聲屏障降噪原理及其設(shè)計方法

聲屏障降降噪原理理及設(shè)計計方法1、聲屏障障的基礎(chǔ)礎(chǔ)知識2、聲屏障障的降噪噪原理3、聲屏障障的設(shè)計計方法聲屏障的的基礎(chǔ)知知識聲屏障：聲屏障是是位于聲聲源與受受聲點(diǎn)之之間的具具有足夠夠面密度度的聲遮遮擋結(jié)構(gòu)構(gòu),利用用聲源兩兩側(cè)局部部地區(qū)建建造的有有限長聲聲屏障可可使聲源源的運(yùn)行行噪聲在在傳播過過程中有有一顯著著的附加加衰減,從而減減弱接收收者所在在的一定定區(qū)域內(nèi)內(nèi)的噪聲聲影響,以改善善周圍環(huán)環(huán)境的聲聲環(huán)境質(zhì)質(zhì)量。這這樣的設(shè)設(shè)施就稱稱為聲屏屏障。聲聲屏障的的作用是是阻擋直直達(dá)聲的的傳播,隔離透透射聲,使繞射射聲有足足夠的衰衰減聲屏障的的種類聲屏障種種類：目前,聲聲屏障己己發(fā)展成成多種多多樣的,主要有有以下類類型:結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計計有直立立式、全全封閉式式、半封封閉式等等;外形形設(shè)計有有r型聲聲屏障、、隧道式式聲屏障障、箭頭頭型屏障障、Y型型屏障、、球型屏屏障、扇扇型屏障障、八角角型屏障障等;另另外還有有單邊屏屏障、雙雙邊屏障障、吸聲聲屏障、、反射屏屏障和復(fù)復(fù)合屏障障等等。。聲屏障降降噪原理理聲屏障降降噪原理理：聲屏障降降噪功能能的基本本原理是是基于惠惠更斯一一菲涅爾爾的波動動理論。。在聲源與與受聲點(diǎn)點(diǎn)之間,插入一一個有足足夠面密密度的密密實(shí)材料料的物休休,使聲聲波傳播播有一個個明顯的的衰減,這樣的的“障礙礙物”稱稱為聲屏屏障,是是一種普普遍使用用的環(huán)境境噪聲和和室內(nèi)噪噪聲控制制手段。。廣義的的聲屏障障可以定定義為聲聲源和接接受點(diǎn)間間的任何何形式的的阻隔構(gòu)構(gòu)造物。。聲屏障降降噪原理理當(dāng)鐵路線線穿越城城市市區(qū)區(qū)或居民民聚集區(qū)區(qū),居民民收到列列車噪聲聲的干擾擾,由于于鐵路列列車噪聲聲的頻譜譜、聲源源指向性性和位置置情況等等所具有有的特點(diǎn)點(diǎn),利用用線路兩兩側(cè)局部部地區(qū)建建造的有有限長聲聲屏障可可使列車車運(yùn)行噪噪聲在傳傳播過程程中有顯顯著的衰衰減,以以改善居居民的聲聲環(huán)境質(zhì)質(zhì)量。聲屏障降降噪原理理在鐵路沿沿線兩側(cè)側(cè)設(shè)置聲聲屏障后后,列車車運(yùn)行輻輻射的噪噪聲聲波波傳播過過程中遇遇到聲屏屏障時,會產(chǎn)生生反射、、透射和和繞射現(xiàn)現(xiàn)象。對于繞射射聲場來來說,連連接聲源源和聲屏屏障頂端端的聲影影區(qū)邊界界將聲場場分為兩兩部分,一部分分為聲影影區(qū),一一部分是是聲亮區(qū)區(qū)。透射聲波除繞繞過屏障障頂端外外,還透透過屏障障自身到到達(dá)受聲聲點(diǎn),這這種現(xiàn)象象稱作聲聲波的““透射””。透過屏障障的“透透射量””取決于于與屏障障有關(guān)的的因素(如面密密度)、、聲波的的入射角角和聲波波頻譜。。一般用““透射損損失”(TL)來評價價聲屏障障阻止噪噪聲透射射的能力力。TL值越大大,聲屏屏障阻止止噪聲透透射的能能力越強(qiáng)強(qiáng)。反射當(dāng)聲波輻輻射至聲聲屏障表表面時,由于兩兩種媒質(zhì)質(zhì)的特性性抗租不不同,導(dǎo)導(dǎo)致一部部分聲波波會被屏屏障反射射。聲波的反反射與聲聲波的波波長(頻頻率)和和聲屏障障的尺寸寸、材料料有關(guān)。。繞射足夠長且且有足夠夠面密度度的聲屏屏障。在在這種情情況下,聲波只只能通過過聲屏障障的頂端端繞射到到達(dá)受聲聲點(diǎn)。聲波到達(dá)達(dá)受聲點(diǎn)點(diǎn)存在一一繞射角角,它是是聲源至至屏障邊邊緣的直直達(dá)通路路與屏障障邊緣至至受聲點(diǎn)點(diǎn)的繞射射路徑的的夾角,此角反反映了聲聲屏障產(chǎn)產(chǎn)生聲衰衰減的效效果。繞射聲屏障插插入損失失聲屏障的的插入損損失是衡衡量聲屏屏障實(shí)際際降噪效效果的指指標(biāo),用用符號IL表示示。插入損失失指同一一噪聲源源在聲屏屏障設(shè)置置前后,在同一一受聲點(diǎn)點(diǎn)上先后后測定的的噪聲聲聲壓級之之差。聲屏障的的插入損損失與噪噪聲的頻頻率、聲聲屏障的的高度以以及聲源源與受聲聲點(diǎn)之間間的距離離等因素素有關(guān)。。聲屏障插插入損失失計算聲屏障的的插入損損失IL取決于于聲屏障障的繞射射聲衰減減量、透透射減小小量、反反射降低低量、地地面吸收收衰減量量,和和聲源與與受聲點(diǎn)點(diǎn)間其他他障礙物物產(chǎn)生的的聲衰減減量,即即聲屏障的噪聲聲降低為為聲屏障設(shè)設(shè)計聲屏障的的聲學(xué)設(shè)設(shè)計包括括聲屏障障位置的的確定和和聲屏障障高度、、長度、、厚度的的確定。。幾方面不不是孤立立的,而而是相互互聯(lián)系的的。尤其其是聲屏屏障位置置、高度度和長度度之間。。也就是是說,在在相同的的設(shè)計目目標(biāo)值下下,位置置不同,所需聲聲屏障的的高度和和長度也也不同。。聲屏障設(shè)設(shè)計位置的確確定：聲屏障的的繞射衰衰減值與與聲程差差和繞射射角有關(guān)關(guān)。聲程程差愈大大,或繞繞射角愈愈大,聲聲衰減量量愈大。。在聲屏屏障高度度一定的的情況下下,聲屏屏障愈靠靠近聲源源或受聲聲點(diǎn),愈愈能獲得得較大的的聲程差差和繞射射角,從從而能獲獲得較大大的聲衰衰減。此時,聲聲屏障與與聲源之之間的位位置關(guān)系系受到鐵鐵路建筑筑接近限限界、沿沿線電纜纜布置和和線路維維護(hù)通道道等的限限制。聲屏障設(shè)設(shè)計聲屏障幾幾何尺寸寸確定：聲屏障幾幾何尺寸寸由聲屏屏障的長長度、厚厚度、高高度組成成。聲屏障設(shè)設(shè)計聲屏障高高度設(shè)計計原則：(1)當(dāng)當(dāng)線路與與受聲點(diǎn)點(diǎn)之間的的相互位位置關(guān)系系確定時時,聲屏屏障越高高,聲程程差就越越大,降降噪效果果就越好好。但是是,聲屏屏障高度度受接觸觸網(wǎng)、建建筑限界界、機(jī)車車乘務(wù)員員了望、、自然風(fēng)風(fēng)壓、列列車風(fēng)壓壓等因素素制約,聲屏障障高度一一般應(yīng)不不超過4m,且且以2.5m一一3m為為佳。故故在噪聲聲干擾較較大時不不一定能能滿足降降噪所需需高度,此時只只能采用用最大允允許屏高高設(shè)計。。高度設(shè)計計原則(2)當(dāng)當(dāng)降噪實(shí)實(shí)際所需需的聲屏屏障高度度低于4m時,對同一一處敏感感點(diǎn)設(shè)置置的聲屏屏障,其其高度可可以不完完全相同同,應(yīng)盡盡可能按按實(shí)際降降噪需要要采取變變高設(shè)計計,一方方面節(jié)約約投資,另一方方面有利利于景觀觀。聲屏障設(shè)設(shè)計聲屏障厚厚度的確確定：聲屏障的的聲學(xué)厚厚度對屏屏障繞射射的實(shí)際際衰減量量有直接接影響；；聲屏障障聲學(xué)厚厚度如果果偏小,屏障墻墻體透射射聲量就就會增大大,使屏屏障繞射射的實(shí)際際衰減效效果減小小,因此此要求聲聲屏障墻墻體要有有一定的的聲學(xué)厚厚度,以以保證屏屏障繞射射的實(shí)際際衰減效效果。聲屏障厚厚度的確確定又由于兩兩個途徑徑(繞射射與透射射)傳遞遞的聲波波的聲壓壓級在受受聲點(diǎn)處處相差在在10dBA以以上時,兩個途途徑傳遞遞的聲波波的聲壓壓級在受受聲點(diǎn)處處的疊加加后的聲聲壓級與與其中一一個較大大的聲壓壓級基本本法一致致,所以以聲屏障障聲學(xué)要要求厚度度的選取取原則為為選用的的隔聲材材料的隔隔聲量比比屏障邊邊緣最大大繞射損損失高10dBA以上上即可。。聲屏障設(shè)設(shè)計聲屏障長長度的確確定：聲屏障長長度的確確定原則則是列車車線聲源源通過聲聲屏障兩兩側(cè)繞射射至受聲聲點(diǎn)的聲聲級值應(yīng)應(yīng)比通過過聲屏障障頂端的的繞射聲聲衰減后后到達(dá)受受聲點(diǎn)的的聲級值值低l0dB(A)以以上,即即聲源