声屏障降噪原理及其设计方法.ppt

声屏障降噪原理及设计方法 1、声屏障的基础知识 2、声屏障的降噪原理 3、声屏障的设计方法 声屏障的基础知识 声屏障： 声屏障是位于声源与受声点之间的具有足够面密度的声遮挡结构,利用声源两侧局部地区建造的有限长声屏障可使声源的运行噪声在传播过程中有一显著的附加衰减,从而减弱接收者所在的一定区域内的噪声影响,以改善周围环境的声环境质量。这样的设施就称为声屏障。声屏障的作用是阻挡直达声的传播,隔离透射声,使绕射声有足够的衰减 声屏障的种类 声屏障种类： 目前,声屏障己发展成多种多样的,主要有以下类型:结构设计有直立式、全封闭式、半封闭式等;外形设计有r型声屏障、隧道式声屏障、箭头型屏障、Y型屏障、球型屏障、扇型屏障、八角型屏障等;另外还有单边屏障、双边屏障、吸声屏障、反射屏障和复合屏障等等。 声屏障降噪原理 声屏障降噪原理： 声屏障降噪功能的基本原理是基于惠更斯一菲涅尔的波动理论。 在声源与受声点之间,插入一个有足够面密度的密实材料的物休,使声波传播有一个明显的衰减,这样的“障碍物”称为声屏障,是一种普遍使用的环境噪声和室内噪声控制手段。广义的声屏障可以定义为声源和接受点间的任何形式的阻隔构造物。 声屏障降噪原理 当铁路线穿越城市市区或居民聚集区,居民收到列车噪声的干扰,由于铁路列车噪声的频谱、声源指向性和位置情况等所具有的特点,利用线路两侧局部地区建造的有限长声屏障可使列车运行噪声在传播过程中有显著的衰减,以改善居民的声环境质量。 声屏障降噪原理 在铁路沿线两侧设置声屏障后,列车运行辐射的噪声声波传播过程中遇到声屏障时,会产生反射、透射和绕射现象。 对于绕射声场来说,连接声源和声屏障顶端的声影区边界将声场分为两部分,一部分为声影区,一部分是声亮区。 透射 声波除绕过屏障顶端外,还透过屏障自身到达受声点,这种现象称作声波的“透射”。 透过屏障的“透射量”取决于与屏障有关的因素(如面密度)、声波的入射角和声波频谱。 一般用“透射损失”(TL)来评价声屏障阻止噪声透射的能力。TL值越大,声屏障阻止噪声透射的能力越强。 反射 当声波辐射至声屏障表面时,由于两种媒质的特性抗租不同,导致一部分声波会被屏障反射。 声波的反射与声波的波长(频率)和声屏障的尺寸、材料有关。 绕射 足够长且有足够面密度的声屏障。在这种情况下,声波只能通过声屏障的顶端绕射到达受声点。 声波到达受声点存在一绕射角,它是声源至屏障边缘的直达通路与屏障边缘至受声点的绕射路径的夹角,此角反映了声屏障产生声衰减的效果。 绕射 声屏障插入损失 声屏障的插入损失是衡量声屏障实际降噪效果的指标,用符号IL表示。 插入损失指同一噪声源在声屏障设置前后,在同一受声点上先后测定的噪声声压级之差。 声屏障的插入损失与噪声的频率、声屏障的高度以及声源与受声点之间的距离等因素有关。 声屏障插入损失计算 声屏障的插入损失IL取决于声屏障的绕射声衰减量、透射减小量、反射降低量、地面吸收衰减量 ,和声源与受声点间其他障碍物产生的声衰减量,即声屏 障的噪声降低为 声屏障设计 声屏障的声学设计包括声屏障位置的确定和声屏障高度、长度、厚度的确定。 几方面不是孤立的,而是相互联系的。尤其是声屏障位置、高度和长度之间。也就是说,在相同的设计目标值下,位置不同,所需声屏障的高度和长度也不同。 声屏障设计 位置的确定： 声屏障的绕射衰减值与声程差和绕射角有关。声程差愈大,或绕射角愈大,声衰减量愈大。在声屏障高度一定的情况下,声屏障愈靠近声源或受声点,愈能获得较大的声程差和绕射角,从而能获得较大的声衰减。 此时,声屏障与声源之间的位置关系受到铁路建筑接近限界、沿线电缆布置和线路维护通道等的限制。 声屏障设计 声屏障几何尺寸确定： 声屏障几何尺寸由声屏障的长度、厚度、高度组成。 声屏障设计 声屏障高度设计原则： (1)当线路与受声点之间的相互位置关系确定时,声屏障越高,声程差就越大,降噪效果就越好。但是,声屏障高度受接触网、建筑限界、机车乘务员了望、自然风压、列车风压等因素制约,声屏障高度一般应不超过4m,且以2.5m一3m为佳。故在噪声干扰较大时不一定能满足降噪所需高度,此时只能采用最大允许屏高设计。 高度设计原则 (