环境噪声控制技术

城市植物降噪功能研究

1.报告摘要

城市植物绿地对减弱城市中噪声污染有很好的作用,在本试验中分别测量和对比了几种城市植物绿地对减弱城市噪声作用, 比较不同植物类型的隔声效果，并通过野外实测，分析不同植物群落的降噪效果及其影响因子，为降噪绿地构建提供依据。为城市的建设和规划提供参考。

2.背景和意义

随着城市化进程的加快及工业化的迅猛发展,噪声污染已成为城市的主要污染之一。植物不仅可用于绿化美化环境,还能吸尘降尘、降温增湿、固土保水、吸收有害气体以及有效降低噪声污染。近年来,关于城市绿化带、草坪和绿篱等对声传播的衰减效应已有许多研究,但很少涉及对城市植物群落减噪效果的系统研究。

植物的减噪作用主要是利用了植物对声波的反射和吸收作用,单株或稀疏的植物对声波的反射和吸收很小,当植物形成郁闭的群落时,则可有效地反射声波,犹如一道隔声障板。植物群落的组成种类不同,群落的结构不同,群落的减噪效应也不同,因此,有必要对植物群落的声衰减特性和减噪效果进行系统的研究。探讨不同结构类型的植物群落的减噪效果,筛选出减噪效果较好的植物群落结构形式,为城市绿化提供依据。

3.1植物隔声量的测量方法

实验材料均采自公园及道路绿带的健康植株利用平面波拟自由场方法测量植物材料传

声损失，计算植物在不同声音波段的隔声量。植物材料测量体积为1.2m*0.8m*0.8m。

3.2群落降噪实测方法

选择 21 种人工群落作为实验群落，同时选取水泥地和草坪作为对照背景噪声，约为50.5±2.5db（A）。标准声源为输出声压级标准95db（A）的白噪声，利用HS 6288B型型噪声频谱分析仪测定1m、5m、10m、15m、20m、25m和30m处的噪声值，并减去1m处噪声值，计算得出不同距离的噪声衰减量。

4．结果与分析

4.1植物隔声性能

从实验的隔声量对比结果发现，植物枝条在31.5~100HZ的低频段的隔声效果不明显，但在125~600HZ处，隔声效果总体比100HZ以下有所提高，600HZ以上植物枝条具有显著的隔声效果，并且随着频率的增大，传声损失逐渐增大，尤其是在1000HZ以上的高频段。隔声效果较优的植物，在声音高频段的隔声量可达到4~6db（A）。

在噪声低频段植物隔声效果差别不大，但在高频段，叶型较大、叶表面被毛、枝叶相对繁茂的植物，其隔声效果较好。\" 3种植物隔声效果依次排列为构树＞香樟＞水杉。

阔叶树构树和香樟的隔声量明显高于针叶树水杉，约高3~5db（A） ，而构树叶表面密布绒毛，隔声效果更好。在长势相同、密度相似情况下，阔叶树种的隔声效果优于针叶树种。实验结果显示，梧桐、黄山栾树、香樟、女贞、喜树、构树、杜仲、苦枥木、桂花、

石楠、珊瑚、木芙蓉、夹竹桃等植物隔声效果较好。

4.2绿地群落降噪效果、不同群落、不同距离的噪声衰减量比较

噪声衰减量随着距离增大而增加，而部分群落由于环境噪声的干扰，噪声衰减量随距离有所降低。与水泥空地和草坪相比，30m 绿地群落带具有较好降噪效果，噪声衰减量（不含距离衰减）一般在7~10db（A）。由于群落内部结构难以保持均一性，同一群落内不同距离的噪声衰减未呈线性规律。

对21种类型群落及草坪 30m 测量点的声压级与1m测量点比较，并根据点声源距离衰减特性，减去因距离产生的衰减量，得出各类型群落30m林带的噪声相对衰减量，并分成以下3 组：

（1）噪声相对衰减量≥10db（A）：群落类型有香榧群落、广玉兰、香樟群落、雪松群落和墨西哥落羽杉群落。

（2）噪声相对衰减量在6~10db（A）：群落类型有广玉兰群落、桂花群落、国槐群落、散生竹群落、丛生竹群落、柳杉、日本柳杉群落、杨梅、杜仲群落。

（3）噪声相对衰减量≤6db（A）：群落类型有皂荚群落、绣球群落、悬铃木群落、杨梅群落、香樟群落以及草坪。

从不同植物群落降噪效果的比较可知，乔灌结合的复层结构群落降噪效果优于一般的灌木林或没有下木层的乔木林，且各层次紧实结合的群落降噪效果较优。同样植物组成、类似结构的复层结构群落，其乔木层高度越高，降噪效果越明显。

4.3选取6类植物类型继续进行测量

1)针叶林 包括池杉(Taxodium ascendensBrongn.)林、香榧(Torreyagrandis‘Merrilli’)林、雪松〔 Cedrus deodara(Roxb.) Loud. 〕林和白皮松(Pinus bungeana Zucc. exEnd.l)林等。

2)落叶阔叶林 主要有刺槐(Robiniapseudoacacia L.)林、国槐(Sophora japonica L.)林、无患子(Sapindus mukorossi Gaertn.) -栾树(Koelreuteria paniculata Laxm.)林、皂荚(Gleditsiasinensis Lam.)林、柿(Diospyros kaki L. .f)-油柿(Diospyros kaki var. sylvestris Makino)林、悬铃木(Platanus orientalis L.)林等。

3)常绿落叶阔叶混交林 常绿树种和落叶树种混种模式在城市绿化中应用较多,类型也较丰富。主要有香樟〔Cinnamomum camphora(L.)Presl〕 -喜树(Camptotheca acum inata Decne.)林、香樟-悬铃木林、无患子-珊瑚树(Viburnum awabuki K.Koch)林等。

4)常绿阔叶林 类型较少,但群落数量较多,以香樟林和广玉兰(Magnolia grandiflora L.)林占绝对优势。

5)暖性竹林 主要有毛竹(PhyllostachyspubescensMazel exH. de Lehaie)林、紫竹〔P. nigra(Lodd. ex Lind.l) Munro〕林、淡竹(P. nigra‘Henonis’)林和孝顺竹〔Bambusa multiplex(Lour.)Raeuschel ex J.A. etJ.H.Schul.t〕林等。

6)灌木林 分为常绿灌木林和落叶灌木林。如蚊母树(Distylium racemosum Sieb. et Zucc.)灌丛、夹竹桃(Nerium indicum Mil.l)灌丛、八角金盘〔Fatsia japonica(Thunb.)Decne. etPlanch.〕灌丛、海桐〔Pittosporum tobira(Thunb.)Ai.t〕灌

丛、杨梅〔Myrica rubra(Lour.)Sieb. etZucc.〕灌丛、洒金桃叶珊瑚(Aucuba chinensis‘Variegata’)灌丛、黄杨〔Buxus sinica(Rehd. etWils.)Cheng〕灌丛、小叶女贞(Ligustrum quihoui Carr.)灌丛、桂花(Osmanthusfragrans Lour.)灌丛、绣球荚蒾(Viburnummacrocephalum For.t)灌丛等。

4．4 6类不同植物群落对噪声的减弱效果

不同植物群落的减噪效果是不同的。减噪效果较好的40 m宽的绿化带可使噪音减少10～ 15 dB,绿化的街道比没有绿化的街道可减少噪音8～ 10dB。从表1可以看出,噪声衰减值大于10 dB的植物群落有2个,其中以雪松群落的减噪效果最好,噪声衰减值达到12. 1dB;其次为广玉兰+香樟群落,衰减值达10. 1 dB;淡竹林的噪声衰减值比孝顺竹竹林高0. 2 dB;而减噪效果最差的是金银木群落,比雪松林的噪声衰减值低6. 9 dB。雪松群落减噪效果最好,与雪松的树冠及枝下高比其他类型的植物矮而密有关。落叶阔叶林中国槐群落的噪声衰减值为8. 7dB,比常绿落叶阔叶林香樟+悬铃木群落的衰减值高3. 2 dB。国槐群落林下植物差异较大,层次和物种多样性较高,建群种国槐的枝下高为2. 0～2. 6 m,主林层还有黄檀(Dalbergia hupeana Hance)、刺槐和皂荚,亚林层有椤木石楠(Photiniadavidsoniae Rehd.)、红豆树(Ormosia hosiei Hems.letWils.)、合欢(Albizzia julibrissin Durazz.)等;而香樟-悬铃木群落中的悬铃木枝下高为4. 0～ 5. 5 m,且无亚林层,林下植物层次和种类较少。因而,国槐群落的相对减噪效果较好。研究结果表明,不同植物群落类型对噪声的减弱效果从大到小依次为:针叶林、常绿阔叶林、常绿落叶阔叶林、落叶阔叶林、散生竹林、丛生竹林、常绿

灌木、落叶灌木。