几种典型构造声屏障特性比较

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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受者的直接路径，而使声音

2、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，易于施工建 造,是声屏障发展初期使用最多的形式

3、.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36m高的直立形声屏障,其声影区内降 (收稿日期,编号:20110127/5783) 噪效果(插入损失)在512dB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过增加其 高度进行有效改善的，尽管高度增加1

4、m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4 m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.这种声屏障一般适用于经济欠发达地区但对 降噪要

5、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/0-200414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

6、的 插入损失可提高12dB(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

7、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78dBtA)，仅这种圆筒本身就可以带来23dB (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)的研究课题已启动,目的江苏交通科技2011耳第3期在于较准确地评价在一定条件下声屏障顶部形状的 降噪效果.其中，CristoJ.Pa

8、dmos 和 FoortdeRoo 根 据荷兰技术规范PrCEN/TS17934对不同顶部声 屏障的降噪效果进行了实验研究.他们事先对多达 59种声屏障顶部形式进行论文实验,同时用计算机 BEM模拟技术对实验结果进行验证,从中筛选出值 得进一步深入研究的顶部形式.之后，指定实验条 件在一个大厅中对选定的几种顶部形式进行混响实 验，具体的实验数据与之后的计算机声场模拟的数 据见表2:表2几种典型声屏障声学特性比较 声屏障形式相对插入损失/dB(A) 实验声场模拟根据表2可以得出以下几个结论：(1) 与普通直立型声屏障比较,几种声屏障的降噪效果分别为:顶部弧型>顶部T型>顶部倒L 型&

9、gt ;顶部吸声圆筒；(2) 顶部吸声圆筒的降噪效果与普通直立型比 较无明显提高，这可能是由于顶部吸声圆筒很难与 下部连接紧密；(3) 吸收型声屏障较反射型声屏障降噪效果更好；(4) 声场模拟状况下各构造声屏障的降噪效果 均比实验室结果低，这可能与实际声屏障的安装工 程有一定的关系.3结论本文通过几种典型构造声屏障的基本特点及降 噪特性的比较，详细分析了其优缺点，可为实际工程 设计提供参考.而在实际应用中，道路经过区域既 有城市又有乡村，既有经济发达区又有经济欠发达 区,既有风景区又有一般农田区.且公路干线两侧 区域会有住宅，学校，医院，工厂等不同敏感目标.因此，在设计选择声屏障结构形式时应根

10、据敏感目标所在区域的经济，社会，人文，自然，景观，地理等状况进行具体分析.参考文献I 马大猷.噪声与振动控制手册M.北京:机械工业出版社.2002.陈瑞石.国外声屏障研究的若干动向J.噪声与振动控制，1996(2)2124.3 FHWA.NoiseBarrierDesignHandBook.America.4 HJT90-2004声屏障声学设计与测量规范S.5 曹伟，曹峰.国外道路声屏障的形状设计及其实例分析J.华中建设，1999(17):7275.址一s止一j也一S一址一止一善t.;屯?一善屯一;.L止SL.人L.S也一;t.L止善t.喜.喜.5止址.St.止址.S止.喜1L.S.址.址.址

11、.S吐-.S止(上接第25页)变化为原则.采用全站仪和水准仪对观测点进行观测,每天2次,详细记录观测结果.4施工安全和环境保护措施(1) 基坑内设置爬梯供施工人员上下基坑.(2) 基坑四周钢板桩上必须设置围栏及安全网，挖出的土及时运走,不得就近堆放危及基坑围堰安全.(3) 施工现场的电工，电焊工，机械操作手必须持证上岗.(4) 围堰四周必须有良好的排水措施以确保围堰安全.(5) 围堰四周夜间必须有良好的照明.(6) 水下吸泥抽出的泥浆排到大堤外挖好的池子沉淀，确保不污染秦淮河.5结语秦淮河特大桥主墩承台施工土方开挖采用高压 射水开挖的工艺,采用钢板桩围堰支护,3道围囹支 撑，故采用了干法封底.虽然围囹支撑增加了，但相 对于湿法封底，封底效果良好，缩短了施工工期，保 证了施工质量.参考文献1JTJO41-2000公路桥涵施工技术规范S.