聲屏障降噪效果研究

楊喆

摘 要：隨著城市建設(shè)的進(jìn)步，交通噪音問(wèn)題正引起我們的更多關(guān)注。道路噪聲源是可移動(dòng)的，聲音很大，中斷時(shí)間長(zhǎng)且影響廣泛，它們極大地破壞了城鄉(xiāng)居民的正常生活和娛樂(lè)。數(shù)據(jù)表明，對(duì)我國(guó)城市居民影響最大的噪聲是道路噪聲，約占所有城市噪聲類(lèi)型的35%，在我國(guó)超過(guò)80%的主要大城市和中心城市中，與主要交通擁堵中的日間噪聲相當(dāng)?shù)脑肼曀匠^(guò)70 dB（A）。聲屏障基本上阻止了音頻流路徑中的直接噪聲，減少了所傳輸?shù)穆曇?，并使分離出的聲音被充分減小，從而阻止了聲能的傳輸，分析表明，在3150 Hz時(shí)，隔聲屏障的降噪效果最為明顯，在不同的高度區(qū)域，隔聲屏障的降噪效果也不同。

關(guān)鍵詞：聲屏障;降噪;測(cè)試

分類(lèi)號(hào)：U213

1聲屏障簡(jiǎn)介

1.1定義

插入具有一定面密度的厚物體的木板或墻壁，在聲源和您要接收的主體之間留有狹窄的空間，以使聲波的擴(kuò)散明顯減少，從而使聲源發(fā)出的聲音對(duì)接收主體的影響達(dá)到最小。噪聲屏障是我們所說(shuō)的消聲器，它可以直接攔截來(lái)自接收器的噪聲。

1.2聲屏障的形式及材料

根據(jù)情況，聲屏障可以分為三種類(lèi)型：直壁型聲屏障，折疊聲屏障和表面傾斜聲屏障。

（1）直壁型聲屏障：鋼筋混凝土柱或鋼結(jié)構(gòu)柱主要用于保持其穩(wěn)定性。建筑中使用的材料包括混凝土切割，木板或石材建筑，以及鋼板和簡(jiǎn)單的復(fù)合板。直壁式屏障的安裝成本低，生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，因此得到了廣泛的應(yīng)用。

（2）折壁型聲屏障：墻折壁型的典型類(lèi)型包括L形，Y型，弧形等。折疊式隔音屏障尤其適用于降噪效果非常高但沒(méi)有足夠空間的情況。與直壁隔音屏障相比，彎曲的條形音箱的波紋壁朝向道路旋轉(zhuǎn)，這可以增加噪音差以改善降噪效果，而人行道一側(cè)通常會(huì)增加更好的降噪功能。但是，現(xiàn)有的噪聲屏障對(duì)低頻吸聲的效果很差。另外，在使用隔音屏障的過(guò)程中，細(xì)小的灰塵，雨水和其他污染物繼續(xù)通過(guò)穿孔滲入吸聲器中，會(huì)嚴(yán)重影響聲音的板塊阻擋聲屏障的效果。

（3）表面傾斜聲屏障：這些主要是土堤，相鄰的墻壁和其他類(lèi)型。傾斜的聲屏障廣泛用于路塹或低路堤路段時(shí)，在自然斜坡上種植綠色植被不僅可以有效降低噪音，而且還可以達(dá)到綠色效果并防止水土流失。聲屏障中使用的吸收器可分為兩類(lèi)：隔聲降噪消聲器以及吸聲降噪消音器。聲音隔絕的類(lèi)型基于來(lái)自固體表面的聲音顯示，以達(dá)到降低噪音的目的。隨著聲波的擴(kuò)散，聲波阻抗的變化會(huì)阻止聲波的傳播，從而使更多的聲能反射到隔音屏障中，減少噪音的傳播。隔音和隔音材料，尤其是鋼筋混凝土，鋼板以及由PVC和橡膠制成的合成材料。聲波期間的降噪狀態(tài)稱(chēng)為吸聲，當(dāng)聲波撞擊的物體多于一個(gè)物體時(shí)，聲波所承載的一定的力會(huì)被材料吸收，從而減小音量，對(duì)聲音效果產(chǎn)生積極影響的物體或結(jié)構(gòu)是吸聲。吸收聲音的最重要因素是，它附著在物體上的聲音上，并且有許多直接散布在物體表面的孔，或者許多內(nèi)部氣泡具有一定的通氣功能，任何具有諸如結(jié)構(gòu)之類(lèi)的元素的東西都稱(chēng)為吸聲材料。

1.3聲屏障降噪原理

降噪理論基于惠更斯—菲涅耳（Huygens-Fresnel）概念。當(dāng)聲源發(fā)出的聲波在分配過(guò)程中遇到障礙物時(shí)，射頻分配方法變?yōu)槿?，如圖1所示。聲波的一部分力克服了障礙物并隨著來(lái)自接收點(diǎn)的聲音而彎曲。一部分聲波能量穿過(guò)聲音空間到達(dá)聲音接收區(qū)域，而一部分射頻能量遇到障礙物并在其壁中反射。降低噪聲的屏障的作用是阻止直接音頻傳輸，減少聲音采集區(qū)域中的音頻傳輸，并確保充分降低對(duì)立噪聲。聲屏障安裝的損失主要取決于在這三種模式下傳播的聲波的聲能分布。

2聲屏障降噪效果測(cè)試及分析

2.1噪聲測(cè)試

該測(cè)試的對(duì)象是大學(xué)附近的鐵路路段，并在火車(chē)經(jīng)過(guò)時(shí)記錄詳細(xì)信息。該測(cè)試使用HEAD聲學(xué)系統(tǒng)和振動(dòng)模擬綜合以及分析系統(tǒng)。測(cè)量并分析鋼軌，聲屏障和住宅結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系。參見(jiàn)HJ / T90-2004聲學(xué)設(shè)計(jì)和聲屏障測(cè)量規(guī)范，在測(cè)試過(guò)程中，從噪聲檢測(cè)區(qū)域一側(cè)的噪聲屏障的0到10 m范圍內(nèi)選擇了5個(gè)點(diǎn)，高度分別為2.4 m和4.8 m，它們之間的距離為4米。 在聲源側(cè)面選擇一個(gè)點(diǎn)，該點(diǎn)距聲屏障35厘米，高度為65厘米，圖2表示外部控制點(diǎn)的位置。

2.2測(cè)試數(shù)據(jù)分析

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)被認(rèn)為是與A加權(quán)聲壓相關(guān)的頻率。每個(gè)測(cè)試區(qū)域中的噪聲壓力水平隨頻率的增加而增加。MIC1測(cè)試區(qū)域中的聲壓級(jí)通常為60-70 dB（A），無(wú)聲屏障的測(cè)試區(qū)域中的聲壓級(jí)通常小于50 dB，隔音屏障具有降低噪音的作用。在100 Hz和400 Hz之間，MIC1測(cè)試點(diǎn)和其他測(cè)試點(diǎn)之間的噪聲壓力水平很低。在800Hz-5000Hz之間，MIC1測(cè)試點(diǎn)與其他測(cè)試點(diǎn)之間的噪聲壓力水平不斷提高，并且在3150 Hz達(dá)到差值最大，這是聲障之外的相同參考點(diǎn)。在100 Hz至1000 Hz的范圍內(nèi)，聲壓級(jí)相同，在1000Hz至5000Hz的范圍內(nèi)，聲壓級(jí)的差異變得越來(lái)越大。原因可能是隔音屏障中裝有吸聲器，吸收了吸收高頻的聲音，但是由于低頻噪聲的強(qiáng)烈偏離，多孔材料幾乎沒(méi)有捕獲低頻聲音的能力

結(jié)語(yǔ)

因此，通過(guò)將傳統(tǒng)的隔音屏障與完全封閉的隔音屏障的效果進(jìn)行比較，我們可以得出以下結(jié)論：通過(guò)交通統(tǒng)計(jì)分析，可以看到交通大部分為中小型交通，并且交通也符合正常的城市道路，因此橋梁可以更靠近城市。關(guān)于都市道路，人類(lèi)住區(qū)不可避免地要解決居民要求的道路噪聲。盡管使用全封閉聲屏障的單項(xiàng)投資非常昂貴，但實(shí)際上，常規(guī)聲屏障的降噪效果可以達(dá)到2-4 dB，這可以顯著降低道路關(guān)鍵區(qū)域的交通噪聲。公路兩側(cè)也減少了拆除量，這節(jié)省了大量的拆除成本，經(jīng)濟(jì)效益顯而易見(jiàn)。此外，與傳統(tǒng)的噪聲屏障相比，投資完全封閉的噪聲屏障對(duì)城市規(guī)劃的效果更好。因此，在人口稠密的城市地區(qū)，建議考慮使用完全封閉的聲屏障以控制道路噪聲，這不僅滿(mǎn)足自然利益的需求，還滿(mǎn)足經(jīng)濟(jì)利益的需求。

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湖南省衡陽(yáng)生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)中心? 湖南 衡陽(yáng)? ?421001