CadnaA操作解说.docx
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CadnaA操作解说
CadnaA操作解说
1CadnaA讲解提纲
1.1CadnaA简介
1、CadnaA软件介绍,介绍正式版与demo版区别;
2、CadnaA模块介绍;
3、CadnaA软件学习方法(利用英文参考手册,光盘例子及随时应用帮助系统学
习);
4、软件基本界面,介绍软件将声源分为4大类及各类所采用的计算规范或标准;
5、重点介绍软件工具箱(toolbox),工具箱使用频率很高,主要介绍声源、障碍物、
预测点及辅助功能等,简介快捷键,介绍闭合及非闭合物体。
1.2CadnaA基本操作
以新建道路及道路两侧分布有居民区为例,讲解以下内容:
1、介绍通过工具箱输入物体;
2、介绍物体的geometry属性,区分relative,absolute及roof的区别;
3、重点介绍道路(road)的各个属性;
4、在道路旁插入房屋,介绍duplicate命令;
5、介绍利用预测点(receiver)预测敏感点噪声;
6、介绍table菜单中的相关操作,所有物体均在table菜单中有所显示;
7、介绍CadnaA产生3种声场的方法,分别为水平声场、断面声场及建筑物立面
声场;
8、介绍道路高度变化时的设置方法,了解changecolumn操作;
9、介绍声屏障的设置方法,了解悬浮型与折型配置的区别;
10、右键菜单在操作中使用频率很高,介绍常用的modifyobjects(非常重要),
generatelabel,generatefloors,paralellobject命令,介绍软件中用到的部分内置变
量;
11、介绍三维模型的浏览方法(通过选中物体右键的3-dspecial命令),介绍鸟瞰视
图,介绍动画生成方法,了解三维模型的实时性;
12、介绍Grid菜单的相关命令,了解Grid含义;
13、介绍铁路噪声的设置。
介绍工业噪声的相关概念。
1、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),
1
2CadnaA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
3
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可以
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
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
4
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
standardheight。
(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(Power
plant)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(Buildiing)、屏障(Barrier)、桥梁(Bridge)、
建筑物群(Build-upArer)、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Floatingbarrie及
Cantilever屏障。
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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
(Calculationarer)、垂直网格(Verticalgrid)、土地功能区(ArerofDesignateduse)、栅
格图(Bitmap)、噪声值(dBleverl)等组成。
各功能为:
Receiverpoint:
为噪声预测点,点工具栏calulate后可得计算值;
Buildingevaluation:
置于房屋中,设置好参数后,点工具栏calulate后可得房屋各
层不同立面的计算值,可三维显示;
ArerofDesignateduse:
与菜单option|landuse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。
,
6
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
(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;
将
线
计
加
右
的
度
表
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
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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,Averagedailytrafficdensity),
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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。
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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
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
此处
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
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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。
一、Property(属性设置)
Grid菜单下的操作适用于绘制水平及垂直断面声场。
ReceiverSpacing(预测点间距):
由于绘制水平或垂直断面声场时,原理实际为计
算一系列的网格点,而后将计算所得的数据以图形方式显示。
因此这里的设置可分别输
入横向(dx)或纵向(dy)的网格间距,距离越小,则计算点越多,画出的图形也越光
滑,越精确。
RecieverHeight:
预测点高度设置,如果下边勾选Absolute选项,则输入的为绝对
高度,否则为相对地面的高度。
选中option后,可打开如下选项。
Definegridoverentirelimits:
在图形界限内放置预测网格点(图形界限在Option|
Limits中设置),另外不勾选该项,可在下边的对话框中输入放置预测网格点的范围。
ExcludeSoundSources/Buildings:
选中时则表示不在声源及建筑物的水平投影范围
内计算水平声场;
UseHeightofBuildings:
(利用建筑物高度)只有在上面的ExcludeBuildings(建筑
物除外)选中时才起作用,此时,当水平声场高度高于建筑物时,则绘制建筑物的水平
声场,例如:
房屋1为3m高,
房屋2为5m高;
预测声场高度3.5m,则房屋2水平投影内不绘制声场,房屋1的则绘制。
为了更好的观看上述效果,请将building的显示属性设置为透明色,同时不勾选
Calculati
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