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  (一)公路交通噪声的来源

  公路交通噪声主要来源于机动车发动机壳体的振动噪声、进气声、排气声、喇叭声、制动声以及轮胎与路面之间形成的噪声。测量结果表明,车速为每小时50~100公里时,在距离交通干线中心15米处,拖拉机噪声为85~95分贝,重型卡车为80~90分贝,中型或轻型卡车为70~85分贝,摩托车为75~85分贝,小客车为65~75分贝)。车速加倍,交通噪声平均增加7~9分贝。

  (二)铁路交通噪声来源

  铁路交通噪声主要来源于列车与轨道之间的摩擦碰撞声及机车风笛声。列车与轨道间产生的噪声源强主要跟机车类型,铁路等级、轨面状况、轨枕情况、线路平直度、行驶速度等有关。风笛声具有明显的瞬态效应,一般比较短促,且处于运动状态。

  (三)地铁、轻轨噪声来源

  地铁与轻轨噪声与铁路噪声类似,但由于地铁处于地下布置,涉及到有站间与站点的通风与空调工程、站台内室内混响声严重(建筑声学)等问题。一般需要对其进行噪声治理

  治理方案:

  1、公路交通噪声:一般在城市道路及高速路通过乡村居民聚集区路肩处安装声屏障。

  2、铁路交通噪声:一般在城市内及通过乡村居民聚集区处安装声屏障。

  3、地铁、轻轨噪声:地上线路两侧安装声屏障或封闭式消声通道;地下线路通风井道安装井道消声器;站台内针对通风及空调系统的设备、风管及井道安装隔声房及消声器;冷却塔等露天设备安装隔声房;室内安装装饰吸声体。

  声屏障

  在声源和接收点之间,垂直插入一个有足够密度的密实材料如壁板或墙壁,使声波在传播中有一个显著的衰减,这样的“障碍物”即称声屏障。在声源和接收点之间插入一个声屏障,声波从屏障上方绕射过去,在其后形成一个声影区,就象光线被物体遮挡形成一个阴影那样。在这个声影区内,人们可以感到噪声明显减弱了,这就是声屏障的减噪效果。

  一、概述

  1.1声屏障的声学原理

  当噪声源发出的声波遇到声屏障时,它将沿着三条路径传播:一部分越过声屏障顶端绕射到达受声点;一部分穿透声屏障到达受声点;一部分在声屏障壁面上产生反射。声屏障的插入损失主要取决于声源发出的声波沿这三条路径传播的声能分配。


  在声源与噪声控制区之间设立声屏障,使噪声控制区的噪声水平得到有效控制,如图:1-1所示。声屏障设立后,噪声水平没有改善的区域,称为声亮区;噪声水平下降达到目的要求的区域,称为声影区;噪声水平有改善,但不能达到目的要求的区域,称为绕射区。显然,声屏障的高度起到至关重要的作用。声屏障长度的作用,原理与高度相似,见图1-2。

  从目标保护点的角度来看,降噪效果与声屏障的相对高度h相关,见图1-3。当相对高度h≤0时,目标保护点处于声亮区,没有降噪效果。当相对高度h≥0时,目标保护点进入绕射区或声影区。相对高度h越大,降噪量越大。把声屏障作成折形或弧形,可以提高声屏障的相对高度,提高降噪量。见图1-4。

  在大多数实际条件下,反射式声屏障由于与其他刚性物体镜像相互作用,如两个平行的反射式声屏障,或汽车、火车的刚性表面等,声波来回反射,形成很多影子声源,使预计的声影区缩小,降低了声屏障的减噪效果,如图1-5所示。因此,建造吸声式声屏障,是明智的选择。见图1-6。

  1.2声屏障的隔声性能

  在声源与噪声控制区之间设立声屏障,可以使噪声控制区的噪声水平得到有效控制。一般3~6m高的声屏障,其声影区内降噪效果在5~12dB之间。

  高速公路设置声屏障前后的声场变化:

  声屏障多采用多孔吸声材料制作,多孔吸声材料吸声频率的特性是:中高频吸声系数较大,低频吸声系数较小。经实测证明:声屏障对于频率在250Hz以下的低频声隔声衰减不明显,但是对中、高频声隔声衰减效果较好。

  1.3声屏障的形状选择

  声屏障的几何形状主要有直立型、折板型、弯曲型、半封闭或全封闭型。声屏障的选择主要依据插入损失和现场的条件决定。对于非直立型声屏障,其等效高度等于声源至声屏障顶端连线与直立部分延长线的交点的高。

  1.4声屏障的发展趋势

  Ø注重声屏障与景观协调设计。

  声屏障在取得减少噪声的环境效益的同时,也带来了一些不利影响,在路旁竖立起一堵高大而形式单调的墙,会给人们造成心理上的压抑感,阻断司乘人员的视线影响行车安全。为克服这些缺点,许多国家在声屏障建造中,除要求满足声学要求外还特别注重声屏障的造型与色彩设计。还可以因地制宜建造透明声屏障。

  Ø 多用低成本材料造声屏障。

  声屏障从构成材质上可分为:土堤、木质、钢筋混凝土、金属、吸声材料的混合物等几类。一般而言,许多国家从少投资及易维护考虑多用普通混凝土和轻质混凝土建造吸声和不吸声式声屏障。

  Ø 建造生态型声屏障。

  在日益重视环境保护的今天,自然生物生态型声屏障是声屏障研究发展的趋势。生态型声屏障设计的指导思路是指在声屏障上或旁边种植花草或树藤爬墙类植物,既绿化声屏障,又增加吸声和减噪功能;将声屏障外观设计成可种植绿色植物的生态形式,凸现绿色自然外表,符合公路建设“绿色环保路”的方向,可与公路沿线环境有机结合。

  二、声屏障的构成、结构形式及产品编号

  2.1声屏障的构成

  声屏障的结构通常可分为四大模块:型钢立柱、非透视型隔声板、透视型隔声板、顶部吸声体,这四大模块可以组成各种形式的声屏障。

  2.1.1型钢立柱

  主要有H型钢、方钢等,根据力学性能不同而选择,也可以设计异形立柱以配合外观需要。推荐选用H型钢。

  各种H型钢力学性能:

  序型号惯性矩惯性矩弹性模量截面模数

  号(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非透视型隔声板

  非透视型隔声板根据其吸声面的样式,分为多种板型,有网孔隔声板(平板型、折板型)、百页孔隔声板、尖劈式隔声板等。如下图。

  公司常规生产的主要是平板型的网孔隔声板,其类似于夹芯彩钢板结构,采用钢板轧制成型材,其中一面为多孔板,里面填充玻璃棉等吸声材料,隔声指数高,吸声性能好,重量轻。其宽度尺寸为475mm。其抗风负荷能力均通过采用施加均布载荷测量其挠度的方法进行了模拟试验,如下图。

  隔声板外形 按均布载荷模拟抗风负荷试验

  2.1.3顶部吸声体

  主要有圆柱形、多面体形、蘑菇顶形、T型、Y型等多种形式。在声屏障顶端设置强吸声体,可以使声屏障在高度不变的情况下形成更大的声影区,提高降噪效果,同时也可以使声屏障外观多样化。

  2.1.4透视型隔声板

  透视型隔声板的透明部分可以采用夹胶玻璃、钢化夹胶玻璃、聚碳酸脂板(有机玻璃),以及阳光板等等。外框为特制铝型材,强度高,外形美观。也可以制作镀锌钢板边框。

  2.2声屏障的结构形式

  根据上述四大模块的不同组合,结合立柱的三种形式(直立式、折弯式、圆弧式),可以组成很多形式的声屏障,常见的有以下八种形式(如图),分别为:全封闭直立式,半透光直立式,带吸声顶全封闭直立式,带吸声顶半透光直立式,全封闭折弯式,半透光折弯式,全封闭圆弧式,半透光圆弧式。

  三、声屏障用途及性能特点

  3.1使用场所

  声屏障广泛应用在各种需要将噪声源与居住区隔离开的场所,并且与环境相协调,具有一定的视觉景观效果,同时满足防止视觉疲劳、防眩目等等功能要求。

  Ø 公路与居民区毗邻区域

  Ø 铁路与居民区毗邻区域

  Ø 轻轨与居住楼房毗邻区域

  Ø 地铁与居住楼房毗邻区域

  Ø 机场与居民区毗邻区域

  Ø 有较大噪声源的厂区与居民区毗邻区域

  Ø 变电站与居民区毗邻区域

  3.2主要性能

  Ø 噪声插入损失:6~12dB(A)

  Ø 抗风压负荷≥300kgf/m2

  3.3产品特色

  Ø 采用隔声与吸声相结合的结构形式,吸声材料的平均吸声系数≥0.9。

  Ø 采用防腐阻燃材料,具有防腐、阻燃、防酸雨、自洁、不带静电等性能特点;

  Ø 全组合拼装形式,模块与模块之间可任意装配,安装维修方便;

  Ø 公路屏障前高有护栏,可保护屏障免受车辆的撞击;

  Ø 可按照客户的要求非标设计、生产各种板型、吸声顶和立柱样式的声屏障。

  五、声屏障的安装方式

声屏障立柱一般采用A型预埋件安装,种植法适用于桥上护栏。螺栓一般采用φ22光圆钢筋套丝而成。螺栓数量、钢板大小根据立柱大小确定。声障板的有孔面应面向声源安装,有孔面与立柱接缝处须加密封胶条。注意声屏障底部的漏水防锈处理。


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