声屏障降噪原理及其设计方法

声屏障降降噪原理理及设计计方法1、声屏障障的基础础知识2、声屏障障的降噪噪原理3、声屏障障的设计计方法声屏障的的基础知知识声屏障：声屏障是是位于声声源与受受声点之之间的具具有足够够面密度度的声遮遮挡结构构,利用用声源两两侧局部部地区建建造的有有限长声声屏障可可使声源源的运行行噪声在在传播过过程中有有一显著著的附加加衰减,从而减减弱接收收者所在在的一定定区域内内的噪声声影响,以改善善周围环环境的声声环境质质量。这这样的设设施就称称为声屏屏障。声声屏障的的作用是是阻挡直直达声的的传播,隔离透透射声,使绕射射声有足足够的衰衰减声屏障的的种类声屏障种种类：目前,声声屏障己己发展成成多种多多样的,主要有有以下类类型:结结构设计计有直立立式、全全封闭式式、半封封闭式等等;外形形设计有有r型声声屏障、、隧道式式声屏障障、箭头头型屏障障、Y型型屏障、、球型屏屏障、扇扇型屏障障、八角角型屏障障等;另另外还有有单边屏屏障、双双边屏障障、吸声声屏障、、反射屏屏障和复复合屏障障等等。。声屏障降降噪原理理声屏障降降噪原理理：声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尔尔的波动动理论。。在声源与与受声点点之间,插入一一个有足足够面密密度的密密实材料料的物休休,使声声波传播播有一个个明显的的衰减,这样的的“障碍碍物”称称为声屏屏障,是是一种普普遍使用用的环境境噪声和和室内噪噪声控制制手段。。广义的的声屏障障可以定定义为声声源和接接受点间间的任何何形式的的阻隔构构造物。。声屏障降降噪原理理当铁路线线穿越城城市市区区或居民民聚集区区,居民民收到列列车噪声声的干扰扰,由于于铁路列列车噪声声的频谱谱、声源源指向性性和位置置情况等等所具有有的特点点,利用用线路两两侧局部部地区建建造的有有限长声声屏障可可使列车车运行噪噪声在传传播过程程中有显显著的衰衰减,以以改善居居民的声声环境质质量。声屏障降降噪原理理在铁路沿沿线两侧侧设置声声屏障后后,列车车运行辐辐射的噪噪声声波波传播过过程中遇遇到声屏屏障时,会产生生反射、、透射和和绕射现现象。对于绕射射声场来来说,连连接声源源和声屏屏障顶端端的声影影区边界界将声场场分为两两部分,一部分分为声影影区,一一部分是是声亮区区。透射声波除绕绕过屏障障顶端外外,还透透过屏障障自身到到达受声声点,这这种现象象称作声声波的““透射””。透过屏障障的“透透射量””取决于于与屏障障有关的的因素(如面密密度)、、声波的的入射角角和声波波频谱。。一般用““透射损损失”(TL)来评价价声屏障障阻止噪噪声透射射的能力力。TL值越大大,声屏屏障阻止止噪声透透射的能能力越强强。反射当声波辐辐射至声声屏障表表面时,由于两两种媒质质的特性性抗租不不同,导导致一部部分声波波会被屏屏障反射射。声波的反反射与声声波的波波长(频频率)和和声屏障障的尺寸寸、材料料有关。。绕射足够长且且有足够够面密度度的声屏屏障。在在这种情情况下,声波只只能通过过声屏障障的顶端端绕射到到达受声声点。声波到达达受声点点存在一一绕射角角,它是是声源至至屏障边边缘的直直达通路路与屏障障边缘至至受声点点的绕射射路径的的夹角,此角反反映了声声屏障产产生声衰衰减的效效果。绕射声屏障插插入损失失声屏障的的插入损损失是衡衡量声屏屏障实际际降噪效效果的指指标,用用符号IL表示示。插入损失失指同一一噪声源源在声屏屏障设置置前后,在同一一受声点点上先后后测定的的噪声声声压级之之差。声屏障的的插入损损失与噪噪声的频频率、声声屏障的的高度以以及声源源与受声声点之间间的距离离等因素素有关。。声屏障插插入损失失计算声屏障的的插入损损失IL取决于于声屏障障的绕射射声衰减减量、透透射减小小量、反反射降低低量、地地面吸收收衰减量量,和和声源与与受声点点间其他他障碍物物产生的的声衰减减量,即即声屏障的噪声声降低为为声屏障设设计声屏障的的声学设设计包括括声屏障障位置的的确定和和声屏障障高度、、长度、、厚度的的确定。。几方面不不是孤立立的,而而是相互互联系的的。尤其其是声屏屏障位置置、高度度和长度度之间。。也就是是说,在在相同的的设计目目标值下下,位置置不同,所需声声屏障的的高度和和长度也也不同。。声屏障设设计位置的确确定：声屏障的的绕射衰衰减值与与声程差差和绕射射角有关关。声程程差愈大大,或绕绕射角愈愈大,声声衰减量量愈大。。在声屏屏障高度度一定的的情况下下,声屏屏障愈靠靠近声源源或受声声点,愈愈能获得得较大的的声程差差和绕射射角,从从而能获获得较大大的声衰衰减。此时,声声屏障与与声源之之间的位位置关系系受到铁铁路建筑筑接近限限界、沿沿线电缆缆布置和和线路维维护通道道等的限限制。声屏障设设计声屏障几几何尺寸寸确定：声屏障几几何尺寸寸由声屏屏障的长长度、厚厚度、高高度组成成。声屏障设设计声屏障高高度设计计原则：(1)当当线路与与受声点点之间的的相互位位置关系系确定时时,声屏屏障越高高,声程程差就越越大,降降噪效果果就越好好。但是是,声屏屏障高度度受接触触网、建建筑限界界、机车车乘务员员了望、、自然风风压、列列车风压压等因素素制约,声屏障障高度一一般应不不超过4m,且且以2.5m一一3m为为佳。故故在噪声声干扰较较大时不不一定能能满足降降噪所需需高度,此时只只能采用用最大允允许屏高高设计。。高度设计计原则(2)当当降噪实实际所需需的声屏屏障高度度低于4m时,对同一一处敏感感点设置置的声屏屏障,其其高度可可以不完完全相同同,应尽尽可能按按实际降降噪需要要采取变变高设计计,一方方面节约约投资,另一方方面有利利于景观观。声屏障设设计声屏障厚厚度的确确定：声屏障的的声学厚厚度对屏屏障绕射射的实际际衰减量量有直接接影响；；声屏障障声学厚厚度如果果偏小,屏障墙墙体透射射声量就就会增大大,使屏屏障绕射射的实际际衰减效效果减小小,因此此要求声声屏障墙墙体要有有一定的的声学厚厚度,以以保证屏屏障绕射射的实际际衰减效效果。声屏障厚厚度的确确定又由于两两个途径径(绕射射与透射射)传递递的声波波的声压压级在受受声点处处相差在在10dBA以以上时,两个途途径传递递的声波波的声压压级在受受声点处处的叠加加后的声声压级与与其中一一个较大大的声压压级基本本法一致致,所以以声屏障障声学要要求厚度度的选取取原则为为选用的的隔声材材料的隔隔声量比比屏障边边缘最大大绕射损损失高10dBA以上上即可。。声屏障设设计声屏障长长度的确确定：声屏障长长度的确确定原则则是列车车线声源源通过声声屏障两两侧绕射射至受声声点的声声级值应应比通过过声屏障障顶端的的绕射声声衰减后后到达受受声点的的声级值值低l0dB(A)以以上,即即声源