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1、目录第一章 绪论21.1 设计目的21.2 设计要求21.3 设计原则21.4 设计依据3第二章 噪声及危害42.1 噪声的概念42.2 噪声的危害42.3 噪声的防治措施42.4 绕射声衰减的计算方法6第三章 声屏障声学原理73.1 绕射73.2 透射73.3 反射73.4 障碍物和地面的声衰减8第四章 声屏障设计与计算94.1 噪声标准94.2 确定声屏障设计目标值104.4 声屏障尺寸的计算11绕射声衰减计算11修正计算134.4.3 声屏障实际插入损失154.5小结15第五章 声屏障的选型165.1 声屏障形状的选择165.2 声屏障材料的选择175.2 小结19参考文献20第一章 绪
2、论1.1 设计目的 通过本课程设计环节的进行，目的是使学生通过对环境噪声控制技术基础课程学习中的理论、原理部分有更深入的认识，培养学生的科学研究能力，在一定程度上具备分析问题和解决问题能力，具备简单的工程设计能力。通过简单的噪声控制技术的设计，培养学生独立设计能力，掌握基本的设计方法，学会查阅技术资料，树立正确的设计思想和严谨的工作作风。1.2 设计要求（1）结合我国城市区域环境噪声标准（GB3096-93） ，设计一生态声屏障；（2）完成噪声敏感建筑物有关参数和使用标准的确定；根据降噪量设计声屏障尺寸、选择声屏障类型、确定声屏障结构及材料；确定两座建筑物及声屏障之间的相对位置；声屏障的设计除
3、了达到预期的降噪指标外，还应符合景观、结构、造价和养护等方面的要求。（3）编写设计说明书；（4）绘制声屏障结构尺寸简图及受声点、声源点及声屏障相对位置图。1.3 设计原则噪声控制设计一般应坚持科学性、先进性和经济性的原则。（1）科学性首先应正确分析发生机理和声源特性。是空气动力学噪声、机械噪声或电磁噪声、还是高频噪声或中低频噪声。然后确定针对性的相应措施。 （2）控制技术的先进性这是设计追求的重要目标，但应建立在有可能实施的基础上。控制技术不能影响原有设备的技术性能或工艺要求。 （3）经济性经济上的合理性也是设计追求的目标之一。噪声污染属物理污染即声能量污染，控制目标为达到允许的标准值。但国家
4、制定标准有其阶段性，必须考虑当时在经济上的承受能力。1.4 设计依据（1）中华人民共和国环境保护法，1989年12月26日；（2）中华人民共和国环境影响评价法，2002年10月28日； （3）中华人民共和国环境噪声污染防治法，1996年10月29日；（4）城市区域环境噪声标准（GB3096-2008）； （5）城市区域环境噪声测量方法(GB/T 1462393)； （6）城市区域环境噪声适用区划分技术规范（GB/T 15190-94）。 第二章 噪声及危害2.1 噪声的概念噪声是指人们不需要的声音。噪声可能是有自然现象产生的，也可能是有人们活动形成的。噪声可以是杂论无序的宽带声音，也可以是节奏
5、和谐的音乐。当声音超过人们和社会活动所允许的程度时就成为噪声污染。噪声是一类引起人烦躁、或音量过强而危害人体健康的声音。噪声污染主要来源于交通运输、车辆鸣笛、工业噪音、建筑施工、社会噪音如音乐厅、高音喇叭、早市和人的大声说话等。物理学定义：噪声是发生体做无规则时发出的声音.生理学定义：凡是妨碍人们正常休息、学习和工作的声音，以及对人们要听的声音产生干扰的声音.从这个意义上来说，噪声的来源很多。街道上的汽车声、安静的图书馆里的说话声、建筑工地的机器声、以及邻居电视机过大的声音，都是噪声。2.2 噪声的危害噪声给人带来生理上和心理上的危害主要有以下几方面：损害听力。有检测表明：当人连续听摩托车声，
6、8小时以后听力就会受损；若是在摇滚音乐厅，半小时后，人的听力就会受损。有害于人的心血管系统、我国对城市噪声与居民健康的调查表明：地区的噪声每上升一分贝，高血压发病率就增加3%。影响人的神经系统，使人急躁、易怒。影响睡眠, 造成疲倦。2.3 噪声的防治措施从心理声学的角度来说，噪音又称噪声，一般是指不恰当或者不舒服的听觉刺激。它是一种由为数众多的频率组成的并具有非周期性振动的复合声音。简言之，噪音是非周期性的声音振动。它的音波波形不规则，听起来感到刺耳。从社会和心理意义来说，凡是妨碍人们学习、工作和休息并使人产生不舒适感觉的声音，都叫噪音。如流水声、敲打声、沙沙声，机器轰鸣声等，都是噪音。它的测
7、量单位是分贝。零分贝是可听见音的最低强度。形成噪声污染主要是三个因素，即：声源、传播媒介和接收体。只有这三者同时存在，才能对听者形成干扰。从这三方面入手，通过降低声源、限制噪声传播、阻断噪声的接收等手段来达到控制噪声的目的，在具体的噪声控制技术上，可采用吸声、隔声和消声三种措施。（1）吸声降噪。吸声降噪是一种在传播途径上控制噪声强度的方法。物体的吸声作用是普遍存在的，吸声的效果不仅与吸声材料有关，还与所选的吸声结构有关。这种技术主要用于室内空间。（2）消声降噪。消声器是一种既能使气流通过又能有效地降低噪声的设备。通常可用消声器降低各种空气动力设备的进出口或沿管道传递的噪声。不同消声器的降噪原理
8、不同。常用的消声技术有阻性消声、抗性消声、损耗型消声、扩散消声等。（3）隔声降噪。不同的隔声结构类型适用于不同的场合，具体如表2-1所示：表2-1隔声结构类型类型特点土堤结构适用于地广人稀的区域，是经济减噪办法，降噪效果约为35dB。建造此类声屏障所需空地较大。混凝土砖石结构适用于郊区和农村区域，易与周围自然环境相协调，价格便宜，且便于施工与维护。降噪效果约1013dB。木质结构适用于农村、郊区个人住宅或院落且木材资源比较丰富的地区的噪声防护。降噪效果约614dB。金属和复合材料结构世界各国最普遍使用的结构。材料易于加工，可加工成各种形式，安装简易，易于景观设计和规模制造生产，降噪效果也很好。
9、2.4 绕射声衰减的计算方法（1）无限长线声源，无限长声屏障。当声源为一无限长不相干线声源时，其绕射声衰减为： （2-1） 式中：f 声波频率Hz；A+B-d为声程差m；C 声速m/s。(2) 无限长线声源及有限长声屏障Ld由公式(2-1)计算。然后根据图2-1进行修正。修正后的Ld取决于遮蔽角 图2-1有限长度的声屏障及线声源的修正图第三章 声屏障声学原理声屏障是降低地面运输噪声的有效措施之一。一般36m高的声屏障，其声影区内降噪效果在512dB之间。当噪声源发出的声波遇到声屏障时，它将沿着三条路径传播：一部分越过声屏障顶端绕射到达受声点；一部分穿透声屏障到达受声点；一部分在声屏障壁面上产生
10、反射。声屏障的插入损失主要取决于声源发出的声波沿这三条路径传播的声能分配。3.1 绕射越过声屏障顶端绕射到达受声点的声能比没有屏障时的直达声能小。直达声与绕射声的声级之差，称之为绕射声衰减，其值用符号Ld表示，并随着角的增大而增大。声屏障的绕射声衰减是声源、受声点与声屏障三者几何关系和频率的函数，它是决定声屏障插入损失的主要物理量。3.2 透射声源发出的声波透过声屏障传播到受声点的现象。穿透声屏障的声能量取决于声屏障的面密度、入射角及声波的频率。声屏障隔声的能力用传声损失TL来评价。TL大，透射的声能小；TL小，则透射的声能大，透射的声能可能减少声屏障的插入损失，透射引起的插入损失的降低量称为
11、透射声修正量。用符号Lt表示。通常在声学设计时，要求TLLd10dB，此时透射的声能可以忽略不计，即Lt0。3.3 反射当道路两侧均建有声屏障，且声屏障平行时，声波将在声屏障间多次反射，并越过声屏障顶端绕射到受声点，它将会降低声屏障的插入损失，由反射声波引起的插入损失的降低量称之为反射声修正量，用符号Lr表示。为减小反射声，一般在声屏障靠道路一侧附加吸声结构。反射声能的大小取决于吸声结构的吸声系数a，它是频率的函数，为评价声屏障吸声结构的整体吸声效果，通常采用降噪系数NRC。3.4 障碍物和地面的声衰减此外，声屏障的衰减还受其周围障碍物和地面吸收等影响。如果在声屏障修建前，声源和受声点间存在其
12、他屏障或障碍物，则可能产生一定的绕射声衰减，由这些障碍物的声屏蔽产生的声衰减称之为障碍物声衰减，用符号Ls表示；如果地面不是刚性的，则会对传播过程中的声波产生一定的吸收，从而会使声波产生一定的衰减。由地面声吸收产生的声衰减称之为地面吸收声衰减，用符号来表示。声源ABdSR反射路径绕射路径透射路径道路声屏障声影区RS直线路径径绕射路径SR反射波直达波绕射波图3-1声屏障绕射、反射路径图第四章 声屏障设计与计算4.1 噪声标准城市区域环境噪声标准（GB3096-93）对各个分区噪声标准做了如下规定，具体见表4-1所示: 表4-1：城市区域环境噪声标准类别昼间夜间050401554526050365
13、55470600类标准适用于疗养区、高级别墅区、高级宾馆区等特别需要安静的区域，位于城郊和乡村的这一类区域分别按严于0类标准5dB执行。 1类标准适用于以居住、文教机关为主的区域。乡村居住环境可参照执行该类标准。 2类标准适用于居住、商业、工业混杂区。 3类标准适用于工业区。 4类标准适用于城市中的道路交通干线道路两侧区域，穿越城区的内河航道两侧区域。穿越城区的铁路主、次干线两侧区域的背景噪声(指不通过列车时的噪声水平)限值也执行该类标准。 由此标准知，该小学属于1类标准区，而且昼间标准值为55 dB。4.2 确定声屏障设计目标值(1) 噪声保护对象的确定根据声环境评价的要求，确定噪声防护对象
14、，它可以是一个区域，也可以是一个或一群建筑物。本设计中的噪声保护对象是该小学。(2) 受声点与声源点的确定受声点通常选择噪声最严重的敏感点，它根据道路路段与防护对象相对的位置以及地形地貌来确定，它可以是一个点，或者是一组点。通常，受声点处插入损失能满足要求，则该区域的插入损失亦能满足要求。本设计中，选择该小学第一排教学房窗户前1米处为关键受声点，即测点S，S为距路面中心线距离为11m，受声点高度为1.2m。一般情况下小学前面的路段行驶的车辆中大多数为中小型轿车，所以声源点的高度取0.5m。(3) 声屏障设计目标值的确定声屏障设计目标值的确定与受声点处的道路交通噪声值(实测或予测的)、受声点的背景噪声值以及环境噪声
