騒音予測ソフトウェア「SoundPLAN®」を用いた解析
エンジニアリング本部 都市・地域環境部

飯塚 俊明

１. はじめに一つである逆音線法を採用している。通常の音線法

近年、風力発電施設が環境影響評価の対象事業

では、音源から適当な角度の間隔であらゆる方向へに追加されたことや火力発電施設の新設や更新が放射されたエネルギーが反射面での減衰と方向転増えていることを背景に、環境影響評価に係る審査換を繰り返した後に受音点の領域に到達する時刻と件数が増加傾向にある。また、小規模な事業であっ方向を記録する。受音点領域での音の強さは到達ても近隣住民の理解を得るために自主的な環境影する音線の数により求められる。音源からある方向に響評価を実施するケースも多い。

放射されたエネルギーが一定の反射回数内に受音

環境影響評価において騒音は主要な評価項目で点に到達しない場合でも音線を追跡する必要があるあり、環境騒音の予測業務では詳細な条件設定やので効率が悪く、騒音源や反射面が多数ある場合に複数条件での検討が必要とされることや、評価対象は計算量が増える。これに対し逆音線法では受音点によって予測手法を変える必要があるなど、煩雑な側から一定の角度毎に探査し、音源が見つかった経作業を伴うものとなっている。

路について伝搬計算を行う。音源がない経路の計算

本稿では環境騒音の予測において有用なツールは行われないので、計算の負荷が小さいものとなる。

である「SoundPLAN®」の特徴と解析事例を紹介する。

SoundPLAN®は国内外における各種の規格に準じた予測手法に対応している。対応している予測手法

２. SoundPLAN®の概要・特徴の一部を表 1 に示す。

環境騒音予測ソフトウェア「SoundPLAN®」は、ドイ

表 1 SoundPLAN®が対応している主な予測手法

ツ SoundPLAN GmbH 社の製品で、日本では株式会社小野測器から販売されている。

対象

予測手法

道路騒音 ASJ RTN-Model 2013（日本音響学会）

騒音の解析手法の主なものとしては、有限要素法

鉄道騒音 在来鉄道騒音の予測手法（鉄道総研）

や FDTD などのように解析対象となる空間、境界面

ASJ CN-Model 2007（日本音響学会）,

あるいは時間を細かく分割したうえで音の波動性を工業騒音考慮した計算をする方法と、鏡像法や音線法などの測手法（経済産業省）,
ISO 9613-2

ように音の波動性を考慮せずにエネルギーの伝搬を幾何学的に取り扱う方法がある。

大規模小売店舗から発生する騒音の予

また、周波数帯域は 1Hz～20kHz に対応しており、低周波音の予測にも適用できる。

SoundPLAN® では幾何音響理論に基づく方法の

なお、システムは道路騒音の伝搬計算ソフトや工− 37 −

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業騒音の伝搬計算ソフト、3 次元表示ツールなどののオーバーオール値や周波数特性の他に各騒音源モジュールに分割されており、ユーザが必要とするからの寄与の度合いを一覧表として出力できる。また、機能のみを導入することができる。

それぞれの評価点に対して音が入射してくる方向を表示することができる。

３. モデルの作成および結果の表示

予測範囲として設定した水平面および垂直面について等音分布図をカラーで表示できる。これらを 3 次

３．１ 予測モデルの作成
騒音源や遮音壁、建物などのモデル作成につい元表示し、騒音源となる風車などの形状をモデル化ては、以下に示す複数の方法が用意されている。

したものや下絵に用いた画像を重ねて表示すること

ビットマップや JPEG などの形式の画像データをもできる。

CAD ソフトなどで作成された DXF データをイン下絵として、マウスにより画面上で位置を指定。
ポート。等高線や建物に高さの情報があればそ

例えば対策前後における騒音レベルの差分を等音分布図として表示することで対策による効果を視覚のまま 3 次元の形状として使用できる。
予測結果に対して演算を施すことができるので、座標値や特性を記述したテキストデータをイン的に確認することができる。

ポート。
Shape 形式の GIS データをインポート。

４. 騒音解析例

騒音源の音響パワーレベルや遮音壁などの透過

４．１ 壁面に囲まれた発電施設

損失、吸音率の周波数特性などをライブラリとして構火力発電施設を想定した騒音予測の例を示す。

築することができる。そのため過去の事例で用いた予測では、(a)遮音壁を設置しない場合、(b)施設の周データを参照することが容易である。ASJ CN-Model

囲に反射性の遮音壁を設置した場合、(c)吸音性の2007 に示されている建設機械騒音の音響パワーレ遮音壁を設置した場合の 3 つのケースを比較する。

ベルや主な建築材料の透過損失・吸音率のデータ

予測手法は ASJ CN-Model 2007 によるものとし、があらかじめライブラリとして整備されている。

空気吸収による減衰および地表面効果による減衰は予測モデルとして作成したオブジェクトを 3 次元的考慮しないものとした。に表示することができるので、モデルに誤りがないか予測条件確認しながら作業を進めることができる。また、これらのオブジェクトを種類別や条件別にまとめておき、特予測条件を表 2 に、吸音性遮音壁の吸音率を図1 に、予測モデルを図 2 に示す。

定の騒音源を考慮する／しない、遮音壁有り／無し

この解析例では騒音源群と予測範囲のオブジェクなど、予測条件に応じて組み合わせを変えて計算をトを 3 つのケースで共通とし、他に反射性遮音壁の行うことができる。

オブジェクト、吸音性遮音壁のオブジェクトを別途作成した。計算は(a)共通オブジェクトのみ、(b)共通オ

３．２ 予測結果の出力ブジェクトと反射性遮音壁、(c)共通オブジェクトと吸個別に設定した評価点については、騒音レベル

音性遮音壁の、それぞれの組み合わせにより行った。

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表 2 予測条件
音源種類・位置

図 2 および表 3 を参照

周波数特性

事例を基に設定

予測範囲

500m×400m

予測高さ

地上 1.2m

地盤高さ

フラット

遮音壁設置範囲

施設の周囲 120m×200m

遮音壁高さ

8.0ｍ

吸音性遮音壁の吸音率メーカー資料を参考に設定（図 1 参照）

図 1 吸音性遮音壁の吸音率

表 3 火力発電施設の騒音源
名称（放射方向）矩形面音源① GTエンクロージャ (側面,上面)② 吸気消音器(側面)③ GT吸気フィルタ (側面,上面)④ 発電機(側面,上面)⑤ 空気圧縮機(側面,上面)⑥ 動力変圧器(側面,上面)⑦ 主変圧器(側面,上面)⑧ 冷凍機室(側面,上面)⑨ 排熱回収ボイラ (側面,上面)
⑩ 冷却塔
(側面)
円形面音源
⑪ 冷却ファン1～3(上面)
円筒音源⑫ トランジションダクト
点音源⑬ 排気煙突

PWL
(dB)
84.0
80.0
63.0
78.0
66.0
68.0
79.0
70.0
78.0
67.0
78.0
91.0

寸法
W×D×H(m)5.0×12.0×2.0
4.0× 3.0×4.0
12.0× 8.0×6.0
4.0× 8.0×2.0
1.0× 2.0×1.0
1.0× 2.0×1.0
6.0× 6.0×3.0
6.0×12.0×4.0
4.0× 6.0×3.0
4.0×12.0×4.0
半径 (m)
2.0
延長 (m)
5.0

85.0⑭ 純水補給水ポンプ

84.0⑮ 原水ブーストポンプ

84.0⑯ 純水装置再生水ポンプ⑰ 復水ポンプ⑱ 純水装置原水補給水ポンプ

84.089.0⑲ 原水補給水ポンプ⑳ 復水器ファン1～384.0㉑ 吸気冷却水ポンプ㉒ 冷水冷凍機用冷却水ポンプ㉓ GT用冷却水ポンプ

86.086.084.092.086.0

注）面音源、円筒音源のパワーレベルは単位面積または単位長当たりの値。

図 2 火力発電施設を想定した騒音予測モデル− 39 −

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予測結果
火力発電施設を想定した騒音の予測結果を図 3に示す。
遮音壁が無い場合には、音源を中心に同心円上に音が減衰しているが、遮音壁が設置された場合では遮音壁の外側は内側に比べて騒音レベルが急激に減衰している。また、遮音壁の近傍よりも遮音壁から少し離れた地点のほうが、騒音レベルが小さいことが分かる。
(a) 遮音壁無し

遮音壁を反射性としたモデルでは遮音壁の内側で騒音が減衰していない。また吸音性としたモデルに比べると、遮音壁の外側についても騒音レベルが遮音壁高くなっていることが分かる。
遮音壁を吸音性としたモデルでは、壁の内側の騒音レベルが、遮音壁が無いモデルとほとんど変わらないものとなっている。

４．２ 起伏のある地形での建設機械騒音の予測
起伏のある地形で建設機械が稼働することを想定した騒音予測を例として、ASJ CN-Model 2007 と ISO(b) 遮音壁あり（反射性）

9613-2 の 2 種類の予測手法の違いを比較した。
予測手法
２つの予測手法で大きく異なる点として、ASJ CN-遮音壁

Model 2007 では半自由空間における伝搬を基本として、地表面の音響特性が把握できない場合には地面を剛とみなし地表面の影響に関する補正は 0dB とするのに対し、ISO 9613-2 では自由空間での伝搬を基本としたうえで、地表面の影響として直接伝搬する音と地盤面からの反射音との干渉により生ずる減衰を考慮することとされている。
(c) 遮音壁あり（吸音性）
図 3 火力発電施設騒音の予測結果− 40 −4/6空気吸収による減衰について、ASJ CN-Model2007 では、予測モデルが対象としている伝搬距離（建設工事現場の敷地境界から概ね 100m）では空気吸収による減衰はほぼ無視できるものであり減衰量は 0dB とすることとなっている。ISO 9613-2 では予
図 4 建設機械騒音の周波数特性

測対象に応じた気温と相対湿度におけるオクターブバンド毎の減衰量を ISO 9613-1 により算定する。
予測条件
予測条件を表 4 に、騒音源の周波数特性を図 4に、予測範囲図を図 5 に示す。
ISO 9613-2 においては、回折に係る減衰量について、単回折の場合は-20dB、二重以上の回折の場合は-25dB までに制限されているが、この解析例では ASJ CN-Model 2007 による予測においても同様の制限を設けた。また、ASJ CN-Model 2007 による予測
では予測範囲全体について空気吸収を考慮しないものとした。

図 5 建設機械騒音の予測範囲図

この解析例では２つのケースで騒音源や予測地盤面などのオブジェクトは共通のものを用いており、予測結果計算の段階で予測手法を使い分けることとした。

建設機械騒音の予測結果を図 6 に示す。この例
では地形の鳥瞰図に騒音レベルのカラーコンターを

表 4 予測条件
騒音源

ブルドーザ

パワーレベル

LWAeff = 115dB

周波数特性重ねて表示している。
ISO 9613-2 による予測では地表面減衰と空気吸

ASJ CN-Model 2007 に示されている建収が考慮されているので、ASJ CN-Model 2007 によ設機械の代表周波数特性（図 4 参照）

る予測結果に比べると音源から離れた地点では騒音予測範囲

2km×2km

音源位置予測範囲中央音源高さ

地上 1.5ｍ

ターの形状も予測手法により異なるものとなっている

予測高さ

地上 1.2m

ことが分かる。

地盤データ
気象条件レベルが小さくなっていることが分かる。また、コン基盤地図情報 数値標高モデル（5m メッシュ）より作成
気温：20℃、相対湿度：60%

５. 環境影響評価における活用について
環境影響評価における自治体の技術指針などで騒音の予測手法を限定していることはほとんど無い− 41 −

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が、実務的には、道路交通騒音に対しては ASJや形状を確認しながらモデル作成を行えることにより、

RTN-Model 2013、建設機械騒音に対しては ASJモデル作成の段階での作業効率の向上を図ることがCN-Model 2007 を用いることが多い。

できる。
更に、予測結果を数値とグラフィックで表現でき、異なる条件による予測結果の比較や対策効果の確認も容易であるなど、事業による影響の検討や関係者間の合意の形成にも役立つものである。

６. 最後に(a) ASJ CN-Model 2007 による予測結果

SoundPLAN® というプラットフォームを用いて騒音予測を行う場合、基となるデータがあれば当初の予測条件から一部のみを変更することが容易となる。
データの作成方法を理解している第三者であれば、予測に用いたデータを確認し、予測結果を検証することも可能である。
(b) ISO 9613-2 による予測結果

また、事業の初期段階における概略検討から詳細

図 6 建設機械騒音の予測結果な検討へと進む際に、データを正しく引き継ぐことによって前の段階での検討結果との整合性について

風力発電施設に対しては(国研)新エネルギー・産業技術総合開発機構による「風力発電のための環境の問題は生じないことになり、検討に要するコストの削減につながることも期待できる。

影響評価マニュアル(第 2 版)」（以下 NEDO マニュアル）と ISO 9613-2 が多く使われており、このうち ISO9613-2 は NEDO マニュアルと比較して詳細な条件＜参考文献＞
1） 「はじめての音響数値シミュレーションプログラミを組み入れることができるとされている。

ングガイド」 （日本建築学会 編，2012 年 11 月，

火力発電施設や大規模工場などに対しては ASJ
CN-Model 2007 または ISO 9613-2 に準じた方法を(株)コロナ社）
2） 「建設工事騒音の予測モデル "ASJ CN-Model用いていることが多いようである。

2007"」 （日本音響学会誌 64 巻 4 号，2008 年SoundPLAN® では上記に示した各種の規格に準拠した予測手法に対応しており、環境影響評価の実

4 月，(社)日本音響学会）
3） 「風力発電施設から発生する騒音等への対応務者にとって有用なものとなっている。

について」 （2016 年 1 月，環境省 風力発電施

また、騒音源の特性などの諸元をライブラリにより設から発生する騒音等の評価手法に関する検管理することや、オブジェクトを 3 次元表示して位置討会）− 42 −

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