一种带状立体混交降噪型城市森林配置方法

摘要

本发明提供一种带状立体混交降噪型城市森林配置方法，包括：（1）选择植物；（2）在车行道的外侧沿车行道方向种植一行第一乔木，并在第一乔木周边密集种植矮小灌木形成第一配置区域；（3）在第一配置区域的外侧向外依次种植成行的高大灌木、第二乔木和第二草本植物以形成第二配置区域；所述第二配置区域与第一配置区域之间由人行道隔开；（4）所述第二配置区域与第一配置区域的宽度之和为30-35m、长度均不小于噪声敏感目标沿车行道方向的长度。本发明通过选用适宜的乔木、灌木和草本植物进行配置，在车行道边构建成一定宽度的混合林带，使噪声在空间传递过程中被多次、反复吸收、减弱，而实现降噪目的，其噪声削减幅度可达28.3%。

说明书

技术领域

本发明涉及一种城市绿化方法，具体涉及一种带状立体混交降噪型城市森林配置方法。

 

背景技术

如今环境噪声对城市居民的身体健康的影响日益成为人们关注的焦点，由于车辆交通工具的日益增多，其运行造成的环境噪声强度越来越高，目前交通噪声是城市环境噪声污染的主要来源，其能量通常占环境噪声总能量的70%至80%，特别是交通道路附近的噪音污染更严重。

据研究，植物能改善城市的生态环境，如调节空气质量、吸收城市中释放的二氧化碳，并且能缓解热岛效应，从而调节城市气候，减少空调、暖气等使用，即而降低废气的产生与排放，达到净化空气的目的。另外，由于绿色植物的茎、叶表面粗糙不平，有大量微孔和密密麻麻的绒毛，就象凹凸不平的吸声器，可减弱声波传递或使声波发生偏转和折射；枝叶上众多的弹性组织的吸收和相互间的反弹消耗就使音波的能量不断下降最终消耗完；植物通过表面细胞吸收外界振动能量，并能将能量进行转化，这些都能达到降低声能、去噪的作用。所以城市道路绿化在强调视觉、遮阴等效果的同时，要考虑如何达到降噪的效果。但目前全社会越来越重视城市绿化工作，但道路绿化的主要作用还是出于强调视觉与观赏性。

目前控制道路噪声的首选方法是采用隔音瓦，尽管其建造成本、维护陈本都非常高昂，但也只能保护隔音瓦直接遮挡部分的噪音，其他大部分空间仍然不能得到防护；其次是采用防护林，但目前采用的防护林多为单一树种，防护模式类似隔音瓦，只能减弱直接遮挡区域的噪声。

 

发明内容

本发明的目的就是为了达到城市绿化在视觉观赏的同时还能达到降低声能、去噪的目的，特提供一种带状立体混交降噪型城市森林配置方法。

本发明的配置方法如下：

一种带状立体混交降噪型城市森林配置方法，包括如下步骤：

（1）选择第一乔木、第二乔木、矮小灌木、高大灌木、第一草本植物和第二草本植物；

（2）在车行道的外侧沿车行道方向种植一行所述的第一乔木，并在第一乔木周边密集种植矮小灌木形成第一配置区域；

（3）在所述第一配置区域的外侧向远离第一配置区域方向依次种植成行的所述的高大灌木、第二乔木和第二草本植物以形成第二配置区域；所述第二配置区域相对于所述第一配置区域远离所述车行道，所述第二配置区域与第一配置区域之间由人行道隔开；

（4）所述第二配置区域与第一配置区域的宽度之和为30-35m，第二配置区域与第一配置区域的长度均不小于噪声敏感目标沿车行道方向的长度。

进一步，所述步骤（1）中第一乔木、第二乔木、矮小灌木、高大灌木、第一草本植物和第二草本植物均应选择枝繁叶茂、生长迅速的常绿树种。

进一步，所述步骤（1）中第一乔木、第二乔木的高度不小于 7m，矮小灌木、高大灌木的高度不低于2m，第一草本植物和第二草本植物的高度不低于20cm。

进一步，所述步骤（2）中第一配置区域的宽度为1.2-1.5m，所述第一乔木选择香樟、悬铃木、广玉兰、高杆女贞等任一种沿车行道方向布置，乔木的株间距为2-3m.。

进一步，所述步骤（2）中矮小灌木选择枝繁冠密的红叶石楠、海桐、黄杨、檵木、洒金千头柏、洒金珊瑚、小叶女贞、小蜡树或火棘中的至少一种。

进一步，所述步骤（2）中第一配置区域的两侧沿车行道、人行道边密集种植有第一草本植物，所述第一草本植物选择耐旱且耐阴的葱兰、沿阶草或麦冬。

进一步，所述步骤（3）中高大灌木选择桂花、珊瑚树、夹竹桃、椤木石楠、女贞、高杆红叶石楠中的至少一种；所述第二乔木选择高大的乔木雪松、黄山栾树、合欢、刺槐中至少三种进行混植；所述第二草本植物选择耐阴的葱兰、玉簪、狗牙根、节节草、酢酱草或三叶草。

进一步，所述步骤（3）中高大灌木种植3-5行形成宽为4-8m的灌木林，所述灌木林中的行间距为50－80cm，同一行中的株间距为20－30cm；

所述第二乔木种植至少5行形成宽度为8-10m的乔木林，所述乔木林中的行间距为2.0～2.5m，同一行中的株间距为1.0～1.5m；

所述第二草本植物密集种植于所述乔木林与噪声敏感目标之间形成草本植物带，使其成年后能完全覆盖地面；草本植物带的宽度不小于所述乔木林的宽度。

进一步，所述步骤（3）中第二乔木的中间及高大灌木的两侧均密集种植有所述第一草本植物；所述第一草本植物选择耐旱且耐阴的葱兰、沿阶草或麦冬。

进一步，所述灌木林与乔木林之间设有2-3m的水平空间距离，所述水平空间距离内密集种植有所述第一草本植物。

本发明中的草本植物成年后能完全覆盖地面。

本发明通过选用适宜的乔木、灌木和草本植物，并利用它们进行高低搭配的方式，在车行道边构建成一定宽度的混合林带。充分利用声能的自然衰减（或声扩散），使噪声敏感目标区域与交通道路等声源之间通过混合林带进行隔离并保持足够远的距离，即第二配置区域与第一配置区域形成的混合林带的宽度之和为30-35m、长度均不小于噪声敏感目标沿车行道方向的长度。其次，本发明考虑到影响森林群落降噪效果的主要因素，包括树种组成、林带密度、高度、宽度、长度、配置方式等。从而使噪声在空间传递过程中被多次、反复吸收、减弱，而实现降噪目的，其中对人敏感的1KHz以上的高频噪声吸收效果最强，可使平均噪声强度由66.6dB下降到47.8dB，削减幅度约为28.3%。

 

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1是本发明的城市森林配置示意图；

图中：1-第一配置区域，2-灌木林，3-乔木林，4-草本植物带，5-第一乔木，6-矮小灌木，7-第二乔木，8-第二草本植物，9-车行道，10-人行道，11-高大灌木，12-第一草本植物。

具体实施方式

本项目研究认为，声源所发出的声音，不会是单一频率的纯音，而是由许许多多不同频率、不同强度的纯音组合而成。在噪声随距离衰减的过程中，高频噪声也比低频噪声衰减幅度大的多，这是由于高频声在隔离带后的声影区大，波长短，最容易被阻挡，而中频声次之，低频声波的波长长，易绕过隔离屏障产生影响，噪声衰减值小。

本发明的城市森林配置是由第一配置区域和第二配置区域构成，其中第一配置区域是由第一乔木、矮小灌木与第一草本植物构成，第二配置区域以是由灌木林、乔木林和草本植物带以及密集种植在第二乔木的中间及高大灌木的两侧的第一草本植物构成，使得整个群落空间结构设置错落有致。第一配置区域中植物配置基本上分为上、中、下三个层面进行，其上层配置常绿树种第一乔林如香樟、广玉兰等；中层选用枝繁冠密的红叶石楠、海桐、黄杨、檵木等矮小灌木进行分段栽植，即在同一段距离内密集栽植同一种灌木，使其成林后通过修剪使其形成一道80-100cm高的常态化绿色矮墙；下层为沿车行道、人行道侧边密植葱兰、沿阶草、麦冬等耐旱且耐阴的第一草本植物。使其在空间上下成一封闭式的隔音降噪林带。且第一配置区域与灌木林、乔木林和草本植物带这四排之间均保有一定的水平空间距离，如第一配置区域和第二配置区域的灌木林之间的水平空间距离为人行道的宽度；第二配置区域的灌木林和乔木林之间的水平空间距离为2-3m。从而使来自车行道上的汽车等不同频率段的噪音，通过宽度达30-35m的四道林带、空中的树冠、地面上的草坪与其它地被植物在水平面与垂直面上彼此互相衔接形成水平郁闭与垂直郁闭的森林带，并通过它们的“阻挡－吸收－反射－再阻挡－再吸收－再反射”而逐渐衰减，并最终消失。

虽然，由于车辆行驶在车行道上的位置不固定，其所产生的声源点位与城市森林群落的各排林带之间的位置也不固定，但其噪声产生点与其中之一的林带的距离符合其最大衰减率。因此，噪声通过疏密结构的群落多次衰减后，降噪效果十分明显。

本发明中密植或密集种植是指植物一棵紧挨一棵地栽植，使相邻两株之间无法再能植入一棵相同规格植物进去；而草本植物是指其成年后能完全覆盖地面。

本发明中第一乔木与第二乔木的选择不同，第一乔木除了要考虑到降噪功能，还要重点考虑该树种的美观及其他生态功能，如树种本身生物量大小、遮阴、滞尘效果、释放植物精气等，所以第一乔木选择香樟、广玉兰、高杆女贞等。而第二乔木主要是考虑到降噪功能，故选择高大的乔木中至少三种进行混植，如雪松、黄山栾树、合欢、刺槐等。

矮小灌木和高大灌木的选择也不同，矮小灌木主要是选择枝繁冠密的红叶石楠、海桐、黄杨、檵木、洒金千头柏、洒金珊瑚、小叶女贞、小蜡树和火棘等，使其成林后通过修剪使其在中部形成一道80-100cm高的常态化绿色矮墙。而高大灌木主要是选择桂花、珊瑚树、夹竹桃、椤木石楠、女贞、高杆红叶石楠等。

草本植物根据种植位置不同，其品种的选择也有差异，如在第一配置区域和第二配置区域中的乔木林和灌木林中的第一草本植物主要选择耐旱且耐阴的葱兰、沿阶草、麦冬；而草本植物带中的第二草本植物主要选择耐阴的葱兰、玉簪、狗牙根、节节草、酢酱草、三叶草等。

 

实施例1：

如图1所示，一种带状立体混交降噪型城市森林配置方法如下：

（1）选择枝繁叶茂、生长迅速的常绿第一乔木5、第二乔木7、矮小灌木11、高大灌木6和第一草本植物12、第二草本植物8；所述第一乔木5、第二乔木7的高度不小于 7m，矮小灌木11、高大灌木6的高度不低于2m，第一草本植物12、第二草本植物8的高度不低于20cm。

（2）在车行道9的外侧沿车行道方向种植一行第一乔木5，并在第一乔木5的周边密集种植矮小灌木11，再在其两侧沿车行道、人行道边密集种植有第一草本植物11，而形成第一配置区域1，第一配置区域1的宽度为1.2-1.5 m。

（3）在所述第一配置区域1的外侧向远离第一配置区域1方向依次种植成行的高大灌木6、第二乔木7和第二草本植物8以形成第二配置区域；所述第二配置区域相对于第一配置区域1远离车行道9，第二配置区域与第一配置区域1之间由人行道10隔开；所述高大灌木6种植3-5行形成宽为4-8m的灌木林2，所述灌木林2中的行间距为50-80cm，同一行中的株间距为20-30cm；高大灌木6的两侧均密集种植有第一草本植物12；

所述第二乔木7种植至少5行，第二乔木7中间密集种植有第二草本植物12，以其成年后能完全覆盖地面为准；第二乔木7和第二草本植物12共同形成宽度为8-10m的乔木林3，所述乔木林3中的行间距为2.0-2.5m，同一行中的株间距为1.0-1.5m； 

所述第二草本植物8密集种植于乔木林与噪声敏感目标之间形成草本植物带4，使其成年后能完全覆盖地面；草本植物带4的宽度不小于所述乔木林3的宽度；

灌木林2与乔木林3之间设有2-3m的水平空间距离，其水平空间距离同样密集种植有第一草本植物12；

第二乔木7的中间及高大灌木6的两侧均密集种植有所述草本植物8，以草本植物成年后能完全覆盖地面为准。

（4）所述第二配置区域与第一配置区域1的宽度之和为30-35m，第二配置区域与第一配置区域1的长度均不小于噪声敏感目标沿车行道9方向的长度。

进一步，第一配置区域1中的第一乔木5选择香樟、悬铃木、广玉兰、高杆女贞等任一种沿车行道方向布置，同一行乔木间的距离为2-3m。矮小灌木11选择红叶石楠、海桐、黄杨、檵木、洒金千头柏、洒金珊瑚、小叶女贞、小蜡树、火棘等；第一草本植物选择耐旱且耐阴的葱兰、沿阶草、麦冬等。

第二配置区域中的高大灌木6选择桂花、珊瑚树、夹竹桃、椤木石楠中的至少一种；第二乔木7选择高大的乔木雪松、黄山栾树、合欢、刺槐中至少三种进行混植，如依次按雪松、黄山栾树、香樟、合欢这种顺序成行栽植形成一行地进行行状混交栽植；所述草本植物带4选择耐阴的葱兰、玉簪、狗牙根、节节草、酢酱草、三叶草等；第二乔木7的中间及高大灌木6的两侧均密集种植的第一草本植物选择耐旱且耐阴的葱兰、沿阶草、麦冬等。具体树种选配可参照表1。　

表1　不同栽培区域植物种配置选择

实施例2：

以安徽省合肥市蜀峰湾体育公园的香樟大道上的城市森林配置方法为例进行说明。

其中乔木主要以香樟、高杆女贞、合欢为主体，灌木以桂花、石楠等为主，草本植物以葱兰、麦冬、沿阶草为主。

林带由车行道向噪声敏感目标方向主要由四排构成：

第一排位于车行道与人行道之间：由香樟+红叶石楠+葱兰构成，且香樟的株间距为2 m，红叶石楠种植在香樟的周围，葱兰沿车行道、人行道的侧边种植1－2行；形成上、中、下三层垂直郁闭的森林带，并通过它们的“阻挡－吸收－反射－再阻挡－再吸收－再反射”而逐渐衰减车行道产生的噪音。

第二排位于远离车行道的人行道外侧：是由高约2 m多的桂花密植三行呈宽为4m灌木林（或灌木墙或灌木带），灌木的行间距为50cm，同一行中的株间距为20cm；且在灌木林的两侧也密植葱兰；

第三排：以常绿乔木中的雪松、黄山栾树、合欢按行间距为2.0m、株间距为1.0m进行混植，并且在乔木中间的地面上全覆盖种植着对声波的吸收而地面反射噪声系数减小的沿阶草而形成宽度为8m的乔木林，这三种不同乔木形成了水平郁闭与垂直郁闭的森林带；

第四排：在第三排的乔木林与噪声敏感目标（如住宅、办公楼）之间的地面上密集种植葱兰。

这四排林带的总宽度为35m，从而使噪声在空间传递过程中被多次、反复吸收、减弱，而实现降噪目的，其中对人敏感的1KHz以上的高频噪声吸收效果最强，可使平均噪声强度由66.6dB下降到47.8dB，削减幅度约为28.3%。

 

实施例3：

以合肥市长江西路与玉兰大道交汇处以东的长江西路南侧城市森林配置方法为例进行说明。

其中乔木主要以悬铃木、黄山栾树、合欢、杨树为主体，灌木以高杆红叶石楠等为主，草本植物以麦冬、沿阶草、三叶草为主。

林带由车行道向噪声敏感目标方向主要由四排构成：

第一排位于车行道与人行道之间：由悬铃木+小叶女贞+麦冬构成，悬铃木的株间距为2 m；小叶女贞种植在悬铃木的周围，麦冬沿车行道、人行道的侧边种植1－2行；形成上、中、下三层垂直郁闭的森林带，并通过它们的“阻挡－吸收－反射－再阻挡－再吸收－再反射”而逐渐衰减车行道产生的噪音。

第二排位于远离车行道的人行道外侧：是由高2m多的高杆红叶石楠密植三行以上，呈宽为4m灌木林（或墙或带），灌木的行间距为80cm，同一行中的株间距为30cm；且在灌木林的两侧也密植麦冬；

第三排：以雪松、黄山栾树、无患子、杨树等按行间距为2.5m、株间距为1.5m进行混植，并且在乔木中间的地面上全覆盖种植着对声波的吸收而地面反射噪声系数减小的沿阶草，形成宽度为10m的乔木林；这三种不同乔木形成了水平郁闭与垂直郁闭的森林带；

第四排：在第三排乔木林带与噪声敏感目标（如住宅、办公楼）之间的地面上密植三叶草。

这四排林带的总宽度约为30m，其可有效吸收对人敏感的1KHz以上的高频噪声，平均削减噪声幅度约为23.8%。

本实施例与实施例1相比，在林带配置上相对简单些，主要由于在对道路两边对噪声敏感目标（如住宅、办公楼）设置降噪林带的实际操作过程中，不可能每个区域的面积空间大小都能符合理想的林带设置模式需要，不可避免会遇到因区域空间限制，要在林带设置上要作相应改变。

 

对比例：

以单一树种杨树在车行道外侧直接形成宽度为30m的防护林带，其可有效吸收对人敏感的1KHz以上的高频噪声，平均削减噪声幅度为18.5%。

将实施例2-3与对比例所形成的林带，分别按照下面方法检测其对车行道噪声的衰减，具体检测方法与数据如下表所示：

采用恒升HS5671型噪声频谱仪，在林带前、后分别选择5个对应位置，逐时测定车行道侧与噪声敏感目标侧的噪声频谱、强度值，取其算术平均值。具体数据如下表2所示：

表2：效果检测

从上表2可看出，本发明采用乔木、灌木和草本植物相互配置构成了错落有致的带状立体城市森林配置，可显著吸收城市交通所产生的噪声，其可有效吸收对人敏感的1KHz以上的高频噪声，如实施例2中将平均噪声强度由66.6dB下降到47.8dB，削减幅度约为28.3%，其比对比例的削减幅度18.5%提高近10点。所以本发明的城市森林配置方法不仅可以达到视觉观赏和吸碳、调节空气的作用，同时还能达到降低声能、去噪的目的

以上实施例并非仅限于本发明的保护范围，所有基于本发明的基本思想而进行修改或变动的都属于本发明的保护范围。