隔聲屏障隔聲原理

隔聲屏障的隔聲原理聲波在流傳過程中，遇到隔聲屏障時(shí)，就會(huì)發(fā)生反射、透射和繞射三種現(xiàn)象。平時(shí)我們認(rèn)為屏障可以阻攔直達(dá)聲的流傳，并使繞射聲有足夠的衰減，而透射聲的影響可以忽略不計(jì)。因此，隔聲屏障的隔聲收效一般可采用減噪量表示，它反響了隔聲屏障上述兩種障蔽透聲的本領(lǐng)。在聲源和接收點(diǎn)之間插入一個(gè)隔聲屏障，設(shè)屏障無量長(zhǎng)，聲波只能從屏障上方繞射過去，而在以后形成一個(gè)聲影區(qū)，就象光輝被物體遮擋形成一個(gè)陰影那樣。在這個(gè)聲影區(qū)內(nèi)，人們可以感覺噪聲明顯地減弱了，這就是隔聲屏障的減噪收效。這個(gè)“聲影區(qū)”的大小與聲音的頻率有關(guān)，頻率越高，聲影區(qū)的范圍也就越大。隔聲屏障的產(chǎn)品構(gòu)造主要由鋼構(gòu)造立柱和吸隔聲屏板兩部分組成，立柱是聲屏障的主要受力構(gòu)件，它經(jīng)過高強(qiáng)彈簧卡子將其固定在H型立柱槽內(nèi)，形成隔聲屏障。隔聲屏障平時(shí)由隔聲屏障板、透明屏體和支撐成立組成（見圖一）；單面隔聲屏障板構(gòu)造見圖二；雙面吸聲隔聲屏障見圖三；透明屏體構(gòu)造見圖四。支撐構(gòu)件可用H鋼制作，也可用鋼筋混凝土構(gòu)造。支撐構(gòu)件同基礎(chǔ)的連接可用地腳螺栓連接，也可預(yù)制預(yù)埋。聲屏障原理簡(jiǎn)介增加時(shí)間：2009-5-11一、聲屏障及應(yīng)用途合對(duì)于某些場(chǎng)合，如車間里有很多高噪音的大型機(jī)械設(shè)備，有些設(shè)備能泄出易燃?xì)怏w而要求防爆，有些設(shè)備需要散熱，且換襟懷較大，以及操作和維修不便等情況下，可采用聲屏障來降低接受點(diǎn)的噪音。隔聲屏障是用隔音構(gòu)造做成的，并在朝向噪音源一側(cè)進(jìn)行了高效吸音辦理的屏障。將它放在噪音源與接受點(diǎn)之間，阻截噪音直接向接受點(diǎn)輻射的一種降噪措施。這種措施簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)，除了適用于車間內(nèi)，一些不直接用全封閉的隔音罩的機(jī)械設(shè)備及減噪量要求不大的情況外。還適用于露天場(chǎng)合，使噪音源與需要沉寂的地域隔斷。二、聲屏障的降噪原理聲彼流傳中遇到阻攔物產(chǎn)生衍射（繞射）現(xiàn)象，與光波照射到物體的繞射現(xiàn)象相似，光輝被不透明的物體遮擋后，在阻截物后邊出現(xiàn)陰影區(qū)，而聲波產(chǎn)生“聲影區(qū)”，同時(shí)。聲波繞射，必然產(chǎn)生衰減，這就是聲屏障隔音的原理。對(duì)于高頻噪音，因波長(zhǎng)較短，繞射能力差，隔音收效明顯；低頻音波波長(zhǎng)長(zhǎng)，繞射能力強(qiáng)，因此隔聲屏障隔音收效是有限的。以下圖為低、中、高頻聲波遇到阻攔物繞射的表示圖。三、隔聲屏障降噪收效的計(jì)算（1）自由音場(chǎng)中隔聲屏障降噪量的計(jì)算，當(dāng)在空曠的自由音場(chǎng)中設(shè)置一道有必然高度的無量長(zhǎng)屏障，透過聲屏障自己的聲音假設(shè)忽略不計(jì)，那么，相對(duì)于同一噪音源的條件，同一接受地址，在設(shè)置隔聲屏障和不設(shè)置隔聲屏障的兩次測(cè)量到的音壓級(jí)的差值，即屏障的降噪量可用下式計(jì)算：式中L——噪音衰減量，DB；N——高出屏障頂端衍射的菲涅耳數(shù)，它是描述音波流傳中，繞射性能的一個(gè)量，拜會(huì)隔聲屏障表示圖；λ——聲波波長(zhǎng)，m；A——噪音源到隔聲屏障頂端的距離，m；B——接受點(diǎn)到隔聲屏障頂端的距離，m；D——聲源到接受點(diǎn)之間的直線距離，m。式中，當(dāng)N≥1時(shí)，雙曲正切函數(shù)的值很快便趨于1，這時(shí)可化簡(jiǎn)為：一般情況下，降噪收效以以下圖所示：2）非自由聲場(chǎng)中隔聲屏障降噪量的計(jì)算，當(dāng)隔聲屏位于室內(nèi)時(shí)，隔聲屏的實(shí)質(zhì)降噪收效同時(shí)受室內(nèi)聲源指向性因素和室內(nèi)吸聲情況的影響，這樣，室內(nèi)隔聲屏的降嗓收效可近似計(jì)算：(略)四、隔聲屏設(shè)計(jì)應(yīng)注意的問題（1）室內(nèi)應(yīng)用的隔聲屏要考慮室內(nèi)的吸聲辦理。研究表示，當(dāng)室內(nèi)壁面和天花板以及隔聲屏障表面的吸音系數(shù)趨于零時(shí)，室內(nèi)形成混響聲場(chǎng)，隔聲層的陣噪值為零。因此隔聲屏兩側(cè)應(yīng)做吸聲辦理。（2）隔聲屏資料的的選擇及構(gòu)造。要考慮其自己的隔聲性能，一般隔聲屏的隔聲量要比所希望的“聲影區(qū)”的聲級(jí)衰減量大10db,只有這樣．才能防范隔聲屏透射聲所造成的影響。同時(shí)，還要防范隔聲屏上的孔隙漏聲，注意構(gòu)造制作的密封。如用在室外，要考慮資料的防雨及天氣變化對(duì)隔聲性能的影響。3）隔聲屏設(shè)計(jì)要注意構(gòu)造剛度。在隔聲屏底邊一側(cè)或兩側(cè)用型鋼條加強(qiáng)，對(duì)于可搬動(dòng)隔聲屏，可在底側(cè)加萬向輪，可隨時(shí)調(diào)整它與噪聲源的方向，以獲取最正確降噪收效。4）隔聲屏要有足夠的高度、長(zhǎng)度。隔聲屏越高，噪聲的衰減量越大，因此隔聲屏有足夠的高度和長(zhǎng)度，一般要求長(zhǎng)度為高度的3～５倍。5）隔聲屏主要用于陰擋直達(dá)聲。依照實(shí)質(zhì)需要，可制成多種形式，以以下圖，二邊形、遮檐式、三邊形、雙重式等。一般要就地取材，依照需要也可在隔聲屏上開設(shè)觀察窗，觀察窗的隔聲量與隔聲屏大體周邊?？刂栖壍澜煌ㄔ肼暤篱g聲屏障研究>結(jié)果比較與解析由于樓層越高,涵蓋的展望信息越全面,應(yīng)選擇各個(gè)距離處樓層最高的樓體的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比較,各測(cè)點(diǎn)處的道間聲屏障插入損失模擬計(jì)算結(jié)果如圖4～8所示。由圖4看出,當(dāng)兩側(cè)聲屏障高3ｍ時(shí),道間聲屏障插入損失較大的樓層為

10～15

層(測(cè)點(diǎn)離地面高

276～416ｍ),其中

11層處可獲取

47ｄＢ的最正確降噪收效

;當(dāng)兩側(cè)聲屏障高

35ｍ時(shí),道間聲屏障插入損失較大的樓層為

11～15

層(測(cè)點(diǎn)離地面高304～416ｍ),且與高3ｍ屏高對(duì)照,11層的道間聲屏障插入損失有所減小;當(dāng)兩側(cè)聲屏障高4ｍ時(shí),道間聲屏障插入損失較大的樓層為13～15層(離地面高36～416ｍ),且其值較前兩種情況都略有減小。由于當(dāng)兩側(cè)聲屏障高3ｍ和4ｍ時(shí),11層測(cè)點(diǎn)處于曲線的拐點(diǎn),當(dāng)兩側(cè)聲屏障高35ｍ時(shí),此測(cè)點(diǎn)處于線性段,故可看出對(duì)于此測(cè)點(diǎn)當(dāng)?shù)篱g聲屏障增高1ｍ時(shí),即可獲取47ｄＢ的降噪收效。圖5～7中曲線的變化趨勢(shì)與圖中的相同。

4由圖4～8看出,隨著兩側(cè)聲屏障高度的增加,道間聲屏障插入損失的峰值向樓層增高的方向搬動(dòng),但其峰值在減小,且安裝道間吸聲屏障對(duì)各待測(cè)表面的影響范圍也在逐漸減小,這說明設(shè)置聲屏障時(shí)其實(shí)不是越高越好,可看出在兩側(cè)聲屏障高3ｍ時(shí),整個(gè)吸聲構(gòu)造的降噪收效最正確。還可看出,離軌道線路越近,道間聲屏障的插入損失越大,即道間聲屏障降噪收效越強(qiáng)。別的,由圖6～8看出,當(dāng)兩側(cè)屏障高4ｍ時(shí),距左側(cè)吸聲屏障50、60、100ｍ遠(yuǎn)的待測(cè)表面上各測(cè)點(diǎn)的道間聲屏障插入損失為0,即安裝道間聲屏障對(duì)這些地方的保護(hù)對(duì)象起不到降噪作用。結(jié)論(1)在軌道線路兩側(cè)設(shè)置吸聲屏障的同時(shí)在軌道之間設(shè)置道間聲屏障,會(huì)使得距離線路20～30ｍ遠(yuǎn)的較高層建筑獲取2～47ｄＢ的降噪收效,且此時(shí)其實(shí)不是兩側(cè)聲屏障越高,整個(gè)吸聲構(gòu)造的降噪收效就會(huì)越好。(2)設(shè)置道間聲屏障對(duì)離軌道線路較近的保護(hù)目標(biāo)降噪作用較明顯,對(duì)遠(yuǎn)離軌道線路的保護(hù)目標(biāo)降噪作用不明顯。參照文件崔軍.上海市莘閔軌道交通線聲屏障工程設(shè)計(jì).環(huán)境保護(hù),2004,2:4143.沈堅(jiān),張俊峰,耿傳智.香港西線鐵路噪聲控制技術(shù).城市軌道交通研究,2005,3:6567.Ｇ.Ｒ.Ｗａｔｔｓ.Ａｃｏｕｓｔｉｃｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｐａｒａｌｌｅｌｔｒａｆｆｉｃｎｏｉｓｅｂａｒｒｉｅｒｓ.ＡｐｐｌｉｅｄＡｃｏｕｓｔｉｃｓ,1996,47(2):95119.Ｓ.Ｊ.ＭＡＲＴＩＮａｎｄＤ.Ｃ.ＨＯＴＨＥＲＳＡＬＬ.Ｎｕｍｅｒｉｃａｌｍｏｄｅｌｌｉｎｇｏｆｍｅｄｉａｎｒｏａｄｔｒａｆｆｉｃｎｏｉｓｅｂ