聲屏障的聲學原理

隔聲屏障根據使用用途可以分為鐵路聲屏障、高鐵聲屏障、公路聲屏障以及居民區聲屏障等多種形式,這不難看出交通噪聲在城市噪聲環境中所占的比例。高速公路和高鐵沿線通常都是一些較為空曠地帶,經常會產生一些尖銳的呼嘯聲,附近若是有居民點,直接會影響到日常作息生活。從目前交通發展和鐵路發展趨勢來看,隔聲屏障未來還將有著廣闊的發展前景。
隔聲屏障的聲學原理是聲音在傳播過程中遇到隔聲屏障時,會發生反射、投射和繞射三種現象,通常情況下,直線傳播的聲波都可以被聲屏障阻隔、反射;可穿透的聲波僅限于一些低頻的長波,而繞射的聲波也會衰減。在聲學環境里,聲屏障的隔聲效果可以用減噪量來表示。在聲源和接受點之間插入隔聲屏障,且屏障長度無限長,那么聲波只能從屏障上方繞射,臨近的接收點則處在聲影區,這部分區域里,噪聲明顯衰弱,從而實現隔聲屏障的減噪效果。
隔聲屏障主要由鋼結構立柱和吸隔聲屏板兩部分組成,鋼結構立柱作為支撐作用,它通過螺栓或直接焊接固定在道路防撞墻或軌道邊緣預埋鋼板上。吸隔聲板則通過高強度彈簧卡扣固定在H型立柱槽內,從而形成完整的聲屏障,聲屏障的設計需要注意以下幾點:
1、聲屏障的結構選型,要根據道路沿線環境以及聲學負載來進行設計,除了聲屏障自身的安全合理布置外,還要兼顧到方便安裝、維護和保養等方面,因為聲屏障結構需要定期進行檢查和檢測。
2、市道路聲屏障的吸、隔聲效果也應滿足該區域的環境噪聲治理要求,不能對道路及其附屬設施的結構和功能產生不利影響。
3、聲屏障位于電力設施附近時,除應符合安全距離規定外,還應有可靠的防護措施,以免造成電力系統的紊亂。
4、聲屏障屏體及構件的表面防腐處理,應滿足防雨、防潮、防霉、防曬、防眩的要求,并應滿足所在地域自然條件下的耐久性要求。
5、隔聲屏障選材是要考慮具體場景,一般隔聲屏障的隔聲量要比接收點的“聲影區”的聲級衰減量大10dB,這樣才能避免隔聲屏障透聲噪聲的邊緣影響。同時,還要防止隔聲屏上的孔隙漏聲,注意結構制作的密封。
6、隔聲屏設計要注意構造剛度。在隔聲屏底邊一側或兩側用型鋼條加強,對于可移動隔聲屏障,可在底側加萬向輪,可隨時調整它與噪聲源的方位,以取得最佳降噪效果。
7、隔聲屏要有足夠的高度、長度。隔聲屏越高,噪聲的衰減量越大,所以隔聲屏有足夠的高度和長度,一般要求長度為高度的3~5倍。
8、隔聲屏主要用于阻擋直達聲,根據實際需要,可制成多種形式,二邊形、遮檐式、三邊形、雙重式等。