聲屏障設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　`目錄</b></p><p><b>　　第一章 總論1</b></p><p>　　1.1 設(shè)計(jì)目的1</p><p>　　1.2 設(shè)計(jì)任務(wù)和內(nèi)容1</p><p>　　1.2.1 設(shè)計(jì)內(nèi)容1</p><p>　　1.2.2 設(shè)計(jì)要

2、求1</p><p>　　1.2.3 設(shè)計(jì)原則2</p><p>　　1.2.4 設(shè)計(jì)依據(jù)2</p><p>　　1.3 噪聲基本知識(shí)3</p><p>　　1.3.1 噪聲來源3</p><p>　　1.3.2 噪聲的危害3</p><p>　　1.3.3 噪聲控制技術(shù)4<

3、/p><p>　　第二章 聲屏障的相關(guān)知識(shí)5</p><p>　　2.1 聲學(xué)原理5</p><p>　　2.1.1 繞射5</p><p>　　2.1.2 透射6</p><p>　　2.1.3 反射6</p><p>　　第三章 聲屏障設(shè)計(jì)與計(jì)算7</p><

4、p>　　3.1 聲屏障設(shè)計(jì)要點(diǎn)7</p><p>　　3.2 聲屏障設(shè)計(jì)目標(biāo)值的確定7</p><p>　　3.2.1 噪聲標(biāo)準(zhǔn)7</p><p>　　3.2.2 噪聲保護(hù)對(duì)象的確定8</p><p>　　3.2.3 代表性受聲點(diǎn)的確定8</p><p>　　3.2.4 聲屏障設(shè)計(jì)目標(biāo)值8</p

5、><p>　　3.3 位置的確定9</p><p>　　3.4 幾何尺寸的確定9</p><p>　　3.4.1 繞射聲衰減計(jì)算9</p><p>　　3.4.2 透射聲修正量△Lt的計(jì)算13</p><p>　　3.4.3 反射修正量計(jì)算13</p><p>　　3.4.4 障礙物聲衰減

6、的確定13</p><p>　　3.4.5 地面吸收衰減的確定13</p><p>　　3.4.6 吸聲降噪量的確定14</p><p>　　3.4.7 聲屏障實(shí)際插入損失14</p><p><b>　　3.5 小結(jié)15</b></p><p>　　第四章 聲屏障的選材16<

7、/p><p>　　4.1 聲屏障的形狀的選擇16</p><p>　　4.1.1 直立型聲屏障16</p><p>　　4.1.2 折板型和彎曲型聲屏障16</p><p>　　4.1.3 半封閉型聲屏障16</p><p>　　4.1.4 全封閉型聲屏障16</p><p>　　4.2

8、聲屏障材料的選擇16</p><p>　　4.2.1 FC板17</p><p>　　4.2.2 PC板17</p><p>　　4.2.3 彩鋼復(fù)合板17</p><p>　　4.2.4 金屬隔聲板17</p><p>　　4.3 本設(shè)計(jì)采用的聲屏障材料18</p><p><

9、;b>　　總結(jié)19</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)20</b></p><p><b>　　第一章 總論</b></p><p><b>　　1.1 設(shè)計(jì)目的</b></p><p>　　1.2 設(shè)計(jì)任務(wù)和內(nèi)容</p><

10、;p>　　1.2.1 設(shè)計(jì)內(nèi)容</p><p>　　本道聲屏障主要是保護(hù)某小學(xué)以及周邊居民正常的生活，消減交通噪聲對(duì)其的干擾影響。關(guān)鍵受聲點(diǎn)選擇該小學(xué)第一排教學(xué)房窗戶前一米處為關(guān)鍵受聲點(diǎn)。噪聲現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量值73—75dB，頻率為500Hz。該小學(xué)所處路段聲環(huán)境敏感點(diǎn)現(xiàn)狀見表1-1。</p><p>　　表1-1 小學(xué)所處路段高速公路重要敏感點(diǎn)一覽表</p><p&

11、gt;　　1.2.2 設(shè)計(jì)要求</p><p>　?。?）結(jié)合我國(guó)《聲環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3096-2008），設(shè)計(jì)一生態(tài)聲屏障；</p><p>　?。?）完成噪聲敏感建筑物有關(guān)參數(shù)和使用標(biāo)準(zhǔn)的確定；根據(jù)降噪量設(shè)計(jì)聲屏障尺寸、選擇聲屏障類型、確定聲屏障結(jié)構(gòu)及材料；確定兩座建筑物及聲屏障之間的相對(duì)位置；聲屏障的設(shè)計(jì)除了達(dá)到預(yù)期的降噪指標(biāo)外，還應(yīng)符合景觀、結(jié)構(gòu)、造價(jià)和養(yǎng)護(hù)等方面的要求。<

12、;/p><p>　?。?）編寫設(shè)計(jì)說明書；</p><p>　?。?）繪制聲屏障結(jié)構(gòu)尺寸簡(jiǎn)圖及受聲點(diǎn)、聲源點(diǎn)及聲屏障相對(duì)位置圖。設(shè)計(jì)和計(jì)算聲屏障結(jié)構(gòu)、材料及在兩座建筑物之間的相對(duì)位置；聲屏障的設(shè)計(jì)除了達(dá)到預(yù)期的降噪指標(biāo)外，還應(yīng)符合景觀、結(jié)構(gòu)、造價(jià)和養(yǎng)護(hù)等方面的要求。</p><p>　　1.2.3 設(shè)計(jì)原則</p><p>　?。?）科學(xué)性：首先

13、應(yīng)正確分析發(fā)生機(jī)理和聲源特性。是空氣動(dòng)力學(xué)噪聲、機(jī)械噪聲或電磁噪聲、還是高頻噪聲或中低頻噪聲。然后確定針對(duì)性的相應(yīng)措施。</p><p>　　（2）控制技術(shù)的先進(jìn)性：這是設(shè)計(jì)追求的重要目標(biāo)，但應(yīng)建立在有可能實(shí)施的基礎(chǔ)上?？刂萍夹g(shù)不能影響原有設(shè)備的技術(shù)性能或工藝要求。 </p><p>　?。?）經(jīng)濟(jì)性：經(jīng)濟(jì)上的合理性也是設(shè)計(jì)追求的目標(biāo)之一。噪聲污染屬物理性污染即聲能量污染，控制目標(biāo)為達(dá)到允

14、許的標(biāo)準(zhǔn)值，但國(guó)家制定標(biāo)準(zhǔn)有其階段性，必須考慮當(dāng)時(shí)在經(jīng)濟(jì)上的承受能力。</p><p>　　1.2.4 設(shè)計(jì)依據(jù)</p><p>　　（1）《中華人民共和國(guó)環(huán)境保護(hù)法》，2015年1月1日；</p><p>　?。?）《中華人民共和國(guó)環(huán)境影響評(píng)價(jià)法》，2016年9月1日； </p><p>　　（3）《中華人民共和國(guó)環(huán)境噪聲污染防治法》，19

15、96年10月29日；</p><p>　?。?）《聲環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3096-2008）； </p><p>　　1.3 噪聲基本知識(shí)</p><p>　　1.3.1 噪聲來源</p><p>　　噪聲因其產(chǎn)生的條件不同而分為很多種類，既有來源于自然界的（如火山爆發(fā)、地震、潮汐和刮風(fēng)等自然現(xiàn)象所產(chǎn)生的空氣聲、地聲、水聲和風(fēng)聲等），又有來源

16、于人類活動(dòng)的（如交通運(yùn)輸、工業(yè)生產(chǎn)、建筑施工、社會(huì)活動(dòng)等）。但總的說來，噪聲的來源主要有三種，它們是交通噪聲、工業(yè)噪聲和城市環(huán)境噪聲。</p><p>　　交通噪聲主要是由交通工具在運(yùn)行時(shí)發(fā)出來的。如汽車、飛機(jī)、火車等都是交通噪聲源。調(diào)查表明，機(jī)動(dòng)車輛噪聲占城市交通噪聲的85%。車輛噪聲的傳播與道路的多少及交通量度大小有密切關(guān)系。在通路狹窄、兩旁高層建筑物櫛比的城市中，噪聲來回反射，顯得更加吵鬧。同樣的噪聲源在街

17、道上較空曠地上，聽起來要大5-10dB。</p><p>　　工業(yè)噪聲主要來自生產(chǎn)和各種工作過程中機(jī)械振動(dòng)、摩擦、撞擊以及氣流擾動(dòng)而產(chǎn)生的聲音。城市中各種工廠的生產(chǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)以及市政和建筑施工所造成的噪聲振動(dòng)，其影響雖然不及交通運(yùn)輸廣，但局部地區(qū)的污染卻比交通運(yùn)輸嚴(yán)重得多。因此，這些噪聲振動(dòng)對(duì)周圍環(huán)境的影響也應(yīng)予重視。</p><p>　　城市環(huán)境噪聲主要指街道和建筑物內(nèi)部各種生活設(shè)施、人群活動(dòng)

18、等產(chǎn)生的聲音。如在居室中，兒童哭鬧，大聲播放收音機(jī)、電視和音響設(shè)備；戶外或街道人聲喧嘩，宣傳或做廣告用高音喇叭等。這些噪聲又可以分為居室噪聲和公共場(chǎng)所噪聲兩類，它們一般在80分貝以下，對(duì)人沒有直接生理危害，但都能干擾人們交談、工作、學(xué)習(xí)和休息。</p><p>　　1.3.2 噪聲的危害</p><p>　　噪聲對(duì)人體的影響是多方面的，首先是聽覺方面。噪聲強(qiáng)度在85dB以上時(shí)，對(duì)人體的健康

19、將有危害，最常見的是聽覺的損傷。人們?cè)谳^強(qiáng)的噪聲環(huán)境中工作和生活時(shí)會(huì)感到刺耳難受，時(shí)間久了會(huì)使聽力下降和聽覺遲鈍，甚至?xí)鹪肼曅远@。據(jù)調(diào)查，在鍛工和發(fā)動(dòng)機(jī)車間的工人中患噪聲性耳聾者可達(dá)90%，突然而來的極其強(qiáng)烈的噪聲（如150dB）可使人鼓膜破裂、內(nèi)耳出血而引起爆振性耳聾。</p><p>　　噪聲不僅影響人們正常工作，妨礙睡眠和干擾談話，而且還能誘發(fā)多種疾病。噪聲作用于人的中樞神經(jīng)系統(tǒng)使大腦皮層的興奮和抑制

20、功能失調(diào)，導(dǎo)致條件反射異常，會(huì)引起頭暈?zāi)X脹、反應(yīng)遲鈍、注意力分散、記憶力減退，是造成各種意外事故的根源。</p><p>　　噪聲還影響人的整個(gè)器官，造成消化不良、食欲不振、惡心嘔吐，致使胃潰瘍發(fā)病率增高。近年來又發(fā)現(xiàn)噪聲對(duì)心血管系統(tǒng)有明顯影響，長(zhǎng)期在高噪聲車間工作的工人中有高血壓、心動(dòng)過速、心律不齊和心血管痙攣等癥狀的可能性，要比無噪聲時(shí)高2-4倍。噪聲對(duì)視覺器官也會(huì)造成不良影響。據(jù)調(diào)查，在高噪聲環(huán)境下工作的人

21、常有眼痛、視力減退、眼花等癥狀。</p><p>　　此外，強(qiáng)烈的噪聲影響會(huì)使儀器設(shè)備不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)，靈敏的自控、遙控設(shè)備會(huì)失靈或失效。特強(qiáng)的噪聲還能破壞建筑物。</p><p>　　1.3.3 噪聲控制技術(shù)</p><p>　　聲學(xué)系統(tǒng)的主要環(huán)節(jié)是聲源、傳播途徑、接受者。因此，控制噪聲必須從這三方面系統(tǒng)綜合考慮，采取合理措施，消除噪聲影響。</p>&

22、lt;p>　　1、噪聲源治理：改進(jìn)機(jī)械設(shè)備結(jié)構(gòu)，應(yīng)用新材料、新工藝來降噪。改進(jìn)生產(chǎn)工藝和，或者改變?cè)胍粼吹倪\(yùn)動(dòng)方式（如用阻尼、隔振等措施降低固體發(fā)聲體的振動(dòng)）。 </p><p>　　2、在噪聲傳播途徑上降噪：如采用吸聲技術(shù)、隔聲技術(shù)、消聲技術(shù)、阻尼技術(shù)等。 利用地形和聲源的指向性降低噪聲。利用綠化降低噪聲。利用鬧靜分開的方法降低噪聲。</p><p>　　3、接受者保護(hù)：在聲源和傳

23、播途徑上無法采取措施，或采取的聲學(xué)措施仍不能達(dá)到預(yù)期效果時(shí)，就需要接受者進(jìn)行個(gè)體防護(hù)的措施。常用的防聲器具有耳塞 、耳罩、防聲棉或頭盔等，它們主要是利用隔聲原理來阻擋噪聲傳入人耳。</p><p>　　第二章 聲屏障的相關(guān)知識(shí)</p><p>　　聲屏障是降低地面運(yùn)輸噪聲的有效措施之一。一般3～6m高的聲屏障，其聲影區(qū)內(nèi)降噪效果在5～12dB之間。當(dāng)噪聲源發(fā)出的聲波遇到聲屏障時(shí)，它將沿著

24、三條路徑傳播(見圖2-1.a)：一部分越過聲屏障頂端繞射到達(dá)受聲點(diǎn)；一部分穿透聲屏障到達(dá)受聲點(diǎn)；一部分在聲屏障壁面上產(chǎn)生反射。聲屏障的插入損失主要取決于聲源發(fā)出的聲波沿這三條路徑傳播的聲能分配。</p><p><b>　　2.1聲學(xué)原理</b></p><p><b>　　2.1.1 繞射</b></p><p>　　越

25、過聲屏障頂端繞射到達(dá)受聲點(diǎn)的聲能比沒有屏障時(shí)的直達(dá)聲能小。直達(dá)聲與繞射聲的聲級(jí)之差，稱之為繞射聲衰減，其值用符號(hào)△Ld表示，并隨著Φ角的增大而增大(見圖2-1.b)。聲屏障的繞射聲衰減是聲源、受聲點(diǎn)與聲屏障三者幾何關(guān)系和頻率的函數(shù)，它是決定聲屏障插入損失的主要物理量。</p><p>　　圖2-1聲屏障繞射、反射路徑圖</p><p><b>　　2.1.2 透射</b&g

26、t;</p><p>　　聲源發(fā)出的聲波透過聲屏障傳播到受聲點(diǎn)的現(xiàn)象。穿透聲屏障的聲能量取決于聲屏障的面密度、入射角及聲波的頻率。聲屏障隔聲的能力用傳聲損失TL來評(píng)價(jià)。TL大，透射的聲能??；TL小，則透射的聲能大，透射的聲能可能減少聲屏障的插入損失，透射引起的插入損失的降低量稱為透射聲修正量。用符號(hào)ΔLt表示。通常在聲學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)，要求TL—△Ld≥10dB，此時(shí)透射的聲能可以忽略不計(jì)，即△Lt≈0。</p&

27、gt;<p><b>　　2.1.3反射</b></p><p>　　當(dāng)?shù)缆穬蓚?cè)均建有聲屏障，且聲屏障平行時(shí)，聲波將在聲屏障間多次反射，并越過聲屏障頂端繞射到受聲點(diǎn)，它將會(huì)降低聲屏障的插入損失，由反射聲波引起的插入損失的降低量稱之為反射聲修正量，用符號(hào)△Lr表示。</p><p>　　為減小反射聲，一般在聲屏障靠道路一側(cè)附加吸聲結(jié)構(gòu)。反射聲能的大小取決

28、于吸聲結(jié)構(gòu)的吸聲系數(shù)α，它是頻率的函數(shù)，為評(píng)價(jià)聲屏障吸聲結(jié)構(gòu)的整體吸聲效果，通常采用降噪系數(shù)NRC。</p><p>　　第三章 聲屏障設(shè)計(jì)與計(jì)算</p><p>　　3.1 聲屏障設(shè)計(jì)要點(diǎn)</p><p>　　(1)聲屏障本身必須有足夠的隔聲量，聲屏障對(duì)聲波有三種物理效應(yīng)：隔聲(透射)，反射和繞射效應(yīng)，因此聲屏障的隔聲量應(yīng)比設(shè)計(jì)目標(biāo)大。</p>

29、<p>　　(2)設(shè)計(jì)聲屏障時(shí)，應(yīng)盡可能采用配合吸聲型屏障，以減弱反射聲能其繞射聲能。</p><p>　　(3)聲屏障主要用于阻斷直達(dá)聲，有效地防止噪聲的發(fā)散。</p><p>　　(4)作為交通道路聲屏障，應(yīng)注意景,觀造型和材質(zhì)的選用應(yīng)與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)。</p><p>　　(5)聲屏障的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，其力學(xué)性能應(yīng)符合有關(guān)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。</p&

30、gt;<p>　　3.2 聲屏障設(shè)計(jì)目標(biāo)值的確定</p><p>　　3.2.1 噪聲標(biāo)準(zhǔn)</p><p>　　本道聲屏障主要是保護(hù)某小學(xué)以及周邊居民正常的生活，消減交通噪聲對(duì)其的干擾影響。關(guān)鍵受聲點(diǎn)選擇該小學(xué)第一排教學(xué)房窗戶前一米處為關(guān)鍵受聲點(diǎn)。該小學(xué)所處路段聲環(huán)境敏感點(diǎn)現(xiàn)狀見表1-1。</p><p>　　聲屏障設(shè)計(jì)目標(biāo)值的確定與受聲點(diǎn)處的道路交通

31、噪聲值、受聲點(diǎn)的背景噪聲值以及環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn)值的大小有關(guān)。我國(guó)對(duì)非城市區(qū)域公路未規(guī)定噪聲排放限值標(biāo)準(zhǔn)，因此，在環(huán)境影響評(píng)價(jià)中，對(duì)公路兩側(cè)評(píng)價(jià)范圍內(nèi)所涉及的學(xué)校、醫(yī)院、居民集中的村鎮(zhèn)執(zhí)行的環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)，可參考公路兩側(cè)評(píng)價(jià)范圍環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)表3-1標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行：</p><p>　　表 3-1　 公路兩側(cè)評(píng)價(jià)范圍環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)表</p><p>　　0類標(biāo)準(zhǔn)適用于療養(yǎng)區(qū)、高級(jí)別墅區(qū)、高級(jí)賓館區(qū)等特別需要安靜的區(qū)域。

32、 </p><p>　　1類標(biāo)準(zhǔn)適用于以居住、文教機(jī)關(guān)為主的區(qū)域。</p><p>　　2類標(biāo)準(zhǔn)適用于居住、商業(yè)、工業(yè)混雜區(qū)。 </p><p>　　3類標(biāo)準(zhǔn)適用于工業(yè)區(qū)。 </p><p>　　4類標(biāo)準(zhǔn)適用于城市中的道路交通干線道路兩側(cè)區(qū)域，穿越城區(qū)的內(nèi)河航道兩側(cè)區(qū)域。穿越城區(qū)的鐵路主、次干線兩側(cè)區(qū)域的背景噪聲(指不通過列車時(shí)的噪聲水平)限

33、值也執(zhí)行該類標(biāo)準(zhǔn)。</p><p>　　由于本設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)內(nèi)容屬于以文教機(jī)關(guān)為主的設(shè)計(jì)，所以該區(qū)域?qū)儆?類標(biāo)準(zhǔn)，晝間聲壓級(jí)為55dB（A）。</p><p>　　3.2.2 噪聲保護(hù)對(duì)象的確定</p><p>　　根據(jù)聲環(huán)境評(píng)價(jià)的要求，確定噪聲防護(hù)對(duì)象，它可以是一個(gè)區(qū)域，也可以是一個(gè)或一群建筑物。本設(shè)計(jì)中的噪聲保護(hù)對(duì)象是該小學(xué)以及周邊的居民區(qū)，起止樁號(hào)為K42+225

34、-K42+380。</p><p>　　3.2.3 代表性受聲點(diǎn)的確定</p><p>　　代表性受聲點(diǎn)通常選擇噪聲最嚴(yán)重的敏感點(diǎn)，它根據(jù)道路路段與防護(hù)對(duì)象相對(duì)的位置以及地形地貌來確定，它可以是一個(gè)點(diǎn)，或者是一組點(diǎn)。通常，代表性受聲點(diǎn)處插入損失能滿足要求，則該區(qū)域的插入損失亦能滿足要求。本設(shè)計(jì)中，考慮道路路段與該小學(xué)的相對(duì)位置及地形地貌，選擇一個(gè)敏感點(diǎn)作為受聲點(diǎn)進(jìn)行分析，即測(cè)點(diǎn)S，為距路面

35、邊線距離為4m，受聲點(diǎn)高度為1.2m。</p><p>　　3.2.4 聲屏障設(shè)計(jì)目標(biāo)值</p><p>　　聲屏障設(shè)計(jì)目標(biāo)值的確定與受聲點(diǎn)處的道路交通噪聲值(實(shí)測(cè)或予測(cè)的)、受聲點(diǎn)的背景噪聲值以及環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn)值的大小有關(guān)。</p><p>　　如果受聲點(diǎn)的背景噪聲值等于或低于功能區(qū)的環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)，則設(shè)計(jì)目標(biāo)值可以由道路交通噪聲值(實(shí)測(cè)或預(yù)測(cè)的)減去環(huán)境噪聲標(biāo)

36、準(zhǔn)值來確定。</p><p>　　本設(shè)計(jì)中背景噪聲值低于功能區(qū)的環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn)值，所以，設(shè)計(jì)目標(biāo)值為道路交通噪聲值與環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn)值得差值。根據(jù)設(shè)計(jì)參數(shù)中測(cè)量得到的預(yù)測(cè)點(diǎn)晝間的最大聲壓級(jí)為75 dB，知：道路交通噪聲值為75 dB；根據(jù)我國(guó)1993年頒布實(shí)施的《城市區(qū)域環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn)》（GB3096-93）中規(guī)定的五類區(qū)域的城市區(qū)域噪聲標(biāo)準(zhǔn)值，知：教學(xué)區(qū)屬1類區(qū)，環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn)值為55dB。即聲屏障設(shè)計(jì)目標(biāo)值為：75-

37、55 =20dB</p><p><b>　　3.3 位置的確定</b></p><p>　　根據(jù)道路與防護(hù)對(duì)象之間的相對(duì)位置、周圍的地形地貌，應(yīng)選擇最佳的聲屏障設(shè)置位置。選擇的原則或是聲屏障靠近聲源，或者靠近受聲點(diǎn)，或者可利用的土坡、堤壩等障礙物等，力求以較少的工程量達(dá)到設(shè)計(jì)目標(biāo)所需的聲衰減。</p><p>　　根據(jù)以上的選擇原則，本設(shè)計(jì)將

38、聲屏障設(shè)在人行車道與自行車道交接邊，即靠近受聲點(diǎn)一側(cè)。</p><p>　　3.4 幾何尺寸的確定</p><p>　　根據(jù)設(shè)計(jì)目標(biāo)值，可以確定幾組聲屏障的長(zhǎng)與高，形成多個(gè)組合方案，計(jì)算每個(gè)方案的插入損失，保留達(dá)到設(shè)計(jì)目標(biāo)值的方案，并進(jìn)行比選，選擇最優(yōu)方案。</p><p>　　3.4.1繞射聲衰減計(jì)算</p><p>　　當(dāng)聲源為一無限長(zhǎng)不

39、相干線聲源時(shí)，其繞射聲衰減為：</p><p><b>　　(3-1)</b></p><p><b>　　</b></p><p>　　式中：f— 聲波頻率，Hz</p><p>　　δ= A+B-d為聲程差，m</p><p><b>　　c—聲速，m/

40、s</b></p><p><b>　?。?-2）</b></p><p>　　m （3-3） </p><p>　　H為聲屏障的高

41、度，為有效頻率</p><p>　　圖3-1 各方案相對(duì)位置圖</p><p>　　方案一：受聲點(diǎn)高度為1.2m，聲源即車輛平均高度為1.5m，等效頻率f=500Hz,由公式3-3，可選取聲屏障的總高度為3m，長(zhǎng)度為192.3m（經(jīng)夾角理論計(jì)算），聲屏障距公路中心為7m，受聲點(diǎn)距公路中心線為11m，位置如圖3-1（a）所示。</p><p>　　A = = 7.1

42、6</p><p><b>　　B = =4.39</b></p><p><b>　　d = = 11</b></p><p>　　δ= A+B-d = 0.55</p><p><b>　　= </b></p><p><b>　　= 1

43、2.2dB</b></p><p>　　有限長(zhǎng)聲屏障的遮蔽角百分率=，由圖3-2查得修正后11.6dB。</p><p>　　方案二：受聲點(diǎn)高度為1.2m，聲源即車輛平均高度為1.5m，等效頻率f=500Hz，聲屏障的總高度為3.5m，長(zhǎng)度為192.3m（經(jīng)夾角理論計(jì)算），聲屏障距公路中心7m，受聲點(diǎn)距公路中心為11m，位置如圖3-1（b）所示。</p><

44、p>　　A = = 7.28</p><p>　　B = = 4.61</p><p><b>　　d = = 11</b></p><p>　　δ= A+B-d = 0.89</p><p><b>　　= </b></p><p>　　= 13.64dB</

45、p><p>　　有限長(zhǎng)聲屏障的遮蔽角百分率=，所以，經(jīng)修正后12.4 dB</p><p>　　方案三：：受聲點(diǎn)高度為1.2m，聲源即車輛平均高度為1.5m，等效頻率f=500Hz，聲屏障的總高度為3.5m，長(zhǎng)度為214.7m（經(jīng)夾角理論計(jì)算），聲屏障距公路中心8m，受聲點(diǎn)距公路中心為11m，位置如圖3-1（c）所示。</p><p>　　A = = 8.25

46、 </p><p>　　B = = 3.78</p><p><b>　　d = = 11</b></p><p>　　δ= A+B-d = 1.03</p><p><b>　　= </b></p><p><b>　　= 14.1dB</b&

47、gt;</p><p>　　有限長(zhǎng)聲屏障的遮蔽角百分率=%，經(jīng) 12.8 dB。</p><p>　　圖3-2 有限長(zhǎng)度的聲屏障及線聲源的修正圖</p><p>　　3.4.2 透射聲修正量△Lt的計(jì)算</p><p>　　若聲屏障的傳聲損失TL-△Ld＞10dB，此時(shí)可忽略透射聲影響，即△Lt≈0。若TL—△Ld＜10dB，則可按照下面

48、公式計(jì)算透射聲修正量△Lt。</p><p>　?。?-4） </p><p>　　其中TL為聲屏障的傳聲損失，它表示構(gòu)件隔聲性能的大小。根據(jù)前面計(jì)算所得目標(biāo)值再加上安全值15dB，則TL-△Ld＝35—12.8＝22.2dB＞10dB。此時(shí)可忽略透射聲影響，即△Lt≈0</p><p>　　3.4.3 反射修正量計(jì)算</p><

49、;p>　　反射聲修正量取決于聲屏障、受聲點(diǎn)及聲源的高度，兩個(gè)平行聲屏障之間的距離，受聲點(diǎn)至聲屏障及道路的距離以及靠道路內(nèi)側(cè)聲屏障吸聲結(jié)構(gòu)的降噪系數(shù)NRC。因?yàn)榉瓷渎曅拚颗c隔聲屏計(jì)算關(guān)系不大，所以可以不考慮。</p><p>　　3.4.4 障礙物聲衰減的確定</p><p>　　如果在聲屏障修建前，聲源和受聲點(diǎn)間存在其他屏障或障礙物，則可能產(chǎn)生一定的繞射聲衰減，由它們產(chǎn)生的聲衰減稱

50、之為障礙物聲衰減，用符號(hào)表示。由于教室與馬路之間沒有什么建筑物和其它障礙物，所以障礙物聲衰減≈0dB。</p><p>　　3.4.5 地面吸收衰減的確定</p><p>　　如果地面不是剛性的，則會(huì)對(duì)傳播過程中的聲波產(chǎn)生一定的吸收，從而會(huì)使聲波產(chǎn)生一定的衰減。由地面吸收產(chǎn)生的聲衰減稱之為地面吸收聲衰減，用符號(hào)△LG表示。因?yàn)樾W(xué)離公路較近，地面吸收衰減可忽略不計(jì)。</p>

51、<p>　　3.4.6吸聲降噪量的確定</p><p>　　隔聲屏外側(cè)貼一層由微空穿板構(gòu)成的吸聲材料，由材料吸聲系數(shù)表3-2可以查到當(dāng)聲波的頻率500Hz時(shí)吸聲材料的吸聲系數(shù)α=0.86。則隔聲屏障吸聲降噪量可由公式（2）確定。</p><p>　　表3-2 幾種材料的吸聲系數(shù)表</p><p>　　本設(shè)計(jì)選用微穿孔板作為吸聲材料，吸聲系數(shù)=0.86&

52、lt;/p><p><b>　?。?-5）</b></p><p><b>　　式中：</b></p><p><b>　　—吸聲系數(shù)； </b></p><p>　　—吸聲前的總聲壓； </p><p><b>　　—吸聲后的總聲級(jí)。</b

53、></p><p>　　則隔聲屏障吸聲降噪量△dB=-10lg（1-0.86）=-10（-0.854）=8.54dB（A）</p><p>　　3.4.7 聲屏障實(shí)際插入損失</p><p>　　考慮到其它障礙物和地面聲吸收的影響，方案一聲屏障實(shí)際插入損失為：</p><p><b>　　因?yàn)榻淌仪暗穆晧杭?jí)</b>

54、;</p><p>　　方案二聲屏障實(shí)際插入損失為：</p><p><b>　　因?yàn)榻淌仪暗穆晧杭?jí)</b></p><p>　　方案三聲屏障實(shí)際插入損失為：</p><p><b>　　因?yàn)榻淌仪暗穆晧杭?jí)</b></p><p>　　所以，三個(gè)方案皆可達(dá)到降噪目標(biāo)。<

55、/p><p><b>　　3.5 小結(jié)</b></p><p>　　綜合考慮經(jīng)濟(jì)性和插入損失計(jì)算的比較，選擇方案一。聲屏障的高度為3m，長(zhǎng)度為192m，聲屏障距離受聲點(diǎn)4m，距離馬路中心線7m。</p><p>　　但是由于路高房低,高出1m，而聲屏障又處在馬路上面，加上防撞墻0.5m的高度，所以聲屏障在馬路上面的實(shí)際高度只有1.5m，這樣大大的節(jié)

56、約了材料成本，而且還能達(dá)到降噪目的。</p><p>　　第四章 聲屏障的選材</p><p>　　4.1 聲屏障的形狀的選擇</p><p>　　聲屏障按幾何形狀一般可分為直立型、折板型、彎曲性、半封閉性和全封閉型。</p><p>　　4.1.1直立型聲屏障</p><p>　　指豎立在道路邊緣的平面反射型障板。

57、由于直壁型聲屏障用材簡(jiǎn)易、施方便、造價(jià)較低、與環(huán)境有較好的融合性，在國(guó)內(nèi)外有廣泛的應(yīng)用。其特性一般可通過增加其高度進(jìn)行有效的改善,盡管高度增加1m 可帶來IL增加1.5dB(A)的效益 。但同樣帶來了降低教學(xué)區(qū)采光度、干擾司機(jī)視線等負(fù)效應(yīng)。</p><p>　　4.1.2 折板型和彎曲型聲屏障</p><p>　　一般用于降噪要求較高但聲屏障高度又有一定限制的場(chǎng)合。把聲屏障上部折向道路方向

58、，面向道路的一側(cè)做成吸聲表面，可以達(dá)到很好的降噪效果。聲屏障的支撐件多采用H型鋼。折壁型聲屏障可增加聲程差，提高降噪效果。</p><p>　　4.1.3半封閉型聲屏障</p><p>　　半封閉型聲屏障適用于城市交通干道和兩側(cè)高層建筑密集區(qū),其降噪效果非常好。</p><p>　　4.1.4全封閉型聲屏障</p><p>　　全封閉型聲屏障

59、適用于城市的高架橋,既有效地降,又可防止高空雜物墜落,但其造價(jià)低了交通噪聲較高。</p><p>　　4.2 聲屏障材料的選擇</p><p>　　國(guó)內(nèi)的聲屏障如按聲學(xué)性能分類可分為吸聲型(金屬吸隔聲板）、隔聲型(PC板)、混合型（ 吸聲與隔聲的混合型），這些聲屏障其實(shí)際效果一般為3-5dB 。</p><p>　　4.2.1 FC板 </p>&l

60、t;p>　　FC纖維水泥加壓板簡(jiǎn)稱FC 板，聲屏障生產(chǎn)單位用FC穿孔板作聲屏障面板，用在高速公路上，主要優(yōu)點(diǎn)成本低、聲學(xué)效果一般，最大問題由于其吸水率大于17%，用在室外易風(fēng)化，壽命短，且不美觀。</p><p>　　4.2.2 PC板 </p><p>　　PC板又稱為聚碳酸酯耐擊板，PC 板具有耐沖擊、阻燃的特性。6mm厚的PC 板平均隔聲量21.5dB，隔聲指數(shù)24 dB ，國(guó)

61、內(nèi)第一代聲屏障用的較多，主要優(yōu)點(diǎn)制作方便，有一定隔聲效果，最大缺點(diǎn)成本不低，有眩光，吸聲效果不佳。</p><p>　　4.2.3 彩鋼復(fù)合板</p><p>　　彩鋼復(fù)合板具有結(jié)構(gòu)形式靈活，式樣多，美觀，自重輕，隔聲性能好，安裝簡(jiǎn)便、快速等優(yōu)點(diǎn)。它是兩面采用厚度0.5－0.6 mm的彩涂鋼板，中間填入阻燃型聚苯乙烯板，測(cè)試結(jié)果進(jìn)一步顯示吸聲彩鋼復(fù)合板在400～800Hz頻段上其吸聲系數(shù)均

62、大于0.85，表明本材料對(duì)中頻聲吸收效果更佳。因公路交通噪聲主要為中低頻聲音，其能量分布在500Hz附近，所以本材料良好的吸聲性能對(duì)降低公路交通噪聲較為有利 。因此用彩鋼復(fù)合板制成的聲屏障吸聲構(gòu)件，在具體公路聲屏障建設(shè)使用中能有效地降低在雙側(cè)屏障存在時(shí)，因聲反射對(duì)行車道區(qū)域聲環(huán)境所產(chǎn)生的污染。</p><p>　　4.2.4 金屬隔聲板 </p><p>　　它的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，綜合了薄板共振吸

63、聲結(jié)構(gòu)及穿孔板吸聲結(jié)構(gòu)。主要特點(diǎn)： 吸隔聲板由前板與后板組成，其厚度由50－200mm，中間由吸聲材料與空腔組成，空腔的厚薄根據(jù)噪聲的聲源頻率來決定。</p><p>　　4.3 本設(shè)計(jì)采用的聲屏障材料</p><p>　　根據(jù)目標(biāo)值20dB，需要加上10 ~15 dB的安全值，此設(shè)計(jì)中選取安全值為15dB，因此需要選隔聲量為35dB或更高的聲屏障。</p><p>

64、;　　經(jīng)過表4-1選擇比較</p><p>　　表4-1常見雙層墻的平均隔聲量</p><p>　　綜上所述，考慮到隔聲量、是否產(chǎn)生吻合效應(yīng)的比較，本設(shè)計(jì)選擇雙層1.5厚鋼板（中空70），其面密度為23.4kg/，平均隔聲量為45.7dB。</p><p>　　聲屏障參數(shù)見表4-2：</p><p><b>　　表4-2聲屏障參數(shù)&

65、lt;/b></p><p><b>　　總結(jié)</b></p><p>　　本次課程設(shè)計(jì)，我們的主要任務(wù)是設(shè)置一個(gè)聲屏障，來保護(hù)小學(xué)以及周邊居民正常的生活，減輕交通噪聲對(duì)其的干擾影響。關(guān)鍵受聲點(diǎn)選擇該小學(xué)第一排教學(xué)樓窗前1米處，起止樁號(hào)K42+225-K42+380,實(shí)質(zhì)是進(jìn)行聲屏障的聲學(xué)計(jì)算和聲屏障位置、材料和形狀的選擇。經(jīng)過計(jì)算分析和比較，選擇了方案一，確定

66、了本次設(shè)計(jì)的降噪目標(biāo)值為20dB，聲屏障高度為3m，但由于路高房低1m，又設(shè)置了0.5米的防撞墻，實(shí)際上所用的材料高度為1.5米，聲屏障的長(zhǎng)度由15度夾角理論算出為192m，受聲點(diǎn)高度為1.2m，聲源即車輛平均高度為1.5m，等效頻率f=500Hz,聲屏障位置距公路中心為7m，受聲點(diǎn)距公路中心線為11m，形狀為直立型，材料選擇雙層1.5mm厚鋼板（中空70mm），其平均隔聲量大于35dB，符合降噪目標(biāo)。同時(shí)也可以在聲屏障外面繪制廣告或其

67、它宣傳畫等，以增加隔聲墻的美觀性。</p><p>　　通過這次課程設(shè)計(jì)，讓我對(duì)噪聲控制工程這門課有了進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)。這次課設(shè)是對(duì)這門課程的一個(gè)總結(jié)，對(duì)噪聲控制知識(shí)的應(yīng)用。設(shè)計(jì)時(shí)要有一個(gè)明確的思路，要考慮多種因素包括環(huán)境條件和材質(zhì)的性質(zhì)等再選擇合適的設(shè)計(jì)參數(shù)，通過這次設(shè)計(jì)對(duì)我獨(dú)自解決問題的能力也有所提高。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p>

68、<p>　　[1] 李耀中主編.《噪聲控制技術(shù)》. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2001，5</p><p>　　[2] 馬大猷主編.《噪聲控制學(xué)》. 北京：科學(xué)出版社，1987</p><p>　　[3] 秦佑國(guó)，王炳麟編著.《噪聲控制技術(shù)基礎(chǔ)》. 北京： 清華大學(xué)出版社，1999 </p><p>　　[4] 周新祥編著.《噪聲控制應(yīng)用實(shí)例》. 北京：

69、海洋出版社，1992</p><p>　　[5] 中華人民共和國(guó)聲屏障聲學(xué)設(shè)計(jì)和測(cè)量規(guī)范</p><p>　　[6] 劉銀生等《生態(tài)聲屏障方案研究及應(yīng)用》，中南公路工程，2005年3月；</p><p>　　[7] 李家華. 《環(huán)境噪聲控制》北京. 冶金工業(yè)出版社. 1995</p><p>　　[9] 高紅武主編. 《噪聲控制工程》. 武漢