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1、几种典型构造声屏障特性比较《江苏交通科技》2011年第3期几种典型构造声屏障特性比较王峰王昌永(1.南京市城市管理局市政设施综合养护管理处南京210011;2.江苏省交通科学研究院股份有限公司南京210017)摘要简述了目前国内道路常用的几种典型构造声屏障的表观特征,同时针对其降噪特性进行比较与分析,为实际声屏障工程的建设提供参考.关键词声屏障直立型顶部倒L型顶部弧型顶部吸声圆筒声屏障是最常用也是效果比较好的治理噪声污染的手段.它可以有效地控制交通噪声(高速公路,铁路,机场等处产生的噪声)以及其它室外噪声(各种机械和工业噪声).声屏障的原理¨就是阻隔了声波到达在声影区的接
2、受者的直接路径,而使声音只能通过其它非直接路径到达,通常是通过声屏障顶部的衍射而实现.所以声屏障的顶部形状的选择是声屏障设计的非常重要的一点,选择合适的顶部形状能够起到事半功倍的效果.综合国内外目前的声屏障工程应用实例,本文总结出几种典型构造的声屏障,并对它们的降噪特性进行分析与比较.1声屏障类型本文主要介绍以下几种典型构造声屏障,包括J:普通直立型,顶部倒L型,顶部弧型,顶部吸声圆筒等等声屏障,见图1.直立型顶郡倒L型顶郡弧型顶邵吸声圆简图1几种典型构造声屏障示意图1.1普通直立型声屏障普通直立型声屏障是指竖立在道路边缘的平面障板(见图2).这种声屏障结构简单,易于施工
3、建造,是声屏障发展初期使用最多的形式.它适用于那些经济欠发达地区且对降噪要求不太高的地区.一般3～6m高的直立形声屏障,其声影区内降(收稿日期,编号:2011—01—27/5783)噪效果(插入损失)在5～12dB之间.表1提供了声屏障插入损失与设计可行性之间的关系.在设计该种声屏障时参考表1,可以初步估计在需要设置声屏障的地点采用直立型声屏障的可行性.图2直立型声屏障表1声屏障插入损失与设计可行?陛之间的关系从表1可以看出对于直立型声屏障要想实现10dB以上的降噪要求就已经很难.而目前由于交通业的迅速发展,现在很多地方的声屏障设计要求越来越高,直立形声屏障的特性一般是通
4、过增加其高度进行有效改善的,尽管高度增加1m可带来IL(插入损失)增加1.5dB(A)的效益,但其带来的负效应却不容忽视:(1)道路两侧的居住区光线不足;?31?《江苏交通科技》2011年第3期(2)司机的视线受到遮蔽,易形成视觉疲劳;(3)屏障加高,导致自重增加,其基础需要加同,随之造价升高.另外,有研究表明,当直立形声屏障高度为4m时,钢屏障的性能价格比达到最大值.因此仅通过增加声屏障的高度来满足降噪要求不可取.1.2顶部倒L型声屏障顶部倒L型声屏障是指在普通直立形声屏障的顶部附加一部分屏障使得上部和下部分成一定角度的声屏障,通常使用的是成90.或60.的屏障,见图3
5、.这种声屏障一般适用于经济欠发达地区但对降噪要求比较高的地区,或用于城郊结合处.图3顶部倒L型声屏障如前所述直立型声屏障只能通过增加高度来改善屏障的声学特l生,但增加高度会带来很多不利影响,因此如果采用顶部倒L型声屏障,通过顶部形状的改变而不增加声屏障的高度却能实现降噪量的提高.中华人民共和国环境保护行业标准H-I/0—2004l4的"声屏障声学设计和测量规范"中对于非直立型声屏障,给出了等效高度的计算,即等于声源至声屏障顶端连线与直立部分延长线的交点的高度.见图4./●等尧高度声源图4声屏障等效高度示意图根据此原则,可以粗略地估计如果采用90.折角,则声屏障上半部分有多
6、宽就相当于增加了多高.一般与直立形声屏障高度相同的倒L型声屏障的插入损失可提高1～2dB(A).1.3顶部弧型声屏障直立顶部弧型声屏障与倒L型类似,只是它的?32?上半部分为弧形,见图5.直立弧型声屏障的线条柔和流畅,在声屏障发展的过程中越来越多地考虑到美学方面的要求,所以在倒L型声屏障的基础上实现了这种顶部弧形的结构.这种声屏障适用于经济发达地区,一般用于城市中心或一些景观地区.它的等效声源高度的计算同倒L形声屏障.图5直立顶部弧型声屏障1.4顶部吸声圆筒声屏障顶部吸声圆筒声屏障就是在直立型声屏障的顶部附加一吸声圆筒,见图6.图6顶部吸声圆筒声屏障此种声屏障适用于经济发
7、达且对降噪要求较高的地区,一般用于城市中心或风景区.国外对吸声圆筒的声学特性的研究表明:吸声圆筒产生的效果较大,实际声影区的降噪效果达7～8dBtA),仅这种圆筒本身就可以带来2～3dB(A)的降噪效果,相当于传统屏障增加了2m高.但由于实际应用中的吸声圆筒与其下的障板安装了一些起连接和加固作用的附件,它们对吸声性能有所改变.2几种典型构造声屏障降噪性能比较对上述几种构造的声屏障其声学性能以及适用范围进行比较可更清楚地认识各种声屏障的优缺点.在荷兰,一项名为"声屏障顶部形状降噪效果"(Barriertopefficiency)
