声屏障的设计与应用

热度725票  浏览1221次 时间:2012年12月10日 09:13
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声屏障的设计及应用 

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H }gyB1bL3O$T@5w0    声屏障,是一种在噪声源和被保护对象之间专门设计的声学障板,它通常是特定噪声源 中国环境保护网Oo0{^Cx3}'d

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和特定保护对象而设计的。例如,在交通噪声控制中,可以利用声屏障、楼房、高坡、路堤

B;|vrl"D FG C0 中国环境保护网B,M8g:R%^p]&`LZ

等高大遮挡物来降低铁路、公路噪声对道路两侧人们的影响;在工业噪声控制中,可以利用

\qH]3k?^qu7F0 中国环境保护网HO&N!F:TO8[M]$W

声屏障来降低某些以高频为主的、不能采用完全封闭措施的强噪声源的噪声,也可以利用声 中国环境保护网A.rwB%Yn

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屏障降低一些减噪量要求不高的声源的噪声辐射。  中国环境保护网 {hq"_6MeI)L

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    1、1、户外声屏障户外声屏障   中国环境保护网'q"dz m-u+j3z Bb
    11、、户外声屏障户外声屏障  
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#zk)l3kd` o0     (1)户外声屏障的设计 

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    声波在传播中遇到屏障时,会在屏障边缘处产生绕射现象,从而在屏障的背后产生一个 中国环境保护网1c'B_@Nt6`

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 “声影区”,声影区内的噪声级要低于未设置屏障时的噪声级,这就是声屏障降噪的基本原 中国环境保护网'Vp,U HO g

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理。  中国环境保护网.jY5f;uL

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    声屏障的设计程序:1)测出或估算出被保护处和声源处的噪声级并给出声源的频谱曲 中国环境保护网n6Qo)RIK

6Q{&b7L?ype h6c0线,选定某评价曲线作设计指标,据此定出各倍频程中心频率处预期的衰减值。2)根据现

^j#]-xs n(I'O0 中国环境保护网 g2fv.VYd/Mvn:C

场各种条件综合考虑,初拟出屏障的几何尺寸,将计算所得的结果与预期衰减值相比较,以

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检验是否达到设计要求。  中国环境保护网{"Z8w @Nj

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在把声源作为点声源、声屏障视为无限长 (在屏障长度为声源长度3倍以上时,可以假

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                                                                 D  )按下式计
wo3c:m2|0定为无限长声屏障)、屏障表面不做吸声处理条件下,声屏障的插入损失 ( IL
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1T IJ7cx5LT W D0算: 

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                            π
-LE'KhD)vAp0                           2  N
`C']d CaZ I#w0    N  > 5时:DIL =02lg             +5;
q @$z$I.E`2zP0                       tanh  2πN 中国环境保护网8\BF%C hf5Z t;Bd5^
    N = 0时:DIL =5;
1e.y9_ Y$A7G)P0                                             中国环境保护网;NP(I&m9q3\:B*^
                                    2π N
W Et+i9_(W:Q0    0 > N  >0−.2 时:DIL =5 + 20 lg 中国环境保护网(sP6|&b/~ L.Y x3yyqe
                                 tan  2π N
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"rZ0jM G;@0    N  ≤0−.2 时:DIL =0

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                2 中国环境保护网C tbH ~z2bp
    式中:N =±       (A + B − d ),菲涅耳数;  中国环境保护网bn+D"S0iJ
                λ
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    λ —声波波长,m;d —声源和接受点间的距离,m;A —声源和声屏障顶端的距离,m;B 中国环境保护网*[#n#l r&r V;Kce&Nm9W

中国环境保护网F%K3xl3aK s9E

—接受点和声屏障顶端的距离,m。 

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#vBh Nv#`|!N0    在工程上可以利用图 5-2-39来直接查出点声源和线声源的声屏障插入损失。 

d,g*dXV#v0B)R0

r Z%k+['t0    从上述公式和图 5-2-39 可以看到:声屏障越高越好,声源与接收点相距越近越好,声

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波的波长越短 (即频率越高)衰减效果越好。显然,声屏障的降噪效果和高度以及声源、接 中国环境保护网6[Ga3z!dr1PN'v
受点和声屏障的相对位置有关。当然,对于实际情况可能复杂,影响声屏障效果的因素更多,
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它包括声屏障的特性、吸声特性、地面声学特性以及周围环境声学条件等。  中国环境保护网}q:h3C9Ed y%c"`

`gI\1o3f.|g9a-]0    声屏障作为一种户外噪声控制设备,除考虑噪声控制功能外,还应考虑环境协调、安全

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Tp;a'H:{n0性、户外气候影响等因素。声屏障设计考虑的主要因素是: 

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    ①根据被保护对象的噪声污染现状、噪声标准和背景噪声确定合理的声屏障设计指标。 

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    ②据声屏障降噪设计指标要求,确定声屏障声学设计参数和材料,包括长度、高度、材 中国环境保护网cH.q-gMHy Pa

K)x m_Y7Z0料的要求和吸声要求。  中国环境保护网:Nnc[.B A$p }3R

]l.^ C_sVqFu]0    ③结构的力学性能设计,包括荷 、稳定性、结构强度、抗震性能等。  中国环境保护网&h){ N)c5]1q+~W.F

qu Y)MT}Ih w6cUJ0    ④安全性能,特别是要保证声屏障设立不影响道路交通安全,不影响道路交通系统其他 中国环境保护网V3qy/jUG0Z

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设施功能的发挥。 

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    ⑤景观要求,声屏障的结构造型、材质、色彩的选用,要和声屏障周围的环境相协调, 中国环境保护网&Z8p A+] Eg

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如有可能应考虑景观设计和绿化。  中国环境保护网9l~.Bk f&j8M#uHl

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    ⑥在设计声屏障时,要充分考虑地形地貌的利用和影响,发挥声屏障的作用,减低声屏

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障的成本。 

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9t,r4C,L%SQ+R a0    声屏障降噪效果通常用插入损失来评价,即在特定的保护区域,安装声屏障前后的声级

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差。测量声屏障插入损失,相对比较复杂。关键是要保持声源稳定,最好要设定参考声源, 中国环境保护网3o2b}W \:}+y&kY0^7T.v&zb

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对由于声源不稳定所产生的影响进行修正。考虑到交通噪声的随机起伏性,通常要测量一段 中国环境保护网vA hv&DJ t

s}TgV']0时间的等效声级。据国际噪声控制工程学会组织的一个专家组的调查,大多数声屏障的高度 中国环境保护网hv_0Bg'\

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为2-6m,插入损失为 5-12dB,也有极少数声屏障插入损失低到 2dB和高到 15dB。  中国环境保护网9D xsaUV9Q B%zJLq

c$p@;{;J E9M)~0     (2)户外声屏障的结构和应用 

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c.^9~mngEI#@G0    按声学性能分类,声屏障可以分为反射型声屏障和吸收型声屏障。吸收型声屏障由于材

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料具有一定的吸声特性可以降低车辆、建筑等反射物和声屏障之间的反射声能量。反射型声 中国环境保护网-p l8x"{&E2}4U#}

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屏障的常用材料有混凝土预制板、轻质泡沫混凝土预制板、金属板、透明阳光板、木板等。

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混凝土预制板和轻质泡沫混凝土预制板是经常采用的一种材料,厚度一般为 90-200mm,面
q[:e4GtMpn(o0密度一般为 200-400kg / m2  ,特别是在无严格空间限制和景观要求的郊区高速公路上得到

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w^7Fx|r2J0广泛应用。透明阳光板类材料一般有较好的采光和视野,有足够的强度,重量较轻。近些年

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xfs?g7~'Gk0已被广泛应用在市区道路上。吸收型声屏障经常采用的材料有以金属穿孔板或合成塑料穿孔

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板为护面的多孔纤维材料、多孔陶瓷、多孔水泥、烧结金属等。  中国环境保护网]u9q"q,O _2j

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    声屏障的形式有多种多样,包括直立型、斜角型、直角型、建筑物型、土堤型、凹槽型 中国环境保护网%b'e.|V;o`?-k5z

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等。其目的是有两个:一个是通过形状的变化提高声屏障的插入损失;另一个是有效利用地

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形地貌提高声屏障效果,降低成本。总之采用何种结构形式的声屏障,即要考虑投资成本, 中国环境保护网exK!z1H#y e

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又要考虑设计方案能够达到的降噪设计指标。  中国环境保护网"n0Pql+W `o+Y}+W

`7PB%P f2t&V'W [0    2、2、室内声屏障室内声屏障   中国环境保护网8r SLK9e2_o
    22、、室内声屏障室内声屏障  
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    当工厂车间内的声源噪声很强,频率较高,  空间较小或操作、维修及通风散热等原因中国环境保护网A~ _G'^ j3h7H

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又不易采取密封措施时,可采用声屏障降低声源的声辐射。对于一些降噪量要求较低的声源 中国环境保护网;X xps*q

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也可以使用声屏障来遮挡噪声的传播。  中国环境保护网 vW:tf{"e y9r,C

9{7CM5]-vw0    声屏障一般由隔声材料和吸声材料组合  成,吸声材料要面向声源。 

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${k5QR? fH0    工作场所声屏障的主要作用是降低一个照射点来 自噪声源辐射的直达声。它们可以用来

h(i7Um)rr~)el0 中国环境保护网7zeH3jp^z1[B8c

把房间高噪声区域和其他区域分离开,特别是对于局部高度间壁或非全部封闭隔声罩的隔

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)fnqM `|f6O_F;`0离。隔离效果由于保留部分相连空间而减低,附近的墙壁和顶棚吸声处理可以提高效果。典 中国环境保护网 cm9G'Vh2Hv

UW5M8L+m*j`:j0型的降噪效果为 5-10dB (A)。 

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wV$zP&h-F2B6z2t X0    在一个未经吸声处理的工作室,当声源和接受点距离小于 3倍室内高度时,通过一个高

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度大于房间高度一半的声屏障,其插入损失在 1000Hz倍频带可以大于 5dB。  中国环境保护网OC7W:[-y[s

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    当其他噪声控制措施不可行时,声屏障和房间的天花板、墙壁吸声处理相结合,则是一 中国环境保护网o T8|~$w1@

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项有效的综合措施。 

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J A:j?Fj0    室内使用声屏障,除应对室内声源的强度的频谱及声场分布进行测量外,还要根据室内

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N!z*]-}3?N\y^!|3y0吸声量的大小和降噪要求决定是否进行吸声处理,最后考虑声屏障的结构及其尺寸。  中国环境保护网&~Q w;_cN6t

4t6hQjv Z?Rl's,f#a0    室内声屏障一般选用隔声量大于 20dB的轻型结构,例如,用单层0.8-1mm 厚有薄金板 中国环境保护网1}x2I"c$?2Y h(Z

;P.F}sP ]n/e0涂以2-5mm 厚的阻尼材料后,在两面再做吸声处理就可以了。声屏障的高度应高于机器设备

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外,还要高于人耳。其形状可根据需要做成固定式或做成屏底装有橡胶轮的屏风式,以便移 中国环境保护网P W U3V6v(S!H

&? t)z!] m!n)DD0动和组合。合理使用室内声屏障,使机器设备附近工人操作区域的噪声降低 5-10dB是可能

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的。 

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