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  (一)公路交通噪聲的來源

  公路交通噪聲主要來源于機動車發動機殼體的振動噪聲、進氣聲、排氣聲、喇叭聲、制動聲以及輪胎與路面之間形成的噪聲。測量結果表明,車速為每小時50~100公里時,在距離交通干線中心15米處,拖拉機噪聲為85~95分貝,重型卡車為80~90分貝,中型或輕型卡車為70~85分貝,摩托車為75~85分貝,小客車為65~75分貝)。車速加倍,交通噪聲平均增加7~9分貝。

  (二)鐵路交通噪聲來源

  鐵路交通噪聲主要來源于列車與軌道之間的摩擦碰撞聲及機車風笛聲。列車與軌道間產生的噪聲源強主要跟機車類型,鐵路等級、軌面狀況、軌枕情況、線路平直度、行駛速度等有關。風笛聲具有明顯的瞬態效應,一般比較短促,且處于運動狀態。

  (三)地鐵、輕軌噪聲來源

  地鐵與輕軌噪聲與鐵路噪聲類似,但由于地鐵處于地下布置,涉及到有站間與站點的通風與空調工程、站臺內室內混響聲嚴重(建筑聲學)等問題。一般需要對其進行噪聲治理

  治理方案:

  1、公路交通噪聲:一般在城市道路及高速路通過鄉村居民聚集區路肩處安裝聲屏障

  2、鐵路交通噪聲:一般在城市內及通過鄉村居民聚集區處安裝聲屏障。

  3、地鐵、輕軌噪聲:地上線路兩側安裝聲屏障或封閉式消聲通道;地下線路通風井道安裝井道消聲器;站臺內針對通風及空調系統的設備、風管及井道安裝隔聲房及消聲器;冷卻塔等露天設備安裝隔聲房;室內安裝裝飾吸聲體。

  聲屏障

  在聲源和接收點之間,垂直插入一個有足夠密度的密實材料如壁板或墻壁,使聲波在傳播中有一個顯著的衰減,這樣的“障礙物”即稱聲屏障。在聲源和接收點之間插入一個聲屏障,聲波從屏障上方繞射過去,在其后形成一個聲影區,就象光線被物體遮擋形成一個陰影那樣。在這個聲影區內,人們可以感到噪聲明顯減弱了,這就是聲屏障的減噪效果。

  一、概述

  1.1聲屏障的聲學原理

  當噪聲源發出的聲波遇到聲屏障時,它將沿著三條路徑傳播:一部分越過聲屏障頂端繞射到達受聲點;一部分穿透聲屏障到達受聲點;一部分在聲屏障壁面上產生反射。聲屏障的插入損失主要取決于聲源發出的聲波沿這三條路徑傳播的聲能分配。


  在聲源與噪聲控制區之間設立聲屏障,使噪聲控制區的噪聲水平得到有效控制,如圖:1-1所示。聲屏障設立后,噪聲水平沒有改善的區域,稱為聲亮區;噪聲水平下降達到目的要求的區域,稱為聲影區;噪聲水平有改善,但不能達到目的要求的區域,稱為繞射區。顯然,聲屏障的高度起到至關重要的作用。聲屏障長度的作用,原理與高度相似,見圖1-2。

  從目標保護點的角度來看,降噪效果與聲屏障的相對高度h相關,見圖1-3。當相對高度h≤0時,目標保護點處于聲亮區,沒有降噪效果。當相對高度h≥0時,目標保護點進入繞射區或聲影區。相對高度h越大,降噪量越大。把聲屏障作成折形或弧形,可以提高聲屏障的相對高度,提高降噪量。見圖1-4。

  在大多數實際條件下,反射式聲屏障由于與其他剛性物體鏡像相互作用,如兩個平行的反射式聲屏障,或汽車、火車的剛性表面等,聲波來回反射,形成很多影子聲源,使預計的聲影區縮小,降低了聲屏障的減噪效果,如圖1-5所示。因此,建造吸聲式聲屏障,是明智的選擇。見圖1-6。

  1.2聲屏障的隔聲性能

  在聲源與噪聲控制區之間設立聲屏障,可以使噪聲控制區的噪聲水平得到有效控制。一般3~6m高的聲屏障,其聲影區內降噪效果在5~12dB之間。

  高速公路設置聲屏障前后的聲場變化:

  聲屏障多采用多孔吸聲材料制作,多孔吸聲材料吸聲頻率的特性是:中高頻吸聲系數較大,低頻吸聲系數較小。經實測證明:聲屏障對于頻率在250Hz以下的低頻聲隔聲衰減不明顯,但是對中、高頻聲隔聲衰減效果較好。

  1.3聲屏障的形狀選擇

  聲屏障的幾何形狀主要有直立型、折板型、彎曲型、半封閉或全封閉型。聲屏障的選擇主要依據插入損失和現場的條件決定。對于非直立型聲屏障,其等效高度等于聲源至聲屏障頂端連線與直立部分延長線的交點的高。

  1.4聲屏障的發展趨勢

  ?注重聲屏障與景觀協調設計。

  聲屏障在取得減少噪聲的環境效益的同時,也帶來了一些不利影響,在路旁豎立起一堵高大而形式單調的墻,會給人們造成心理上的壓抑感,阻斷司乘人員的視線影響行車安全。為克服這些缺點,許多國家在聲屏障建造中,除要求滿足聲學要求外還特別注重聲屏障的造型與色彩設計。還可以因地制宜建造透明聲屏障。

  ? 多用低成本材料造聲屏障。

  聲屏障從構成材質上可分為:土堤、木質、鋼筋混凝土、金屬、吸聲材料的混合物等幾類。一般而言,許多國家從少投資及易維護考慮多用普通混凝土和輕質混凝土建造吸聲和不吸聲式聲屏障。

  ? 建造生態型聲屏障。

  在日益重視環境保護的今天,自然生物生態型聲屏障是聲屏障研究發展的趨勢。生態型聲屏障設計的指導思路是指在聲屏障上或旁邊種植花草或樹藤爬墻類植物,既綠化聲屏障,又增加吸聲和減噪功能;將聲屏障外觀設計成可種植綠色植物的生態形式,凸現綠色自然外表,符合公路建設“綠色環保路”的方向,可與公路沿線環境有機結合。

  二、聲屏障的構成、結構形式及產品編號

  2.1聲屏障的構成

  聲屏障的結構通常可分為四大模塊:型鋼立柱、非透視型隔聲板、透視型隔聲板、頂部吸聲體,這四大模塊可以組成各種形式的聲屏障。

  2.1.1型鋼立柱

  主要有H型鋼、方鋼等,根據力學性能不同而選擇,也可以設計異形立柱以配合外觀需要。推薦選用H型鋼。

  各種H型鋼力學性能:

  序型號慣性矩慣性矩彈性模量截面模數

  號(Ix)(cm4)(Iy)(cm4)(E)(GPa)(Wx)(cm3)

  1HW100x10038613420677

  2HW125x125843293206135

  3HW150x1501620563206216

  4HW175x1752918983206334

  5HW200x20047171601206472

  6HM150x100995150206134.5

  7HM200x1502586506206266.5

  8HM250x1755908983206484

  9HN150x756464920686

  10HN200x1001753134206175

  11HN250x1253868293.5206309

  12HN300x1506829507206455

  2.1.2非透視型隔聲板

  非透視型隔聲板根據其吸聲面的樣式,分為多種板型,有網孔隔聲板(平板型、折板型)、百頁孔隔聲板、尖劈式隔聲板等。如下圖。

  公司常規生產的主要是平板型的網孔隔聲板,其類似于夾芯彩鋼板結構,采用鋼板軋制成型材,其中一面為多孔板,里面填充玻璃棉等吸聲材料,隔聲指數高,吸聲性能好,重量輕。其寬度尺寸為475mm。其抗風負荷能力均通過采用施加均布載荷測量其撓度的方法進行了模擬試驗,如下圖。

  隔聲板外形 按均布載荷模擬抗風負荷試驗

  2.1.3頂部吸聲體

  主要有圓柱形、多面體形、蘑菇頂形、T型、Y型等多種形式。在聲屏障頂端設置強吸聲體,可以使聲屏障在高度不變的情況下形成更大的聲影區,提高降噪效果,同時也可以使聲屏障外觀多樣化。

  2.1.4透視型隔聲板

  透視型隔聲板的透明部分可以采用夾膠玻璃、鋼化夾膠玻璃、聚碳酸脂板(有機玻璃),以及陽光板等等。外框為特制鋁型材,強度高,外形美觀。也可以制作鍍鋅鋼板邊框。

  2.2聲屏障的結構形式

  根據上述四大模塊的不同組合,結合立柱的三種形式(直立式、折彎式、圓弧式),可以組成很多形式的聲屏障,常見的有以下八種形式(如圖),分別為:全封閉直立式,半透光直立式,帶吸聲頂全封閉直立式,帶吸聲頂半透光直立式,全封閉折彎式,半透光折彎式,全封閉圓弧式,半透光圓弧式。

  三、聲屏障用途及性能特點

  3.1使用場所

  聲屏障廣泛應用在各種需要將噪聲源與居住區隔離開的場所,并且與環境相協調,具有一定的視覺景觀效果,同時滿足防止視覺疲勞、防眩目等等功能要求。

  ? 公路與居民區毗鄰區域

  ? 鐵路與居民區毗鄰區域

  ? 輕軌與居住樓房毗鄰區域

  ? 地鐵與居住樓房毗鄰區域

  ? 機場與居民區毗鄰區域

  ? 有較大噪聲源的廠區與居民區毗鄰區域

  ? 變電站與居民區毗鄰區域

  3.2主要性能

  ? 噪聲插入損失:6~12dB(A)

  ? 抗風壓負荷≥300kgf/m2

  3.3產品特色

  ? 采用隔聲與吸聲相結合的結構形式,吸聲材料的平均吸聲系數≥0.9。

  ? 采用防腐阻燃材料,具有防腐、阻燃、防酸雨、自潔、不帶靜電等性能特點;

  ? 全組合拼裝形式,模塊與模塊之間可任意裝配,安裝維修方便;

  ? 公路屏障前高有護欄,可保護屏障免受車輛的撞擊;

  ? 可按照客戶的要求非標設計、生產各種板型、吸聲頂和立柱樣式的聲屏障。

  五、聲屏障的安裝方式

聲屏障立柱一般采用A型預埋件安裝,種植法適用于橋上護欄。螺栓一般采用φ22光圓鋼筋套絲而成。螺栓數量、鋼板大小根據立柱大小確定。聲障板的有孔面應面向聲源安裝,有孔面與立柱接縫處須加密封膠條。注意聲屏障底部的漏水防銹處理。


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