控制轨道交通噪声道间声屏障研究

1、控制轨道交通噪声道间声屏障研究摘要应用环境噪声预测与分析软件对将设置在上海轨道交通6#线上下行线之间的道间声屏障插入损失进展了模拟计算。计算结果说明,安装道间声屏障可使得间隔 线路2030远的较高层建筑获得247的降噪效果;随着两侧声屏障高度的增加,安装道间声屏障对待测外表的影响范围在缩小;离轨道线路越近,道间声屏障的插入损失越大。关键词轨道交通声屏障插入损失0引言由于轨道交通具有高速快捷、客运量大、平安可靠性高、无烟气排放污染等优点,近年来被国内外许多大中城市采用为交通主干线以缓解城市化带来的交通压力。其中,轻轨作为一种造价比地铁低、建立周期比地铁短的交通工具,应用最为广泛。但它们同时也带来

2、了环境噪声污染等负面影响,特别是严重干扰了沿线居民的正常工作、学习和生活。各种既有工程应用实例说明1,2,在轨道线路两侧设置吸声屏障是控制轨道交通噪声的一种有效措施。随着轨道线路噪声敏感区段车道密集化程度的进步,提出在轨道线路两侧设置声屏障的同时,在相邻两个车道之间设置道间声屏障的降噪措施。由于设置的道间声屏障更接近于主要噪声源轮轨系统,因此降噪效果会更好。一般由于空间构造的限制,要求道间声屏障的高度尽量低,以1125为宜,且由于两侧都有噪声源,要求道间声屏障具有双面吸声的性能3,4,现已设计出满足这种性能的声屏障构造57。截至目前为止,主要用边界元法求解不连续线声源模型及波动方程的边界积分形

3、式来评估道间声屏障的降噪效果,求解过程较为复杂,故本研究运用环境噪声预测与分析软件对设置在上海轨道交通6#线上下行线之间的道间声屏障的插入损失进展了模拟计算,计算过程较为简便,所得结果说明当两侧声屏障取不同高度时,道间声屏障对待测外表的影响范围将有所不同。1道间声屏障插入损失的模拟计算现欲在上海轨道交通6#线的噪声敏感区段布置直立式吸声声屏障,其布置状况如图1所示。设定左、右侧声屏障的内侧(靠轨道线一侧)外表吸声系数为08,外侧外表吸声系数都为0;道间声屏障双面吸声,吸声系数都为08。由于空间构造的限制,要求道间声屏障的高度取为125,需预测两侧声屏障的高度分别取3、35、4时,安装道间声屏障

4、前后,与左侧声屏障相距为的待测外表上的声压级变化差值,分别取20、30、50、60和100。设定列车最高时速为80,故此处噪声以轮轨系统产生的噪声为主,且噪声源发出的声波要经过道间声屏障、列车车厢外壁、左右侧声屏障的屡次反射才能到达声照区的受声点,直接求解分析,并到达预测目的比拟困难,故运用环境噪声预测与分析软件对该问题建立模型,并进展求解预测。由图1看出,相对于待测外表上的受声点,道间声屏障主要控制位置1处产生的轮轨噪声,故假设此问题中的声源集中于位置1处,其它各处的声源先不予考虑。模型中用铁路声源模拟位置1处的声源,假设列车车厢外壁为全反射面,用对其进展模拟。其中高架桥面与地面之间的间隔

5、、桥面宽度、上下行轨道中心线之间的间隔 、列车的高度和宽度及声源和列车的位置参数值见图2。为预测安装道间声屏障前后各待测外表上的声压级变化状况,首先在离左侧声屏障30远处建立了6幢不同高度的楼体,16;在离左侧声屏障20远处建立了楼体7;在离左侧声屏障50远处建立了楼体810;在离左侧声屏障60远处建立了楼体11;在离左侧声屏障100远处建立了楼体12和13。然后在每幢楼体的各楼层分别设置一侧点,各测点的高度取中的默认高度,即底层测点离地面为24,其余各层依次叠加28。整个模型的俯视图如图3所示。分别对两侧声屏障取不同高度时安装道间声屏障前后的情况进展模拟计算,求得各情况下各测点处的声压级,并

6、求出道间声屏障的插入损失,各测点的计算结果见结果比照与分析中的各图所示。2结果比照与分析由于楼层越高,涵盖的预测信息越全面,应选择各个间隔 处楼层最高的楼体的计算结果进展比照,各测点处的道间声屏障插入损失模拟计算结果如图48所示。由图4看出,当两侧声屏障高3时,道间声屏障插入损失较大的楼层为1015层(测点离地面高276416),其中11层处可获得47的最正确降噪效果;当两侧声屏障高35时,道间声屏障插入损失较大的楼层为1115层(测点离地面高304416),且与高3屏高相比,11层的道间声屏障插入损失有所减小;当两侧声屏障高4时,道间声屏障插入损失较大的楼层为1315层(离地面高36416)

7、,且其值较前两种情况都略有减校由于当两侧声屏障高3和4时,11层测点处于曲线的拐点,当两侧声屏障高35时,此测点处于线性段,故可看出对于此测点当道间声屏障增高1时,就可获得47的降噪效果。图57中曲线的变化趋势与图4中的一样。由图48看出,随着两侧声屏障高度的增加,道间声屏障插入损失的峰值向楼层增高的方向挪动,但其峰值在减小,且安装道间吸声屏障对各待测外表的影响范围也在逐渐缩小,这说明设置声屏障时并非越高越好,可看出在两侧声屏障高3时,整个吸声构造的降噪效果最正确。还可看出,离轨道线路越近,道间声屏障的插入损失越大,即道间声屏障降噪效果越强。另外,由图68看出,当两侧屏障高4时,距左侧吸声屏障

8、50、60、100远的待测外表上各测点的道间声屏障插入损失为0,即安装道间声屏障对这些地方的保护对象起不到降噪作用。3结论(1)在轨道线路两侧设置吸声屏障的同时在轨道之间设置道间声屏障,会使得间隔 线路2030远的较高层建筑获得247的降噪效果,且此时并非两侧声屏障越高,整个吸声构造的降噪效果就会越好。(2)设置道间声屏障对离轨道线路较近的保护目的降噪作用较明显,对远离轨道线路的保护目的降噪作用不显著。参考文献1崔军.上海市莘闵轨道交通线声屏障工程设计.环境保护,2022,2:4143.2沈坚,张俊峰,耿传智.香港西线铁路噪声控制技术.城市轨道交通研究,2022,3:6567.3.,1996,

9、47(2):95119.4.,2002,251(4):671681.5蒋伟康等.一种防雨尘宽频带阻抗复合式双侧声屏障.专利号:002162466,申请时间:2000年1月20日,受权:2000年10月7日.6蒋伟康等.道间吸声屏障.专利号:002162482,申请时间:2000年1月20日,受权:2000年10月7日.7蒋伟康,刘秀娟,王晨.双面吸声啮合空腔无棉声屏障,申请号2022100234522,申请日:2022年1月20日,公开号:1644802,公开日:20220727,主分类号:01800,分类号:01800.8刘启龙.交通声屏障设计纲要.噪声与振动控制,1995,3:4148.9张彬,宋雷鸣,张新华.城市道路声屏障研究与设计.噪声与振动控制,2022,4:323