降噪隔板的研究.docVIP

降噪隔板文献小结及示例 蒋小路 摘要 在降噪隔板的理论研究及设计开发方面，国外进行了较为系统的研究，选取了其中几个较为具有代表性的观点作了一个小结，从5个方面阐述了降噪隔板的设计、作用及其影响。最后给出了数个实地的噪音隔板照片作补充。 1.引言 随着各个城市的发展以及人口的增加，人们对交通的需求日益增大。为了满足这一需要以及完善国内的基础建设，近年来新建了数目较多的高速公路及铁路（包括新建及在原有基础上的单复线改建）。然而在交通便利的同时，通行车辆及列车所产生的噪音也变成了一个日益突出的问题，而安装减噪装置则能有效地解决这一问题。工程界较多采用在道路及铁路两旁架设降噪隔板的方法。本文主要对国外研究者在降噪隔板这方面所作过的部分研究作了一个简要的回顾并提供了一些现场的图例，内容涉及： 1. 降噪隔板对噪音的反射、溢出和吸收效应的研究； 2. 对降噪隔板与地面的角度设置研究； 3. 对降噪隔板组成材料以及各自材料与对应的隔音效应的比较； 4. 从固有的声学性能分析降噪隔板； 5. 从经济角度分析设置降噪隔板的产出与收入以及列车产生的噪音对附近土地的价格产生的影响。 2.降噪隔板的不同设置对吸收噪音的影响 安全及环境资源中心（英国）的G. R. Watts[1]对降噪隔板的性能作过比较系统的研究，他首先将经由不同种类降噪隔板引起的反射、溢出及吸收现象进行了分类，如图1所示。且仅显示了由远端车道的噪声源发出的噪音声波。 图1 全方位声源由于不同的隔板设置而发生的声波曲线变化 图1（a）在较靠近车道的一侧设置单侧隔板，以提供对接收器的屏障作用（位于R处），隔板有效地防止了噪音通过直线路径抵达，而是越过了屏障板的顶端到达了R处，通过翻越而接受到的噪音随着隔板高度的增大而降低。 图1（b）显示了被远端隔板发射的车辆噪音对设置在近端隔板后的信号接收具有一定的放大作用。当两板绝对平行时，理论上会有无限多次的反射发生，但实际上，有几个因素严重降低了它们对总噪声的贡献。比如，声波从源传递到接收器、波前端的传递、屏障板对其的散布等。而这些隔板不是性能完美的反射器，同时通行车辆本身就起到了对路旁屏障之间声波隔阂的一个作用，两次反射对于观察屏障性能来说已足够。对于隔绝噪音功能降低的一个解决方法是提高屏障板的高度，增加的高度提供了对既是直线又是反射噪音的额外屏障作用，以及补偿了由反射产生的损失。 理论上，设置在远端隔板上的吸音材料能够消除反射效应。理论上吸音隔板并不能吸收所有的噪音，如此便会有一些残余噪音被反射。图1（c）例举了在远端隔板上放置一个理想吸音材料的效应。另外的一种方法是将隔板向外侧倾斜如此被反射的噪音将明显地向上偏离，从而其不会在中间区域增加噪音等级（图1（d））。 还有一种方法是在平行隔板之间的中央带引入一个吸音隔板（图1（e）），这样一来，由远端行车道产生的无论是直接的还是反射的噪音都将在到达接受地点之前经过两道集结端。否则，位于近端行车道的车辆噪音会被远端隔板反射，即被中央带吸音隔板隔断及吸收。 为了更好地研究降噪隔板的性能，该文进行了如下试验： 在平坦的草地建造30m长的噪音隔板，与此平行的有7.5m长的隔板，与噪音隔板的距离是34m。中间铺有沥青表面以模拟3车道的路面。声源设为800W并且能够在1m的距离由扩音器发出高于100dB的频率范围在100Hz到3.2kHz的噪音等级。用麦克风作为接收器，通过改变隔板倾斜角度、接收器远离远端隔板的距离、声源噪音频率、安装吸声材料等因素考察降噪隔板的效果。结果如下： 1．当在隔板上放置吸声材料时，能有效地组织声音的反射，并且吸收噪音的效果随着生源频率的增大而增大。 2. 当远端的反射板被吸音板替代时，近端板后的平均噪音等级会降低2.7dB。 3. 选择平行隔板具有造价上的优势，然而若从视觉干扰的角度来说，较低的吸音隔板较好。 4. 建议设置大约10度（与垂直方向的夹角）的隔板倾斜度对于抵消因隔板以35m的间距隔离而产生的噪音问题。基于几何考虑，当车道路面明显增宽时，较小的倾斜角亦能满足。 5. 提出了在中央隔离带设置一定高度的吸音隔板也是一个较好的选择，能有效提高对噪音的隔离度，但是该吸音隔板的吸音性能受自身高度的影响较大，因此有必要作一定的优化。 在提出如上结论之后，该文章亦阐释了试验过程中的不足即不能有效地模拟车流效应的缺点。 3.人对隔板材料的概念认识与各种材料实际隔音效果的差别 Jennifer L R. Joynt 和 Jian Kang [2]等人从人的感知角度出发，首先参考了心理学的有关方法[3] [4]，研究了人对降噪隔板材料的认知以及与各种材料实际降噪功能的差别。 在研究过程中，对分别由混凝土、木材、金属、透明的丙烯酸材料以及一种灌木树篱这五种材料制成的隔音板