道路交通中环境设计的探讨

来源:声屏障信息门户网 作者:曹立峰 高中俊 日期:2010-8-30 11:21:05   [ 打印本文 ]
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核心提示:本文针对道路交通发展中的大气环境污染、交通噪声污染等问题进行分析,充分说明了在发展道路交通中重视环境保护的重要性,并提出了防治措施。为了减少道路交通噪声的影响,在道路设计中,经常采取的措施为:高速公路经过村庄、居民或学校时,设置声障墙消除或减弱噪声的危害。


    一、前言

    不断加大道路交通基础设施建设力度,适应经济、贸易等事业发展的需求;同时优先发展道路交通以带动房地产等相关行业的开发,是实现西部大开发战略的首要任务。目前高等级公路、城市快速路的建设步伐日益加快,纵横交织、造型新颖的立交桥拔地而起,以满足车辆交通量迅猛增长的需求。然而国内外有关部门普遍认为道路交通对环境的影响不可忽视,环境问题是当代全世界普遍关心的问题。据有关统计资料表明我国目前大气污染十分严重,其中粉尘和酸雨(SO2)污染危害最大,并呈发展趋势。2000年4月在北京召开的“第二届亚太地区可持续发展交通与环境技术”大会上,就针对改善汽车尾气污染的技术和政策措施,保护环境是实现可持续发展的先决条件,及交通污染评估与防治等方面进行了专题讨论。从某种意义上讲,环境保护至关重要。

     正确处理人、车、路、环境相互关系一直是交通工程中的重要问题;而且,无论在道路的建设或使用期间。要保护环境、美化环境,也是西部大开发中为建立山川秀美环境的一个重大课题。在大力发展道路交通中,要将其产生的大气污染、交通噪声污染降低到环境标准要求的程度必须对道路交通与环境问题的相互影响加以分析。在道路建设和发展中,由于交通量的增大,各种交通车辆构成复杂,车辆行驶速度的不断提高,道路交通噪声污染、交通车辆尾气排放产生的废气污染等越来越严重。公路景观及城市道路环境功能设计研究显得十分迫切。目前该方面研究尚不多见,值得探讨。
 
    二、大气环境污染及防治

    2.1  污染物产生原因

    大气污染是指大气中某些组分的含量超过正常情况,或者有害物质及非大气组分的物质进入大气。大气污染物又分为颗粒物和气态物(其中气态物占90%)。由道路工程建设及道路交通车辆营运引起的大气污染主要是气态污染物,包括少量的颗粒污染物。

    气态污染物质主要是SO2、NOx、CO、烃等。由于煤和石油等石化燃料中含硫,燃烧时若不采取措施则90%以上的硫生成SO2,从而造成酸雨污染:大气污染物CO的80%是由于汽油没有充分燃烧而由汽车尾气排放的;汽车常速行驶时CO占尾气的3%。空档行驶时占尾气12%。烃即碳氢化合物,是汽车尾气中没有燃烧的烷烃、烯烃等,烃类亦是生成光化学烟雾(毒性较大的二次污染)的主要成份。汽油燃烧散发NOx(氮氧化合物),氮氧化合物既能形成酸雨,也能产生烟雾。由此可知,道路(包括桥梁)工程在建设施工期和营运使用期,均有可能产生气态污染物,对大气环境造成污染。大多数污染是通过各种筑路机械、交通车辆的尾气排放而产生。另外还有沥青混合料施工摊铺时散发有害气体而产生的污染。其中交通车辆属常期的流动性污染源,亦称交通污染源:其余则是短时间、低程度的污染源。

    颗粒污染物质中粒径大于10μm的称为落尘;而小于10μm的称为飘尘,粒径不足lμm的固体颗粒则为烟。我国大气污染属煤烟型污染。近几年特别是城市的粉尘污染较为严重,据有关资料表明,参加全球大气监测的北京、沈阳、西安、上海、广州等5个城市,均属世界粉尘污染最严重的10多个城市之列。这些颗粒污染物相当一部分是通过道路施工建设中产生的粉尘、摊铺沥青时散发的烟气及车辆尾气排放而产生的。

    对大气污染的程度,可用废气中污染物排放量和废气排放量两个指标来反映。废气(尾气)中污染物排放量相对固定不变(占燃料重量4%~7%);而其尾气排放量因不同车型而异,例如,santana轿车尾气排放量为1.6 l,而富康轿车尾气排放量则为1.4 l。通常汽车尾气产生的大气污染属石油型污染。

    2.2  污染的控制和防治

    对于大气污染的治理,应按照现行《环境空气质量标准》(GB3095—96)执行。按标准的适用范围分为三级。针对道路(含桥梁)工程施耳建设和道路交通车辆行驶产生的污染物,在车辆技术性能及交通管理方面,建议采取如下措施:(1)严格控制交通车辆尾气排放量及其尾气中有害物质排放量。一方面不断改进汽车发动机技术性能及尾气净化处理装置;另一方面大力推广使用太阳能、天然气、氢气等有害物较少的理想汽车燃料。(2)此外还应及时报废尾气排放超标无法治理的车辆。(3)在城市中心区可采用禁止摩托车、农用机动车等白天通行的交通管制措施。

    在道路环境设计方面,建议采取的措施:(1)加强道路绿化、提高绿化覆盖率。绿化造林是大气污染综合防治措施之一,因为绿色植物能进行吸收CO2,释放出氧气的光合作用;植物能吸尘和吸收有毒气体的作用,如柑桔、玉米、黄瓜吸收SO2的能力强,西红柿、扁豆等对氟化氢的吸收能力强;另外利用植物对某种有毒物质反应敏感特点,对大气污染起到预警作用。例扣通常在道路设计中,在公路干线两旁设置绿化防护林带,或提高城市道路红线宽度中绿化宽度的比例(通常规定为15%~30%)。并根据立交桥、广场等道路用地范围内空地的性质和功能,选择适当的树种、草皮、植被种植,从而净化空气,协调微气候。(2)道路规划设计宽度,不仅满足交通需要,还要考虑环境因素,特别是城市道路要预留一定的通风空间,排放污染废气,减少大气污染物对人体及生存空间的危害。(3)道路施工工地与居住生活区之间应考虑防护隔离设施,降低污染物扩散范围。

    总之,采取各种有效措施,尽量减少道路交通对大气环境污染,降低车、路给环境带来的污染;而且通过加强道路绿化设计,改善车辆尾气排放功能,以达到净化空气、美化环境。
 
    三、道路交通噪声的影响及防治

    3.1  噪声产生的原因

    噪声是指人类生活中存在的使人厌烦或对人类生活和工作有妨碍的声音。在道路工程建设中,筑路机械产生的噪声属施工噪声,范围相对较小,产生的噪声污染是短时间的。其中推土机、搅拌机、挖掘机、钻机的噪声分别为78~96 dB、75~88 dB、80~93dB、87 dB。最严重的是道路交通噪声污染;道路交通噪声是指道路交通工具发出的噪声,包括车辆轮胎与路面摩擦产生的噪声和发动机引发的噪声;汽车等交通工具均属交通噪声源。车辆频繁启动、紧急制动引发的交通噪声相当严重。对于噪声的衡量,通常用声压和声压级指标来反映强度,单位分别为帕(Pa)、分贝(dB)。而用A声级、等效连续A声级等指标来反映噪声的频率。A声级是顾及了人身敏感频率的声压级,用A声级来评价噪声大小,与人们的主观感觉差不多,常见环境噪声A声级如图1。


    图l  常见环境噪声A声级

    交通噪声的噪声级较高,其中车辆轮胎高速行驶时间产生的噪声65~85 dB;发动机引发的噪声包括排气、进气、发动机及风扇运转等产生的噪声,例如摩托车、拖拉机是以排气噪声为主,分别为88dB,90~95 dB。所以对于各类机动车噪声,标准(GBl495—79)中做了规定:7.5 n、处加速最大A声级,3.5~15t载重汽车84~89 dB;轻型越野车为84dB:总重量是4~llt的公共汽车为83~86 dB:小客车为82 dB;摩托车84 dB,60马力以下拖拉机为86dB。

    普遍认为道路交通噪声与交通量的大小及组成、道路性质、车辆行驶速度等因素有关。高等级公路由于交通量大、车速高,比一般公路及城市道路交通噪声的影响程度较大。对城市道路上的交通噪声要求,还应达到《城市区域噪声标准》(GB3096—93)规定的相应功能区噪声标准。由于立交桥及高架桥修建日益增多,交通车辆在桥梁上行驶产生的噪声更为突出。通常认为噪声大于65 dB将严重影响人们的工作学习,甚至引起多种疾病。

    3.2  交通噪声的防治

    为了减少道路交通噪声的影响,在道路设计中,经常采取的措施为:(1)高速公路经过村庄、居民或学校时,设置声障墙消除或减弱噪声的危害。在公路两侧种植绿化林带还可加快噪声衰减(利用树林的声散射和吸收作用)。(2)对于城市快速干道(或环城路)应设置绿离、乔灌木和草坪共同构成的绿化带,根据有关研究资料表明噪声可降低约5dB,效果较好。(3)对于城市桥梁要不断更新桥梁伸缩缝材料,减轻车辆经过时产生的振动噪声。另外对于城市主干道经过文教住宅区时,可考虑采用一些吸声减噪、隔声减噪的材料;有关资料表明国外在该方面进行了大量研究,例如日本开发出一种低噪沥青路面,较常规沥青混凝土路面噪声降低约8d卧德国一家公司研制出一种能吸收噪声的沥青材料,经试验路多次验证,确认可将汽车轮胎与路面作用的噪声吸收50%。

    总之,交通噪声是车、路对环境产生的污染,特别是随着一些大城市快速干道系统及城市铁路的起步发展,噪声污染处理难度增大。只有通过各种措施综合治理,才能将道路交通噪声降低到标准要求的程度,使城市中的人、车、路、环境和谐发展。
 
    四、结论

    (1)道路交通运输对社会和经济的发展非常重要,但它也是对环境影响最严重的行业之一。目前随着交通运输复杂程度的增加,其使环境恶化的可能性也随之增大。

    (2)切实处理好发展交通与环境保护的关系,道路交通发展中产生的大气污染、噪声污染不容忽视,要对建设项目的环境效益进行评价,作为可行性研究的一个重要方面。

    (3)对于污染源及其传播媒介均应采取有效的防治和控制措施,减少交通噪声、车辆尾气污染对人体及生存环境的危害;通过道路绿化、低噪路面材料使用、车辆技术性能改善及合理的交通管理等综合措施,降低车、路对环境的影响,并在一定程度上美化环境。

    (4)现行的道路交通规划及设计规范中,对于交通噪声、车辆尾气污染防治没有明确规定,特别是城市快速干道系统及城市铁路方面尚需进一步探讨。
 
作者:曹立峰,高中俊 (西安市市政设计研究院,陕西西安  710068)
 
中图分类号:TU993.2:TR553.4  文献标识码:B  文章编号:1009-716(2003)04-002l-03

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