噪聲聲屏障-課程設(shè)計(jì)

1、第一章緒論及意義?噪聲限制工程? 是一門(mén)技術(shù)性、應(yīng)用性很強(qiáng)的的學(xué)科,課程設(shè)計(jì)是它的一個(gè)極 為重要的專(zhuān)業(yè)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),課程設(shè)計(jì)的目的就是在理論學(xué)習(xí)的根底上, 通過(guò)完成一 個(gè)簡(jiǎn)單的工程設(shè)計(jì)方案,使學(xué)生不但能夠補(bǔ)充和深化課堂教學(xué)內(nèi)容, 而且能夠使學(xué)生 理論聯(lián)系實(shí)際、培養(yǎng)學(xué)生的“工程思想,提升學(xué)生的綜合素質(zhì),通過(guò)噪聲限制工程 課程設(shè)計(jì),進(jìn)一步消化和穩(wěn)固這門(mén)課程所學(xué)內(nèi)容,并使所學(xué)的知識(shí)系統(tǒng)化,培養(yǎng)學(xué)生 運(yùn)用所學(xué)理論知識(shí)進(jìn)行噪聲限制工程系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案、設(shè)計(jì)計(jì)算、工程制圖、實(shí)用技術(shù)資料、編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)的水平為今后能夠獨(dú)立進(jìn)行某些噪聲限制工程的開(kāi)發(fā)建設(shè)及 工作打下一定的根底.內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)一宿舍樓西側(cè)17m處

2、相臨一條馬路,來(lái)往車(chē)輛產(chǎn)生的交通噪聲 影響到宿舍樓里同學(xué)們正常休息,現(xiàn)需設(shè)計(jì)一聲屏障來(lái)解決這一問(wèn)題.該道路路寬 21米雙向六車(chē)道,路面為瀝青路面,主樓為 四 層,總長(zhǎng)度為90米.根據(jù)道路交通噪聲預(yù)測(cè)方法和區(qū)域環(huán)境噪聲測(cè)量方法,在距離馬路邊緣靠近宿舍 樓這一側(cè)1m處,晝間實(shí)測(cè)噪聲值為78dB,夜間實(shí)測(cè)噪聲值為69dR在宿舍樓一至四 層窗外實(shí)測(cè)噪聲值分布如下表1.表1噪聲實(shí)際測(cè)量值測(cè)點(diǎn)位置測(cè)點(diǎn)垂直局度預(yù)測(cè)點(diǎn)聲級(jí)晝間夜間一樓二樓三樓66.4.四樓涉及內(nèi)容及要求1結(jié)合我國(guó)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),為該樓設(shè)計(jì)一聲屏障；2完成噪聲敏感建筑物有關(guān)參量和使用標(biāo)準(zhǔn)確實(shí)定、聲屏障設(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

3、對(duì)位置； 聲屏障的設(shè)計(jì)除了到達(dá)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.3編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)；4繪制聲屏障結(jié)構(gòu)尺寸圖,安裝布置圖.噪聲根本知識(shí)噪聲定義噪聲對(duì)環(huán)境的污染與工業(yè)的三廢一樣,是一種危害人類(lèi)健康的公害.從物理學(xué)的觀點(diǎn)來(lái)看,噪聲就是各種頻率和聲強(qiáng)雜亂無(wú)序組合的聲音.從心理學(xué)的角度看,令人不愉快、討厭以致對(duì)人們健康有影響或危害的聲音就是 噪聲.1.3.2噪聲來(lái)源噪聲的來(lái)源主要有三種,它們是交通噪聲、工業(yè)噪聲和生活噪聲.交通噪聲主要是由交通工具在運(yùn)行時(shí)發(fā)出來(lái)的.如汽車(chē)、飛機(jī)、火車(chē)等都是交通噪聲源.調(diào)查說(shuō)明,機(jī)動(dòng)車(chē)輛噪聲占城市交通噪聲的 85%車(chē)輛噪聲的傳播與道路的 多少及交

4、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 往返反射,顯得更加吵鬧.同樣的噪聲源在街道上較空曠地上,聽(tīng)起來(lái)要大5-10分貝.工業(yè)噪聲主要來(lái)自生產(chǎn)和各種工作過(guò)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?chē)h(huán)境的影響也應(yīng)予重視.生活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)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

5、公共場(chǎng)所噪聲兩類(lèi),它們一般在80分貝以下,對(duì)人沒(méi)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.3噪聲的危害噪聲的危害是多方面的.主要危害以下幾方面：.1噪聲對(duì)人們的正常生活的影響.噪聲對(duì)人的睡眠影響極大,人即使在睡眠中,聽(tīng)覺(jué)也要承受噪聲的刺激. 噪聲會(huì) 導(dǎo)致多夢(mèng)、易驚醒、睡眠質(zhì)量下降等,忽然的噪聲對(duì)睡眠的影響更為突出.噪聲會(huì)干 擾人的談話、工作和學(xué)習(xí).2噪聲可誘發(fā)疾病.噪聲對(duì)人體最直接的危害是聽(tīng)力損傷, 噪聲引起的聽(tīng)力損傷,主要是內(nèi)耳的接受 器官受到損害而產(chǎn)生的.過(guò)量的噪聲刺激可以造成感覺(jué)細(xì)胞和接受器官整個(gè)破壞.由于噪聲通過(guò)聽(tīng)覺(jué)器官作用于大腦中樞神經(jīng)系統(tǒng), 以致影響到全身各個(gè)器官,故

6、 噪聲除對(duì)人的聽(tīng)力造成損傷外,還會(huì)給人體其它系統(tǒng)帶來(lái)危害.由于噪聲的作用,會(huì) 產(chǎn)生頭痛、腦脹、耳鳴、失眠、全身疲乏無(wú)力以及記憶力減退等神經(jīng)衰弱病癥.3噪聲損害設(shè)備和建筑物.實(shí)驗(yàn)研究說(shuō)明,特強(qiáng)噪聲會(huì)損傷儀器設(shè)備,甚至使儀器設(shè)備失效.噪聲對(duì)儀器設(shè) 備的影響與噪聲強(qiáng)度、頻率以及儀器設(shè)備本身的結(jié)構(gòu)與安裝方式等因素有關(guān).當(dāng)噪聲 級(jí)超過(guò)150dB時(shí),會(huì)嚴(yán)重?fù)p壞電阻、電容、晶體管等元件.當(dāng)特強(qiáng)噪聲作用于火箭、 宇航器等機(jī)械結(jié)構(gòu)時(shí),由于受聲頻交變負(fù)載的反復(fù)作用,會(huì)使材料產(chǎn)生疲勞現(xiàn)象而斷 裂,這種現(xiàn)象叫做聲疲勞.一般的噪聲對(duì)建筑物幾乎沒(méi)有什么影響,但是噪聲級(jí)超過(guò)140dB時(shí),對(duì)輕型建筑開(kāi)始有破壞作用.在特強(qiáng)噪音

7、作用下,建筑物會(huì)受到不同程度的破壞,如出現(xiàn)門(mén)窗損 傷、玻璃破碎、墻壁開(kāi)裂、抹灰震落、煙囪倒塌等現(xiàn)象.由于轟聲衰減較慢,因此傳 播較遠(yuǎn),影響范圍較廣.止匕外,在建筑物附近使用空氣錘、打樁或爆破,也會(huì)導(dǎo)致建 筑物的損傷.1.3.4噪聲限制技術(shù)形成噪聲污染主要是三個(gè)因素,即：聲源、傳播媒介和接收體.只有這三者同時(shí) 存在,才能對(duì)聽(tīng)者形成干擾.從這三方面入手,通過(guò)降低聲源、限制噪聲傳播、阻斷 噪聲的接收等手段來(lái)到達(dá)限制噪聲的目的,在具體的噪聲限制技術(shù)上,可采用吸聲、 隔聲和消聲三種舉措.1、吸聲降噪.吸聲降噪是一種在傳播途徑上限制噪聲強(qiáng)度的方法.物體的 吸聲作用是普遍存在的,吸聲的效果不僅與吸聲材料有關(guān)

8、,還與所選的吸聲結(jié) 構(gòu)有關(guān).這種技術(shù)主要用于室內(nèi)空間.2、消聲降噪.消聲器是一種既能使氣流通過(guò)又能有效地降低噪聲的設(shè)備. 通?？捎孟暺鹘档透鞣N空氣動(dòng)力設(shè)備的進(jìn)出口或沿管道傳遞的噪聲.不同消 聲器的降噪原理不同.常用的消聲技術(shù)有阻性消聲、抗性消聲、損耗型消聲、 擴(kuò)散消聲等.3、隔聲降噪.不同的隔聲結(jié)構(gòu)類(lèi)型適用于不同的場(chǎng)合,具體如下表所示：特點(diǎn)土堤結(jié)構(gòu)適用于地廣人稀的區(qū)域,是經(jīng)濟(jì)減噪方法,降噪效果約為3-5dBo建造此尖聲屏障所需空地較大.混凝土磚石結(jié)構(gòu)適用于郊區(qū)和農(nóng)村區(qū)域,易與周?chē)匀画h(huán)境相協(xié)調(diào),價(jià)格廉價(jià),且便于施工與維護(hù).降噪效果約10-13dBo木質(zhì)結(jié)構(gòu)適用于農(nóng)村、郊區(qū)個(gè)人住宅或院落且木材

9、資源比擬豐富的地區(qū)的噪聲防護(hù).降噪效果約6-14dBo金屬和復(fù)合材料結(jié)構(gòu)世界各國(guó)最普遍使用的結(jié)構(gòu).材料易于加工,可加工成各 種形式,安裝簡(jiǎn)易,易于景觀設(shè)計(jì)和規(guī)模制造生產(chǎn),降噪效果 也很好.-第二章聲屏障的相關(guān)知識(shí)聲屏障是降低地面運(yùn)輸噪聲的有效舉措之一.一般36m高的聲屏障,其聲影區(qū)內(nèi)降噪效果在512dB之間.當(dāng)噪聲源發(fā)出的聲波遇到聲屏障時(shí),它將沿著三條 路徑傳播見(jiàn)圖2-1.a: 一局部越過(guò)聲屏障頂端繞射到達(dá)受聲點(diǎn)；一局部穿透聲屏障到達(dá)受聲點(diǎn)；一局部在聲屏障壁面上產(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.繞射越過(guò)聲屏障頂端繞射到達(dá)受聲點(diǎn)的聲能比沒(méi)有屏障時(shí)的直

10、達(dá)聲能小.直達(dá)聲與繞射聲的聲級(jí)之差,稱(chēng)之為繞射聲衰減,其信用符號(hào) Ld表示,并隨著 角的增大而 增大見(jiàn)圖2-1.b0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.Sb聲波繞射路徑反射波R(c)聲波的反射圖2-1聲屏障繞射、反射路徑圖透射聲源發(fā)出的聲波透過(guò)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.聲屏障隔聲的水平用傳聲損失TL來(lái)評(píng)價(jià).TL大,透射的聲能??；TL小,那么透射的聲能大,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(chēng)為透射聲修正量.用符號(hào)A Lt表示.通常在聲學(xué)設(shè)計(jì)

11、時(shí),要求TL-ALd>10dB此時(shí)透射的聲能可以忽略不計(jì),即 ALt反射當(dāng)?shù)缆穬蓚?cè)均建有聲屏障,且聲屏障平行時(shí),聲波將在聲屏障間屢次反射,并越 過(guò)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(chēng)之為反射聲修正量,用符號(hào) Lr表示.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于 吸聲結(jié)構(gòu)的吸聲系數(shù)a,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.2.2聲屏障插入損失計(jì)算繞射聲衰減d的計(jì)算.1點(diǎn)聲源當(dāng)線聲源的長(zhǎng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于聲源至受聲點(diǎn)的距離時(shí) (聲源至受聲點(diǎn)的距離大于線聲 源長(zhǎng)度的3倍),可以看成

12、點(diǎn)聲源,對(duì)一無(wú)限長(zhǎng)聲屏障,點(diǎn)聲源的繞射聲衰減為：2 N20lg 5dB,N >05dB,5 20lgdB ,2 Ntan,2 同dB,N = 00>N >-0.2N < 一2-1tanh , 2 N2N-菲涅耳數(shù),N -(A B d)入一聲波波長(zhǎng),md一聲源與受聲點(diǎn)間的直線距離,mA聲源至聲屏障頂端的距離,mB受聲點(diǎn)至聲屏pf頂端的距離, m假設(shè)聲源與受聲點(diǎn)的連線和聲屏障法線之間有一角度B時(shí),那么菲涅耳數(shù)應(yīng)為N( B )=Ncos B工程設(shè)計(jì)中,可從圖2-2求得J1_i *1J1 0 10.20.30.40.60,812 3 4 6 8to 20 3040 90 100

13、N圖2-2聲屏障的繞射聲衰減曲線,2無(wú)限長(zhǎng)線聲源,無(wú)限長(zhǎng)聲屏障當(dāng)聲源為一無(wú)限長(zhǎng)不相干線聲源時(shí),其繞射聲衰減為:40 f3c3 . (1 t2)10lg :4arctg (1 t)(1 t)10lg3 ,.(t2 1)2ln(t .t2 1)40 f t3c(2-2)式中：f一聲波頻率,Hz6 = A+B-d為聲程差,m c聲速,m/s,3無(wú)限長(zhǎng)線聲源及有限長(zhǎng)聲屏障 Ld仍由公式2-2計(jì)算.然后根據(jù)圖2-3進(jìn)行修正.修正后的取決于遮蔽角B/杳陽(yáng)性解"TT I I T"«二月音苣M斑7a修正圖b遮蔽角圖2-3有限長(zhǎng)度的聲屏障及線聲源的修正圖.2透射聲修正量 Lt的計(jì)算

14、透射聲修正量 Lt由以下公式計(jì)算：2-2LtLd 10lg(10 Ld/10 10 TL/10)反射聲修正量Lr的計(jì)算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.障礙物聲衰減確實(shí)定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, 那么可能產(chǎn)生一定 的繞射聲衰減,由它們產(chǎn)生的聲衰減稱(chēng)之為障礙物聲衰減,用符號(hào)Ls表示.地面吸收聲衰減確實(shí)定如果地面不是剛性的,那么會(huì)對(duì)傳播過(guò)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(chēng)之為地面吸收聲衰減,用符號(hào) Lg表 示

15、.受聲點(diǎn)至等效行車(chē)線距離De /m圖2-3 地面吸收聲衰減考慮到其它障礙物和地面聲吸收的影響,聲屏障實(shí)際插入損失為:IL LLtLr ( ls, Lg)2-3max表示取ALs和Lg中的最大者,這是由于一般兩者不會(huì)同時(shí)存在.如果有其他 屏障或障礙物存在,地面效應(yīng) Lg會(huì)被破壞掉,由于只有貼近地面,地面聲吸收的 衰減才會(huì)明顯.式2-3中減去ALs, LGmax,是由于一旦設(shè)計(jì)的聲屏障建成,原有 屏障或障礙物或地面聲吸收效應(yīng)都會(huì)失去作用.時(shí)間特性交通噪聲是隨時(shí)間起伏的聲源.在本設(shè)計(jì)中,噪聲主要來(lái)源為馬路上行駛的車(chē)輛 發(fā)出的聲音,所以將噪聲源看作為無(wú)限長(zhǎng)線聲源. 在本標(biāo)準(zhǔn)中,采用等效聲壓級(jí)來(lái)表 示時(shí)

16、間平均特性.頻率特性交通噪聲的頻率特性在聲屏障設(shè)計(jì)中是最重要的參數(shù)之一. 應(yīng)通過(guò)噪聲測(cè)量,得 到聲源的倍頻帶中央頻率634000Hz或1/3倍頻帶中央頻率50 5000Hz的頻 譜.為簡(jiǎn)化計(jì)算,本設(shè)計(jì)中采用聲源的等效頻率,其值為 500Hz第三章聲屏障設(shè)計(jì)與計(jì)算(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.(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(3)聲屏障主要用于阻斷直達(dá)聲,有效地預(yù)防噪聲的發(fā)散.(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?chē)h(huán)境相協(xié)調(diào).(5)聲屏障的

17、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).噪聲保護(hù)對(duì)象確實(shí)定根據(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)象是學(xué)校宿舍樓.該宿舍樓長(zhǎng)為90m,寬為8m,高為14m.該宿舍樓距其西側(cè)的馬路中央線.代表性受聲點(diǎn)確實(shí)定代表性受聲點(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(lái)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,那么該區(qū)域的插入損失亦能滿足要求.根據(jù)在宿舍樓不同高度的 實(shí)測(cè)噪聲值一樓為68.2dB,二樓為73.1dB,三樓為70.6dB,四樓為65.2dB可以 確定二樓

18、為該設(shè)計(jì)中的敏感受聲點(diǎn),所以選擇二樓測(cè)點(diǎn)處為代表性受聲點(diǎn),高度為m03.2.3聲屏障建造前背景噪聲值確實(shí)定對(duì)現(xiàn)有道路,代表性受聲點(diǎn)的背景噪聲值可由現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)得到.假設(shè)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量不能將背景噪聲值和交通噪聲區(qū)分開(kāi),那么可測(cè)量現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境噪聲值(它包括交通噪聲和背景噪聲),然后減去交通噪聲值得到.本設(shè)計(jì)中背景噪聲值確定如下:某處的晝夜等效聲級(jí)Ldn50.1101g - 10 8Ld3 io 80.1 L io3-1式中：L；晝間噪聲能量平均Ln夜間噪聲能量平均A聲級(jí),dB;A聲級(jí),dB0宿舍一樓晝儀等效聲級(jí)Ldn150.1 64.4101g - 10 838100.161.21068.2dB宿舍二樓晝儀等

19、效聲級(jí)Ldn250.1 69.3101g - 10838100.166.11073.1dB宿舍三樓晝夜等效聲級(jí)Ldn350.1 66.4101g10838100.163.71070.6dB宿舍四樓晝儀等效聲級(jí)Ldn450.1 61.1101g10838100.158.21065.2dB馬路邊1米晝儀等效聲級(jí)Ldn 550.1 78101g - 10 838100.1691078.4dB從馬路邊到達(dá)宿舍二樓過(guò)程中主要是擴(kuò)散衰減,其衰減量為101g(r2r) 101g(171) 12.3dB到達(dá)宿舍樓二樓后其聲壓級(jí)為所以背景噪聲聲壓級(jí)為L(zhǎng)b 1O1g(1C0-1Ldn23.2.4聲屏障設(shè)計(jì)目標(biāo)值?

20、城市區(qū)域環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn)?1表3-1方Ls Ldn5 Ad 78.4 12.3 661dB1C0-1Ls) 101g(100-1 731 100-1661) 721dB:GB3096-93對(duì)各個(gè)分區(qū)噪聲標(biāo)準(zhǔn)做了如下規(guī)定:成市5類(lèi)環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn)值類(lèi)別晝間夜間0類(lèi)50401類(lèi)55452類(lèi)60503類(lèi)65504類(lèi)7055各類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)的適用區(qū)域0類(lèi)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.位于城郊和鄉(xiāng)村的這一類(lèi)區(qū)域分別按嚴(yán)于 0類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)5dB執(zhí)行.1類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)適用于以居住、文教機(jī)關(guān)為主的區(qū)域.2類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)適用于居住、商業(yè)、工業(yè)混雜區(qū).3類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)適用于工業(yè)區(qū).4類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)適用于城市中的道路交能干線道路兩側(cè)區(qū)域

21、,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(guò)列車(chē)時(shí)的噪聲水平 限值也行該類(lèi)標(biāo)準(zhǔn).由于在本次設(shè)計(jì)計(jì)算中,應(yīng)該執(zhí)行以居住、文教機(jī)關(guān)為主的區(qū)域1類(lèi)標(biāo)準(zhǔn).依據(jù)上表可知,匚 55 dB 1 45 dB1類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)晝夜等效聲級(jí)55dBLdn 10lg 510a1 55 3100451088由于背景噪聲值Lb 72,1dB Ldn,所以目標(biāo)值等于宿舍二樓的實(shí)測(cè)噪聲值減去 環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn)值L Ldn2 Ldn 73.1 55 18.1dB繞射聲衰減計(jì)算本設(shè)計(jì)中,聲源為無(wú)限長(zhǎng)線聲源,聲屏障為有限長(zhǎng),所以先使用無(wú)限長(zhǎng)線聲源,無(wú)限長(zhǎng)聲屏障計(jì)算公式2-2計(jì)算繞射聲衰減量后,之后查圖2-

22、3對(duì)其進(jìn)行修正來(lái)確定無(wú)限長(zhǎng)線聲源,有限長(zhǎng)聲屏障的繞射聲衰減量.經(jīng)過(guò)計(jì)算選擇,以下三個(gè)方案可行性較強(qiáng).方案一：受聲點(diǎn)高度為 m,聲源即車(chē)輛平均高度為1m,等效頻率fe=500Hz,聲 屏障的總高度為6m,長(zhǎng)度為52m,公路寬度21m,聲屏障距公路中央為m,受聲點(diǎn) 距公路中央線為m.A = (22.52 52) = mB = (52 1.52) =5.2m22d = (27.53.5 ) = m/ A+B-d =2+5.2-= m9.8 140fe S 40 500 0.5e3c 3 340無(wú)限長(zhǎng)聲屏障的繞射聲衰減Ld110 lg3 <(t21)2 ln( t x t21)=10 lg3 3

23、.14 .(9.80 21)2 ln( 9.809.80 21 ) =dB52有限長(zhǎng)聲屏障的遮蔽角百分率2arctan27.5 22.5 94 0%,經(jīng)修正查圖2-3可知180. °有限長(zhǎng)聲屏障的繞射聲衰減為L(zhǎng)d dB方案二：受聲點(diǎn)高度為 m,聲源即車(chē)輛平均高度為1m,等效頻率fe=500Hz,聲 屏障的總高度為m,長(zhǎng)度為60m,公路寬度為21m,聲屏障距公路中央m,受聲點(diǎn)距 公路中央為m.A = (23.52 4.52) = mB = . (42 12) = md = (27.52 3.52) = m葬 A+B d =23.9+4.1 = 0.3m40fe 6 40 500 0.3

24、-5.8813c 3 340無(wú)限長(zhǎng)聲屏障的繞射聲衰減Ld210 lg3、J(t21)2 ln( t , t21)=10 lg3 3.14 , (5.88 21)2 ln( 5.88.5.88 21 )=dBc .602arctan有限長(zhǎng)聲屏障的遮蔽角百分率 27.5 23.5 96%,所以,經(jīng)修正后查180圖2-3可知,無(wú)限長(zhǎng)聲屏障的繞射聲衰減Ld dB方案三：受聲點(diǎn)高度為6m,聲源即車(chē)輛平均高度為1m,等效頻率fe=500Hz,聲 屏障的總高度為m,長(zhǎng)度為68m,公路寬度為21m,聲屏障距公路中央m,受聲點(diǎn)距公 路中央為m.A = (24.52 4.52) =mB = (32 12) = m

25、d = (27.52 3.52) = m葬 A+B d +3.2 = m40 fe 6 40 500 0.43c 3 3407.84 1無(wú)限長(zhǎng)聲屏障的繞射聲衰減Ld3101g二10 lg3 . (t21)2 ln( t 、t21)3 3.14 (7.84 21)2 ln( 7.84、7.84 21)有限長(zhǎng)聲屏障的遮蔽角百分率=dBc X 682 arctan27.5 24.518097% ,經(jīng)修正后查圖2-3可知,有限長(zhǎng)聲屏障的繞射聲衰減 Ld dB透射修正量的 Lt的計(jì)算假設(shè)聲屏障白勺傳聲損失 TL-ALd>10dB,此時(shí)可忽略透射聲影響,即 ALtO中TL為聲屏障的傳聲損失,它表示構(gòu)

26、件隔聲性能的大小.一般聲屏障的隔聲量 TL 為2030dB,此設(shè)計(jì)中隔聲量TL初定為25dB.因方案一為最大繞射聲衰減值, 所以 其為最不利情況的衰減,取 Ld=11.9,那么TL-Ld=25=13.1dB> 10dB.由于方 案一已滿足,那么其他方案均可滿足.所以此時(shí)三個(gè)方案均可忽略透射聲影響,即 Lt =0反射修正量計(jì)算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.障礙物聲衰減確實(shí)定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

27、礙物, 那么可能產(chǎn)生一定 的繞射聲衰減,由它們產(chǎn)生的聲衰減稱(chēng)之為障礙物聲衰減,用符號(hào)Ls表示.由于教室與馬路之間沒(méi)有什么建筑物和其它障礙物,所以障礙物聲衰減Ls- 0dB地面吸收衰減確實(shí)定如果地面不是剛性的,那么會(huì)對(duì)傳播過(guò)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(chēng)之為地面吸收聲衰減,用符號(hào) Lg表 示.而本設(shè)計(jì)中,地面為剛性地面,所以可以忽略地面吸收聲衰減,即 LG=0dB聲屏障實(shí)際插入損失聲屏障的總降噪量用插入損失IL來(lái)表示,其定義為在保持噪聲聲源、地形、地 面、背景噪聲和氣候條件等不變的情況下,安裝聲屏障前后受聲點(diǎn)的聲壓級(jí)之差.聲屏障的插入損失主要取

28、決于聲屏障的繞射聲衰減 Ld、透射減少量 Lt和反射降低量 Lr,考慮到其他障礙物和地面吸收的影響,聲屏障實(shí)際插入損失為：ILLr ( ls, LG)max(3-2)max表小取 Ls和 LG中的最大者,這是由于一般兩者不會(huì)同時(shí)存在.如果有 其他屏障或障礙物存在,地面效應(yīng) Lg會(huì)被破壞掉,由于只有貼近地面,地面聲吸 收的衰減才會(huì)明顯.式(34)中減去(ALs, ALG)max,是由于一旦設(shè)計(jì)的聲屏障建成, 原有屏障或障礙物或地面聲吸收效應(yīng)都會(huì)失去作用.本設(shè)計(jì)中在聲屏障修建前,聲源和受聲點(diǎn)間不存在其他屏障或障礙物, 只考慮地 面的吸收聲衰減即可.所以三個(gè)方案中,聲屏障的插入損失分別為：ILi =

29、 Ldi Lt Lg = 0 0=dBIL2=ALd2-ALt- LG = 9.1 00=dBIL3=ALd3-ALt-ALG=-0-0=dB經(jīng)計(jì)算可知,方案一與方案三的插入損失大小差不多, 但方案一的隔聲屏障的長(zhǎng) 度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于方案三的,這樣就會(huì)比方案三的要節(jié)省許多材料,所以,綜上所述,考 慮到經(jīng)濟(jì)性和插入損失計(jì)算的比擬,選擇方案一.方案一具體內(nèi)容如下：聲屏障的總高度為6m,長(zhǎng)度為52m,聲屏障距公路中央為 m,距宿舍樓為5mdB, 因其插入損失未到達(dá)目標(biāo)值,所以可以在聲屏障之間填加吸聲材料, 或者通過(guò)綠 化帶來(lái)進(jìn)一步降噪使其到達(dá)標(biāo)準(zhǔn).第四章聲屏障的選型4.1 聲屏障形狀的選擇聲屏障按幾何形狀

30、一般可分為直立型、折板型、彎曲性、半封閉性和全封閉型.直立型聲屏障指豎立在道路邊緣的平面反射型障板.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(guò)增加其 高度進(jìn)行有效的改善,盡管高度增加1m可帶來(lái)IL增加1.5dBA的效益.但同樣帶 來(lái)了降低教學(xué)區(qū)采光度、干擾司機(jī)視線等負(fù)效應(yīng).折板型和彎曲型聲屏障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,面向道路的一側(cè)做成吸聲外表,可以到達(dá)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,提升降噪效果.半封閉型聲屏障半封閉型聲屏障適用于城市

31、交通干道和兩側(cè)高層建筑密集區(qū),具降噪效果非常好；全封閉型聲屏障全封閉型聲屏障適用于城市的高架橋,既有效地降,又可預(yù)防高空雜物墜落,4.2 聲屏障材料的選擇國(guó)內(nèi)的聲屏障如按聲學(xué)性能分類(lèi)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 oFC板FC纖維水泥加壓板簡(jiǎn)稱(chēng)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)本錢(qián)低、聲學(xué)效果一般,最大問(wèn)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.4.2.2 PC 板PC板又稱(chēng)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)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)本錢(qián)不低,有眩光,吸聲效果不佳.彩鋼復(fù)合板彩鋼復(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400800Hz頻段上其吸聲系數(shù)均大于0.85,說(shuō)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