城市快速路全封闭式声屏障降噪效果数值校核计算书

城市快速路全封闭式声屏障降噪效果数值校核计算书工程名称：××市城市快速路（××段）声屏障工程建设单位：××市市政工程建设中心设计单位：××市政设计研究院有限公司计算阶段：施工图设计阶段文件类型：专项计算书（声学数值校核）文件编号：SXPS-2026-JS-001编制日期2026年月日审核日期2026年月日批准日期2026年月日审定日期2026年月日二〇二六年九月

目录TOC\o"1-2"\h\z\u第1章概述 41.1项目背景 41.2编制依据 41.3计算范围与目标 5第2章设计参数与基础数据 52.1道路与声源参数 52.2受声点参数 52.3声屏障几何参数 62.4声学材料参数 6第3章无屏障条件下噪声预测 63.1预测模型与方法 63.2线声源距离衰减计算 73.3地面吸收衰减 73.4无屏障噪声预测结果 7第4章声屏障绕射衰减计算 84.1计算方法与基本原理 84.2菲涅尔数计算 84.3绕射声衰减量 84.4全封闭结构修正 9第5章声屏障插入损失计算 95.1插入损失定义 95.2多频段插入损失计算 105.3各受声点综合插入损失 105.4达标判定 10第6章多工况对比分析 116.1声屏障高度敏感性分析 116.2声屏障长度敏感性分析 116.3吸声系数敏感性分析 12第7章安全核验 127.1声学安全裕度核验 127.2材料安全核验 127.3结构安全假设说明 13第8章结果分析与工程指导意义 138.1计算结果综合分析 138.2工程指导意义 14第9章结论与建议 159.1结论 159.2建议 15免责声明 15第1章概述1.1项目背景随着我国城市化进程加快，城市快速路交通流量持续增长，交通噪声对沿线声环境质量的影响日益突出。本工程位于××市主城区快速路××段，道路沿线分布有居民小区、学校及医院等声环境敏感建筑物，根据环境影响评价批复要求，需设置全封闭式声屏障以降低交通噪声对沿线敏感点的影响。全封闭式声屏障相较于传统直立式声屏障，可同时阻隔道路上方及两侧的噪声传播路径，尤其适用于城市建成区用地紧张、噪声敏感点密集的路段。为验证声屏障设计方案的降噪效果是否满足GB3096—2008《声环境质量标准》及环评批复要求，特编制本数值校核计算书。1.2编制依据本计算书编制依据以下标准规范及文件：[1]《中华人民共和国噪声污染防治法》（2022年6月5日起施行）；[2]GB3096—2008《声环境质量标准》；[3]GB/T15190—2014《声环境功能区划分技术规范》；[4]HJ2.4—2009《环境影响评价技术导则声环境》；[5]HJ/T90—2004《声屏障声学设计和测量规范》；[6]DB11/T1034.2—2024《交通噪声污染缓解工程技术规范第2部分：声屏障措施》；[7]本工程环境影响评价报告书及批复文件；[8]本工程道路施工图设计文件；[9]沿线声环境敏感建筑物调查报告。1.3计算范围与目标本次计算范围为全封闭式声屏障设置段（K×+×××～K×+×××，全长××0m），计算目标如下：（1）预测未设置声屏障条件下，沿线典型受声点的昼间、夜间A声级；（2）计算全封闭式声屏障在各频带的绕射声衰减量ΔLd；（3）计算声屏障的A计权插入损失IL；（4）对比分析不同设计参数（高度、长度、吸声系数）对降噪效果的影响；（5）核验设置声屏障后受声点噪声是否满足相应声环境功能区限值要求；（6）提出工程设计优化建议。

第2章设计参数与基础数据2.1道路与声源参数本工程为城市快速路，双向六车道，设计车速80km/h。道路交通噪声源按线声源模型处理，各车型参数及预测年限车流量取值见表2-1。表2-1道路交通参数一览表参数项目单位昼间取值夜间取值小型车流量pcu/h1860420中型车流量pcu/h28060大型车流量pcu/h15035设计车速km/h8080道路总宽度m32.032.0路面类型—沥青混凝土沥青混凝土2.2受声点参数根据沿线声环境敏感建筑物分布情况，选取3个典型受声点进行计算，各受声点位置及高度参数见表2-2。表2-2典型受声点参数一览表受声点编号敏感目标名称距路肩距离(m)受声点高度(m)声环境功能区R1××小区1号楼351.2（地面层）2类区R2××小区1号楼3512.0（4层）2类区R3××中学教学楼501.2（地面层）2类区2.3声屏障几何参数本工程采用全封闭式声屏障结构，主体为钢结构，屏体采用金属复合吸声板。声屏障主要几何参数见表2-3。表2-3全封闭式声屏障几何参数参数项目单位设计取值备注声屏障总长度m600含两端过渡段各50m净空高度m6.5路面至拱顶内表面净空宽度m34.0全断面覆盖屏体厚度mm100金属复合吸声板顶部结构形式—拱形钢结构拱架吸声面朝向—朝向道路内侧道路两侧及顶部2.4声学材料参数声屏障吸声屏体采用穿孔板+离心玻璃棉吸声结构，其各频带吸声系数按照GB/T18696.2—2002阻抗管法测试取值，见表2-4。表2-4吸声屏体各频带吸声系数中心频率(Hz)125250500100020004000吸声系数α0.250.650.951.001.000.95降噪系数NRC——0.90———

第3章无屏障条件下噪声预测3.1预测模型与方法根据HJ2.4—2009《环境影响评价技术导则声环境》，道路交通噪声预测采用线声源衰减模型。预测点的等效连续A声级按下式计算：LAeq=(Li)+Δl距离式中：LAeq为预测点的等效A声级，dB(A)；(Li)为第i类车流的声级贡献值，dB(A)；Δl距离为距离衰减量，dB(A)；Δl地面为地面吸收衰减量，dB(A)；Δl空气吸收为空气吸收衰减量，dB(A)；Δl障碍物为障碍物衰减量，dB(A)。3.2线声源距离衰减计算对于无限长线声源，距离衰减量按下式计算：Δl式中：r0为参考距离，取7.5m（距行车道路中心线）；r为预测点至行车道路中心线的垂直距离，m。对于有限长线声源，当预测点距离声源较远时，需按有限长线声源修正。本工程声屏障设置段较长（600m），受声点距道路距离相对较小，按无限长线声源处理，误差在工程允许范围内。3.3地面吸收衰减地面吸收衰减量Δl地面根据地面性质（沥青路面为硬地面，吸收系数G=0）按下式计算：Δl式中：h_m为平均深度，取0.5m；r为预测点距离，m。本工程路面为沥青混凝土硬地面，地面吸收衰减量较小，取Δl地面=0。3.4无屏障噪声预测结果综合上述各衰减项，计算得到未设置声屏障条件下各受声点的昼间、夜间等效A声级，结果见表3-1。表3-1无屏障条件下受声点噪声预测结果受声点编号距路肩距离(m)昼间LAeq(dB(A))夜间LAeq(dB(A))2类区限值昼/夜达标情况昼/夜R1（地面层）3568.559.260/50超标8.5/9.2R2（4层）3566.857.560/50超标6.8/7.5R3（地面层）5065.255.860/50超标5.2/5.8由表3-1可知，在未设置声屏障条件下，三个受声点昼间噪声超标5.2～8.5dB(A)，夜间超标5.8～9.2dB(A)，均不满足GB3096—2008中2类声环境功能区昼间60dB(A)、夜间50dB(A)的限值要求，亟需采取噪声控制措施。

第4章声屏障绕射衰减计算4.1计算方法与基本原理声屏障绕射声衰减的计算依据HJ/T90—2004《声屏障声学设计和测量规范》，采用Maekawa绕射理论。声屏障的绕射声衰减ΔLd由菲涅尔数N确定。4.2菲涅尔数计算菲涅尔数N定义为声源至声屏障顶端绕射点再到受声点的声程差与半波长之比，按下式计算：N=δ式中：N为菲涅尔数，无量纲；δ为声程差，m；λ为声波波长，m；A为声源至声屏障顶端的直线距离，m；B为声屏障顶端至受声点的直线距离，m；d为声源至受声点的直线距离，m；f为声波频率，Hz。对于全封闭式声屏障，声波需绕过声屏障端部绕射点到达受声点。根据几何声学关系，各受声点对应的声程差δ及等效频率f_e=500Hz时的菲涅尔数N计算结果见表4-1。表4-1各受声点菲涅尔数计算结果（f=500Hz）受声点A(m)B(m)d(m)δ(m)N备注R128.512.835.06.3018.5地面层R228.518.238.58.2024.14层R343.515.650.09.1026.8地面层4.3绕射声衰减量根据Maekawa绕射曲线，当菲涅尔数N≥-0.2时，绕射声衰减量ΔLd按下式近似计算：ΔLd=20lg[(√(2πN))/tanh(√(2πN))]+5(4-2)式中：ΔLd为声屏障的绕射声衰减量，dB(A)；N为菲涅尔数。对于道路交通噪声，其等效中心频率f_e取500Hz。根据HJ/T90—2004第4.4.4.5条，可直接按f_e=500Hz计算A计权绕射声衰减。各受声点绕射声衰减计算结果见表4-2。表4-2各受声点绕射声衰减计算结果受声点N(f=500Hz)ΔLd(dB(A))N(f=1000Hz)ΔLd(dB(A))A计权综合ΔLdR118.524.837.024.824.8R224.125.048.225.025.0R326.825.053.625.025.0注：当菲涅尔数N>10时，绕射声衰减趋近于最大值25dB(A)，此为Maekawa理论中薄屏障的绕射衰减上限。全封闭式声屏障因声波可同时从顶部及端部绕射，实际衰减量还需叠加端部绕射修正。4.4全封闭结构修正全封闭式声屏障与直立式声屏障的主要区别在于：声波不仅可绕过顶部绕射，还可通过声屏障两端开口绕射传播。对于全封闭结构，需考虑以下修正项：（1）端部绕射修正：全封闭声屏障两端为敞开式过渡段，声波可从端部绕射进入，取端部修正量ΔL端部=2～3dB(A)；（2）屏体透射修正：屏体隔声量Rw≥30dB，透射声级远低于绕射声级，透射修正可忽略不计；（3）吸声结构修正：屏体内侧设置吸声材料，可降低封闭空间内的混响效应，吸声修正量ΔL吸声=1.5～2.0dB(A)。

第5章声屏障插入损失计算5.1插入损失定义声屏障的插入损失IL定义为设置声屏障前后同一受声点处的声级之差，按下式计算：IL=Lbefore-Lafter(5-1)式中：IL为声屏障插入损失，dB(A)；Lbefore为设置声屏障前受声点声级，dB(A)；Lafter为设置声屏障后受声点声级，dB(A)。5.2多频段插入损失计算为更精确评估全频带降噪效果，按倍频程频带分别计算各频带的插入损失。根据道路交通噪声频谱特性（以500Hz为中心频率），各频带插入损失计算结果见表5-1。表5-1各频带插入损失计算结果（受声点R1）中心频率(Hz)125250500100020004000A计权声程差δ(m)6.306.306.306.306.306.30—菲涅尔数N4.69.318.537.074.0148.0—绕射衰减ΔLd(dB)18.522.324.825.025.025.0—端部修正(dB)-2.0-2.0-2.0-2.0-2.0-2.0-2.0吸声修正(dB)+1.5+1.8+2.0+2.0+2.0+1.8+2.0频带插入损失(dB)18.022.124.825.025.024.824.85.3各受声点综合插入损失综合各频带计算结果，按A计权网络加权后，各受声点的综合插入损失计算结果见表5-2。表5-2各受声点综合插入损失及设置后噪声预测受声点设置前昼间(dB(A))插入损失IL(dB(A))设置后昼间(dB(A))设置前夜间(dB(A))设置后夜间(dB(A))R1（地面层）68.524.843.759.234.4R2（4层）66.825.041.857.532.5R3（地面层）65.225.040.255.830.8注：上表中设置后噪声值已考虑声屏障插入损失的直接扣减。由于全封闭式声屏障对上方绕射路径的有效阻隔，高层受声点（R2）的降噪效果与地面层（R1）接近，这是全封闭结构相对于直立式声屏障的显著优势。5.4达标判定根据GB3096—2008，2类声环境功能区昼间噪声限值为60dB(A)，夜间为50dB(A)。各受声点设置声屏障后的噪声值与标准限值对比情况如下：表5-3设置声屏障后达标判定表受声点昼间预测值(dB(A))昼间限值(dB(A))昼间余量(dB(A))夜间预测值(dB(A))夜间限值(dB(A))夜间余量(dB(A))达标判定R143.76016.334.45015.6达标R241.86018.232.55017.5达标R340.26019.830.85019.2达标由表5-3可知，设置全封闭式声屏障后，各受声点昼间噪声余量为16.3～19.8dB(A)，夜间噪声余量为15.6～19.2dB(A)，均满足GB3096—2008中2类声环境功能区的限值要求，且具有充足的安全裕度。

第6章多工况对比分析6.1声屏障高度敏感性分析为评估声屏障拱顶高度对降噪效果的影响，分别计算净空高度为5.5m、6.5m、7.5m三种工况下受声点R1的插入损失，结果见表6-1。表6-1不同净空高度下插入损失对比（R1点）净空高度(m)声程差δ(m)菲涅尔数N绕射衰减ΔLd(dB(A))综合IL(dB(A))设置后昼间(dB(A))5.54.8514.324.224.244.36.56.3018.524.824.843.77.57.6522.525.025.043.5分析表明：当净空高度从5.5m增加到6.5m时，插入损失提高约0.6dB(A)；从6.5m增加到7.5m时，插入损失仅提高0.2dB(A)。这是因为当菲涅尔数N>15后，绕射衰减已接近Maekawa曲线的饱和值（约25dB(A)），继续增加高度对降噪效果的边际贡献显著递减。建议本工程净空高度取6.5m，兼顾经济性与降噪效果。6.2声屏障长度敏感性分析声屏障有效长度直接影响端部绕射量。分别计算有效长度为400m、600m、800m三种工况下受声点R1的插入损失，结果见表6-2。表6-2不同有效长度下插入损失对比（R1点）有效长度(m)端部修正(dB)综合IL(dB(A))设置后昼间(dB(A))较400m工况提升4003.023.844.7—6002.024.843.7+1.0dB8001.525.343.2+1.5dB分析表明：增加声屏障有效长度可减小端部绕射修正量，从而提高插入损失。从400m增加到600m，插入损失提高1.0dB(A)；从600m增加到800m，插入损失仅提高0.5dB(A)。建议本工程有效长度取600m，并在两端设置过渡段以进一步降低端部绕射影响。6.3吸声系数敏感性分析屏体内侧吸声系数影响封闭空间内的混响效应。分别计算NRC为0.7、0.9、1.0三种工况下的插入损失，结果见表6-3。表6-3不同吸声系数下插入损失对比NRC混响修正(dB)综合IL(dB(A))设置后昼间(dB(A))较NRC=0.7提升0.71.023.844.7—0.92.024.843.7+1.0dB1.02.325.143.4+1.3dB分析表明：当NRC从0.7提高到0.9时，插入损失提高1.0dB(A)；继续提高到1.0，仅再提高0.3dB(A)。建议屏体吸声系数NRC≥0.9，采用穿孔率≥20%的穿孔板+50mm厚离心玻璃棉（密度48kg/m³）即可满足要求。

第7章安全核验7.1声学安全裕度核验为确保声屏障在车流量增长、车型变化等不利条件下仍能满足降噪要求，需对声学安全裕度进行核验。安全裕度定义为标准限值与设置后预测值之差。表7-1声学安全裕度核验表受声点昼间裕度(dB(A))夜间裕度(dB(A))增长20%车流量后昼间(dB(A))增长20%后昼间余量判定R116.315.645.514.5安全R218.217.543.616.4安全R319.819.242.018.0安全注：车流量增长20%时，根据线声源模型，声级增加约10lg(1.2)≈0.8dB(A)。即使考虑车流量增长20%的不利工况，各受声点仍具有14.5dB(A)以上的昼间噪声余量，声学安全裕度充足。7.2材料安全核验声屏障材料需满足以下安全性能要求：（1）防火性能：屏体金属面板及内部吸声材料的燃烧性能应不低于GB8624—2012规定的B1级难燃材料要求，金属面板为不燃材料（A级），离心玻璃棉为不燃材料（A级），满足隧道式封闭空间的防火要求；（2）抗冲击性能：屏体抗冲击性能应满足H/JT90—2004第5.3条要求，即屏体应能承受10kg沙袋自1m高度坠落冲击而不损坏；（3）耐候性能：金属面板表面应采用氟碳喷涂处理，涂层厚度≥40μm，耐中性盐雾试验≥1000h，适用于户外长期使用；（4）防坠落要求：屏体安装应设置防坠落安全锁，确保屏体在地震、大风等极端工况下不脱落。7.3结构安全假设说明本计算书仅针对声屏障的声学效果进行数值校核，不包含结构受力计算。声屏障主体钢结构、基础、拱架等结构设计应由具备相应资质的结构工程师另行计算，并应满足以下基本要求：（1）结构设计使用年限不低于20年；（2）基本风压按××市50年一遇取值，地面粗糙度B类；（3）抗震设防烈度按××市抗震设防要求取值；（4）全封闭声屏障内部应设置应急照明、消防排烟及人员疏散通道。

第8章结果分析与工程指导意义8.1计算结果综合分析综合以上各章计算结果，本工程全封闭式声屏障降噪效果数值校核结论如下：（1）未设置声屏障条件下，沿线各受声点昼间噪声超标5.2～8.5dB(A)，夜间超标5.8～9.2dB(A)，噪声污染严重；（2）全封闭式声屏障可提供约24.8～25.0dB(A)的A计权插入损失，降噪效果显著；（3）设置声屏障后，各受声点昼间噪声降至40.2～43.7dB(A)，夜间降至30.8～34.4dB(A)，均满足GB3096—2008中2类声环境功能区限值要求；（4）声学安全裕度充足，即使考虑车流量增长20%的不利工况，仍具有14.5dB(A)以上的昼间噪声余量；（5）高度敏感性分析表明，当净空高度≥6.5m时，继续增加高度对降噪效果的边际贡献显著递减，建议取6.5m为最优经济高度。8.2工程指导意义本计算成果对工程设计及施工具有以下指导意义：（1）设计阶段：全封闭式声屏障的拱顶高度不宜盲目追求大高度，当菲涅尔数N>15后，绕射衰减已接近饱和值，应在降噪效果与工程造价之间寻求最优平衡点。本工程净空高度6.5m为推荐方案；（2）端部处理：全封闭声屏障两端过渡段的长度及形式直接影响端部绕射量。建议两端各设置不少于50m的过渡段，并采用逐渐降低高度的方式过渡，可有效减小端部绕射修正量；（3）吸声设计：屏体内侧必须设置吸声材料，NRC≥0.9。吸声材料不仅可降低封闭空间内的混响效应，还可防止道路交通噪声在封闭空间内多次反射而影响降噪效果；（4）施工控制：施工期间应严格控制屏体拼接缝隙，缝隙宽度不应大于1mm。缝隙漏声将显著降低声屏障的实际隔声效果，每增加1mm缝隙约导致插入损失降低0.5～1.0dB(A)；（5）运营维护：运营期应定期检查屏体完整性、吸声材料状态及密封胶条老化情况，每3～5年进行一次声学效果现场检测，确保声屏障长期有效运行。

第9章结论与建议9.1结论（1）本工程全封闭式声屏障设计方案的数值校核结果表明，声屏障可提供约25dB(A)的A计权插入损失，设置后沿线各受声点噪声均满足GB3096—2008《声环境