几种典型构造声屏障特性比较

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.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)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.Padmos和FoortdeRoo根