某小学交通道路声屏障设计.doc

内蒙古工业大学环境工程系 噪声控制工程课程设计 1 第一章第一章 概概 述述 3 1 1 该小学的噪声污染状况 3 1 2 课程设计的主要内容和要求 3 1 2 1课程设计的目的 3 1 2 2相关内容 3 1 2 3 设计内容及要求 4 第二章第二章 噪声及危害噪声及危害 5 2 1 噪声 5 2 2 噪声的种类 5 2 2 1 交通噪音 5 2 2 2 职业噪音 5 2 3 噪声的危害 5 2 4 公路交通噪声 6 2 4 1公路交通噪声概况 6 2 4 2公路交通噪声的防治措施 7 第三章第三章 降噪的基本知识降噪的基本知识 8 3 1 防止噪音的方法 8 3 2 声屏障工程的基本知识 9 第四章第四章 降噪处理措施的选择降噪处理措施的选择 10 4 1 控制该小学旁交通噪声的措施 10 4 1 1低噪声路面 10 4 1 2 种植降噪绿化林带 10 4 1 3 声屏障技术 10 4 2 本次设计所选方法 11 4 3 声屏障降噪原理 11 4 3 1 声学原理 11 4 3 2 绕射 12 4 3 3 反射 12 4 3 4 障碍物和地面的声衰减 13 内蒙古工业大学环境工程系 噪声控制工程课程设计 2 第五章第五章 声屏障的设计计算声屏障的设计计算 14 5 1 噪声标准 14 5 2 确定声屏障设计目标值 14 5 2 1 噪声保护对象的确定 14 5 2 2 代表性受声点的确定 14 5 2 3声屏障设计目标值的确定 15 5 3 位置的确定 15 5 4 几何尺寸的确定 15 5 5 声屏障插入损失的计算 16 5 5 1 声屏障绕射声衰减的计算 16 5 5 2透射声修正量 Lt的计算 18 5 5 3地面吸收声衰减的确定 19 5 5 4 声屏障实际插入损失的计算 20 第六章第六章 声屏障的选型声屏障的选型 20 6 1 声屏障形状的选择 20 6 1 1直立型声屏障 21 6 1 2 折板型和弯曲型声屏障 21 6 1 3半封闭型声屏障 21 6 1 4全封闭型声屏障 21 6 2 声屏障材料的选择 21 6 2 1 FC板 21 6 2 2 PC板 22 6 2 3 彩色夹芯板 22 6 2 4 金属吸隔声板 22 6 3 声屏障设计的其他辅助措施 22 6 3 1在声屏障上粘贴吸声材料 23 6 3 2吸声材料吸声量的计算 23 致谢辞致谢辞 25 参考文献参考文献 25 内蒙古工业大学环境工程系 噪声控制工程课程设计 3 第一章 概 述 1 1 该小学的噪声污染状况 该小学共有 4 栋楼房 两栋教室 两栋教师宿舍楼 教室面向公路 宿舍 侧向公路 长共 155 米 填方路基 路高房低 路面与地面高度差为 1 米 公 路南侧紧邻地方道路 两路平行 由于该小学临道路 且该路段在昼夜车流量较大 昼间达到每小时 1800 辆 声压级达到 75dB 严重影响教室内学生正常学习 且无法对车辆进行降噪处理 所以需要对该楼进行保护 故设置声屏障以降低噪声的影响显得很有必要 1 2 课程设计的主要内容和要求 1 2 1 课程设计的目的 通过本课程设计环节的进行 目的是使学生通过对环境噪声控制技术基础 课程学习中的理论 原理部分有更深入的认识 培养学生的科学研究能力 在 一定程度上具备分析问题和解决问题能力 具备简单的工程设计能力 通过简 单的噪声控制技术的设计 培养学生独立设计能力 掌握基本的设计方法 学 会查阅技术资料 树立正确的设计思想和严谨的工作作风 1 2 2 相关内容 本道声屏障主要是保护某小学以及周边居民正常的生活 消减交通噪声对 其的干扰影响 关键受声点选择该小学第一排教学房窗户前 1 米处为关键受声 点 该小学所处路段声环境敏感点现况见表 1 1 内蒙古工业大学环境工程系 噪声控制工程课程设计 4 表 1 1 小学所处路段高速公路重要敏感点一览表 敏 感点 名称 起止桩 号 路面 与地面高 差 m 与路位置 及首排距路中 距离 m 学校规模 基本 情况 备注 某 小学 K42 2 25 K42 3 80 1 0 北部 90 学校共 4 栋房 两栋教室 两栋教 师宿舍 教室面向 公路 宿舍侧向公 路 填方路基 路 高 公路 南侧紧邻 地方道路 两路平行 1 2 3 设计内容及要求 结合我国 城市区域环境噪声标准 GB3096 93 设计一生态声 屏障 完成噪声敏感建筑物有关参数和使用标准的确定 声屏障设计和计算声 屏障结构 材料及在两座建筑物之间的相对位置 声屏障的设计除了达到预期 的降噪指标外 还应符合景观 结构 造价和养护等方面的要求 编写设计说明书 绘制声屏障结构尺寸图 安装布置图 相对位置及尺寸图 内蒙古工业大学环境工程系 噪声控制工程课程设计 5 第二章 噪声及危害 2 1 噪声 噪声是指人们不需要的声音 噪声可能是有自然现象产生的 也可能是有 人们活动形成的 噪声可以是杂论无序的宽带声音 也可以是节奏和谐的音乐 当声音超过人们和社会活动所允许的程度时就成为噪声污染 噪声是一类引起人烦躁 或音量过强而危害人体健康的声音 噪声污染主 要来源于交通运输 车辆鸣笛 工业噪音 建筑施工 社会噪音如音乐厅 高 音喇叭 早市和人的大声说话等 物理学定义 噪声是发生体做无规则时发出的声音 生理学定义 凡是妨碍人们正常休息 学习和工作的声音 以及对人们要 听的声音产生干扰的声音 从这个意义上来说 噪声的来源很多 街道上的汽车声 安静的图书馆里 的说话声 建筑工地的机器声 以及邻居电视机过大的声音 都是噪声 总体讲 噪音是物体震动产生 2 2 噪声的种类 2 2 1 交通噪音 交通运输工具行驶过程中产生的噪音属于交通噪音 具有两个特点 存在十分广泛 汽车噪音是城市噪音的主要来源 空中交通的迅速发展 提高了机场临近区域的噪音水平 通常音量都很大 机场附近的噪音响度大约在 75dB 95dB 之间 2 2 2 职业噪音 在工作场所中的噪音是第二个主要的来源 职业噪音的第一特点是都为宽 带噪音 特别是办公室里的噪音 是由各种不同频率的声音组合而成的 另一 个特点是具有广泛性和音量都很大 2 3 噪声的危害 噪声给人带来生理上和心理上的危害主要有以下几方面 损害听力 有检 测表明 当人连续听摩托车声 8 小时以后听力就会受损 若是在摇滚音乐厅 半小时后 人的听力就会受损 有害于人的心血管系统 我国对城市噪声与居 内蒙古工业大学环境工程系 噪声控制工程课程设计 6 民健康的调查表明 地区的噪声每上升一分贝 高血压发病率就增加 3 影响 人的神经系统 使人急躁 易怒 影响睡眠 造成疲倦 从心理声学的角度来说 噪音又称噪声 一般是指不恰当或者不舒服的听 觉刺激 它是一种由为数众多的频率组成的并具有非周期性振动的复合声音 简言之 噪音是非周期性的声音振动 它的音波波形不规则 听起来感到刺耳 从社会和心理意义来说 凡是妨碍人们学习 工作和休息并使人产生不舒适感 觉的声音 都叫噪音 如流水声 敲打声 沙沙声 机器轰鸣声等 都是噪音 它的测量单位是分贝 零分贝是可听见音的最低强度 2 4 公路交通噪声 2 4 1 公路交通噪声概况 噪声是生活中产生的令人不快的声音 它干扰人们正常的工作 睡眠和娱 乐 甚至会影响人们的生理和心理健康 公路交通噪声是指汽车在公路上行驶 时所产生的噪声 交通噪声在现代生活中是很普遍的 最难避免的噪声源 随 着人们环保意识的增强 交通噪声污染的防治越来越受到道路设计者和使用者 的重视 交通噪声的产生 汽车在公路上行驶时 轮胎与路面之间的摩擦碰撞 汽车自身零部件的运 转 如发动机 排气管等 以及偶发的驾驶员行为 如鸣笛 刹车等 都是产生噪 声的原因 交通噪声是宽频带的 即含所有可听范围频带的能量 交通噪声的特征 交通噪声具有不确定性 由于交通量 汽车种类 行驶速度以及一些偶发 的驾驶员行为都直接影响交通噪声的大小 故对于同一地点来说 在不同的时 刻其噪声声级是变化的 交通噪声分析应考虑车辆产生最大噪声的交通条件 和最干扰公路两侧居 民的交通条件 通常选用昼高峰和夜高峰两个时段来分析交通噪声的影响 交通噪声的频率特性是设计计算声屏障最重要的参数之一 我国交通噪声 的等效频率通常取 500 赫兹 属于中高频噪声 1 内蒙古工业大学环境工程系 噪声控制工程课程设计 7 2 4 2 公路交通噪声的防治措施 针对交通噪声的声源 传播及受声点 3 个关键环节 有多种措施可降低交 通噪声对受声点的影响 在此我们称之为降噪措施 内蒙古工业大学环境工程系 噪声控制工程课程设计 8 第三章 降噪的基本知识 3 1 防止噪音的方法 为了防止噪音 我国著名声学家马大猷教授曾总结和研究了国内外现有各 类噪音的危害和标准 提出了三条建议 为了保护人们的听力和身体健康 噪音的允许值在 75 90 分贝 保障交谈和通讯联络 环境噪音的允许值在 25 50 分贝 对于睡眠时间建议在 35 50 分贝 我国心理学界认为 控制噪音环境 除了考虑人的因素之外 还须兼 顾经济和技术上的可行性 充分的噪音控制 必须考虑噪音源 传音途径 受 音者所组成的整个系统 控制噪音的措施可以针对上述三个部分或其中任何一 个部分 噪音控制的内容包括 降低声源噪音 工业 交通运输业可以选用低噪音的生产设备和改 进生产工艺 或者改变噪音源的运动方式 如用阻尼 隔振等措施降低固体发 声体的振动 在传音途径上降低噪音 控制噪音的传播 改变声源已经发出的噪 音传播途径 如采用吸音 隔音 音屏障 隔振等措施 以及合理规划城市和 建筑布局等 受音者或受音器官的噪音防护 在声源和传播途径上无法采取措施 或 采取的声学措施仍不能达到预期效果时 就需要对受音者或受音器官采取防护 措施 如长期职业性噪音暴露的工人可以戴耳塞 耳罩或头盔等护耳器 噪音控制在技术上虽然现在已经成熟 但由于现代工业 交通运输业 规模很大 要采取噪音控制的企业和场所为数甚多 因此在防止噪音问题上 必须从技术 经济和效果等方面进行综合权衡 当然 具体问题应当具体分析 在控制室外 设计室 车间或职工长期工作的地方 噪音的强度要低 库房或 少有人去车间或空旷地方 噪音稍高一些也是可以的 总之 对待不同时间 不同地点 不同性质与不同持续时间的噪音 应有一定的区别 内蒙古工业大学环境工程系 噪声控制工程课程设计 9 3 2 声屏障工程的基本知识 声屏障工程应用的范围相当广 很多厂界噪声 冷却塔 热泵等项目中均 会用到声屏障产品 其中应用最广 产量最大的还是治理公路噪声 实际工程中 我们应用最多的仍是传统金属结构 即 屏体的钢结构部分 为 型钢 最常见的是 125 和 150 两种 吸声体结构以金属结构的吸声屏体为 主 主体结构外层为镀锌钢板或铝板 内层吸声材料多为玻璃棉 外附防水材 料 隔声体结构如设计为透明的样式则多采用 5 5 或 6 6 夹膜安全玻璃 PC 板 等 当设计成非透明结构时 多会采用夹芯彩钢板 对公路声屏障而言 由于交通噪声的不确定性 使屏障的插入损失在 5 12dB 之间徘徊 当我们需要更高的插入损失 如 20dB 以上时 就需要考虑全 封闭结构了 全封闭声屏障根据路面跨度的不同建造费用相差很大 每每我们 在轻轨声屏障项目中会见到这种屏障 而高架路的全封闭屏障 由于高架路往 往是双向 4 车道 其路面的跨度可达 19 米左右 无论是屏障的基础还是钢结构 施工 难度都相当大 目前较成熟的有工程实例的高架桥全封闭声屏障结构设 计类似于钢结构厂房的设计 内蒙古工业大学环境工程系 噪声控制工程课程设计 10 第四章 降噪处理措施的选择 4 1 控制该小学旁交通噪声的措施 4 1 1 低噪声路面 对于中小型汽车 随着行驶速度的提高 轮胎噪声在汽车产生噪声中的比 例越来越大 因此修筑低噪声路面对于控制交通噪声具有重要的实际意义 所 谓低噪声路面 也称多空隙沥青路面 又称为透水 或排水 沥青路面 它是在 普通的沥青路面或水泥混凝土路面结构层上铺筑一层具有很高空隙率的沥青混 合料 其空隙率通常在15 25 之间 有的甚至高达30 国外研究资料表 明 根据表面层厚度 使用时间 使用条件及养护状况的不同 与普通的沥青 混凝土路面相比 此种路面可降低交通噪声3 8dB 该方法的优点是 由于混 合料孔隙率高 不但能降低噪声 还能提高排水性能 在雨天能提高行驶的安 全性 局限性是 耐久性差 集料 粘结料要求高 使用一段时间后 孔隙易 被堵塞 由于路面孔隙率大 密实度低 其寿命相对缩短等问题未能较好解决 因此 还处于继续对于这种路面结构的研究阶段 4 1 2 种植降噪绿化林带 树木及绿化植物形成的绿带 能有效降低噪声 在公路两侧植树绿化 是 防治交通噪声的有效措施之一 选择合适树种 植株的密度 植被的宽度 可 以达到吸纳声波 降低噪声的作用 同时绿化林带还可以起到吸收二氧化碳及 有害气体 吸附微尘的作用 能改善小气候 防止空气污染 截留公路排水 防眩和美化环境等作用 根据有关研究资料表明 当绿化林带宽度大于10m时 可降低交通噪声4 5dB 这是因为投射到植物叶片上的声能74 被反射到各个 方向 26 被叶片的微震所消耗 噪声的降低与林带的宽度 高度 位置 配 置方式以及植物种类都有密切关系 该方法的优点是 生态效益明显 局限性 是 占地较多 早期降噪效果不显著 4 1 3 声屏障技术 采用设置声屏障的方式来降低公路交通噪声是目前应用比较广泛的降噪方 式 声屏障降噪主要是通过声屏障材料对声波进行吸收 反射等一系列物理反 内蒙古工业大学环境工程系 噪声控制工程课程设计 11 应来降低噪音 据测试采用声屏障降噪效果可达10dB以上 声屏障作为一种通 过控制交通噪声传播途径来降低交通噪声的措旋 由于其简单 实用 可行 有效 成为交通环境保护中的一项重要手段 特别是在城市的繁华地段两侧 修建专门屏障构造物来减少交通噪声 能对周围的环境起到明显的防护作用 声屏障的优点是节约土地 降噪明显 同时由于采用拼装式而具有可拆装的优 点 缺点是 声屏障使行车有压抑及单调的感觉 造价较高 如使用透明材料 又易发生眩目和反光现象 同时还要经常清洗 4 2 本次设计所选方法 本次设计采用声屏障技术对该处交通噪声进行降噪处理 原因如下 噪声控制首先是降低声源的辐射 其次是控制传播途径 最后是保护接受 者 而对于降低声源的噪声辐射 即对车辆本身进行噪声控制 这与制造业的 水平有关 而且每降低一定分贝的耗资巨大 对于近年来国外提出的用低噪声 路面来降低公路交通噪声具有经济合理 保持环境原有风貌和行车安全等特性 但尚处于研究发展阶段 在这里显然不可取 从实际情况分析 从声源上降低噪声比较困难 且对接受者也没有适当的 保护措施 所以 从传播途径减少噪声的传播成为降噪方法的首选 声屏障是 采用吸声材料和隔声材料制造出特殊结构 设置在噪声源与接受点之间的声学 屏障 它能够阻止噪声的传播 从而降低受声点的声能量 使受声点得到保护 一般可降低15 20dB 它具有降噪效果显著 节约土地 建筑灵活 对周围环 境干扰少等优点 对于城市道路规划已无法更改的老城区 住宅区的建筑也已 形成 用声屏障降低交通噪声就成为首选方案 尤其对教学区的降噪尤为适合 而内蒙古工业大学的西配楼恰好符合这些特点 所以这里选取声屏障进行降噪 4 3 声屏障降噪原理 4 3 1 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 见图 2 1 a 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 内蒙古工业大学环境工程系 噪声控制工程课程设计 12 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 4 3 2 绕射 声源发出的声波透过声屏障传播到受声点的现象 如图 2 1b 穿透声屏 障的声能量取决于声屏障的面密度 入射角及声波的频率 声屏障隔声的能力 用传声损失 TL 来评价 TL 大 透射的声能小 TL 小 则透射的声能大 透射 的声能可能减少声屏障的插入损失 透射引起的插入损失的降低量称为透射声 修正量 用符号 Lt 表示 通常在声学设计时 要求 TL Ld 10dB 此时 透射的声能可以忽略不计 即 Lt 0 4 3 3 反射 当道路两侧均建有声屏障 且声屏障平行时 声波将在声屏障间多次反射 并越过声屏障顶端绕射到受声点 它将会降低声屏障的插入损失 见图 2 1c 由反射声波引起的插入损失的降低量称之为反射声修正量 用符号 Lr 表示 为减小反射声 一般在声屏障靠道路一侧附加吸声结构 反射声能的大小 取决于吸声结构的吸声系数 它是频率的函数 为评价声屏障吸声结构的整 声 源 A B R 反射路 径 绕射路径 透射路 径 道路声屏 障 图2 1a 声波传播 路径 声影区 直线路径 径 绕射路径 图2 1b 声波绕射路径 内蒙古工业大学环境工程系 噪声控制工程课程设计 13 体吸声效果 通常采用降噪系数 NRC 4 3 4 障碍物和地面的声衰减 此外 声屏障的衰减还受其周围障碍物和地面吸收等影响 如果在声屏障 修建前 声源和受声点间存在其他屏障或障碍物 则可能产生一定的绕射声衰 减 由这些障碍物的声屏蔽产生的声衰减称之为障碍物声衰减 用符号 Ls表 示 如果地面不是刚性的 则会对传播过程中的声波产生一定的吸收 从而会 使声波产生一定的衰减 由地面声吸收产生的声衰减称之为地面吸收声衰减 用符号 LG来表示 S R 图2 1c 声波的 反射 反射波 直达波 绕射波 内蒙古工业大学环境工程系 噪声控制工程课程设计 14 第五章 声屏障的设计计算 5 1 噪声标准 表 2 为噪声标准 表 2 噪声标准值 类别昼间夜间 05040 15545 26050 36555 47060 0 类标准适用于疗养区 高级别墅区 高级宾馆区等特别需要安静的区域 位于城郊和乡村的这一类区域分别按严于 0 类标准 5dB 执行 1 类标准适用于以居住 文教机关为主的区域 乡村居住环境可参照执行 该类标准 2 类标准适用于居住 商业 工业混杂区 3 类标准适用于工业区 4 类标准适用于城市中的道路交通干线道路两侧区域 穿越城区的内河航 道两侧区域 穿越城区的铁路主 次干线两侧区域的背景噪声 指不通过列车时 的噪声水平 限值也执行该类标准 由此标准知 该小学属于 1 类标准区 而且昼间标准值为 55 dB 5 2 确定声屏障设计目标值 5 2 1 噪声保护对象的确定 根据声环境评价的要求 确定噪声防护对象 它可以是一个区域 也可以 是一个或一群建筑物 本设计中的噪声保护对象是该小学 5 2 2 代表性受声点的确定 代表性受声点通常选择噪声最严重的敏感点 它根据道路路段与防护对象 相对的位置以及地形地貌来确定 它可以是一个点 或者是一组点 通常 代 内蒙古工业大学环境工程系 噪声控制工程课程设计 15 表性受声点处插入损失能满足要求 则该区域的插入损失亦能满足要求 本设 计中 考虑道路路段与该小学的相对位置及地形地貌 选择一个敏感点作为受该小学的相对位置及地形地貌 选择一个敏感点作为受 声点进行分析 即测点声点进行分析 即测点 S S 为为距路面中心线距离为 89m 受声点高度为 1 2m 距声屏障为 3 米 5 2 3 声屏障设计目标值的确定 声屏障设计目标值的确定与受声点处的道路交通噪声值 实测或予测的 受声点的背景噪声值以及环境噪声标准值的大小有关 如果受声点的背景噪声值等于或低于功能区的环境噪声标准值时 则设计 目标值可以由道路交通噪声值 实测或预测的 减去环境噪声标准值来确定 本设计中背景噪声值低于功能区的环境噪声标准值 所以 设计目标值为 道理交通噪声值与环境噪声标准值得差值 根据设计参数中测量得到的预测点 昼间的最大声压级为 75 dB 知 道路交通噪声值为 75 dB 根据我国 1993 年 颁布实施的 城市区域环境噪声标准 GB3096 93 中规定的五类区域的城市 区域噪声标准值 知 教学区属 1 类区 环境噪声标准值为 55dB 即声屏障设 计目标值为 75 55 20dB 5 3 位置的确定 根据道路与防护对象之间的相对位置 周围的地形地貌 应选择最佳的声 屏障设置位置 选择的原则或是声屏障靠近声源 或者靠近受声点 或者可利 用的土坡 堤坝等障碍物等 力求以较少的工程量达到设计目标所需的声衰减 根据以上的选择原则 本设计将声屏障设在人行车道与自行车道交接边 即靠近受声点一侧 该小学距声屏障 3m 距公路中心距离为 86m 处 即受声 点距公路中心水平距离 s 为 86m 声屏障位置布置图见附图一 由于声屏障通常设置在靠近学校一旁 而这些区域的地下通常埋有大量管 线 故应该作详细勘察 避免造成破坏 内蒙古工业大学环境工程系 噪声控制工程课程设计 16 5 4 几何尺寸的确定 根据设计目标值 可以确定几组声屏障的长与高 形成多个组合方案 计 算 每个方案的插入损失 保留达到设计目标值的方案 并进行比选 选择最 优方案 设计中的目标值为 20dB 声屏障一般的高度为 3 7m 试选取声屏障高度 为 5 5m 声屏障长度为 177 4m 声屏障距小学 3m 计算其插入损失知不符合要 求 后重新选取声屏障到学校的距离长度没有改变 高度为 4 米 计算如下 5 5 声屏障插入损失的计算 5 5 1 声屏障绕射声衰减的计算 声屏障的绕射声衰减可用等效频率 fe 求得 通常道路交通噪声的等效频率 fe 500Hz 按下面公式计算 则得到近似的声屏障绕射声衰减 Ld 当线声源的长度远远小于声源至受声点的距离时 声源至受声点的距离大于 线声源长度的3倍 可以看成点声源 此设计中声源至受声点的距离为89m 此声源为有限长线声源及有限长声屏障 当声源为一无限长不相干线声源时 其绕射声衰减为 1 3 40 1 1 4 1 3 lg10 2 c f t t t tgarc t d l 3 1 1 c3 f40 t 1ttln 2 1t 3 lg10 2 2 式中 f 声波频率 Hz A B d 为声程差 m 内蒙古工业大学环境工程系 噪声控制工程课程设计 17 d 声源与受声点间的直线距离 m A 声源至声屏障顶端的距离 m B 受声点至声屏障顶端的距离 m c 声速 m s 其中声程差辅以图 3 1 进行计算 S点绕射声衰减计算 该受声点高度为1 2m 声源车辆的平均高为0 6 m 等效频率为500Hz 声屏障总高为4 m 声屏障距公路中心线为86 m 受声点距 公路中心水平距离为89 m A 86 03 864 2 22 B 4 10 38 3 22 d 89 898 0 22 声 源 A B d S R 反射路 径 绕射路径 透射路径 道路声屏障 图3 1 声波传播路径 内蒙古工业大学环境工程系 噪声控制工程课程设计 18 A B d 1 134 t 124 22 3403 134 1 50040 d l 124 2224 22ln 2 124 22 3 lg10 2 2 14 4dB 然后根据图3 2进行修正 修正后的 Ld取决于遮蔽角 图 3 2a虚线 表示 无限长屏障声衰减为8 5dB 若有限长声屏障对应的遮蔽角百分率为 92 则有限长声屏障的声衰减为6 6dB a 修正图 b 内蒙古工业大学环境工程系 噪声控制工程课程设计 19 图 3 2 有限长度的声屏障及线声源的修正图 设计声屏障长为 177 4m 设受声点位于声屏障中心处 角为 180 33 83 180 150 100 因为遮蔽角百分率为 83 33 则修正后的 Ld 7 4dB 5 5 2 透射声修正量 Lt 的计算 若声屏障的传声损失 TL Ld 10dB 此时可忽略透射声影响 即 Lt 0 一般 TL 取 20 30dB 若 TL Ld 10dB 则可按照下面公式计算透 射声修正量 Lt 1010 lg10 10 10 TLL dt d LL 3 2 其中TL为声屏障的传声损失 它表示构件隔声性能的大小 根据选择的材 料 查处TL 30dB 则TL Ld 30 7 4 22 6 dB 10dB 此时可忽略透射声 影响 即 Lt 0 5 5 3 地面吸收声衰减的确定 如果地面不是刚性的 则会对传播过程中的声波产生一定的吸收 从而会 使声波产生一定的衰减 由地面吸收产生的声衰减称之为地面吸收声衰减 用 符号 LG表示 因本设计现场测量有困难 可由下图 5 3 来确定 1 5 3 0 6 0 1 20 2 40 L G d B A 内蒙古工业大学环境工程系 噪声控制工程课程设计 20 受声点至等效行车线距离 图 5 3 地面吸收声衰减 图 3 3 中的等效距离 DE由下列公式计算 FNE DDD 3 3 式中 DN 受声点至最近的车道中心线距离 m DF 受声点至最远的车道中心线距离 m 本设计中 S DN 104m DF 74m FNE DDD m73 8774104 由上图查得 LG 3 8dB 5 5 4 声屏障实际插入损失的计算 声屏障的总降噪量用插入损失 IL 来表示 其定义为在保持噪声声源 地 形 地面 背景噪声和气候条件等不变的情况下 安装声屏障前后受声点的声 压级之差 声屏障的插入损失主要取决于声屏障的绕射声衰减 Ld 透射减少 量 Lt 和反射降低量 Lr 考虑到其他障碍物和地面吸收的影响 声屏障实际 插入损失为 max Gsrtd LlLLLIL 3 4 max 表示取 LS和 LG中的最大者 这是因为一般两者不会同时存在 如 果有其他屏障或障碍物存在 地面效应 LG会被破坏掉 因为只有贴近地面 地面声吸收的衰减才会明显 式 3 4 中减去 LS LG max 是因为一旦设计 的声屏障建成 原有屏障或障碍物或地面声吸收效应都会失去作用 本设计中在声屏障修建前 声源和受声点间不存在其他屏障或障碍物 只 内蒙古工业大学环境工程系 噪声控制工程课程设计 21 考虑地面的吸收声衰减即可 IL Ld Lt LG 7 4 0 3 8 11 2dB 第六章 声屏障的选型 6 1 声屏障形状的选择 声屏障按几何形状一般可分为直立型 折板型 弯曲性 半封闭性和全封 闭型 6 1 1 直立型声屏障 指竖立在道路边缘的平面反射型障板 由于直壁型声屏障用材简易 施方 便 造价较低 与环境有较好的融合性 在国内外有广泛的应用 其特性一般 可通过增加其高度进行有效的改善 尽管高度增加 1m 可带来 IL 增加 1 5dB A 的效益 但同样带来了降低教学区采光度 干扰司机视线等负效应 6 1 2 折板型和弯曲型声屏障 一般用于降噪要求较高但声屏障高度又有一定限制的场合 把声屏障上部 折向道路方向 面向道路的一侧做成吸声表面 可以达到很好的降噪效果 声 屏障的支撑件多采用H型钢 折壁型声屏障可增加声程差 提高降噪效果 6 1 3 半封闭型声屏障 半封闭型声屏障适用于城市交通干道和两侧高层建筑密集区 其降噪效果非 常好 内蒙古工业大学环境工程系 噪声控制工程课程设计 22 6 1 4 全封闭型声屏障 全封闭型声屏障适用于城市的高架桥 既有效地降 又可防止高空杂物坠落 但其造价低了交通噪声较高 本设计中 考虑到教学区的采光 降噪效果等方面问题 选用屏体上部向 内倾斜的折板形声屏障 6 2 声屏障材料的选择 国内的声屏障如按声学性能分类可分为吸声型 金属吸隔声板 隔声型 PC 板 混合型 吸声与隔声的混合型 这些声屏障其实际效果一般为 3 5dB 6 2 1 FC 板 FC 纤维水泥加压板简称 FC 板 声屏障生产单位用 FC 穿孔板作声屏障面 板 用在高速公路上 主要优点成本低 声学效果一般 最大问题由于其吸水 率大于 17 用在室外易风化 寿命短 且不美观 6 2 2 PC 板 PC 板又称为聚碳酸酯耐击板 PC 板具有耐冲击 阻燃的特性 6mm 厚的 PC 板平均隔声量 21 5dB 隔声指数 24 dB 国内第一代声屏障用的较多 主 要优点制作方便 有一定隔声效果 最大缺点成本不低 有眩光 吸声效果不 佳 6 2 3 彩色夹芯板 它是两面采用厚度 0 5 0 6 的彩涂钢板 中间填入阻燃型聚苯乙烯板 其 隔声量为 30 dB 由于其隔声量较大 成本也较低 外型也较美观 用在高速 公路上较多 6 2 4 金属吸隔声板 它的结构设计 综合了薄板共振吸声结构及穿孔板吸声结构 主要特点 吸隔声板由前板与后板组成 其厚度由 50 200mm 中间由吸声材料与空腔组 成 空腔的厚薄根据噪声的声源频率来决定 内蒙古工业大学环境工程系 噪声控制工程课程设计 23 本设计中采用 PC 板 PC 板具有耐冲击 阻燃的特性 6mm 厚的 PC 板 平均隔声量 21 5dB 隔声指数 24 dB 国内第一代声屏障用的较多 主要优点 制作方便 有一定隔声效果 6 3 声屏障设计的其他辅助措施 若设计得到的插入损失 IL 达不到降噪的设计目标值 则需要调整声屏障的 高度 长度或声屏障与声源或