某小學(xué)交通道路聲屏障設(shè)計(jì)噪聲控制工程課程設(shè)計(jì)

1、內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)環(huán)境噪聲污染控制工程課程設(shè)計(jì)內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)學(xué)院（系）：能源與動(dòng)力工程 課程名稱(chēng)：環(huán)境噪聲控制工程 指導(dǎo)教師（簽名）： 專(zhuān)業(yè)班級(jí)： 學(xué)生姓名： 學(xué)號(hào)： 一、課程設(shè)計(jì)題目 某小學(xué)交通道路聲屏障設(shè)計(jì)二、課程設(shè)計(jì)的目的 通過(guò)本課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的進(jìn)行，目的是使學(xué)生通過(guò)對(duì)環(huán)境噪聲控制技術(shù)基礎(chǔ)課程學(xué)習(xí)中的理論、原理部分有更深入的認(rèn)識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)研究能力，在一定程度上具備分析問(wèn)題和解決問(wèn)題能力，具備簡(jiǎn)單的工程設(shè)計(jì)能力。通過(guò)簡(jiǎn)單的噪聲控制技術(shù)的設(shè)計(jì)，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立設(shè)計(jì)能力，掌握基本的設(shè)計(jì)方法，學(xué)會(huì)查閱技術(shù)資料，樹(shù)立正確的設(shè)計(jì)思想和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)。三、課程設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容和要求（包括原始數(shù)

2、據(jù)、技術(shù)參數(shù)、設(shè)計(jì)要求、工作量要求等） 本道聲屏障主要是保護(hù)某小學(xué)以及周邊居民正常的生活，消減交通噪聲對(duì)其的干擾影響。關(guān)鍵受聲點(diǎn)選擇該小學(xué)第一排教學(xué)房窗戶前1米處為關(guān)鍵受聲點(diǎn),噪聲現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量值7375dB，頻率為500赫茲。該小學(xué)所處路段聲環(huán)境敏感點(diǎn)現(xiàn)況見(jiàn)表。小學(xué)所處路段高速公路重要敏感點(diǎn)一覽表敏感點(diǎn)名稱(chēng)起止樁號(hào)路面與地面高差（m）與路位置及首排距路中距離（m）學(xué)校規(guī)模、基本情況備注某小學(xué)K42+225K42+3801.05學(xué)校共4棟房，兩棟教室、兩棟教師宿舍，教室面向公路，宿舍側(cè)向公路。填方路基，路高房低。公路南側(cè)緊鄰地方道路，兩路平行2.涉及內(nèi)容及要求 結(jié)合我國(guó)城市區(qū)域環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn)（GB30

3、96-93） ，設(shè)計(jì)一生態(tài)聲屏障；完成噪聲敏感建筑物有關(guān)參數(shù)和使用標(biāo)準(zhǔn)的確定；根據(jù)降噪量設(shè)計(jì)聲屏障尺寸、選擇聲屏障類(lèi)型、確定聲屏障結(jié)構(gòu)及材料；確定兩座建筑物及聲屏障之間的相對(duì)位置；聲屏障的設(shè)計(jì)除了達(dá)到預(yù)期的降噪指標(biāo)外，還應(yīng)符合景觀、結(jié)構(gòu)、造價(jià)和養(yǎng)護(hù)等方面的要求。 編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)； 繪制聲屏障結(jié)構(gòu)尺寸簡(jiǎn)圖及受聲點(diǎn)、聲源點(diǎn)及聲屏障相對(duì)位置圖。四、工作進(jìn)度安排 設(shè)計(jì)期限：2周五、主要參考文獻(xiàn)1李耀中主編噪聲控制技術(shù)北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2001，52馬大猷主編噪聲控制學(xué)北京：科學(xué)出版社，19873秦佑國(guó)，王炳麟編著噪聲控制技術(shù)基礎(chǔ)北京：清華大學(xué)出版社，19994周新祥編著噪聲控制應(yīng)用實(shí)例北京：海洋出

4、版社，19925中華人民共和國(guó)聲屏障聲學(xué)設(shè)計(jì)和測(cè)量規(guī)范6劉銀生等，生態(tài)聲屏障方案研究及應(yīng)用，中南公路工程，2005年3月；審核批準(zhǔn)意見(jiàn)系（教研室）主任（簽字） 摘要交通噪聲是由發(fā)動(dòng)和運(yùn)行的各種汽車(chē)、摩托車(chē)、拖拉機(jī)造成的，它是一種不穩(wěn)定的噪聲，而且聲源具有流動(dòng)性，影響面較廣，約占城市噪聲源的40%，具有感覺(jué)公害、局限性、分散性、能量性、波動(dòng)性和難避性、危害潛伏性。隔聲是噪聲控制中最常用的技術(shù)之一，主要是用隔聲構(gòu)件使聲源和接受者分開(kāi)，阻斷空氣聲的傳播，從而達(dá)到降噪目的的噪聲控制技術(shù)。本設(shè)計(jì)為直立型高度為3.0m聲屏障，采用的材料為雙層1.5mm厚鋼板，保護(hù)了小學(xué)以及周邊居民正常的生活，降噪后使噪聲

5、降到符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，給教學(xué)區(qū)與居民區(qū)一個(gè)安靜舒適的環(huán)境。關(guān)鍵詞：交通噪聲；隔聲；聲屏障AbstractTraffic noise is caused by launching and running of various automobile, motorcycle, tractor caused, it is an unstable, noise, and the sound source with liquidity, the effect of surface is wide, about 40% city noise sources, with feeling, limitations,

6、 pollution，dispersion, energy, wave and difficult avoidance, latent harm. Sound insulation is one of the most commonly used technology of noise control, sound insulation member is mainly used to make the sound source and receiver separately, transmission blocking air sound, so as to achieve the purp

7、ose of noise control technology. Method for setting the sound barrier is simple, economic, convenient disassembly and movement, widely used in noise control engineering. The design for the vertical height of 3.5m sound barrier, adopts the materials of double layer 1.5mm thick steel plate, the protec

8、tion of the primary school and the life of the surrounding residents normal, noise reduction after the noise is reduced to meet the national standard, to the teaching area and residential area in a quiet and comfortable environment.Keywords: traffic noise; sound insulation; ecological acoustic barri

9、er目錄第一章 總論11.1 設(shè)計(jì)目的11.2 設(shè)計(jì)任務(wù)和內(nèi)容11.2.1 設(shè)計(jì)內(nèi)容11.2.2 設(shè)計(jì)要求11.2.3 設(shè)計(jì)原則21.2.4 設(shè)計(jì)依據(jù)21.3 噪聲基本知識(shí)31.3.1 噪聲來(lái)源31.3.2 噪聲的危害31.3.3 噪聲控制技術(shù)4第二章 聲屏障的相關(guān)知識(shí)52.1 聲學(xué)原理52.1.1 繞射52.1.2 透射62.1.3 反射6第三章 聲屏障設(shè)計(jì)與計(jì)算73.1 聲屏障設(shè)計(jì)要點(diǎn)73.2 聲屏障設(shè)計(jì)目標(biāo)值的確定73.2.1 噪聲標(biāo)準(zhǔn)73.2.2 噪聲保護(hù)對(duì)象的確定83.2.3 代表性受聲點(diǎn)的確定83.2.4 聲屏障設(shè)計(jì)目標(biāo)值83.3 位置的確定93.4 幾何尺寸的確定93.4.1 繞

10、射聲衰減計(jì)算93.4.2 透射聲修正量Lt的計(jì)算133.4.3 反射修正量計(jì)算133.4.4 障礙物聲衰減的確定133.4.5 地面吸收衰減的確定133.4.6 吸聲降噪量的確定143.4.7 聲屏障實(shí)際插入損失143.5 小結(jié)15第四章 聲屏障的選材164.1 聲屏障的形狀的選擇164.1.1 直立型聲屏障164.1.2 折板型和彎曲型聲屏障164.1.3 半封閉型聲屏障164.1.4 全封閉型聲屏障164.2 聲屏障材料的選擇164.2.1 FC板174.2.2 PC板174.2.3 彩鋼復(fù)合板174.2.4 金屬隔聲板174.3 本設(shè)計(jì)采用的聲屏障材料18總結(jié)19參考文獻(xiàn)20第一章 總論

11、1.1 設(shè)計(jì)目的通過(guò)本課程設(shè)計(jì)的進(jìn)行，目的是使學(xué)生通過(guò)對(duì)環(huán)境噪聲控制技術(shù)基礎(chǔ)課程學(xué)習(xí)中的理論、原理部分有更深入的認(rèn)識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)研究能力，在一定程度上具備分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，具備簡(jiǎn)單的工程設(shè)計(jì)能力。通過(guò)簡(jiǎn)單的噪聲控制技術(shù)的設(shè)計(jì)，培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立設(shè)計(jì)能力，掌握基本的設(shè)計(jì)方法，學(xué)會(huì)查閱技術(shù)資料，樹(shù)立正確的設(shè)計(jì)思想和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)。1.2 設(shè)計(jì)任務(wù)和內(nèi)容1.2.1 設(shè)計(jì)內(nèi)容本道聲屏障主要是保護(hù)某小學(xué)以及周邊居民正常的生活，消減交通噪聲對(duì)其的干擾影響。關(guān)鍵受聲點(diǎn)選擇該小學(xué)第一排教學(xué)房窗戶前一米處為關(guān)鍵受聲點(diǎn)。噪聲現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量值7375dB，頻率為500赫茲。該小學(xué)所處路段聲環(huán)境敏感點(diǎn)現(xiàn)狀見(jiàn)表1-1

12、。表1-1 小學(xué)所處路段高速公路重要敏感點(diǎn)一覽表敏感點(diǎn)名稱(chēng)起止樁號(hào)路面與地面高差（m）與路位置及首排距路中心距離（m）學(xué)校規(guī)模、基本情況備注某小學(xué)K42+225-k42+3801.05.0學(xué)校共四棟房，兩棟教室、兩棟教室宿舍，教室面向公路，宿舍側(cè)向公路。填方路基，路高房低。公路南側(cè)緊鄰地方公路，兩路平行。1.2.2 設(shè)計(jì)要求（1）結(jié)合我國(guó)城市區(qū)域環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn)（GB3096-93），設(shè)計(jì)一生態(tài)聲屏障；（2）完成噪聲敏感建筑物有關(guān)參數(shù)和使用標(biāo)準(zhǔn)的確定；根據(jù)降噪量設(shè)計(jì)聲屏障尺寸、選擇聲屏障類(lèi)型、確定聲屏障結(jié)構(gòu)及材料；確定兩座建筑物及聲屏障之間的相對(duì)位置；聲屏障的設(shè)計(jì)除了達(dá)到預(yù)期的降噪指標(biāo)外，還應(yīng)符合

13、景觀、結(jié)構(gòu)、造價(jià)和養(yǎng)護(hù)等方面的要求。（3）編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)；（4）繪制聲屏障結(jié)構(gòu)尺寸簡(jiǎn)圖及受聲點(diǎn)、聲源點(diǎn)及聲屏障相對(duì)位置圖。設(shè)計(jì)和計(jì)算聲屏障結(jié)構(gòu)、材料及在兩座建筑物之間的相對(duì)位置；聲屏障的設(shè)計(jì)除了達(dá)到預(yù)期的降噪指標(biāo)外，還應(yīng)付和景觀、結(jié)構(gòu)、造價(jià)和養(yǎng)護(hù)等方面的要求。1.2.3 設(shè)計(jì)原則（1）科學(xué)性：首先應(yīng)正確分析發(fā)生機(jī)理和聲源特性。是空氣動(dòng)力學(xué)噪聲、機(jī)械噪聲或電磁噪聲、還是高頻噪聲或中低頻噪聲。然后確定針對(duì)性的相應(yīng)措施。（2）控制技術(shù)的先進(jìn)性：這是設(shè)計(jì)追求的重要目標(biāo)，但應(yīng)建立在有可能實(shí)施的基礎(chǔ)上?？刂萍夹g(shù)不能影響原有設(shè)備的技術(shù)性能或工藝要求。 （3）經(jīng)濟(jì)性：經(jīng)濟(jì)上的合理性也是設(shè)計(jì)追求的目標(biāo)之一。噪聲

14、污染屬物理性污染即聲能量污染，控制目標(biāo)為達(dá)到允許的標(biāo)準(zhǔn)值，但國(guó)家制定標(biāo)準(zhǔn)有其階段性，必須考慮當(dāng)時(shí)在經(jīng)濟(jì)上的承受能力。1.2.4 設(shè)計(jì)依據(jù)（1）中華人民共和國(guó)環(huán)境保護(hù)法，1989年12月26日；（2）中華人民共和國(guó)環(huán)境影響評(píng)價(jià)法，2002年10月28日； （3）中華人民共和國(guó)環(huán)境噪聲污染防治法，1996年10月29日；（4）城市區(qū)域環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn)（GB3096-2008）； （5）城市區(qū)域環(huán)境噪聲測(cè)量方法(GB/T 1462393)； （6）城市區(qū)域環(huán)境噪聲適用區(qū)劃分技術(shù)規(guī)范（GB/T 15190-94）。 1.3 噪聲基本知識(shí)1.3.1 噪聲來(lái)源噪聲因其產(chǎn)生的條件不同而分為很多種類(lèi)，既有來(lái)源于自

15、然界的（如火山爆發(fā)、地震、潮汐和刮風(fēng)等自然現(xiàn)象所產(chǎn)生的空氣聲、地聲、水聲和風(fēng)聲等），又有來(lái)源于人類(lèi)活動(dòng)的（如交通運(yùn)輸、工業(yè)生產(chǎn)、建筑施工、社會(huì)活動(dòng)等）。但總的說(shuō)來(lái)，噪聲的來(lái)源主要有三種，它們是交通噪聲、工業(yè)噪聲和城市環(huán)境噪聲。交通噪聲主要是由交通工具在運(yùn)行時(shí)發(fā)出來(lái)的。如汽車(chē)、飛機(jī)、火車(chē)等都是交通噪聲源。調(diào)查表明，機(jī)動(dòng)車(chē)輛噪聲占城市交通噪聲的85%。車(chē)輛噪聲的傳播與道路的多少及交通量度大小有密切關(guān)系。在通路狹窄、兩旁高層建筑物櫛比的城市中，噪聲來(lái)回反射，顯得更加吵鬧。同樣的噪聲源在街道上較空曠地上，聽(tīng)起來(lái)要大5-10dB。工業(yè)噪聲主要來(lái)自生產(chǎn)和各種工作過(guò)程中機(jī)械振動(dòng)、摩擦、撞擊以及氣流擾動(dòng)而產(chǎn)生

16、的聲音。城市中各種工廠的生產(chǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)以及市政和建筑施工所造成的噪聲振動(dòng)，其影響雖然不及交通運(yùn)輸廣，但局部地區(qū)的污染卻比交通運(yùn)輸嚴(yán)重得多。因此，這些噪聲振動(dòng)對(duì)周?chē)h(huán)境的影響也應(yīng)予重視。城市環(huán)境噪聲主要指街道和建筑物內(nèi)部各種生活設(shè)施、人群活動(dòng)等產(chǎn)生的聲音。如在居室中，兒童哭鬧，大聲播放收音機(jī)、電視和音響設(shè)備；戶外或街道人聲喧嘩，宣傳或做廣告用高音喇叭等。這些噪聲又可以分為居室噪聲和公共場(chǎng)所噪聲兩類(lèi)，它們一般在80分貝以下，對(duì)人沒(méi)有直接生理危害，但都能干擾人們交談、工作、學(xué)習(xí)和休息。1.3.2 噪聲的危害噪聲對(duì)人體的影響是多方面的，首先是聽(tīng)覺(jué)方面。噪聲強(qiáng)度在85dB以上時(shí)，對(duì)人體的健康將有危害，最常見(jiàn)的

17、是聽(tīng)覺(jué)的損傷。人們?cè)谳^強(qiáng)的噪聲環(huán)境中工作和生活時(shí)會(huì)感到刺耳難受，時(shí)間久了會(huì)使聽(tīng)力下降和聽(tīng)覺(jué)遲鈍，甚至?xí)鹪肼曅远@。據(jù)調(diào)查，在鍛工和發(fā)動(dòng)機(jī)車(chē)間的工人中患噪聲性耳聾者可達(dá)90%，突然而來(lái)的極其強(qiáng)烈的噪聲（如150dB）可使人鼓膜破裂、內(nèi)耳出血而引起爆振性耳聾。噪聲不僅影響人們正常工作，妨礙睡眠和干擾談話，而且還能誘發(fā)多種疾病。噪聲作用于人的中樞神經(jīng)系統(tǒng)使大腦皮層的興奮和抑制功能失調(diào)，導(dǎo)致條件反射異常，會(huì)引起頭暈?zāi)X脹、反應(yīng)遲鈍、注意力分散、記憶力減退，是造成各種意外事故的根源。噪聲還影響人的整個(gè)器官，造成消化不良、食欲不振、惡心嘔吐，致使胃潰瘍發(fā)病率增高。近年來(lái)又發(fā)現(xiàn)噪聲對(duì)心血管系統(tǒng)有明顯影響，

18、長(zhǎng)期在高噪聲車(chē)間工作的工人中有高血壓、心動(dòng)過(guò)速、心律不齊和心血管痙攣等癥狀的可能性，要比無(wú)噪聲時(shí)高2-4倍。噪聲對(duì)視覺(jué)器官也會(huì)造成不良影響。據(jù)調(diào)查，在高噪聲環(huán)境下工作的人常有眼痛、視力減退、眼花等癥狀。此外，強(qiáng)烈的噪聲影響會(huì)使儀器設(shè)備不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)，靈敏的自控、遙控設(shè)備會(huì)失靈或失效。特強(qiáng)的噪聲還能破壞建筑物。1.3.3 噪聲控制技術(shù)聲學(xué)系統(tǒng)的主要環(huán)節(jié)是聲源、傳播途徑、接受者。因此，控制噪聲必須從這三方面系統(tǒng)綜合考慮，采取合理措施，消除噪聲影響。 1、噪聲源治理：改進(jìn)機(jī)械設(shè)備結(jié)構(gòu)，應(yīng)用新材料、新工藝來(lái)降噪。改進(jìn)生產(chǎn)工藝和，或者改變?cè)胍粼吹倪\(yùn)動(dòng)方式（如用阻尼、隔振等措施降低固體發(fā)聲體的振動(dòng)）。 2、

19、在噪聲傳播途徑上降噪：如采用吸聲技術(shù)、隔聲技術(shù)、消聲技術(shù)、阻尼技術(shù)等。 利用地形和聲源的指向性降低噪聲。利用綠化降低噪聲。利用鬧靜分開(kāi)的方法降低噪聲。3、接受者保護(hù)：在聲源和傳播途徑上無(wú)法采取措施，或采取的聲學(xué)措施仍不能達(dá)到預(yù)期效果時(shí)，就需要接受者進(jìn)行個(gè)體防護(hù)的措施。常用的防聲器具有耳塞 、耳罩、防聲棉或頭盔等，它們主要是利用隔聲原理來(lái)阻擋噪聲傳入人耳。第二章 聲屏障的相關(guān)知識(shí)聲屏障是降低地面運(yùn)輸噪聲的有效措施之一。一般36m高的聲屏障，其聲影區(qū)內(nèi)降噪效果在512dB之間。當(dāng)噪聲源發(fā)出的聲波遇到聲屏障時(shí)，它將沿著三條路徑傳播(見(jiàn)圖2-1.a)：一部分越過(guò)聲屏障頂端繞射到達(dá)受聲點(diǎn)；一部分穿透聲屏

20、障到達(dá)受聲點(diǎn)；一部分在聲屏障壁面上產(chǎn)生反射。聲屏障的插入損失主要取決于聲源發(fā)出的聲波沿這三條路徑傳播的聲能分配。2.1聲學(xué)原理2.1.1 繞射越過(guò)聲屏障頂端繞射到達(dá)受聲點(diǎn)的聲能比沒(méi)有屏障時(shí)的直達(dá)聲能小。直達(dá)聲與繞射聲的聲級(jí)之差，稱(chēng)之為繞射聲衰減，其值用符號(hào)Ld表示，并隨著角的增大而增大(見(jiàn)圖2-1.b)。聲屏障的繞射聲衰減是聲源、受聲點(diǎn)與聲屏障三者幾何關(guān)系和頻率的函數(shù)，它是決定聲屏障插入損失的主要物理量。聲源ABdSR反射路徑繞射路徑透射路徑道路聲屏障圖（a）聲波傳播路徑聲影區(qū)RS直線路徑徑繞射路徑圖(b)聲波繞射路徑SR圖(c) 聲波的反射射射3射反射波直達(dá)波繞射波圖2-1聲屏障繞射、反射路

21、徑圖2.1.2 透射聲源發(fā)出的聲波透過(guò)聲屏障傳播到受聲點(diǎn)的現(xiàn)象。穿透聲屏障的聲能量取決于聲屏障的面密度、入射角及聲波的頻率。聲屏障隔聲的能力用傳聲損失TL來(lái)評(píng)價(jià)。TL大，透射的聲能?。籘L小，則透射的聲能大，透射的聲能可能減少聲屏障的插入損失，透射引起的插入損失的降低量稱(chēng)為透射聲修正量。用符號(hào)Lt表示。通常在聲學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)，要求TLLd10dB，此時(shí)透射的聲能可以忽略不計(jì)，即Lt0。2.1.3反射當(dāng)?shù)缆穬蓚?cè)均建有聲屏障，且聲屏障平行時(shí)，聲波將在聲屏障間多次反射，并越過(guò)聲屏障頂端繞射到受聲點(diǎn)，它將會(huì)降低聲屏障的插入損失，由反射聲波引起的插入損失的降低量稱(chēng)之為反射聲修正量，用符號(hào)Lr表示。為減小反射聲

22、，一般在聲屏障靠道路一側(cè)附加吸聲結(jié)構(gòu)。反射聲能的大小取決于吸聲結(jié)構(gòu)的吸聲系數(shù)，它是頻率的函數(shù)，為評(píng)價(jià)聲屏障吸聲結(jié)構(gòu)的整體吸聲效果，通常采用降噪系數(shù)NRC。第三章 聲屏障設(shè)計(jì)與計(jì)算3.1 聲屏障設(shè)計(jì)要點(diǎn)(1)聲屏障本身必須有足夠的隔聲量，聲屏障對(duì)聲波有三種物理效應(yīng)：隔聲(透射)，反射和繞射效應(yīng)，因此聲屏障的隔聲量應(yīng)比設(shè)計(jì)目標(biāo)大。(2)設(shè)計(jì)聲屏障時(shí)，應(yīng)盡可能采用配合吸聲型屏障，以減弱反射聲能其繞射聲能。(3)聲屏障主要用于阻斷直達(dá)聲，有效地防止噪聲的發(fā)散。(4)作為交通道路聲屏障，應(yīng)注意景,觀造型和材質(zhì)的選用應(yīng)與周?chē)h(huán)境相協(xié)調(diào)。(5)聲屏障的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，其力學(xué)性能應(yīng)符合有關(guān)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。3.2 聲屏障

23、設(shè)計(jì)目標(biāo)值的確定3.2.1 噪聲標(biāo)準(zhǔn)本道聲屏障主要是保護(hù)某小學(xué)以及周邊居民正常的生活，消減交通噪聲對(duì)其的干擾影響。關(guān)鍵受聲點(diǎn)選擇該小學(xué)第一排教學(xué)房窗戶前一米處為關(guān)鍵受聲點(diǎn)。該小學(xué)所處路段聲環(huán)境敏感點(diǎn)現(xiàn)狀見(jiàn)表1-1。聲屏障設(shè)計(jì)目標(biāo)值的確定與受聲點(diǎn)處的道路交通噪聲值、受聲點(diǎn)的背景噪聲值以及環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn)值的大小有關(guān)。我國(guó)對(duì)非城市區(qū)域公路未規(guī)定噪聲排放限值標(biāo)準(zhǔn)，因此，在環(huán)境影響評(píng)價(jià)中，對(duì)公路兩側(cè)評(píng)價(jià)范圍內(nèi)所涉及的學(xué)校、醫(yī)院、居民集中的村鎮(zhèn)執(zhí)行的環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)，可參考公路兩側(cè)評(píng)價(jià)范圍環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)表3-1標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行：表 3-1 公路兩側(cè)評(píng)價(jià)范圍環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)表類(lèi)別晝間夜間0504015545260503655547055

24、0類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)適用于療養(yǎng)區(qū)、高級(jí)別墅區(qū)、高級(jí)賓館區(qū)等特別需要安靜的區(qū)域。 1類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)適用于以居住、文教機(jī)關(guān)為主的區(qū)域。2類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)適用于居住、商業(yè)、工業(yè)混雜區(qū)。 3類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)適用于工業(yè)區(qū)。 4類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)適用于城市中的道路交通干線道路兩側(cè)區(qū)域，穿越城區(qū)的內(nèi)河航道兩側(cè)區(qū)域。穿越城區(qū)的鐵路主、次干線兩側(cè)區(qū)域的背景噪聲(指不通過(guò)列車(chē)時(shí)的噪聲水平)限值也執(zhí)行該類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)。由于本設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)內(nèi)容屬于以文教機(jī)關(guān)為主的設(shè)計(jì)，所以該區(qū)域?qū)儆?類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)，晝間聲壓級(jí)為55dB（A）。3.2.2 噪聲保護(hù)對(duì)象的確定根據(jù)聲環(huán)境評(píng)價(jià)的要求，確定噪聲防護(hù)對(duì)象，它可以是一個(gè)區(qū)域，也可以是一個(gè)或一群建筑物。本設(shè)計(jì)中的噪聲保護(hù)對(duì)象是該小學(xué)以及周邊的居民區(qū)，

25、起止樁號(hào)為K42+225-K42+380。3.2.3 代表性受聲點(diǎn)的確定代表性受聲點(diǎn)通常選擇噪聲最嚴(yán)重的敏感點(diǎn)，它根據(jù)道路路段與防護(hù)對(duì)象相對(duì)的位置以及地形地貌來(lái)確定，它可以是一個(gè)點(diǎn)，或者是一組點(diǎn)。通常，代表性受聲點(diǎn)處插入損失能滿足要求，則該區(qū)域的插入損失亦能滿足要求。本設(shè)計(jì)中，考慮道路路段與該小學(xué)的相對(duì)位置及地形地貌，選擇一個(gè)敏感點(diǎn)作為受聲點(diǎn)進(jìn)行分析，即測(cè)點(diǎn)S，為距路面邊線距離為4m，受聲點(diǎn)高度為1.2m。3.2.4 聲屏障設(shè)計(jì)目標(biāo)值聲屏障設(shè)計(jì)目標(biāo)值的確定與受聲點(diǎn)處的道路交通噪聲值(實(shí)測(cè)或予測(cè)的)、受聲點(diǎn)的背景噪聲值以及環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn)值的大小有關(guān)。如果受聲點(diǎn)的背景噪聲值等于或低于功能區(qū)的環(huán)境噪聲

26、標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)，則設(shè)計(jì)目標(biāo)值可以由道路交通噪聲值(實(shí)測(cè)或預(yù)測(cè)的)減去環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn)值來(lái)確定。本設(shè)計(jì)中背景噪聲值低于功能區(qū)的環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn)值，所以，設(shè)計(jì)目標(biāo)值為道路交通噪聲值與環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn)值得差值。根據(jù)設(shè)計(jì)參數(shù)中測(cè)量得到的預(yù)測(cè)點(diǎn)晝間的最大聲壓級(jí)為75 dB，知：道路交通噪聲值為75 dB；根據(jù)我國(guó)1993年頒布實(shí)施的城市區(qū)域環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn)（GB3096-93）中規(guī)定的五類(lèi)區(qū)域的城市區(qū)域噪聲標(biāo)準(zhǔn)值，知：教學(xué)區(qū)屬1類(lèi)區(qū)，環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn)值為55dB。即聲屏障設(shè)計(jì)目標(biāo)值為：75- 55 =20dB3.3 位置的確定根據(jù)道路與防護(hù)對(duì)象之間的相對(duì)位置、周?chē)牡匦蔚孛?，?yīng)選擇最佳的聲屏障設(shè)置位置。選擇的原則或是聲屏障靠近聲

27、源，或者靠近受聲點(diǎn)，或者可利用的土坡、堤壩等障礙物等，力求以較少的工程量達(dá)到設(shè)計(jì)目標(biāo)所需的聲衰減。根據(jù)以上的選擇原則，本設(shè)計(jì)將聲屏障設(shè)在人行車(chē)道與自行車(chē)道交接邊，即靠近受聲點(diǎn)一側(cè)。3.4 幾何尺寸的確定根據(jù)設(shè)計(jì)目標(biāo)值，可以確定幾組聲屏障的長(zhǎng)與高，形成多個(gè)組合方案，計(jì)算每個(gè)方案的插入損失，保留達(dá)到設(shè)計(jì)目標(biāo)值的方案，并進(jìn)行比選，選擇最優(yōu)方案。3.4.1繞射聲衰減計(jì)算當(dāng)聲源為一無(wú)限長(zhǎng)不相干線聲源時(shí)，其繞射聲衰減為： (3-1) 式中：f 聲波頻率，Hz= A+B-d為聲程差，mc聲速，m/s （3-2） m （3-3） H為聲屏障的高度，為有效頻率 圖3-1 各方案相對(duì)位置圖方案一：受聲點(diǎn)高度為1.

28、2m，聲源即車(chē)輛平均高度為1.5m，等效頻率f=500Hz,由公式3-3，可選取聲屏障的總高度為3m，長(zhǎng)度為192.3m（經(jīng)夾角理論計(jì)算），聲屏障距公路中心為7m，受聲點(diǎn)距公路中心線為11m，位置如圖3-1（a）所示。 A = = 7.16 B = =4.39 d = = 11 = A+B-d = 0.55 = = 12.2dB有限長(zhǎng)聲屏障的遮蔽角百分率=，由圖3-2查得修正后11.6dB。方案二：受聲點(diǎn)高度為1.2m，聲源即車(chē)輛平均高度為1.5m，等效頻率f=500Hz，聲屏障的總高度為3.5m，長(zhǎng)度為192.3m（經(jīng)夾角理論計(jì)算），聲屏障距公路中心7m，受聲點(diǎn)距公路中心為11m，位置如圖3

29、-1（b）所示。A = = 7.28B = = 4.61d = = 11= A+B-d = 0.89 = = 13.64dB有限長(zhǎng)聲屏障的遮蔽角百分率=，所以，經(jīng)修正后12.4 dB方案三：受聲點(diǎn)高度為1.2m，聲源即車(chē)輛平均高度為1.5m，等效頻率f=500Hz，聲屏障的總高度為3.5m，長(zhǎng)度為214.7m（經(jīng)夾角理論計(jì)算），聲屏障距公路中心8m，受聲點(diǎn)距公路中心為11m，位置如圖3-1（c）所示。 A = = 8.25 B = = 3.78 d = = 11 = A+B-d = 1.03 = = 14.1dB有限長(zhǎng)聲屏障的遮蔽角百分率=%，經(jīng) 12.8 dB。 圖3-2 有限長(zhǎng)度的聲屏障及

30、線聲源的修正圖3.4.2 透射聲修正量Lt的計(jì)算若聲屏障的傳聲損失TL-Ld10dB，此時(shí)可忽略透射聲影響，即Lt0。若TLLd10dB，則可按照下面公式計(jì)算透射聲修正量Lt。 （3-4） 其中TL為聲屏障的傳聲損失，它表示構(gòu)件隔聲性能的大小。根據(jù)前面計(jì)算所得目標(biāo)值再加上安全值15dB，則TL-Ld3512.822.2dB10dB。此時(shí)可忽略透射聲影響，即Lt03.4.3 反射修正量計(jì)算反射聲修正量取決于聲屏障、受聲點(diǎn)及聲源的高度，兩個(gè)平行聲屏障之間的距離，受聲點(diǎn)至聲屏障及道路的距離以及靠道路內(nèi)側(cè)聲屏障吸聲結(jié)構(gòu)的降噪系數(shù)NRC。因?yàn)榉瓷渎曅拚颗c隔聲屏計(jì)算關(guān)系不大，所以可以不考慮。3.4.4

31、障礙物聲衰減的確定如果在聲屏障修建前，聲源和受聲點(diǎn)間存在其他屏障或障礙物，則可能產(chǎn)生一定的繞射聲衰減，由它們產(chǎn)生的聲衰減稱(chēng)之為障礙物聲衰減，用符號(hào)表示。由于教室與馬路之間沒(méi)有什么建筑物和其它障礙物，所以障礙物聲衰減0dB。3.4.5 地面吸收衰減的確定如果地面不是剛性的，則會(huì)對(duì)傳播過(guò)程中的聲波產(chǎn)生一定的吸收，從而會(huì)使聲波產(chǎn)生一定的衰減。由地面吸收產(chǎn)生的聲衰減稱(chēng)之為地面吸收聲衰減，用符號(hào)LG表示。因?yàn)樾W(xué)離公路較近，地面吸收衰減可忽略不計(jì)。3.4.6吸聲降噪量的確定隔聲屏外側(cè)貼一層由微空穿板構(gòu)成的吸聲材料，由材料吸聲系數(shù)表3-2可以查到當(dāng)聲波的頻率500Hz時(shí)吸聲材料的吸聲系數(shù)=0.86。則隔聲

32、屏障吸聲降噪量可由公式（2）確定。表3-2 幾種材料的吸聲系數(shù)表材料頻率（Hz）/吸聲系數(shù)125250500100020004000超細(xì)玻璃棉0.050.240.720.970.900.98雙層阻抗復(fù)合板0.540.80.940.80.840.76微穿孔板0.680.960.860.60.50.62本設(shè)計(jì)選用微穿孔板作為吸聲材料，吸聲系數(shù)=0.86 （3-5）式中：吸聲系數(shù)； 吸聲前的總聲壓； 吸聲后的總聲級(jí)。則隔聲屏障吸聲降噪量dB=-10lg（1-0.86）=-10（-0.854）=8.54dB（A）3.4.7 聲屏障實(shí)際插入損失考慮到其它障礙物和地面聲吸收的影響，方案一聲屏障實(shí)際插入損失

33、為：因?yàn)榻淌仪暗穆晧杭?jí)方案二聲屏障實(shí)際插入損失為：因?yàn)榻淌仪暗穆晧杭?jí)方案三聲屏障實(shí)際插入損失為：因?yàn)榻淌仪暗穆晧杭?jí)所以，三個(gè)方案皆可達(dá)到降噪目標(biāo)。3.5 小結(jié)綜合考慮經(jīng)濟(jì)性和插入損失計(jì)算的比較，選擇方案一。聲屏障的高度為3m，長(zhǎng)度為192m，聲屏障距離受聲點(diǎn)4m，距離馬路中心線7m。但是由于路高房低,高出1m，而聲屏障又處在馬路上面，加上防撞墻0.5m的高度，所以聲屏障在馬路上面的實(shí)際高度只有1.5m，這樣大大的節(jié)約了材料成本，而且還能達(dá)到降噪目的。第四章 聲屏障的選材4.1 聲屏障的形狀的選擇聲屏障按幾何形狀一般可分為直立型、折板型、彎曲性、半封閉性和全封閉型。4.1.1直立型聲屏障指豎立在

34、道路邊緣的平面反射型障板。由于直壁型聲屏障用材簡(jiǎn)易、施方便、造價(jià)較低、與環(huán)境有較好的融合性，在國(guó)內(nèi)外有廣泛的應(yīng)用。其特性一般可通過(guò)增加其高度進(jìn)行有效的改善,盡管高度增加1m 可帶來(lái)IL增加1.5dB(A)的效益 。但同樣帶來(lái)了降低教學(xué)區(qū)采光度、干擾司機(jī)視線等負(fù)效應(yīng)。4.1.2 折板型和彎曲型聲屏障一般用于降噪要求較高但聲屏障高度又有一定限制的場(chǎng)合。把聲屏障上部折向道路方向，面向道路的一側(cè)做成吸聲表面，可以達(dá)到很好的降噪效果。聲屏障的支撐件多采用H型鋼。折壁型聲屏障可增加聲程差，提高降噪效果。4.1.3半封閉型聲屏障半封閉型聲屏障適用于城市交通干道和兩側(cè)高層建筑密集區(qū),其降噪效果非常好。4.1.

35、4全封閉型聲屏障全封閉型聲屏障適用于城市的高架橋,既有效地降,又可防止高空雜物墜落,但其造價(jià)低了交通噪聲較高。4.2 聲屏障材料的選擇國(guó)內(nèi)的聲屏障如按聲學(xué)性能分類(lèi)可分為吸聲型(金屬吸隔聲板）、隔聲型(PC板)、混合型（ 吸聲與隔聲的混合型），這些聲屏障其實(shí)際效果一般為3-5dB 。4.2.1 FC板 FC纖維水泥加壓板簡(jiǎn)稱(chēng)FC 板，聲屏障生產(chǎn)單位用FC穿孔板作聲屏障面板，用在高速公路上，主要優(yōu)點(diǎn)成本低、聲學(xué)效果一般，最大問(wèn)題由于其吸水率大于17%，用在室外易風(fēng)化，壽命短，且不美觀。4.2.2 PC板 PC板又稱(chēng)為聚碳酸酯耐擊板，PC 板具有耐沖擊、阻燃的特性。6mm厚的PC 板平均隔聲量21.

36、5dB，隔聲指數(shù)24 dB ，國(guó)內(nèi)第一代聲屏障用的較多，主要優(yōu)點(diǎn)制作方便，有一定隔聲效果，最大缺點(diǎn)成本不低，有眩光，吸聲效果不佳。4.2.3 彩鋼復(fù)合板彩鋼復(fù)合板具有結(jié)構(gòu)形式靈活，式樣多，美觀，自重輕，隔聲性能好，安裝簡(jiǎn)便、快速等優(yōu)點(diǎn)。它是兩面采用厚度0.50.6 mm的彩涂鋼板，中間填入阻燃型聚苯乙烯板，測(cè)試結(jié)果進(jìn)一步顯示吸聲彩鋼復(fù)合板在400800Hz頻段上其吸聲系數(shù)均大于0.85，表明本材料對(duì)中頻聲吸收效果更佳。因公路交通噪聲主要為中低頻聲音，其能量分布在500Hz附近，所以本材料良好的吸聲性能對(duì)降低公路交通噪聲較為有利 。因此用彩鋼復(fù)合板制成的聲屏障吸聲構(gòu)件，在具體公路聲屏障建設(shè)使用中能有效地降低在雙側(cè)屏障存在時(shí)，因聲反射對(duì)行車(chē)道區(qū)域聲環(huán)境所產(chǎn)生的污染。4.2.4 金屬隔聲板 它的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，綜合了薄板共振吸聲結(jié)構(gòu)及穿孔板吸聲結(jié)構(gòu)。主要特點(diǎn)： 吸隔聲板由前板與后板組成，其厚度由50200mm，中間由吸聲材料與空腔組成，空腔的厚薄根據(jù)噪聲的聲源頻率來(lái)決定。4.3