园林植物降噪功能介绍
·366·园林景观
[摘要]园林植物的降噪功能在噪声污染日趋严重的今天已受到国内外研究者的广泛关注到目前为止虽然开展了大量的研究但是仍存在许多不足未能形成系统的理论而我国在植物降噪方面的研究则更少。园林植物除其他的生态作用之外减噪降噪功能也很明显。[关键词]园林植物种植形式降噪一、前言植物在现代城市环境中不仅是营造景观的主体也拥有多种生态和社会功能戚继忠按照功能的表达方式将植物功能分为两大类[1]一是自然表达这是植物景观本身所固有的客观存在的无需人为参与的功能从该功能的用途上来说是与人类的生存和生活环境有关的功能包括调节气候、固碳放氧、净化污水、涵养水源、降低噪声、防风固沙、改善野生动物的栖息环境、保护生物多样性、城市防护与减灾等二是社会表达这是源自植物景观但必须通过人为的感知或社会实践活动才能实现的从该功能的用途上来说是与人类活动有关的功能包括植物景观的游憩休闲与娱乐功能、历史文化功能、体育锻炼功能、医疗保健功能、教育功能以及美化城市环境、合理组织城市空间等功能。噪声的危害自人类工业发展伊始便一直存在由于噪声对人体的危害是慢性的且不似光化学污染、水体污染等其他环境问题一样会造成大面积的危害因此长期以来噪声污染都被人们所忽略。而当噪声达到一定程度则会影响到人的身体健康[2]。大量的实验和调查说明噪声使人的听觉系统受到损害表现为耳鸣、听阐移位、高频听力丧失然后出现更加严重的不可逆转的听力损伤和耳聋噪声也会引发多种疾病近年来的研究表明当噪声作用于人的中枢神经时可使大脑皮层兴奋与抑制的平衡失调如果长期处于这样的状态就会出现头晕、疲劳、失眠、记忆力衰退等神经衰弱方面的症状也会影响人的消化系统、内分泌系统等。所以综上研究园林植物的降噪功能就有着现实意义对人们的生活起指导性作用。二、单种植物材料的降噪叶片的四个性状因素与A声级和400OHz高频段声衰减值的统计分析结果较为一致[3]均是面积、宽度和质地表现为极强的显著性而长度影响不显著对中、低频率两个代表频段的分析则产生不同的结果低频段面积、长度和宽度均不显著只有质地显著中频段面积、宽度不显著长度显著质地极显著。可见叶片的大小特征只对高频声音和经过A计权网络过滤的声音衰减有明显的作用中、低频段声音的衰减则与叶片的大小不太相关可理解为由其他因素影起质地则对各个频段的声音衰减均有影响[4]。叶片的性状特征只对高频声音的衰减有显著的影响其中叶片的面积与宽度的影响较为显著面积越大、宽度越大降噪效果越好且宽度的显著性较面积更高说明在选择降噪植物时不仅要选叶片总面积大的更要保证有足够的宽度同时质地越厚的效果越好。三、植物不同排列形式的降噪对于阔叶树来说低频段的降噪效果并不与排列密度成正比过密的排列反而会产生较为严重的负衰减而周期性的排列方式则能在密度适中的情况下产生较好的降噪效果在2kHz的中高频段密度和周期性的排列形式同时对降噪效果产生正面的影响[5]而到了高频段密度则成为影响降噪效果的主要因素是否采用周期性的排列形式对其影响不大。分析其原因可能是低频声波波长较大过密的排列使得植物枝叶间的孔隙太小让这些大波长的声波产生了衍射和干涉作用反而增大了植物带背后的声能而在密度适中又采用周期性的排列时植物就如同一个个的散射体在各株植物体之间对大波长的声波进行多重反射从而增加了降噪效果而随着声音频率的升高、波长的减小衍射作用逐渐不明显而植物对声波的反射作用也主要由更细小的枝叶来完成整体植株的作用减弱因此到了高频端降噪效果只与排列的密度成正比而与周期性的排列形式无关。而对于针叶树来说低频段的降噪效果主要和密度有关到了中频段周期性的排列形式才成为主要的因素这也可能是因为周期性排列的雪松对声波产生的散射作用所致[6]。通过实测可见周期性的排列形式的确能使植物在某些频率出现特殊的降噪效果与RosaMartinez一Sala等人的实验有相似之处但是本实验发现阔叶树红叶石楠的衰减峰值出现在ZkHz这一中高频段针叶树雪松的峰值则出现在50OHz这一中低频段且在阔叶树中还出现许多降噪的谷值与RosaMartinez一Sala等人在实验中所发现的人工排列成三角形和长方形状的月桂树带在500Hz以下的中、低频段出现声衰减峰值柏木等针叶树则没有出现噪声衰减峰值不像声子晶体模型中的散射体一样是一个个完整的实体植物枝叶之间具有很多的缝隙因此除了植物整体对声波的散射作用外还有衍射、干涉以及枝叶对声波的反射等一系列作用因此不能完全运用声子晶体的模型来研究植物排列方式的降噪效果[7]。四、绿篱的降噪[8]围栏+攀援植物型Ⅰ型的减噪效果该类绿篱是通花铁枝围栏与攀援植物共同形成一般高度为1.8-2.2m绿篱通视率为5%。从表1的结果看出声源侧的噪声值为73.2dB不同距离绿篱宽度的噪声值不同有随绿篱宽度的增大而减小的趋势而不同高度的噪声值则差异不大。矮灌木+高桩乔木型Ⅱ型的减噪效果该绿篱是矮灌木高度≥1.5m与高桩乔木组成绿篱通视率为10%。不同观测高度的观测值差异不大而不同距离的观测值差异较大有随观测距离的加大而减少的趋势宽2.0m的差值较1.0m的差值大1.4dB表明绿篱越宽其减噪效果越好。小花木+高灌木+高桩乔木型Ⅲ型的减噪效果该绿篱是高中低不同层次的乔、灌、花木组成的混合结构绿篱绿篱较高通视率为10%。不同测量值差较其他类型绿篱更高达3.0-4.6dB。说明该种结构的绿篱减噪作用大效果最好。自然生长的常绿灌木+高桩乔木型Ⅳ型的减噪效果该类型绿篱为自然生长的常绿灌木和高桩乔木组成其密度不高通视率为20%从表4可以看出该类A点的观测值最大达75.8dBB点值也超过73dB与Ⅲ型绿篱同等宽度、高度比较自然生长灌木绿篱因密度不大降噪作用差效果亦不好。不同结构类型的绿篱其减噪降噪效果不同。绿篱的宽度越宽高度越高通视率越小即密集度越大和绿篱的层次越多则绿篱的减噪效果越好。如Ⅰ型绿篱因攀援植物形成的绿篱宽度较窄减噪效果不明显Ⅱ型绿篱则因其高度较矮结构单一且密集度不大减噪效果亦不理想Ⅲ型绿篱因与灌木、乔木结构紧密层次多高度又较高通视率小花木、灌木、乔木形成密集的绿色屏障因此减噪效果最好绿篱宽度仅2.0m减噪达4.6dBⅣ型绿篱因未经人工修剪通视率大达20%要达到Ⅲ型绿篱相同的减噪效果则绿篱的宽度要大大增加。不同结构类型绿篱的减噪效果不同其中小花木+高灌木+高桩乔木型的绿篱减噪效果最佳。因此建设城市绿篱要尽可能采用既宽又高的密集型、多种植物搭配以组成高中低多层次混合结构的绿篱屏障起到既绿化美化城市又能减噪降噪的效果。五、片状林地的降噪有人研究发现发现片状林地对声音的衰减作用都不是十分理想在人耳的主要受声位置处全无遮挡[9]对声波产生反射作用反而增加了到达测量点位处的总声能无地面反下转第345页园林植物降噪功能介绍刘凤元汪海岩辽宁省朝阳市园林管理处辽宁朝阳122000
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