广场组成,整个街区在交通噪声的影响下几乎都处于高声压级的状态。
图3-10 60~70 dB声压级街区空间分布图
*资料来源:作者自绘
图3-11显示了50 dB与60 dB之间的中声压级街区空间的分布图,结合图片分析其分布特征,从总体分布来看,这类中声压级区域处在街区外围空间与街区内部空间的衔接区域,是交通噪声由外部进入街区内部时发生衰减的区域,这类区域占街区比例的大小与噪声衰减的距离有关,可以体现街区空间形态布局对外部噪声的降噪能力。在围合度高、开口小的街区,中声压级的区域面积较小,呈现围绕街区的环带形态,垂直街道长度约30 m;在开口较大、界面缺少围合的街区,街区内会存在较大面积的中声压级区域,这类区域也多为公共活动广场空间及高层建筑群的外部空间。典型地区有新街口步行街区域、大行宫长发中心地块等,长发中心地块的散点式布局使得街区内部低声压级区域很少,大多数区域处于中声压级区域。
图3-11 50~60 dB声压级街区空间分布图
*资料来源:作者自绘
图3-12显示了空间声压级在50 dB以下的低声压级街区空间的分布图,结合图片分析其分布特征,从总体分布来看,这类低声压级区域主要处在街区的内部核心区域,是街区建筑形态围合形成的宁静区域,受外部噪声影响很小,是街区内声环境较好的区域,这类低声压级区域占街区比例的大小可以反映街区声环境的整体质量。在高密度、围合度高的街区通常有较大的低声压级区域,分布在中声压级圈层的内部,而在空间开敞、围合度低的街区,低声压级的街区空间面积较小,通常存在于建筑的背街面与相邻建筑间的通道空间。结合分布图可以看出低声压级区域多分布于中心区核心区以外的外围区域,通常为高密度、中低强度开发,且对声环境有较高要求的居住用地空间,硬核等核心区内的商务商业空间很少存在这类低声压级的街区空间。典型区域有中心区东北侧的珠江路沿线社区及中心区南侧的老城住区。
图3-12 50 dB以下声压级街区空间分布图
*资料来源:作者自绘
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