【图文】cadna噪声预测软件使用讲解_百度文库
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cadna噪声预测软件使用讲解
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Cadna/A在江苏500kV变电站噪声环境预测的价值体现
　　江苏电网是华东电网的重要组成部分之一，东联上海、南邻浙江、西接安徽，现有10条500kV省际联络线分别与上海、浙江、安徽相联，3条500kV线路与山西阳城电厂相联，通过1回&500kV龙政直流、1回&800kV锦苏直流与华中电网相联。至2013年底，江苏电网拥有500kV变电站、开关站(含东明站，不含政平换流站)41座，变压器93台(组)，主变压器总容量80750MVA(不含换流变容量)。
　　随着江苏经济的不断发展，变电站建设呈现出变电站远景规模越来越大，但占地面积却变得越来越小;变电站选址越来越接近居民区等特征。变电站运行噪声的影响也逐渐得到重视。文章采用Cadna/A软件对江苏省内普遍采用的某典型500kV变电站进行了噪声影响预测，就厂界达标提出了相应的噪声防治措施。并应用《环境影响评价技术导则-声环境》(HJ2.4-2009)中推荐的公式进行了验算。结果表明，Cadna/A软件可较为精确并快速的计算500kV变电站运行后的噪声影响。
　　1 研究对象与方法
　　1.1 研究方法
　　预测采用Cadna/A噪声预测软件进行预测。Cadna/A软件为德国datakustia公司开发的一款噪声预测软件。Cadna/A系统是一套基于ISO9613标准方法、利用WINDOWS作为操作平台的噪声模拟和控制软件，广泛适用于多种噪声源的预测、评价、工程设计和研究，以及城市噪声规划等工作[1～4]。Cadna/A具有较强的计算模拟功能：可以同时预测各类噪声源(点声源、线声源、任意形状的面声源)的复合影响，对声源和预测点的数量没有限制，噪声源的辐射声压级和计算结果既可以用A计权值表示，也可以不同频段的声压值表示，任意形状的建筑物群、绿化林带和地形均可作为声屏障予以考虑。由于参数可以调整，可用于噪声控制设计效果分析，其屏障高度优化功能可以广泛用于道路等噪声控制工程的设计。该软件理论基础与《环境影响评价导则-声环境》(HJ2.4-2009)[5]的要求相一致，且功能强，操作方便，预测结果直观可靠。其中，变电站噪声预测主要运用了其中的一般工业噪声预测模块。在该预测模块中，可直接导入需要计算的工业项目的总平面布置示意图，简化了建立坐标系的过程。同时，在计算中充分考虑的声源的几何衰减率及各类障碍物的阻隔，并通过网格计算直接绘制等声值曲线图，形象的将噪声计算通过图形化表示。并可直接在软件中设置各类噪声防护措施，快速的预测达标情况。基本公式为：
　　LP(r)=Lw+DC-A
　　A=Adiv+Abar+Aatm+Agr+Amisc
　　LW-倍频带声功率级，dB;DC-指向性校正，dB;对辐射到自由空间的全向点声源，Dc=0dB;A-倍频带衰减，dB;Adiv-几何发散引起倍频带衰减，dB;Abar-声屏障引起的A声级衰减，dB;Aatm-大气吸收引起的倍频带衰减，dB;Amisc-其他多方面效应引起的倍频带衰减，dB;Agr-地面效应引起的倍频带衰减，dB。
　　如已知靠近声源处某点倍频带声压级LP(r0)时，相同方向预测点位置的倍频带声压级LP(r)可按下面基本公式进行计算： [本文由WWw. dYlw.NE t提供，第 一论 文网专业代写职称论文和毕业论文以及发表论文服务，欢迎光临DYlw.neT]
　　LP(r)=LP(r0)-A
　　在不能取得声源倍频带声功率级或倍频带声压级，只能获得A声功率级或某点的A声级时，可按公式作近似计算：
　　LA(r)=LAW-DC-A
　　1.2 建模及计算过程
　　(1)建立坐标系，确定各声源坐标和预测点坐标，并根据预测点与声源之间的距离等情况，把声源简化成点声源、或线声源、或面声源(包括面声源和垂直面声源)。
　　(2)根据已获得的声源源强的数据和各声源到预测点的声波传播条件等资料，计算出噪声从各声源传播到预测点的声衰减量。
　　其中，户外声传播衰减包括几何发散(Adiv)、大气吸收(Aatm)、地面效应(Agr)、屏障屏蔽(Abar)、其他多方面效应(Amisc)引起的衰减。
　　针对户外布置的变电站，在考虑声传播衰减时，由于大气吸收引起的衰减量很小，所以在计算中一般不予考虑。由于江苏省地形较为平坦，500kV变电站一般在同一个水平面，不存在高差，地面效应引起的衰减也不予考虑。一般考虑的衰减因素仅为几何发散(Adiv)及屏障屏蔽(Abar)。即，已知距离声源A的距离为r0米处的A声级为LA(r0)，距离声源A的距离为r米的预测点处的A声级为：
　　LA(r)= LA(r0)-Adiv-Abar
　　根据声源的衰减公式，几何发散可根据点声源、线声源或面声源的衰减公式计算得出。屏障屏蔽的衰减量通过在不同传播途经上的声程差和相应的菲涅尔系数，计算得出。
　　2 某典型500kV变电站噪声预测
　　2.1 变电站的噪声源分析
　　变电站的平面布置见图1所示。变电站电气总平面布置按电压等级分成3列配电装置，站区由西至东依次布置有500kV配电装置、主变压器及35kV电容器电抗器、220kV配电装置。500kV线路向南、北两个方向出线，220kV线路向东出线，主控通信楼布置在主变南侧的站前区。进站道路从站区南部主变与500kV配电装置间进入本站。
　　从图1中可以看出，本次拟建的500kV变电站主变压器位于场地中央，主变南北两侧均设置了防火防爆墙，可在一定程度上起到隔声降噪作用。该典型化设计变电站的主要声源为主变压器及低压电抗器，其中主变压器的源强声功率级为90dB，低压电抗器的源强声功率级为80dB。另外，变电站内还有围墙及主控通信楼可阻隔噪声，主要屏障物的参数见表1所示。
　　2.2 厂界环境噪声排放预测
　　根据变电站的平面布置图，将其直接等比例导入Cadna/A软件中，同时，将变电站各侧围墙外扩200m后作为计算区域，左下角坐标设置为(0，0)。建立好声源坐标后，将主要声源的发射面定义为垂直面声源，并输入声源的各项参数，其中主变的长宽按照平面布置图中的长宽设置，变压器底高设置为0.5m，顶高设置为6.5m。将各项障碍物分别设置为障碍物及建筑物(建筑物在屏障屏蔽中按双绕射体进行计算)，并按照表1中的参数输入其高度。之后，成功建立了一个三维的坐标系后，可直接点击计算，计算完成后，可直接在该软件中读出四周厂界的厂界环境噪声排放值。该典型化设计变电站不采取任何降噪措施的厂界环境噪声排放结果见表2所示。
　　从表2中可以发现，由于该变电站的主变距离围墙较近，最北侧的主变距离北侧的围墙仅有11m，因此，在北侧围墙处的厂界环境噪声排放的预测值最大为57.3dB(A)，夜间噪声值远超《工业企业厂界环境噪声排放标准》(GB)2类标准限值(昼间60dB(A)、夜间50dB(A))要求。因此，在该变电站现有设计的基础上，必须采取相应措施使其能满足标准要求。
　　在现阶段，降噪措施主要有以下几点[6，7]：
　　(1)从声源上降低噪声，尽量使用低噪声设备和工艺。
　　(2)从传播途径上降低噪声，采用吸声，隔音，隔振材料降低噪声，必要时设立专用工作间。
　　根据该变电站的现状，设想在变电站建设设计时按表3所示方式降低噪声。
　　将该降噪措施输入到Cadna/A软件中，进行模拟分析，查看增加了该措施后变电站的噪声情况。
　　由表4可见，在主变的声功率级为85dB、离低压电抗器2m处的等效A声级为75dB，同时，在北侧主变外侧增加隔声墙，同时将现有的防火墙增加吸声材料后，变电站本期工程投运后厂界四周的厂界环境噪声排放的最大值为47.6dB(A)，昼间、夜间的厂界环境噪声排放值均满足《工业企业厂界环境噪声排放标准》(GB)2类标准的要求。
　　3 结果验算
　　为验证Cadna/A软件计算结果的准确性，以采取降噪措施前的方案为例，按照《环境影响评价技术导则-声环境》(HJ2.4-2009)中推荐的公式[5]，仅计算声源对北侧厂界的贡献值，比较两者模式的计算结果。在计算过程中，对声源进行了简化。由于北侧的贡献值只要受最北侧的一台主变的影响，因此，仅简化计算了北侧的一台主变及两台电抗器的噪声。具体参数见表5所示。
　　由表6各相主变的计算结果，将贡献值叠加，可预测1#主变在北侧厂界的贡献值为55.0dB(A)。
　　Cadna/A软件中，计算可得北侧厂界的贡献值为57.3dB(A)。主要是软件在计算中，考虑的参数更全面，计算是三维全方位的计算，并且未做简化计算，声源的影响更大。因此，计算值比软件预测的贡献值略低。
　　4 结束语
　　综上所述，通过Cadna/A软件可较为精确并快速的计算拟建项目厂界噪声贡献值，确定拟建项目噪声防治措施，确保了厂界噪声能够达标排放。
　　该软件目前在一定程度还存在不足之处，主要目前计算中，在考虑建筑物或障碍物阻隔时，不能准确的给出具体的阻隔量及建筑物和障碍物的准确尺寸。在很大程度上，预测人员都是通过经验自行设定。这就造成了计算中在考虑降噪量时，存在一定的随意性因素。建议在今后的计算中，可进一步优化噪声软件建模过程，提供多种隔声降噪措施，实现标准、统一的建模过程。减少操作人员建模的随意性，最终降低预测结果的偏差。
　　参考文献
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电话：010-基于Cadna/A的城市噪声地图研究--《大连交通大学》2013年硕士论文
基于Cadna/A的城市噪声地图研究
【摘要】：随着城市建设速度的加快,城市道路也随之不断发展,随之而来的城市道路交通噪声已成为正常工作和生活中不容忽视的影响因素。声环境的评价和噪声污染区的改善已成为城市建设的重要方面。实施有效、合理的减噪降噪措施,改善居住区域的声环境,使得城市噪声影响逐渐降低,是城市建设的重要发展方向之一。噪声预测是改善声环境过程中重要的研究内容。首先对重点区域进行噪声预测和分析,并以此绘制区域噪声地图,之后再不断扩展,使得噪声地图的覆盖区域不断增大,是噪声地图绘制工作的正常发展步骤。噪声地图的研究在欧洲等一些国家和地区已发展多年,但我国在此方面的研究还较少。
本文在相关的理论基础上,对于城市道路交通噪声的预测和噪声地图的绘制工作进行了系统的分析。通过对国内外发展现状的分析,实地噪声测试与采集,并通过同步的前期数据采集与整理,通过研究区域的地图截取,对该区域进行建模,以Cadna/A软件为计算工具,进行城市道路交通噪声的预测和选定区域的噪声地图的绘制。将预测结果与实际测量结果进行分析对比,经过修正,对其他关心点进行噪声预测。
该研究内容从国内实际情况出发,应用城市道路交通噪声预测和噪声地图方法,得出相应的噪声预测结果。该研究对于城市声环境的评价依据、城市道路交通噪声的影响分析和城市声环境改善工作的进行有较重要的指导意义。
【关键词】：
【学位授予单位】：大连交通大学【学位级别】：硕士【学位授予年份】：2013【分类号】：U491.91【目录】：
摘要5-6Abstract6-7目录7-10第一章 绪论10-17 1.1 研究背景和选题意义10-11 1.2 国内外研究概况11-15
1.2.1 噪声与道路交通噪声简介11-13
1.2.2 国内外道路交通噪声研究概况13
1.2.3 国内外噪声地图研究概况13-15 1.3 噪声地图的应用和面临的问题15 1.4 研究内容与方法15-16 本章小结16-17第二章 交通噪声预测与噪声地图方法17-34 2.1 城市道路交通噪声预测方法17-19
2.1.1 噪声环境影响评价方法17-18
2.1.2 交通噪声预测方法18-19 2.2 噪声地图工作方法19-23
2.2.1 噪声地图的前期工作及制作步骤19-22
2.2.2 噪声地图的质量与精确度22-23 2.3 城市道路交通噪声预测模型23-31
2.3.1 早期交通噪声预测模型23
2.3.2 英国CRTN模型23-24
2.3.3 美国FHWA模型24-25
2.3.4 德国RLS90模型25-27
2.3.5 JTJ005-96公路建设项目环境影响评价规范(试行)27
2.3.6 JTGB03-2006公路建设项目环境影响评价规范27-28
2.3.7 HJ2.4-2009环境影响评价技术导则声环境28-29
2.3.8 常用的交通噪声预测模型小结29-31 2.4 Cadna/A软件介绍31-33 本章小结33-34第三章 城市道路交通噪声预测与分析34-44 3.1 数据收集与整理34-37
3.1.1 数据收集目的34
3.1.2 车流量分析34-35
3.1.3 车速分析35-36
3.1.4 数据整理总结36-37 3.2 道路交通噪声预测模型检验37 3.3 道路交通噪声预测37-43
3.3.1 学校门前噪声预测结果与分析38-39
3.3.2 十字路口噪声预测结果与分析39-40
3.3.3 医院门前噪声预测结果与分析40-41
3.3.4 住宅小区噪声预测结果与分析41-42
3.3.5 立交桥上桥口和下桥口噪声预测结果与分析42-43 本章小结43-44第四章 城市道路交通噪声测试与噪声地图44-62 4.1 城市道路交通噪声测试方案44-46
4.1.1 城市道路交通噪声测试目的44
4.1.2 城市道路交通噪声测试方案确定44-46 4.2 城市道路交通噪声测试与分析46-55
4.2.1 学校门前的噪声测试及分析46-47
4.2.2 十字交叉路口的噪声测试及分析47-48
4.2.3 医院门前坡路的噪声测试及分析48-50
4.2.4 住宅小区的噪声测试与分析50-51
4.2.5 立交桥上桥口和下桥口的噪声测试与分析51-52
4.2.6 公交车站车辆进站与出站的噪声测试及分析52-54
4.2.7 隧道入口与出口的噪声测试及分析54-55 4.3 城市道路交通噪声测试与预测结果对比分析55-59 4.4 基于Cadna/A的城市区域噪声地图59-61
4.4.1 城市区域噪声地图绘制结果与分析59-60
4.4.2 二维噪声地图的总结60
4.4.3 噪声地图的三维化发展60-61 本章小结61-62结论62-63参考文献63-65攻读硕士学位期间发表的学术论文65-66致谢66
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&&Cadna/A软件介绍
&&&&&&&&&Cadna/A--可用于计算、评估、预测、显示分析噪声污染的专业解决方案。Cadna/A在国内外拥有众多用户，由于其知名度高、使用方便、针对性强等特点，因而基本上是用户的第一选择。Cadna/A能胜任各种类型项目的噪声分析如：工业厂房、变电站、商场、公路铁路项目，甚至是整个城镇（包含机场）的噪声预测分析都可轻松实现。当面对较复杂的项目时，Cadna/A特有的一些功能也将使得噪声分析变得更加简单方便，如强大的导入功能、便捷的计算和结果输出，其特有的建筑噪声评价功能（Building Evaluation）可快速有效地实现对建筑/居民区的噪声评价要求，尤其适用于环境评价领域。目前已加入中国噪声标准（HJ2.4-2009），最新版本为Cadna/A2017。
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&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& &&&&&&&&&&&&&&& && &&& 工业厂区噪声分析
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&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& && 变电站噪声分析&&&
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&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& &&&&& &综合分析&&&平面、剖面及立面噪声计算分析
软件特性：
一般噪声领域
交通规划设计
降噪方案的评估分析和3D可视化
通过模型树和变量进行有效的多方案分析
噪声频谱、GIS、物体几何等数据的便捷导入 &&&&&&&&&&&&&&&
根据室内声源计算室外的声音传播 &&&&&&&&&&&&&&&
自动计算噪声结果与标准差值（超标值）&&&&&&&&&&&&&&&
通过3D特性方便地检查模型和结果查看&
可结合隔声软件进行数据交换、联合计算
SET模块含基于技术参数（转速、流量等）&的声源数据库&&&&&&&&&&&&&&
可结合隔声软件进行数据交换、联合计算
比较不同的城市规划方案（道路、铁路、机场)
交通流量数据便捷导入
城市高架道路、立交桥噪声分析
下穿道路、隧道口噪声分析
通过DTM自动处理地形数据，实现地形和道路间的贴合
自动优化街道或铁路边的声屏障
计算主要车型的行驶过程中得到声压级
计算飞机起飞或下降过程的噪声情况
可视化车型噪声传播过程及可听化
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&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& &&&& 公路噪声&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& &&& 机场噪声
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& &&&&&&工业噪声&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& &&&&&&&&&&&&&&& 铁路噪声
功能推荐：
&& 新版本已加入中国噪声标准（HJ2.4-2009）
&&&立面噪声&&计算建筑物立面、任意剖面的噪声情况
&&&表格功能&&所有的输入及结果数据都可输出表格并支持导出Excel
&&&噪声评价&&计算显示昼夜间建筑物立面噪声最大值，可直接与标准值对比
&&&自动计算&&可通过&声屏障最优化功能&自动优化声屏障从而使敏感点达标
&&&土地功能区&&设置不同的功能区及其标准，对不同功能区的噪声结果进行自动评价
应用领域展示：
建筑物噪声评价功能
水平面、建筑物立面噪声分析
支持地形数据
声屏障分析&
垂直剖面噪声分析&&轨道交通
垂直剖面噪声分析&&变电站
土地功能区&&显示噪声超标楼层
查看建筑噪声最大值位置