声屏障的设计与应用

热度698票  浏览1160次 时间:2012年12月10日 09:13

-u2bS q HmaC4j1AO*d0声屏障的设计及应用 

{E/L0ZN| D1[-EsB0 中国环境保护网Cg?7@k+m.Km-C

  中国环境保护网4` _/hW;{4c0l&a/s'q

(TOH3Y!~){4M@3LS M0    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

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j?8H\{8g|!XM0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

%A \.h:t:m}Yg0 中国环境保护网0r$D w U9`0J!X+tx]

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 中国环境保护网C.c0TCM

3A_Y#?!NG0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

Z [?%n8n9Pj[0 中国环境保护网c"W|BK2K+|F

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 Pj:Z@] r

vZ L$I F#W5G1`0    1、1、户外声屏障户外声屏障  
\1l2y;q1QN0    11、、户外声屏障户外声屏障  

.]n-_1|'jm0

Q&F-a$[(h#AZ,H E0     (1)户外声屏障的设计  中国环境保护网 pJ1}_ETJ-G

,P"x'W&]J0    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:dH%PQ{biT w

h)`O5[ZN%C h+JR0 “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 ]!PPL])jvQ8N+U'X

中国环境保护网L ^eUy/j

理。 

6[!uh7Ku b4KX'D0

g3nML\i S Q/A`F0    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z8M-D;N4bA*UE

V;k!R/?1pn,h0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 中国环境保护网!WEm?TH"N

中国环境保护网z'p+_(C:e

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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YyyiJO5N.Ab0检验是否达到设计要求。  中国环境保护网`GjM o'Un&K

/b/SS`/`$B0在把声源作为点声源、声屏障视为无限长 (在屏障长度为声源长度3倍以上时,可以假 中国环境保护网$CAJadn |*{

J K y Si,r&RR0                                                                 D  )按下式计 中国环境保护网yNdjV+D)o
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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Dc QZ'b0算:  中国环境保护网,E@ { |*wu

i/?0i^1F0                            π 中国环境保护网J]vY:hn [ L)I
                           2  N 中国环境保护网)[6QLUpb1@Z/So
    N  > 5时:DIL =02lg             +5; 中国环境保护网ojmM-V)H5a+_a.R
                       tanh  2πN
C?SN&H7Pp-Ga0    N = 0时:DIL =5;
8W2leC+P8z[0                                            
^C$N.o5_!f F0                                    2π N
eJ0EiB fu2F0    0 > N  >0−.2 时:DIL =5 + 20 lg
n|DU lo0                                 tan  2π N

9V5p6W AN0 中国环境保护网$O5^.`d*x+@*J R!a

    N  ≤0−.2 时:DIL =0 中国环境保护网h\p5y-O

2s8Wm!y2Q9~+hCW0                2 中国环境保护网k4Bl5YX2n%E5g x
    式中:N =±       (A + B − d ),菲涅耳数;  中国环境保护网Y-R2`!VO%zs}L$z.Ou
                λ
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T JD w!hVz+q0    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

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—接受点和声屏障顶端的距离,m。  中国环境保护网X5\*QG5CPG9b#Xc

)ELy O4oD{0    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。  中国环境保护网 c`c5BF xP

+r8c lG s$a0    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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2J._ HAA?5S5R6I0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Ueb.a,CX3I
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,

bBk&gQ+X"i0 中国环境保护网:MI)Dp? u B1m5l/B

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。 

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4{y B2\[UUk{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

5sG(Y2_)s!L0 中国环境保护网aPot\V9e,yt$g7k

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

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1r9E J#^(@0料的要求和吸声要求。 

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    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。 

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x;u+O'r0rlz0    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

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.~;h]F$Zm0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J lr3{%M6@qzK)U9Y"I

9Uh C@3pi#c t0如有可能应考虑景观设计和绿化。 

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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。  中国环境保护网qVh$H4{] M f5x

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    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,

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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

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1W2Mj8dH Ry9}u5C0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

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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。 

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     (2)户外声屏障的结构和应用  中国环境保护网 j/\'i.yhS4B

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    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 中国环境保护网DF*u/Fvd q6?NE

Qt K@*o:zg:L0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1Qm\,z^0Rr

"_$oJ:W:x$z/Z`q N0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
2l2r8G0D5S_0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
中国环境保护网q3F1?ig%n$m&P!KJ9a

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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 中国环境保护网6Y-o1MjH }8_\*Y

I7p;k p5hD/y0F0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。 

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8rsNzk:M0    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8z4o3ttO [j

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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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-us)rB.s4i0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,

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6@oWb\/lL%]0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#qkp Zy BOu!\

1I-Z3V @4f ~0    2、2、室内声屏障室内声屏障  
5hPel@:}0    22、、室内声屏障室内声屏障  
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中国环境保护网 d6t/U9jb7V wQ+H

    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

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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IEdAb#?

;O}tJe*K O0也可以使用声屏障来遮挡噪声的传播。  中国环境保护网%GI6|8I!R2@

BqXM+OT-\9n/y i0    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。  中国环境保护网x D9^Er+mk1o

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    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 中国环境保护网jT4qX4J[2I

中国环境保护网 I1G#iRk+vF-Q6X y

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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Jn2l!^I5p0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

Z O'T.`9]#B(eT'DG0

1Z8V$W){k0q"g R0型的降噪效果为 5-10dB (A)。  中国环境保护网D:Nw~`;h

?E$M.B`*G0    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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J f,uQ6~ f3Q(VR9n.~;f0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。 

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W7J mJ/v0    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8d!N([p N'H,`$G1E,j [

/av3J%O3a5Fdq a5a0项有效的综合措施。  中国环境保护网-](djI P(c

7H lh3ery,Nf0    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 中国环境保护网3H/Ox8p6d^@7E+e+Rb

中国环境保护网n^-C%u`w E

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。 

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    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Z+r3kU~ r

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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 H1J"H] tp-P!u

'_9S};jI\C {8L0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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4a4T1e6JYuDR0的。  中国环境保护网eq*y@D3v}

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