cadnaA讲义Word格式.docx
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13、介绍铁路噪声的设置。
介绍工业噪声的相关概念。
14、介绍点声源、线生源及面声源的设置方法,声源设置方面较交通噪声或铁路噪声要复杂很多,关键是源强的确定,介绍源强确定的方法(直接输入或反推法),15、了解Lw、Lp、Li等的区别;
16、重点介绍工厂厂房内噪声由室内声场向室外传播而对环境产生的影响,前提是内声场假设为混响声,通过窗户、门乃至墙壁向室外传播,从而将窗户、门等模拟为垂直面声源,了解垂直面声源geometry高度设置与一般物体的不同,介绍generatebuilding命令。
17、介绍声源频谱概念。
1.3CadnaA进阶操作
1、介绍项目文件的导入与导出,介绍利用jpg等格式的底图或cad格式图纸导入项目文件作为工程底图的方法;
2、介绍水平声场的输出方法,除了直接copy,paste外,重点介绍export的web-bitmap命令;
3、介绍软件与googleearth的紧密配合,即利用googleearth导入工作底图并进行
自动校准,同时将产生的水平声场或绘制的物体输出到googleearth的方法。
4、介绍组(group)及变量(Variant)的概念,二者配合使用可大大增强程序的灵活性;
5、介绍利用iif语句设置物体轮廓或填充颜色的方法;
6、介绍非平坦地形的建模,使用等高线(countorlines),突变等高线(lineoffault)的方法,了解fitDTMtoobject及fitobjecttoDTM属性,了解在工具栏的下拉框中选择ground的意义及软件关于地形处理的方法及概念;
7、介绍不同反射次数的设置方法及对预测点预测的影响情况,介绍声线的产生方法及每条声线的噪声贡献值;
8、简单介绍file菜单下的printgraphics命令,利用该功能可输出项目成果。
1.4CadnaA高级功能
1、讲解CadnaA的计算方法及原理,即projection方法,与soundplan采用方法(AngleScanning方法)的区别对比,介绍微分因子(Patitionfactor);
2、介绍为房屋自动添加楼层的方法;
3、介绍隧道峒口的面声源的模拟方法及建模;
4、介绍RLS-90将道路最内、外侧行车道中线作为线生源计算的方法;
5、介绍optionXL模块,较基本模块的新增功能,介绍超标图(需事先介绍
land
use及areaofdesignatedoflanduse),介绍人口密度的计算方法;
6、介绍除昼夜声级之外的其他评价量的设置方法,通过configration中的Evaluationparameter设置;
2calculation菜单下的
2、CadnaA简介
CadnaA(ComputerAidedNoiseAbatement)是一套用于计算,显示,评估及预测噪声暴露和空气污染影响的软件。
不论你的目标是研究工厂、停车场、新修公路或铁路项目,甚至是整个城镇或市区的噪声声场,CadnaA的设计目标就是用一套软件来完成所有的这些任务。
基本的CadnaA软件中已经嵌入了所有重要的预测标准,所以对于各种噪声源的预测,如:
工业噪声源、公路、停车场、铁路,都不需要再增加其他的软件或是额外的成本。
您可以下载免费的CadanaA-demo(演示版),通过在线指南来学习使用CadnaA,演示版仅供学习,计算结果是随机的,不能使用,不能保存及导出文件。
功能全面、操作简单使得CadnaA成为环境噪声预测领域的领先软件。
CadnaA是使用C/C++语言开发并较好的兼容了其他的WindowsTM应用程序,如:
文字处理程序、电子表格计算程序、CAD程序和GIS数据库。
2.1模块介绍
(1)基本模块:
是软件最基本组成部分,利用基本模块可完成一般项目的噪声预测及评估,对最常用的功能都放入基本模块中,如道路及位图导入等功能,一般来说,所有其它模块均依靠基本模块才能运行。
(2)BMP模块:
该模块允许用户导入jpg、bmp、gif、png等多种格式的底图,在底图的基础上勾勒声源、建筑物及地形等要素,进行预测评估,一般由于BMP模块比较基本,所以逐渐成为基本模块的一部分。
(3)电厂模块:
对应于“工具箱”上的”PowerPlant”功能,可以进行电厂的噪声模拟。
(4)铁路、飞机噪声(AzB)模块:
可预测火车、飞机噪声;
对应于工具栏”Railway”等功能,飞机噪声模块较为复杂,未购买该模块的软件的工具栏上没有其图标。
(5)SET模块:
该模块集成了很多(约150种)声源如发动机、齿轮、通风系统、冷却塔等声源的声谱及噪声计算参数,另外,利用该模块,用户还可以自定义所需的声源模型,每个模型最多可定义10个输入及输出参数。
(6)XL模块:
为大城市模块,一次可最多计算1600万个房屋及声源的噪声分布,可用图形显示计算区域超标情况(Coflictmap),估算不同区域超标人口并进行噪声影响的经济估算。
(7)APL模块:
为CadnaA的延伸模块,模块基于德国联邦环境署制定的规范AUSTAL2000,用以计算不同大气污染物的浓度分布,计算中可考虑房屋及地形的影响
时并以图形显示。
(8)Calc模块:
在几台电脑上组织数据来对项目进行处理(是一种通过计算机网络处理噪声图项目的有效解决方案),该选件可以实现大型噪声图项目的成本节约。
这一版本仅由CadnaA处理核心组成,无可输入和编辑对象的用户接口。
CadnaA-Calc实现使用一个网络中的所有计算机来计算噪声图由此节省宝贵时间,特别是当你的项目可以只有一个CadnaA的软件许可证时。
除上述较大的模块外,软件还有一些较小模块,如输入声屏障时,如声屏障顶部为圆柱体或T型结构,Cadna也可计算,但需要Mithra模块,否则,点击计算时候会报错说该模块没有购买,如果购买了该模块,Calculation|Configration的General设置页面
中可以选择mithracompatibility。
2.2软件安装
CadnaA软件需要硬件锁(hardlock)才可运行,安装硬件锁前需在安装目录下安装驱动,文件为
support\hardlock\hldrv32.exe文件,对于安装了SP2的xp系统,如果不能正确安装,可到公司网站下载最新的驱动程序(3.7版的新锁已经更新至与SP2系统无冲突)。
2.3软件界面
软件界面较为简单,由菜单、工具栏、工具箱、状态栏等组成。
2.4软件学习方法
首先建议研究弄懂CadnaA的帮助手册,里边内容很多,而且每次更新关于新增功能一般都有单独介绍,另外,使用中可随时通过对话框的help按钮获取帮助,还有安装光盘中有sample文件夹,里边大部分帮助手册中介绍的例子都有,但相对比较简单,个人感觉用处不是很大。
如果需更进一步研究如计算原理等,则需要对软件引用的标准、规范、导则或引用文章加以研究,因为CandaA软件是建立在这些标准及规范上的,帮助文件中有软件所引用的相关资料的目录清单(见Manual第二章)。
3工具箱介绍
3.1工具箱简介
所有物体、地形等均可由工具箱输入,所有物体或功能在鼠标点击选中物体后均可使用,物体在项目中的具体位置均由物体的Geometry属性决定,其属性取决于所选物体或功能。
Geometry选项:
物体x、y决定了平面位置(在状态栏右下角有显示),z决定了物体的高度位置,可选择为:
(1)Relative:
相对高度,及输入的高度为相对于物体所在地形处的地面高度,如未输入等高线等地形数据,默认高度在菜单Calculation|Configration|DTM中设定,即standard
height。
(2)Absolute:
绝对高度,即输入高度(Z值)为绝对高度,与相对无关,与DTM中设置无关。
(3)Roof:
该选项应用不多,输入高度为物体相对于下面物体顶部的高度,如房屋高度6m,对与房子上面一高于房子3m的点声源可输入3m,则其实际距离地面就为9m,一般物体只有在房子、圆柱体等障碍物上输入roof选项才有意义,如在路面上0.5m输入该选项就没有意义。
3.2声源
由点声源(Pointsource)、线声源(Linesource)、面声源(Areasource)、垂直面声源(VerticalAreaSource)、公路(Road)、铁路(Railway)、停车场(Pakinglot)、火电厂(Powerplant)等声源组成。
通过对声源的讲解,需初步掌握:
(1)掌握点、线、面及垂直面声源源强:
PWL(噪声源强,相当于声功率级)、PWL/(单位长度的源强)、PWL//(单位面积的源强)的含义;
初步了解单一频率及频谱输入的区别。
(2)掌握公路噪声源强的含义、源强的3种输入方法,了解路面的选择及多反射修正,掌握Geometry属性中self-screening的含义及起始或终点桩号的标定,了解公路高程不断变化时的参数输入及高程插值。
3.3障碍物
由房屋(Building)、屏障(Barrier)、桥梁(Bridge)、
建筑物群(Build-upArea)、植被(Foliage)、圆柱体(Cylinder)、三维反射体(3DReflector)、堤岸(Embankment)等组成。
掌握Barrier的Geometry高度的含义为屏障顶部的高度、熟悉屏障的两种类型Cantilever屏障。
5、Floatingbarrie及Floatingbarrie:
垂直声屏障,屏障是垂直于地面的;
Cantilever:
悬臂型声屏障,在屏障上方向声源一侧有所弯曲,可增加屏障的等效高度,提高降噪效果。
房屋或声屏障属性中,均有Reflectionloss(反射损失)及Absoptioncoefficient(吸声系数)选项,二者互为关联,因为吸声系越大,则反射声越小,从而反射损失越大。
3DReflector:
是在3.5版本中新增的三维反射体,可用来模拟空间三维的反射物体,而不仅仅象Brrier等那样简单。
道路模拟中,高架桥下面有地面道路时,由于高架桥底
部对地面道路有反射作用而增加近距离处的噪声级,可利用3DReflector来模拟此情形,
做法为在高架道路下生成一3DReflector即可。
Build-upArer:
可输入?
dB/100m,长用来模拟道路两侧林地、绿化带等植被,而不是利用Foliage模拟,公路中要使用必须在计算设置(Calculation|Configuration|Road)中不完全遵守RLS-90规范(Nohousingattenuation),因为在该规范中,默认不考虑绿化带及绿地的影响。
3.4地形
主要由等高线(Contourline)、高程点(Heightpoint)、突变等高线线(Lineoffault)
等组成。
初步掌握地形参数的输入,了解等高线可由CAD等图形导入。
3.5计算相关物体或功能
由接收点(Receiverpoint)、房屋噪声评估(Buildingevaluation)、计算区域(Calculationarea)、垂直网格(Verticalgrid)、土地功能区(AreaofDesignateduse)、栅格图(Bitmap)、噪声值(dBlevel)等组成。
各功能为:
Receiverpoint:
为噪声预测点,点工具栏calculate后可得计算值;
Buildingevaluation:
置于房屋中,设置好参数后,点工具栏calculate后可得房屋各层不同立面的计算值,可三维显示;
AreaofDesignateduse:
与菜单option|land
use配合使用,确定项目的不同功能区(如4、2类区等),并可与Receiverpoint配合应用。
使用方法为:
首先在option|landuse中设置常用的土地利用功能区,如中国的1~4类区,给每个区设置不同噪声标准值;
后而利用ArerofDesignateduse关联landuse,则在ArerofDesignateduse中的Receiver的标准值就可以自动获得,而buildingevaluation的标准值则只能通过landuse或ArerofDesignatedus配合使用,而不是像receiver那样输入。
另外,如果购买了XL模块,其在计算Conflictmap时用处才比较大。
,
3.6辅助物体或功能
由区域(Section)、文本框(Textbox)、辅助线(Auxiliarypolygon)、符号(Symbol)、桩号(Station)等组成。
Section的三种用途:
导出图形、数据交换(主要用来copy等任务)及批量操作;
辅助线:
无任何声学意义,可用来距离度量、确定视图角度、辅助线标志等功能,闭合的辅助线或其他物体也可以用来批量修改物体。
4、道路交通噪声预测
以道路交通噪声为例,讲解道路交通噪声预测等内容,讲解过程中将穿插大量的技巧性及快捷操作,同时简介CadnaA的噪声计算原理。
道路交通噪声与工业噪声等不同的就是源强等设置不同,在出图、计算,快捷操作等方面并无区别。
4.1Road设置
1、SCS/Dist(m)SCS全称为StandardCrossSection,即为道路的标准横断面设置情况,该值的输入决定了道路的宽度,可以在后边的输入框中输入一个数值,默认情况下,输入的数值代表道路最外侧两条行车道中线的距离,因为默认情况下,道路计算采用的是德国的RLS-90计算规范,该规范是
道路最外侧两侧行车道中作为两个线声源,然后分别算线声源的影响然后再叠的。
同时,可以通过输入框边的图标打开如右图所示对话框,选择具体的道路宽将线加右的度表(相当于道路横断面布置)达方式。
该窗口中三个选项分别表示:
直接输入道路最外侧两条行车道中线距离;
道路路边间距离(该项很少用,因为该值默认道路最外侧行车道中线距实际路边为1.75m,使用中缺少灵活性);
根据RAS-Q82+96选择几种内置的道路断面。
无论上述何种方式,软件最终主要确定道路的最两侧行车道边线的位置,因此,无
论哪种断面,通过第一种方式直接输入是比较好的。
2、道路宽度的显示方式
7、CadnaA对所有物体分类组织及显示,要修改道路显示属性,可通过Options|Appearance菜单,选择道路进行修改,其中可选择Road及Road2分别修改,意义如下。
Road中可选择实际道路边线的线型颜色、宽度、显示方式及填充色的颜色及填充方式等,如下例道路道路边线颜色为棕色,线宽为0,填充色为白色实体填充,最下侧附加宽度为道路最外侧行车道中线至道路路边线的距离,默认为1.75m。
上述道路附加宽度属性相对于项目中所有道路,如果某条道路在其
Geometry属性中选择了Self-screening选项,可输入该道路具体的附加宽度,则该条道
路的附加宽度取决于Self-screening中输入的值,而不是上述的全局属性。
Road2中可选择道路声源(将道路最两侧行车道中线作为声源)的显示颜色、显示方式及路中心线的显示颜色及方式,如下例,声源以棕色虚点线显示,中心线为实体棕
色显示。
道路各显示属性
3、道路辐射源强
根据RLS-90规范,道路源强Lm,e为自由声场中,距车道中心线水平距离25m、高度2.25m处的平均声级,源强可以自己输入,也可以通过输入车流量、重型车比例、道
路设计车速及路面结构等有关参数获得,一般常采用后者。
车流量输入中,用户可输入全天车流量(简称MDTD,Average
daily
trafficdensity),
8根据规范,MDTD将会自动分配到昼夜进行计算,难以具体考虑每条道路昼、夜流量比差异,因此不用。
国内常用的为第二种输入方式,即ExactCountData选项,可以输入道路具体的昼夜车流量及重型车比例。
SpeedLimit:
道路限速设置,可以分别输入小车(auto)及重型车(truck)的限速值,如果truck前选择框不勾选,则默认所有车辆限速一致,另外,也可以通过选择道路限速设置右边的图标打开一个对话框,分别输入道路昼夜小车及重型车的限速值。
RoadSurface:
道路不同路面结构对噪声大小有直接影响,比如以一般沥青路面作为基准,水泥路面较沥青路面有2dB(A)的噪声增量,路面结构的噪声修正值既可以直接在DstrodB(A)中输如一个具体值,也可以在下边下拉框中选择不同路面结构,通过不同路面选择可以观察Dstro中值及噪声源强的变化,可见路面修正值是直接加在道路源强上的。
MultipleReflection:
该选项多用于模拟经过城区的道路,道路两侧往往分布有密集建筑,由于噪声的“镜像”原理,噪声会在建筑间来回反射,最终导致噪声增加,根据RLS-90规范,该值利用CadnaA也可以考虑,只要输入道路两侧建筑的平均高度,道路两侧建筑的平局距离及房屋的吸声属性即可。
4、道路24小时车流量设置,除了上述为道路输入昼、夜平均小时车流量及重型车比例等流量参数外,也可以为道路输入24小时车流量,输入方法如下:
(1)通过Table|Libraries(Local)打开(见右图)DiurnalPatterns打开24小时流量表,如果是未设置过24小时流量,则内容为空,可通过右键在空白处单击选择Insertafter新建一行24小时流量表,双击该行弹出如右下图的24小时流量表。
该图中,可以为该24小时流量表输入名字(图中为BAB)及ID(图中为TG_1),名字用于记忆,可输入有意义的内容,也可用中文标识。
ID用于引用,建议用英文标识。
(2)选择某条道路双击打开道路对话框,在RoadType选择TG_1即可。
5、道路行车方向设置道路设置中一般有设置道路坡度的选项,一般选择自动计算,选择VA模式,代表道路是双向的靠右行驶,坡度影响的是噪声源强,根据RLS-90规范,小于5%对源强没有影响(这其实和中
此处国的实际情况是不符合的)。
另外不输入坡度并不代表不考虑道路不同纵面对声传播的影响,如果一条路的高度不断变化,则软件计算时会自动考虑不同高度的影响。
由上知:
VA:
双向靠右行驶;
AV:
双向靠左行驶;
AA:
单向靠右行驶;
VV:
单向靠左行驶。
6、selfscreening(自我遮挡)这里可以输入道路实际的附加宽度及考虑桥梁时防撞墙的高度,附加宽度输入的是
10最外侧行车道边线到实际道路边线的距离。
选中self-screening时,道路本身将对车辆噪声产生屏障作用,也就是道路噪声向道
路上和两侧辐射,道路下的接收点噪声只有从道路两端的绕射噪声,利用该属性,可以直接利用道路模拟桥,而不需要向以前老版本中那样,如果模拟桥,需要利用bridge输入桥,再在桥上输入road,因此在用road模拟实际中的桥梁时,一定需要选中
self-screening选项,如果是地面路,选择与否对计算结果几无影响,因此建议用户始终
选择该选项。
例如:
假设SCS为20m宽,高度为7m的桥,是否激活self-screening选项的垂直断面声
场分别见以下2图,在未激活self-screening选项情况下,道路声源向4方是均匀辐射的,道路本身无“屏障”作用,这与实际是不符合的。
未激活self-screening选项
激活self-screening选项
激活Self-screening选项后,下边有OnlyforGroundAbsorption选项,意义如下:
该选项不选时,则道路及道路附加宽度的遮挡效果是起作用的,否则,该选项选中
时,根据Configration|Groundabsorption下的Roads/ParkingLotsarereflecting选项选中与否确定道路的吸声效应。
最新的版本中可以在道路的某一部分设置防撞墙,同理防撞墙的设置仅对该道路本身起作用。
7、道路桩号设置及自动产生
道路设计中,通常用桩号表示道路的某个位置点,利用CadnaA,可设置及自动产
生桩号,具体如下。
(1)在道路的Geometry中,最下边可输入道路桩号,如右图表示该条道路起始桩号为1200m,一般公路设计中常表示为K1+200,桩号按声学方式排列。
(2)设置好后,选择该道路,右键选择Generatestation可设置每间隔
11多长距离产生一个桩号及桩号产生的位置。
4.2Grid(网格)菜单
也就是所谓的水平及垂直断面声场的设置,均在Grid菜单中。
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