声屏障插入损失计算
声屏障设计计算
声屏障设计计算噪声控制工程课程设计—第一章概述呼和浩特市外环线噪声污染状况呼和浩特市外环线全长约50KM，环绕整个市区，双向八车道，设计车速为80～100KM/h,拟投入运行。
预测高峰期车流量约为800辆/h，大型车辆居多，道路边线处的噪声高达80～85DB，在本次设计中取83分贝为研究量。
于噪声源位于小区居民住宅区附近，严重影响到居民的正常生活状况。
又因无法对车辆进行降噪处理，所以需要对居民区进行保护。
课程设计的主要内容和要求相关内容小区居民住宅区位于呼和浩特市外环线东北方向48米处，路面为沥青路面，小区住宅区共6层楼，高约18米。
车流量为大约800辆/h，大型车与小型车比例为8：2，车速限制为80～100KM/h。
根据道路交通噪声预测方法和区域环境噪声测量方法，计算该区域的噪声值。
测量点s1 、s2、s3距路面中心线距离米，米,米。
如简图1-1所图 1-1 屏障位置简图表-1：噪声计算值预测点位置预测点高度预测点平均声级环境工程07-4班严敏第 1 页噪声控制工程课程设计—s1 s2 4．5m 10．5m 16．5m 72．164dB 72．100dB 71．982dB s3 设计内容及要求○1结合我国相关标准，设计一声屏障，保障绕城路的通行不影响该小区居民的生活；○2隔声材料的选择应符合交通噪声特性；○3确定声屏障的结构线型；○4完成噪声声屏障设计和计算，除了达到预期的降噪指标外，还应符合景观、结构﹑造价和养护等方面的要；○5编写设计说明书○6绘制声屏障结构图环境工程07-4班严敏第 2 页噪声控制工程课程设计—第二章降噪处理措施的选择控制小区居民住宅楼交通噪声的措施低噪声路面对于中小型汽车，随着行驶速度的提高，轮胎噪声在汽车产生噪声中的比例越来越大，因此修筑低噪声路面对于控制交通噪声具有重要的实际意义。
所谓低噪声路面，也称多空隙沥青路面，又称为透水(或排水)沥青路面。
它是在普通的沥青路面或水泥混凝土路面结构层上铺筑一层具有很高空隙率的沥青混合料，其空隙率通常在15％－25％之间，有的甚至高达30％。
道路声屏障插入损失预测计算及比较研究
道路声屏障插入损失预测计算及比较研究摘要：随着交通事业的迅速发展，交通噪声给交通路线附近的居民带来了一定的干扰。
而设立道路声屏障是一种十分有效的降低交通噪声的措施，目前，国内外有越来越多的人投入到声屏障的研究工作当中。
本文将运用德国Cadna/A环境噪声模拟软件系统和《道路声屏障声学设计规范》（报批稿）中的数学模型来预测计算高速公路声屏障的插入损失，并与实际监测值进行比较分析，揭示预测计算值相对实际测量值误差的原因，并指出在大车流、低本底的道路时，实测插入损失更接近预测计算值，软件和模型适用于实际工程中。
关键词：噪声声屏障插入损失预测计算Research on the Forecast Calculation and Comparison of Insertion Loss of Freeway Noise BarriersAbstract:As the fast development of our country’s transportation, the traffic noise has brought some problems to the residents along the roads. The noise barrier is an effective mean of decreasing the noise. Currently, there are many people around the world researching on the noise barrier. This paper predicts the insertion loss of the freeway noise barriers by using German Cadna/A environmental noise simulating system and the mathematic model of the 《criterion for the vocal design of the road noise barrier》,and compare it with the actually measuring volume. By analyzing the differences, this paper explains why the errors exist. This paper also illustrates that in the condition of high traffic, low background noise, the actually measuring insertion loss is more near to the forecast calculation .The software and model is suitable for the practice.Keyword: noise, noise barriers, insertion loss, forecast calculation1 前言随着城市化进展，城市与城市之间、城市内部建起了快捷的交通路线网，如高速公路、高架道路、轨道交通等。
声屏障插入损失计算方法
声屏障插入损失计算声屏障插入损失计算方法方法4．2．1 绕射声衰减△L d 的计算 4．2．1．1 点声源当线声源的长度远远小于声源至受声点的距离时(声源至受声点的距离大于线声源长度的3倍)，可以看成点声源，对一无限长声屏障，点声源的绕射声衰减为：,52tanh 2lg20dB NN +ππ N ＞0=∆d L ,5dB N = 0 ,2tan 2lg205dB NN ππ+ 0＞N ＞-0.2 （5）0 dB , N ≤—0.2N —菲涅耳数，)(2d B A N −+±=λλ—声波波长，md —声源与受声点间的直线距离，m A —声源至声屏障顶端的距离，m B —受声点至声屏障顶端的距离，m若声源与受声点的连线和声屏障法线之间有一角度β时，则菲涅耳数应为N(β)=Ncos β工程设计中，△L d 可从图2求得图2 声屏障的绕射声衰减曲线4．2．1．2 无限长线声源，无限长声屏障当声源为一无限长不相干线声源时，其绕射声衰减为：1340,)1()1( 4)1(3lg 102≤=+−−cf t t t tg arc t δπ 1340,)1ln(2)1(3lg 1022>=−+−cf t t t t δπ (6) 式中：f— 声波频率，Hzδ= A+B-d 为声程差，m c —声速，m/s4．2．1．3 无限长线声源及有限长声屏障△L d 仍由公式(6)计算。
然后根据图3进行修正。
修正后的△L d 取决于遮蔽角β/θ。
图3(a)中虚线表示：无限长屏障声衰减为8.5dB ，若有限长声屏障对应的遮蔽角百分率为92%，则有限长声屏障的声衰减为6.6dB 。
（a ）修正图 （b ）遮蔽角=∆d L图3 有限长度的声屏障及线声源的修正图4．2．2 透射声修正量△L t 的计算透射声修正量△L t 由下列公式计算：)1010(1010/10/TL L d t d lg L L −∆−++∆=∆ (7)4．2．3 反射声修正量△L r 的计算反射声修正量取决于声屏障、受声点及声源的高度，两个平行声屏障之间的距离，受声点至声屏障及道路的距离以及靠道路内侧声屏障吸声结构的降噪系数NRC ，具体步骤见规范性附录A 。
高速公路声屏障的声学设计
Road & Bridge Technology162高速公路声屏障的声学设计梁少东（长沙中路虎臣工程技术咨询有限公司，湖南 长沙 410219）摘要：以高速公路声屏障增设工程为背景，根据噪声敏感点所处位置的地形条件和分布情况，对声屏障工程进行声学设计，以噪声敏感点为保护区域，沿高速公路路侧设置声屏障，以达到降低交通噪声影响，保障高速公路沿线居民正常生活的需求。
关键词：高速公路；声屏障；声学设计高速公路的交通噪声污染一般是通过在高速公路与噪声敏感点之间设置声屏障的方式进行处治。
由于过去高速公路建设对环保工程的重视程度不够，很少对声屏障的参数进行计算和分析，仅凭经验和主观判断来设置，往往达不到预期处治目标。
本文通过G60沪昆高速公路娄底段声屏障增设工程中关于声学计算的一些理论分析和计算方法，来阐述声屏障声学设计的要点和难点，为高速公路的设计和管理工作者提供一些参考和帮助。
1 工程概况G60沪昆高速公路娄底段K1156-K1194段为双向四车道高速公路，路基宽度26m，设计速度100km/h，于2002年12月26日建成通车。
该路段自通车运营以来，交通量逐年快速增加，且交通构成中大型车辆占比较高，交通噪声污染较严重。
该路段内有多处噪声敏感点，距沪昆高速的用地红线在30m之内，均为乡村民房。
依据有关规范，交通干线两侧边界线50m±5m 范围内的住宅按4a类声环境功能区考虑[1]，噪声限值为昼间70dB、夜间55dB[2]。
选取2处噪声敏感点进行现场调查和测量，检测结果如下。
表1 噪声敏感点现场调查情况表序号 测量位置 距红线（m） 距路肩（m） 距路面高差(m) 声环境功能区 测量时段 噪音实测值(dB) 噪音限值(dB)备注昼 66.2 70 未超标 1 K1173+740 右幅 17 23 -2 4a夜 60.3 55 超标昼 66.8 70 未超标 2 K1173+950 右幅 6 12 -3 4a夜 60.5 55 超标从检测结果来看，虽然两处噪声敏感点的夜间噪声已超过规范允许的上限值，需要进行处治。
噪声第九章-声屏障
3、提高声衰减效果
一般情况下，当声源位置较高，而接收 区域较低时，声屏障对声音的衰减较果最好 ，例如在高架公路或立效桥上设置声屏障， 此时由于利用了高速公路和立交桥本身的高 度来提高屏障的有效高度，可以增大声屏障 的阴影区域。
3、提高声衰减效果
（３）声屏障的形式对声衰减的效果也有很大的 影响。如果在声屏障的顶端向声源方向伸出一个 挑檐，就相当于将整个声屏障向声源方向移动， 可以有效地增加阴影区域的深度和面积。这在声 屏障不能靠声源过近的情况，如道路两侧，是非 常有效的方法，也是十分常用的方法。
修建声屏障除考虑其降噪作用外，还要 注意其经济实用，并与其所处环境相协调做 到视觉满意。目前常用的声屏障大体上可分 为下面几大类：
二、声屏障的种类
A:吸隔声板组装类声屏障 （1）金属类声屏障 （2）非金属类声屏障（透明、非透明）
二、声屏障的种类
B:砌体砌筑类声屏障 （1）预制构件砌筑生态声屏障 （2）普通砌体砌筑生态声屏 （3）砌体类一般声屏障
使用于各种场合的声屏障的比赛。
6. 国内外声屏障的发展对比
（5） 中国
我国1992年在贵州的贵黄高速公路上安装了百 米试验性声屏障，随后各大城市纷纷采用声屏障来 控制道路交通噪声。虽然主要从保护对象的实际出 发进行设计，但从系统工程的观点看，有时声学设 计上甚至要牺牲某些可能达到的指标，以保证道路 声屏障的整体效果。道路声屏障的研究与设计对城 市“峡谷 效应的探讨、城市声环境的改善具有长 远意义，我们可以借鉴国外的成熟经验，逐步完善 道路声屏障技术的研究与开发。
一、声屏障的基本原理
❖反射声
▪ 两侧均建有声屏障，声波在声屏障之间多次反 射，并绕过声屏障到达受声点，减少IL；
▪ 由反射引起的IL损失量称为反射声修正量
高速铁路吸声声屏障插入损失影响因素的分析
高速铁路吸声声屏障插入损失影响因素的分析罗文俊;徐海飞【摘要】In the semi-anechoic chamber, a vertical scale model of the sound absorption noise barrier was estab-lished in this study to explore influence factors including the thickness and density of different sound absorption material and the aperture ratio of different sound barrier panels. Based on German Head company's DATaRec4 DIC24 data acquisition instrument and ArtemiS data analysis software, it tested the noise reduction effects of sound absorption noise barriers respectively for acoustic panels in 25,35,45% panel aperture ratio and 60,80,100 mm thickness and 24,32,48 kg/m3 density, so as to analyze the influence of parameters on the inser-tion loss of acoustic barriers in high-speed railway. The results showed that with the increase of the aperture ra-tio of the noise barriers, the noise reduction effect of the noise barrier becomes more and more obvious under the condition of a certain height of the noise barrier, which supports that increasing the aperture ratio of the noise barrier panel is helpful for improving the noise reduction effect of the noise barrier;meanwhile, with the increase of the thickness of core material and the decrease of core material density, the noise reduction effect of the noise barrier is more significant, which indicates that increasing the thickness of core material and reducing the density of core material may improve the noise reduction effect of noise barriers.%在半消声室中建立直立型吸声声屏障缩尺模型,针对不同吸声材料厚度、密度及不同声屏障面板开孔率.基于德国Head公司DATaRec4DIC24数据采集仪和ArtemiS数据分析软件来测试声屏障的降噪效果.分别对25%,35%,45%面板开孔率和60,80,100 mm厚度及24,32,48 kg/m3密度吸音板工况下的吸声声屏障的降噪效果进行测试和分析,从而探究高速铁路吸声声屏障各参数对插入损失的影响规律.研究结果表明:在声屏障一定高度的情况下,随着声屏障面板开孔率的增加,声屏障的降噪效果越来越显著,以此佐证增加声屏障面板开孔率有利于提高声屏障的降噪效果;同时随着芯材厚度的增加以及芯材密度的减小,声屏障的的降噪效果也越显著,以此说明提高芯材厚度以及降低芯材密度也有利于提高声屏障的降噪效果.【期刊名称】《华东交通大学学报》【年(卷),期】2017(034)003【总页数】6页(P1-6)【关键词】高速铁路;吸声声屏障;插入损失;影响因素【作者】罗文俊;徐海飞【作者单位】华东交通大学铁路环境振动与噪声教育部工程研究中心,江西南昌330013;华东交通大学铁路环境振动与噪声教育部工程研究中心,江西南昌330013【正文语种】中文【中图分类】TU112.59+4随着我国高速铁路的快速发展的同时，给沿线居民的噪声污染也日趋严重，高速铁路的噪声污染已经成为一个亟需解决的难题。
高速公路声屏障插入损失计算
60
7. 0 9. 5 11. 5 13. 0 15. 0
70
6. 5 9. 0 11. 0 12. 0 14. 0
30
6. 0 7. 5 8. 6 11. 0 14. 0
4. 5 (二层楼)
40
5. 5 7. 0 8. 1 10. 8 13. 8
60
5. 4 6. 0 8. 0 10. 0 13. 5
到的交通噪声值为:
(L ) A eq 交 = 10lg [ 100. 1 (L A eq)L
+ 10 + 10 ] 0. 1 (L A eq)M
0. 1 (L A eq) s
(2)
2. 1 公路沿线居民区噪声环境现状 根据罗城 —— 夏家营段高速公路的设计方
预测点昼夜环境噪声预测值计算: L A eq = 10lg [ 100. 1 (L A eq) 交 + 10 ] 0. 1 (L A eq) 背 (3)
高度 h2 = 3 米, 敏感点高度 H 取 1. 2 米、4. 5 米, 声源距声屏障的距离 r
r = DN D F 式中: D N ——声屏障至近车道的距离,m ;
D F ——声屏障至远车道的距离,m。 声屏障长度一般不能小于 20h , 可以按无 限长声屏障进行计算, h 为屏障高度。 由公式 ( 4) 计算出菲涅耳数 N 后, 再根据声屏障对线 声源衰减曲线查得声屏障的衰减量 ∃L。计算结 果见表 3。
( 试行) J TJ 005—1996, 对公路沿线敏感点环境 噪声进行预测。 预测模式如下:
(L A eq) i= L w , i+
10 lg
Ni V iT
- ∃L 距离+ ∃L 纵坡+ ∃L 路面- 13
声屏障插入损失计算方法
声屏障插入损失计算声屏障插入损失计算方法方法4．2．1 绕射声衰减△L d 的计算 4．2．1．1 点声源当线声源的长度远远小于声源至受声点的距离时(声源至受声点的距离大于线声源长度的3倍)，可以看成点声源，对一无限长声屏障，点声源的绕射声衰减为：,52tanh 2lg20dB NN +ππ N ＞0=∆d L ,5dB N = 0 ,2tan 2lg205dB NN ππ+ 0＞N ＞-0.2 （5）0 dB , N ≤—0.2N —菲涅耳数，)(2d B A N −+±=λλ—声波波长，md —声源与受声点间的直线距离，m A —声源至声屏障顶端的距离，m B —受声点至声屏障顶端的距离，m若声源与受声点的连线和声屏障法线之间有一角度β时，则菲涅耳数应为N(β)=Ncos β工程设计中，△L d 可从图2求得图2 声屏障的绕射声衰减曲线4．2．1．2 无限长线声源，无限长声屏障当声源为一无限长不相干线声源时，其绕射声衰减为：1340,)1()1( 4)1(3lg 102≤=+−−cf t t t tg arc t δπ 1340,)1ln(2)1(3lg 1022>=−+−cf t t t t δπ (6) 式中：f— 声波频率，Hzδ= A+B-d 为声程差，m c —声速，m/s4．2．1．3 无限长线声源及有限长声屏障△L d 仍由公式(6)计算。
然后根据图3进行修正。
修正后的△L d 取决于遮蔽角β/θ。
图3(a)中虚线表示：无限长屏障声衰减为8.5dB ，若有限长声屏障对应的遮蔽角百分率为92%，则有限长声屏障的声衰减为6.6dB 。
（a ）修正图 （b ）遮蔽角=∆d L图3 有限长度的声屏障及线声源的修正图4．2．2 透射声修正量△L t 的计算透射声修正量△L t 由下列公式计算：)1010(1010/10/TL L d t d lg L L −∆−++∆=∆ (7)4．2．3 反射声修正量△L r 的计算反射声修正量取决于声屏障、受声点及声源的高度，两个平行声屏障之间的距离，受声点至声屏障及道路的距离以及靠道路内侧声屏障吸声结构的降噪系数NRC ，具体步骤见规范性附录A 。
(完整版)HJT+90-2004+声屏障声学设计和测量规范[1]
![(完整版)HJT+90-2004+声屏障声学设计和测量规范[1]](https://img.taocdn.com/s3/m/f4613a55ce2f0066f53322f5.png)
声屏障声学设计和测量规范Norm on Acoustical Design and Measurement of Noise Barriers目次前言1．主题内容与适用范围 (1)2．规范性引用文件 (1)3．名词术语 (1)4．声屏障的声学设计 (3)5．声屏障声学性能的测量方法 (13)6．声屏障工程的环保验收 (20)附录A(规范性附录)反射声修正量△Lr的计算 (22)附录B(规范性附录)等效频率fe的计算 (26)附录C(资料性附录)参考文献 (27)前言为了贯彻执行《中华人民共和国环境噪声污染防治法》第36条“建设经过已有的噪声敏感建筑物集中区域的高速公路和城市高架、轻轨道路，有可能造成环境污染的，应当设置声屏障或者采取其他有效的控制环境噪声污染的措施”，制订本规范。
本规范规定了声屏障的声学设计和声学性能的测量方法。
本规范的附录A、B是规范性附录。
附录C是资料性附录。
本规范由国家环境保护总局科技标准司提出并归口。
本规范起草单位：中国科学院声学研究所、同济大学声学研究所、北京市劳动保护科学研究所、福建省环境监测中心。
参加单位：青岛海洋大学物理系、北京市环境监测中心、上海市环境科学研究院、天津市环境监测中心、上海申华声学装备有限公司、上海市环保科技咨询服务中心、宜兴南方吸音器材厂、北京市政工程机械厂。
本规范由国家环境保护总局负责解释。
本规范2004年10月1日起实施。
1 主题内容与适用范围1．1 本规范规定了声屏障的声学设计和声学性能的测量方法。
1．2本规范主要适用于城市道路与轨道交通等工程，公路、铁路等其他户外场所的声屏障也可参照本规范。
2 规范性引用文件下列标准和规范中的条款通过在本规范中引用而构成本规范的条款，与本规范同效。
GBJ005--96 公路建设项目环境影响评价规范GBJ47--83 混响室法--吸声系数的测量方法GBJ75--84 建筑隔声测量规范GB3096--93 城市区域环境噪声标准GB3785--83 声级计GB／T3947--1996 声学名词术语GB／T14623--93 城市区域环境噪声测量方法GB／T15173--94 声校准器GB／T17181--1999 积分平均声级计HJ／T2.4-- 95 环境影响评价技术导则--声环境当上述标准和规范被修订时，应使用其最新版本。
HJ／T90—2004声屏障声学《设计与测量规范》
UDCHJ 中华人民共和国环境保护行业标准HJ／T90—2004声屏障声学设计和测量规范Norm on Acoustical Design and Measurement of Noise Barriers2004—07—12发布2004—10—01实施国家环境保护总局发布目次前言1．主题内容与适用范围 (1)2．规范性引用文件 (1)3．名词术语 (1)4．声屏障的声学设计 (3)5．声屏障声学性能的测量方法 (13)6．声屏障工程的环保验收 (20)附录A(规范性附录)反射声修正量△L r的计算 (22)附录B(规范性附录)等效频率f e的计算 (26)附录C(资料性附录)参考文献 (27)前言为了贯彻执行《中华人民共和国环境噪声污染防治法》第36条“建设经过已有的噪声敏感建筑物集中区域的高速公路和城市高架、轻轨道路，有可能造成环境污染的，应当设置声屏障或者采取其他有效的控制环境噪声污染的措施”，制订本规范。
本规范规定了声屏障的声学设计和声学性能的测量方法。
本规范的附录A、B是规范性附录。
附录C是资料性附录。
本规范由国家环境保护总局科技标准司提出并归口。
本规范起草单位：中国科学院声学研究所、同济大学声学研究所、北京市劳动保护科学研究所、福建省环境监测中心。
参加单位：青岛海洋大学物理系、北京市环境监测中心、上海市环境科学研究院、天津市环境监测中心、上海申华声学装备有限公司、上海市环保科技咨询服务中心、宜兴南方吸音器材厂、北京市政工程机械厂。
本规范由国家环境保护总局负责解释。
本规范2004年10月1日起实施。
1 主题内容与适用范围1．1 本规范规定了声屏障的声学设计和声学性能的测量方法。
1．2 本规范主要适用于城市道路与轨道交通等工程，公路、铁路等其他户外场所的声屏障也可参照本规范。
2 规范性引用文件下列标准和规范中的条款通过在本规范中引用而构成本规范的条款，与本规范同效。
GBJ005—96 公路建设项目环境影响评价规范 GBJ47—83 混响室法—吸声系数的测量方法 GBJ75—84 建筑隔声测量规范 GB3096—93 城市区域环境噪声标准 GB3785—83 声级计 GB ／T3947—1996 声学名词术语GB ／T14623—93 城市区域环境噪声测量方法 GB ／T15173—94 声校准器 GB ／T17181—1999 积分平均声级计HJ ／T2.4—95 环境影响评价技术导则—声环境 当上述标准和规范被修订时，应使用其最新版本。
道路声屏障插入损失预测计算及比较研究
道路声屏障插入损失预测计算及比较研究傅杰斌（环境科学2000级）摘要：随着交通事业的迅速发展，交通噪声给交通路线附近的居民带来了一定的干扰。
而设立道路声屏障是一种十分有效的降低交通噪声的措施，目前，国内外有越来越多的人投入到声屏障的研究工作当中。
本文将运用德国Cadna/A环境噪声模拟软件系统和《道路声屏障声学设计规范》（报批稿）中的数学模型来预测计算高速公路声屏障的插入损失，并与实际监测值进行比较分析，揭示预测计算值相对实际测量值误差的原因，并指出在大车流、低本底的道路时，实测插入损失更接近预测计算值，软件和模型适用于实际工程中。
关键词：噪声声屏障插入损失预测计算Research on the Forecast Calculation and Comparison of Insertion Loss of Freeway Noise BarriersAbstract:As the fast development of our country’s transportation, the traffic noise has brought some problems to the residents along the roads. The noise barrier is an effective mean of decreasing the noise. Currently, there are many people around the world researching on the noise barrier. This paper predicts the insertion loss of the freeway noise barriers by using German Cadna/A environmental noise simulating system and the mathematic model of the 《criterion for the vocal design of the road noise barrier》,and compare it with the actually measuring volume. By analyzing the differences, this paper explains why the errors exist. This paper also illustrates that in the condition of high traffic, low background noise, the actually measuring insertion loss is more near to the forecast calculation .The software and model is suitable for the practice.Keyword: noise, noise barriers, insertion loss, forecast calculation1 前言随着城市化进展，城市与城市之间、城市内部建起了快捷的交通路线网，如高速公路、高架道路、轨道交通等。
江苏省高速公路声屏障插入损失调研分析
声屏 障设 计 中 ， 般要 求 透 射 声 能与 绕 射 声衰 一 减 差值 大 于 １ Ｂ； 次监测 选定 的声 屏 障 皆为 公路 ０ｄ 本
单 侧 声屏 障 ， 肩 与受声 点 间无其 它 障碍物 存在 ， 路 故 插 入 损 失计 算 不 考虑 透 射 声 、 射 声修 正 和 障碍 物 反 衰 减 。计算 结果 如表 ２ 示 。 所
图 １监 测布 点示 意 图
Ｆ ｇ １ Ｌａ ｏ ｔ ｆ ｎ ｔ ｒｎ ｏ ｎ ｉ ． ｙ ｕ ｍｏ ｉ ｉ ｇ ｐ ｉ ｔ ｏ ｏ
采用 Ａ计 权等 效 声级 的插 入损 失 来评 价 声屏 障 的降 噪效 果 ， 过 测 定 声屏 障安 装 前 后 同一 参 考 点 通 和 受 声 点声 压 级 ， 到 声 屏 障实 际 降 噪量 。本 次 调 得 研 的 声屏 障 均 已建 成 投 入 使用 ， 选 取等 效 参 考 点 故 和受 声 点 的Ａ计权 等 效声 级替 代 声屏 障安 装前 的监 测数据 。声屏 障插 入损 失计 算公 式为
Ｓ ｒ ｅ ｎ ａ ｙ ｉ ｎ Ｎｏ ｓ ｒｉｒ ｎ ｅ ｔ ｎ Ｌｏ ｓｏ Ｊａ ｇ ｕ ｕ ｖ ｙ ａ ｄＡｎ ｌ ｓｓｏ ｉｅＢａ ｒｅ ｓ ｒ ｏ ｓ ｆ Ｉ ｉ ｉｎ ｓ Ｐ ｏ ｉ ｃ ｇ ｗａ ｒ ｖ ｎ ｅＨｉ ｈ ｙ
Ｙ Ｎ Ｇ Ｗｅ —ｉｇ ， Ｙ１ ｅ ｇ－ ｉ， ＣＨＥＮ Ｙ ａ ， ｑ ｕｎ ｎ
１１ 调 查范 围 ．
的 噪声 影 响 。江 苏 省 作 为东 部 沿海 发 达 省份 ， 随着 近 年 来 运 输 总量 、 镇 化 率 的提 高 和 私人 车 辆 急剧 城
高速公路声屏障的设计说明书
摘要高速公路是现代化交通的重要组成部分 ,是衡量国民经济发展水平的重要标志。
高速公路的飞速发展促进了当地经济的发展 ,但也逐渐暴露了对自然环境的破坏问题。
公路运营期间所产生的交通噪声,必然会给周边地区居民的生活、工作、学习和休息带来严重干扰 ,尤其是对敏感点的影响更为严重。
因此,研究公路交通噪声污染的治理技术已势在必行[1]。
根据《公路环境保护设计规范》（JTJ/T006—98）《城市区域环境噪声标准》（GB3096-93）,设计高速公路声屏障。
通过对声屏障的位置，长度，插入损失值的计算确定高度，以及材料和构型的必选，最终选取了直立型声屏障。
达到了保护告诉公路就近范围两侧居民区日常生活不受影响，使噪声污染得到大大的改善，达到预期效果。
本文就有关高速公路声屏障的设计做了详细说明介绍。
关键词：高速公路；声屏障；公路交通噪声；降噪指标；插入损失AbstractHighway is an important part of modern transportation, serves as an important symbol of national economic development. The rapid development of highway will promote the development of local economy, but also gradually exposed the damage to the natural environment. Highway traffic noise generated by during operation, will inevitably to the surrounding area residents' life, work, study, rest and serious interference, especially the sensitive effect is more serious. Therefore, research of highway traffic noise pollution control technology has been imperative.According to the design specification of highway environmental protection (JTJ/T006-98), "urban regional environmental noise standards" (GB3096-93), the design of highway noise barrier. Based on the location of the noise barrier, length, calculate and determine the height of the insertion loss value, and the choice of materials and configuration, vertical noise barrier is finally chosen. Up to the scope of protection of highway nearby communities on both sides of the daily life is not affected, greatly improve the noise pollution, and achieve the desired effect.This article is about the design of highway noise barrier made detailed introduction.Key words: highway; Sound barrier; Highway traffic noise. The noise reduction index; Insertion loss目录第一章绪论 ............................................ 错误!未定义书签。
声屏障设计与测量规范HJ／T90—2004
国家环境保护总局文件环发〔2004〕102号关于发布环境保护行业标准《声屏障声学设计和测量规范》的公告为贯彻《中华人民共和国环境噪声污染防治法》，防治道路噪声污染，保护和改善生活环境，加强环境管理，现批准《声屏障声学设计和测量规范》为环境保护行业标准。
标准名称、编号如下：声屏障声学设计和测量规范HJ/T90—2004该标准为推荐性标准，由中国环境科学出版社出版，自2004年10月1日起实施。
特此公告。
二○○四年七月十二日附件：声屏障声学设计和测量规范UDCHJ中华人民共和国环境保护行业标准HJ／T90—2004声屏障声学设计和测量规范Norm on Acoustical Design and Measurement of Noise Barriers2004—07—12发布2004—10—01实施国家环境保护总局发布目次前言1．主题内容与适用范围 (1)2．规范性引用文件 (1)3．名词术语 (1)4．声屏障的声学设计 (3)5．声屏障声学性能的测量方法 (13)6．声屏障工程的环保验收 (20)附录A(规范性附录)反射声修正量△Lr的计算 (22)附录B(规范性附录)等效频率fe的计算 (26)附录C(资料性附录)参考文献 (27)前言为了贯彻执行《中华人民共和国环境噪声污染防治法》第36条“建设经过已有的噪声敏感建筑物集中区域的高速公路和城市高架、轻轨道路，有可能造成环境污染的，应当设置声屏障或者采取其他有效的控制环境噪声污染的措施”，制订本规范。
本规范规定了声屏障的声学设计和声学性能的测量方法。
本规范的附录A、B是规范性附录。
附录C是资料性附录。
本规范由国家环境保护总局科技标准司提出并归口。
本规范起草单位：中国科学院声学研究所、同济大学声学研究所、北京市劳动保护科学研究所、福建省环境监测中心。
参加单位：青岛海洋大学物理系、北京市环境监测中心、上海市环境科学研究院、天津市环境监测中心、上海申华声学装备有限公司、上海市环保科技咨询服务中心、宜兴南方吸音器材厂、北京市政工程机械厂。
污染物核算：遮挡物衰减电子教材
SP《污染物核算》电子教材知识点：遮挡物对噪声衰减的影响位于声源与影响目标之间的实体障碍物，如围墙、建筑物、土坡、地堑等， 都能起到声屏作用。
声屏障的存在使得声波不能直达影响目标，从而导致噪声的衰减。
在噪声的衰减预测里可以将各类型的屏障简化为具有一定高度的薄屏障。
如图 1-2 所示，S 、O 、P 3 点在同一平面且垂直于地面。
O图 1 声屏障示意图 图 2 声屏障不同的声传播途径定义δ = SO + OP - SP 为声程差，N = 2δ / λ 为菲涅尔系数，其中λ 为声波波长。
声屏障插入损失的计算方法很多，大多数是半理论半经验，有一定的局限性。
在实际预测或工作中通常会做一定的简化处理。
（1） 薄屏障在点声源声场中引起的声衰减计算薄屏障声场衰减示意，如图 4-3 和图 4-4 所示，推荐的计算方法见式（1 ）。
A = -10 l g ⎡ 1 + 1+ 1 ⎤（1）bar ⎢ 3 + 20N 3 + 20N 3 + 20N ⎥⎣ 1 2 3 ⎦当屏障很长（做无限长处理）时，则：A = -10 l g ⎡ 1 ⎤（2）bar ⎢ 3 + 20N ⎥⎣ 1 ⎦式中， δ1、δ2、δ3 ——3 个传播途径的声程差；N 1、N 2、N 3 ——3 个传播途径声程差对应的菲涅尔系数。
（2） 薄屏障在无限长线声源声场中引起的声衰减计算OSA =⎦⎧ ⎡ ⎤ ⎪ ⎪ t = 40 f δ ＞1⎪10 lg3c⎪bar ⎨ ⎪ ⎦ （3） （3）⎪ 2⎤ t = 40 f δ ＜1⎪10 l g 3c ⎪⎪⎩式中， f ——声波频率，Hz ；δ ——声程差，m ；c ——声速，m/s 。
HJT声屏障声学设计和测量规范
精心整理声屏障声学设计和测量规范NormonAcousticalDesignandMeasurementofNoiseBarriers目次前言123456附录附录附录为了贯彻执行《中华人民共和国环境噪声污染防治法》第36条“建设经过已有的噪声敏感建筑物集中区域的高速公路和城市高架、轻轨道路，有可能造成环境污染的，应当设置声屏障或者采取其他有效的控制环境噪声污染的措施”，制订本规范。
本规范规定了声屏障的声学设计和声学性能的测量方法。
本规范的附录A、B是规范性附录。
附录C是资料性附录。
本规范由国家环境保护总局科技标准司提出并归口。
本规范起草单位：中国科学院声学研究所、同济大学声学研究所、北京市劳动保护科学研究所、福建省环境监测中心。
参加单位：青岛海洋大学物理系、北京市环境监测中心、上海市环境科学研究院、天津市环境北1．1．GBJ005--96公路建设项目环境影响评价规范GBJ47--83混响室法--吸声系数的测量方法GBJ75--84建筑隔声测量规范GB3096--93城市区域环境噪声标准GB3785--83声级计GB／T3947--1996声学名词术语GB／T14623--93城市区域环境噪声测量方法GB／T15173--94声校准器GB／T17181--1999积分平均声级计HJ／dB(1)3．2 A计权声［压］级(LpA,LA)A-weightedsound[pressure]level用A计权网络测得的声压级。
3．3等效［连续A计权］声［压］级(LAeq,T，Leq)equivalent［A-weightedcontinuous］sound ［pressure］level在规定时间内，某一连续稳态声的A［计权］声压，具有与随时间变化的噪声相同的均方A［计权］声压，则这一连续稳态声的声级就是此时变噪声的等效声级，单位为分贝(dB)。
等效声级的公式是dB(2)式中：LAeq,T--等效声级，dBT--指定的测量时间,当A3．1／3一种专门设计的立于噪声源和受声点之间的声学障板，它通常是针对某一特定声源和特定保护位置(或区域)设计的。
6.隔声技术
7.隔声课程教学基本要求：了解隔声原理，理解隔声量的定义及其表达式，掌握单层匀质隔声墙的隔声原理，吻合效应，弯曲波，隔声频率特性曲线，隔声的质量定律，具备运用隔声量的经验计算公式计算隔声构件的隔声量的能力，具备设计隔声构件的能力。
课程内容：隔声原理，隔声量的定义及其表达式，平均隔声量，插入损失，单层匀质隔声墙的隔声原理，吻合效应，弯曲波，隔声频率特性曲线，隔声的质量定律，低频隔声性能及共振频率，中高频隔声性能，双层隔声墙的频率特性，工程应用中隔声量的经验计算公式，隔声间、隔声罩、声屏障的设计原理及降噪量的计算。
隔声设计及其应用。
一、隔声原理应用隔声构件将噪声源和接收者分开，使噪声的在传播途径中受到阻挡，在噪声的传播途径中降低噪声污染，从而使待控制区域所受的噪声干扰减弱。
隔声的具体形式有：隔声墙，隔声罩，隔声间和声屏障等。
采用适当的隔声措施，一般可降低噪声20~50dB 。
二、评价隔声构件性能的指标 1.固有隔声量（传声损失）其定义式为：R=10lg 1it 或R=10lgt iI I =20lgt iP P透射系数：ti ii t i =2.平均隔声量，由于隔声构件对不同频率的声波隔声量不同，通常用从125~4000Hz 的6倍频程或100~3150Hz 的16个1/3倍的隔声量做算术平均，叫做平均隔声量。
三、单层均质密实墙的隔声——隔板（墙），单层墙，双层墙及多层墙。
1.吻合效应①弯曲波：声音在固体介质中传播时，固体质元既有纵向的弹性压缩，也有横向的弹性切变，两者结合作用，会在介质中产生一种弯曲波。
②吻合效应：如图8-3当声波入射到（构件）墙体表面时，将激起墙体的弯曲震动。
设入射声波的波长为λ，入射角为θ，墙面自由弯曲波的波长为λb 。
若λb 正好等于入射波波长在墙体上的投影，即λb=λ/sin θ或sin θ=λ/λb ，此时墙面产生共振，导致透射声波强度与入射声波强度相同，隔声量大大降低，这一现象叫吻合效应。
高速铁路声屏障插入损失影响因素及规律
高速铁路声屏障插入损失影响因素及规律周信;肖新标;何宾;韩珈琪;温泽峰;金学松【摘要】为研究声屏障降噪的主要影响因素及规律,基于边界元理论,结合高速列车实测声源识别结果,建立了高速铁路声屏障降噪效果预测模型,研究了包括高速列车不同位置声源、声屏障高度、声屏障截面形状和吸声边界条件对插入损失的影响,并在此基础上提出了对现役声屏障结构的改进方案.研究结果表明,列车声源高度对声屏障插入损失有重要影响,现有2.15m高声屏障只对车体下方噪声有降噪效果;随着声屏障高度增加,插入损失逐渐增大,声屏障高于6.15 m时,插入损失达到25dB(A)以上;对于不同截面形式的声屏障,降噪效果从优到劣依次为Y型、倾斜型、T 型、外折型、直立型和内折型,其中Y型比直立型插入损失高0.7～1.5dB(A);对于任一类型声屏障,吸声引起的具体降噪效果与声屏障形式有关,有吸声边界条件的降噪效果要优于“刚性光滑”边界条件,前者与后者相比,其插入损失可提高0.3 ～6.4 dB(A).【期刊名称】《西南交通大学学报》【年(卷),期】2014(049)006【总页数】8页(P1024-1031)【关键词】高速铁路;噪声源;声屏障;插入损失;边界元方法【作者】周信;肖新标;何宾;韩珈琪;温泽峰;金学松【作者单位】西南交通大学牵引动力国家重点实验室,四川成都610031;西南交通大学牵引动力国家重点实验室,四川成都610031;西南交通大学牵引动力国家重点实验室,四川成都610031;西南交通大学牵引动力国家重点实验室,四川成都610031;西南交通大学牵引动力国家重点实验室,四川成都610031;西南交通大学牵引动力国家重点实验室,四川成都610031【正文语种】中文【中图分类】U448.27声屏障技术作为降低车外噪声对环境影响的有效措施，在高速铁路中已得到广泛应用. 我国高速铁路声屏障以直立型为主，分为插板式和整体式两种［1］，且多为插板式. 插板式声屏障是由金属单元板和H 型钢立柱组合而成，常见的高度有2.15、2.65 和3.15 m.单元板内部填有多孔吸声材料，用于吸收列车辐射噪声，减小噪声在车身表面与声屏障之间的多重反射，以提高声屏障的降噪效果. 尽管采用了现阶段能用的几乎全部降噪措施，昼夜等效声级仍不能满足2 类区标准限值要求［2］，解决办法之一是采用结构更加复杂而有效的声屏障.为了提高高速铁路声屏障的降噪效果，Ishizuka 等调查了不同高度和头型声屏障对入射声波的衰减作用［3］. Morgan 等研究了多种截面形状的声屏障对高速铁路轮轨噪声的降噪效果［4］.Belingard 等对TGV 线路两侧声屏障进行测试［5］，测试结果表明，对直立型声屏障采用吸声或头型结构可改进降噪效果.部分学者对我国现有高速铁路声屏障降噪效果做了相关测试研究［6-7］，分析了相关影响因素，包括车外噪声特性、声源构成、声屏障降噪频谱特性和轨道结构类型等，提出了用于分析计算的高速铁路声屏障插入损失等效声源，并给出用于工程评估的插入损失计算经验公式. 对于复杂声屏障结构，传统的解析解和经验公式已不再适用，而边界元法是相对有效的计算方法.采用边界元方法的高速铁路声屏障仿真预测模型［6］，利用高速列车声源识别结果，可对多种复杂声屏障结构的降噪效果进行准确预测.本文主要研究列车不同位置声源、声屏障高度、吸声条件和截面形状对插入损失的影响，为进一步提高声屏障插入损失提供依据.1 高速铁路声屏障插入损失计算模型1.1 边界元模型实际情况中，车辆和声屏障都是有限长的，对于车辆和声屏障的中部来说，由于车辆和声屏障的高度相对于车辆和声屏障的长度较短，可以认为声屏障和车辆是无限长的.本文主要调查受声点在列车和声屏障中间位置的插入损失，这也是评价声屏障降噪性能主要关注的区域.假设声屏障和列车声源均为无限长，并且截面形状和声学特性在长度方向不发生变化，那么计算模型可定义为一个2 维(x-y 平面)边界元模型，如图1 所示.图1 高速铁路声屏障计算模型Fig.1 Calculation model for the noise barrier of high-speed railway在任意点(x，y)处的声压满足方程:式中:(xs，ys)为声源位置;(x，y)为受声点位置;Qs 为声源强度;k 为波数.采用边界元法求解无限空间的声场问题时，需要满足以下两个边界条件:(1)在无限远处满足Sommerfield 边界条件(2)在模型边界上满足式中:ρ0 为流体密度;v(x，y)为法向振动速度;Z(x，y)为吸声材料特性阻抗.上述声波方程和边界条件可通过边界元方法求解，得到受声点处的声压［7］. 声屏障的降噪效果以插入损失SIL表示，可用式(4)计算得到:式中:p0(r，r0)为无声屏障时受声点处声压;p(r，r0)有声屏障时受声点处声压.高速铁路声屏障仿真预测模型中包括声源特性、线路边界、吸声边界等参数.选取我国典型高速铁路高架桥结构，桥面宽12 m，钢轨表面距离地面10.8 m，模型中考虑了线路对声辐射有影响的结构，包括防撞墙、声屏障安装基座，其中钢轨顶面比声屏障的安装基座高0.1 m. 由于是高架结构，且计算的受声点与声源的距离相对较近，因此不考虑地面反射.声屏障吸声系数根据现有金属声屏障单元板实测结果选取.1.2 高速列车等效声源高速列车噪声源主要由轮轨滚动噪声、受电弓气动噪声、车体结构气动噪声组成［10］，这些噪声源对车外噪声形成显著贡献.轮轨滚动噪声和牵引噪声分布于列车下部位置. 气动噪声源分布于受电弓、顶部基座、车间连接处、车头、转向架等位置.已有测试结果表明，随着速度增加，气动噪声源增加速率快于轮轨滚动噪声，当列车达到300 km/h 时，气动噪声变得不可忽略［11］. 常见的2 m 高声屏障只对车体下方的轮轨区域噪声起遮蔽效果，而对于车体上方的气动噪声，设置5 ～6 m 高的声屏障才会起显著作用.在调查高度较低声屏障的降噪效果时，因为对上方气动噪声没有遮蔽效果，可只考虑轮轨滚动噪声［6］.但不考虑车体上方的气动噪声，可能会过高估计声屏障的插入损失，不利于评估复杂声屏障结构的实际改进效果，因此本文在调查声屏障降噪效果时考虑了列车各位置的声源.图2 给出了CRH380BL 高速列车在340 km/h运行速度下声强分布实测云图.图2 CRH380BL 高速列车全频带声强云图(340 km/h)Fig.2 Sound intensitymap of high-speed train CRH380BL at 340 km/h列车声源主要分布在轮轨区域、受电弓区域，另外，车间连接位置也是噪声显著区域，因此，列车在高度方向存在连续分布的较大声源.对列车表面声源识别结果进行简化和等效处理，得到预测模型中的声源［8］.在高度方向，考虑列车表面声源位置分布特性，从钢轨顶面至弓网顶部间每隔0.20 m设置一个线声源，共计29个，声源在轨面上方0 ～1.00 m 内是轮轨区域噪声，在轨面上方1. 20 ～3.80 m 内是车体区域噪声，在轨面上方4. 00 ～5.60 m 内是弓网区域噪声. 各线声源辐射声功率可表示为式中:Ii(t)为瞬态声强;i 表示声源编号;w0 为参考声功率;t0 为参考时间，通常取1 s;t 为列车通过时间;v 为列车速度.为了降低计算引起与实际不符的声波干涉，采用窄带计算方法，在2 000 Hz 以下频率，以20 Hz为计算步长，2 010 ～6 360 Hz 频率，以30 Hz 为计算步长，再通过非相干叠加法将窄带结果叠加至全频带.计算中取空气密度ρ=1.21 kg/m3，空气中声速c=344 m/s.2 插入损失影响因素及规律分析影响声屏障插入损失的因素众多，本文主要在高速列车声源位置、声屏障本身结构方面对插入损失的影响进行分析.2.1 声屏障对不同位置声源的插入损失规律声屏障对高速列车表面不同位置声源的遮蔽效果不同，对29 个等效线声源，计算单个声源作用下2.15 m 高直立吸声声屏障的插入损失.图3 给出了声屏障在3 个典型高度声源条件下(分别为轨面上方0.40、2.00 和5.00 m)的全频带插入损失云图，声源在高度上分别位于轮轨区域中央、车体中心和受电弓顶部. 图中横坐标表示距离，0 m位置为近轨侧轨道中心线，纵坐标表示高度，钢轨顶面在0.8 m 高位置.图3 单个等效声源作用下声屏障插入损失云图Fig.3 SIL map of noise barrier under single equivalent noise source从图3 中可以看出，对于不同区域的声源，声屏障的插入损失有较大差别，声源位置越低，声屏障的降噪效果越好. 图3(a)为轮轨区域声源激励下声屏障插入损失云图，声屏障后方大部分受声点处于声影区，插入损失值达到10.0 dB(A)以上，靠近声屏障区域插入损失达到25.0 dB(A)，因此，声屏障对轮轨噪声源有较好的降噪效果. 图3(a)中车体的右上侧受声点插入损失值很小，甚至为负，这是因为该区域处在声源的直达声区域，同时声波在声屏障和车体间形成多重反射，造成该区域声压级增大，声屏障插入损失为负.靠近轨道的右下侧，存在插入损失较小的三角区，这是因为未安装声屏障时，高架桥上的防撞墙等构造物对该区域已有一定降噪效果.图3(b)为车体中心位置声源激励下声屏障插入损失云图，从图中可以看出，随着声源高度增加，声影区急剧减少，插入损失降低，最大插入损失出现在声屏障背面与水平面成45°的路径上.由于车体中心声源在轨面上方2.00 m，而轨面比声屏障安装基座高0. 10 m，所以在高度上与2.15 m 高声屏障接近，因此云图中声影区边界与地面几乎平行，声影区边界以上为声亮区，插入损失小于5.0 dB(A)，声影区边界以下为声影区，插入损失在5.0 ～16.0 dB(A). 图3(c)为弓网位置声源激励下声屏障插入损失云图，从图中可以看出，2.15 m 高声屏障后方大部分为声亮区，仅对高架桥下方距离轨道中心线10.00 m 内的受声点有10.0 dB(A)以内的插入损失，2.15 m 高声屏障对列车上方的声源，尤其是弓网声源几乎没有效果.图4 给出了2.15 m 高声屏障在不同高度的单个等效声源作用下，距离轨道中心线30.00 m 处的断面上4 个受声点的插入损失，4 个受声点分别为地面上方1.50 m、轨面平面内、轨面上方1.50 m、轨面上方3.50 m 高.从图4 中可以看出，当声源高度在轨面上方3.00 m 之内，30.00 m 远处的不同受声点的插入损失有明显差异，随着声源高度进一步增加，各受声点处的插入损失趋势基本一致. 整个变化过程为先增大，后降低，最后趋近于0，当声源位于轨面上方0.40 ～0.80 m 高度时，声屏障的插入损失达到最大.对于地面上方1.50 m 受声点，当声源高于轨面上方3.40 m，插入损失可忽略不计，对于轨面及上方场点，当声源高于轨面上方2.40 m，声屏障降噪效果可忽略不计. 从以上分析可以看出，列车的声源位置对声屏障的插入损失影响显著，2.15 m 声屏障对列车车体上部声源的降噪效果有限.图4 单个声源激励下受声点处插入损失Fig.4 SIL at different field points under single equivalent noise source2.2 声屏障高度对插入损失的影响2.15 m 高的声屏障只对车体下方声源有显著的遮蔽效果，如果要遮蔽车体上方及受电弓位置噪声，需要增加声屏障高度. 本节调查了直立刚性光滑面和吸声声屏障以1.00 m 的高度递增，从2.15 m增至7.15 m 高插入损失的变化. 为了综合评估声屏障对后方受声点的降噪效果，根据国内外测试经验，考虑声屏障对近场和远场、轨面上方和轨面下方受声点的影响，选取12 个典型受声点的插入损失的算术平均值作为插入损失评价值.受声点位置如图5 所示.图5 声屏障插入损失评价点(单位:m)Fig.5 Points selected for the assessmentof SIL of noise barrier (unit:m)图6 给出了插入损失计算结果.从图6 中可以看出，随着声屏障高度增加，声屏障插入损失增大，吸声平面的声屏障和刚性光滑平面的声屏障整体趋势相同.在分析两种声屏障相同高度范围内，吸声屏障的降噪效果比刚性屏障高，其插入损失提高0.7 ～6.4 dB(A)，且高度越高，吸声效果差异越明显.对于两种边界条件的声屏障，高度从2.15 m 增加至5.15 m，每增加1.00 m，声屏障的插入损失增大2. 8 ～5.2 dB(A).高度从 5. 15 m 增加至6.15 m，插入损失增加11.2 ～14.2 dB(A)以上.从6.15 m 增加至7. 15 m，插入损失增量回落至2.4 ～5.1 dB(A).这与声屏障和声源的位置相符，模型中施加在车体上方的气动噪声最高距离轨面5.60 m，当声屏障高度在5.15 m 以下时，受声点处既有直达声贡献，也有绕射声贡献，且受直达声主导，因此，高度增加时插入损失增量较低.声屏障高度从5.15 m 增至6.15 m 时，声屏障能够遮蔽所有直达声源，受声点只受到绕射声的影响，插入损失快速增大.6.15 m 以上，声屏障插入损失增加趋于平缓，此时声屏障增高只降低绕射声能量，但插入损失达到25.0 dB(A)以上.图6 高度对声屏障插入损失的影响Fig.6 Effects of noise barrier height on SIL 2.3 声屏障截面形状对插入损失的影响除了直立型声屏障外，计算了其他5 种截面形状的声屏障结构在2.15 和3.15 m、刚性和吸声条件下的插入损失.5 种截面形状分别为内折型、外折型、Y 型、T 型和倾斜型，如图7(a)～(d)所示.其中倾斜型是向轨道外侧倾斜，用于将声波反射至轨道和车辆上方，降低多重反射效应.文献［12］认为倾斜角在10°时效果最好，本文考虑到工程实际，则对10°之内倾斜角的刚性声屏障做了计算，发现同样是10°倾斜角的效果最好，因此计算中选择该倾斜角.吸声条件均施加在声屏障面向车体的直立屏体部分.图7 不同声屏障形式截面图(单位:m)Fig.7 Different sections of sound barriers (unit:m)图8 给出了5 种截面形状的声屏障分别在4 种边界条件下，对12 个受声点平均插入损失的影响.为了仅评估声屏障截面变化对平均插入损失的影响，图中纵坐标设为附加插入损失，该附加插入损失由不同截面声屏障的插入损失值与参考值做差值得到，图中4 条曲线的参考值分别以2.15 m直立刚性、3. 15 m 直立刚性、2.15 m 直立吸声、3.15 m 直立吸声的插入损失作为参考值. 从图中可以看出，除了内折型结构，其他头型均可提高声屏障插入损失，效果从优到劣依次为Y 型、倾斜型、T 型、外折型，这与文献［13］中给出的比例模型试验结果基本一致. 内折型的附加插入损失为-0.4 ～0.0 dB(A)，这是因为内折型声屏障是向轨道侧弯折，更多车体声源能够沿着折臂直达受声点，造成平均插入损失降低. 外折型附加插入损失为0.0 ～0.7 dB(A)，由于折臂与内折型相反，更多车体声源能够被折臂遮挡，因此插入损失增大. Y型声屏障具有多重绕射边界，又具有外折型声屏障的特点，附加插入损失为0.7 ～1.5 dB(A)，具有较好的降噪效果.值得指出的是，倾斜型声屏障通过将声波扩散至空中，获得0.5 ～1.6 dB(A)的附加插入损失，接近Y 型的效. T 型附加插入损失为0.6 ～0.8 dB(A)，受其他边界条件影响较小.图8 截面对声屏障附加插入损失的影响Fig.8 Effects of different sections of noise barrier on SIL当声屏障高度相同时，在刚性声屏障的基础上增设头型，比在吸声条件下增设头型可获得更好的降噪效果.同为吸声或者刚性条件时，在3.15 m 直立声屏障的基础上采用Y 型、T 型及倾斜型截面更加有效.3 插入损失计算结果讨论表1 给出了在现役2.15 m 直立吸声声屏障的基础上，通过设置高度、吸声条件和头型的办法获得的平均插入损失和插入损失增加量，插入损失增加量为各种声屏障平均插入损失与2.15 m 直立吸声声屏障平均插入损失的差值.表1 不同声屏障形式对插入损失的影响Tab.1 Effects of different forms of noise barrier on SILdB(A)声屏障类型插入损失插入损失增加量2.15 m 吸声直立型5.20.0 3.15 m 刚性7.01.8 3.15 m 吸声8.43.2 4.15 m 刚性11.56.3 4.15 m吸声12.67.4 5.15 m 刚性16.711.5 5.15 m 吸声17.412.2 6.15 m 刚性27.922.7 6.15 m 吸声31.626.4 7.15 m 刚性30.325.1 7.15 m 吸声36.731.5 2.15 m 吸声内折型4.8-0.4 3.15 m 刚性6.81.6 3.15 m 吸声8.02.8 5.20.0 3.15 m 刚性7.22.0 3.15 m 吸声2.15 m 吸声外折型8.83.6 5.90.7 3.15 m 刚性8.53.3 3.15m 吸声2.15 m 吸声Y 型9.34.1 5.80.6 3.15 m 刚性7.82.6 3.15 m 吸声2.15 m 吸声T 型9.03.8 5.70.5 3.15 m 刚性8.63.4 3.15 m 吸声2.15 m 吸声倾斜型9.13.9从表1 中可以看出，增加高度比增加吸声条件或改变头型更为有效，这与道路声屏障相比存在较大差别［14］.对于所有声屏障形式，吸声屏障总是具有更高插入损失，相比于刚性屏障可提高0.3 ～6.4 dB(A). 当声屏障高度超过列车最高声源时，降噪效果显著，如6.15 m 高直立吸声屏障可获得附加插入损失26.4 dB(A)，远高于现有声屏障的降噪性能.需要指出的是，增加高度可能会带来较为严重的气动影响［15］，因此需要综合考虑安全因素.对于线路应用的直立吸声屏障，如果不增加高度，仅通过改变形状来增加插入损失，建议采用倾斜型声屏障，只需改变部分结构即可获得接近Y型声屏障的效果.4 结论本文通过建立高速铁路声屏障降噪效果预测模型，对声屏障降噪效果影响因素进行了讨论分析，包括高速列车声源位置、声屏障高度、声屏障截面形状和吸声边界条件对插入损失的影响，得到以下结论:(1)对列车单个等效声源计算，随着声源高度增加，2.15 m 高直立吸声声屏障的插入损失先增大后减小，最后趋近于0，其主要对列车下方声源有降噪效果;(2)随着声屏障高度增加，插入损失逐渐增大，声屏障高于6.15 m 时，插入损失达到25.0 dB(A)以上.(3)对于不同截面形式的声屏障，降噪效果从优到劣依次为Y 型、倾斜型、T 型、外折型、直立型和内折型，其中Y 型比直立型插入损失高0.7 ～1.5 dB(A). (4)对于任一声屏障类型，施加吸声条件的降噪效果要优于刚性光滑表面声屏障的降噪效果，但吸声引起的具体降噪效果与声屏障形式有关.(5)如在现有声屏障基础上提高插入损失，最有效的方法是增加声屏障高度，其次可采用结构较为简单的倾斜型声屏障.参考文献:【相关文献】［1］秦建成. 高速铁路声屏障［J］. 环境工程，2009，27(6):115-117.QION Jiancheng. Sound barrier of high-speed railway［J］.Environmental Engineering， 2009，27(6):115-117. ［2］苏卫青. 高速铁路噪声影响评价研究［J］. 铁道标准设计，2011(5):100-104.SU Weiqing. Study on the assessment of noise impact of high-speed railway［J］. Railway Standard Design，2011(5):100-104.［3］ ISHIZUK A T，FUJIWARA K. Performance of noise barriers with various edge shapes and acoustical conditions［J］. Applied Acoustics，2004，65(2):125-141.［4］ MORGAN P A，HOTHERSALL D C，CHANDLERWILDE S N. Influence of shape and absorbing surfacea numerical study of railway noise barriers［J］. Journal of Sound and Vibration，1998，217(3):405-417.［5］ BELINGARD P，POISSON F，BELLAJ S. Experimental study of noise barriers for high-speed trains［C］∥Proceedings of the 9th International Workshop on Railway Noise. 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