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1、目录第一章 绪论 11.1设计目的 11.2 设计任务和内容 11.2.1 相关内容 11.2.2 设计要求 21.2.3 设计原则 21.2.4 噪声的来源 21.3 噪声基本知识 21.3.1 噪声来源 21.3.2 噪声危害 31.4 噪声控制技术 3第二章 声屏障的相关知识 52.1 声学原理 52.1.1 绕射 52.1.2 透射 62.1.3 反射 62.2 声屏障插入损失计算 62.2.1绕射声衰减ALd的计算62.2.2透射声修正量ALt的计算72.2.3 反射声修正量ALr的计算82.2.4障碍物声衰减的确定 82.2.5地面吸收声衰减的确定 8第三章声屏障设计与计算103.
2、1 声屏障设计要点103.2目标值的确定103.2.1噪声保护对象的确定 103.2.2声屏障设计目标值 103.3 声屏障插入损失计算113.3.1 绕射声衰减计算 113.3.2透射修正量的ALt的计算143.3.3 反射修正量计算 153.3.4障碍物声衰减的确定 153.3.5地面吸收衰减的确定 153 . 3 . 6声屏障实际插入损失 15第四章声屏障的选型 174.1声屏障形状的选择174.1.1直立型声屏障 174 . 1 . 2折板型和弯曲型声屏障 174.1.3半封闭型声屏障 184.1.4全封闭型声屏障 184.2 声屏障材料的选择 184.2.1 FC 板184.2.2
3、PC 板184.2.3 彩钢复合板 184.2.4 金属隔声板 194.3 本设计采用的声屏障材料 19总结 20参考文献 21第一章 绪论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 设计任务和内容1.2.1 相关内容某高速公路按双向四车道高速公路标准建设，村舍住宅与道路的位置符合住宅 楼与
4、道路交通干线两侧区域，本道声屏障主要是保护村舍居民正常的生活，消减高 速公路交通噪声对其的干扰影响。敏感点位于村庄距路肩最近点为5m，噪声现场测 量值6875dB，频率为500赫兹。该村舍所处路段声环境敏感点现况见表。表 1-1 小学所处路段高速公路重要敏感点一览表敏感点名称起止桩号路面与地 面咼差(m)村舍首排距路肩距 离(m)基本情况村舍K12+230K12+3802.05住宅面向公路， 填方路基，路高 房低。1.2.2 设计要求结合我国城市区域环境噪声标准（GB3096-93），设计一声屏障；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
5、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。 编写设计说明书； 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。1.2.3 设计原则（1）声屏障要与周围景观相协调；（2）提倡在声屏障前后种植各种植物；（3）声屏障形状要具有多变性和适应性；（4）注重声屏障材料的选用等原则。1.2.4 噪声的来源高速公路交通噪声（机动车辆）1.3 噪声基本知识1.3.1 噪声来源噪声的来源主要有三种，它们是交通噪声、工业噪声和生活噪声。 交通噪声主要是由交通工具在运行时发出来的。如汽车、飞机、火车等都是交 通噪
6、声源。调查表明，机动车辆噪声占城市交通噪声的 85%。车辆噪声的传播与道 路的多少及交通量度大小有密切关系。在通路狭窄、两旁高层建筑物栉比的城市 中，噪声来回反射，显得更加吵闹。同样的噪声源在街道上较空旷地上，听起来要 大 5-10 分贝。工业噪声主要来自生产和各种工作过程中机械振动、摩擦、撞击以及气流扰动 而产生的声音。城市中各种工厂的生产运转以及市政和建筑施工所造成的噪声振 动，其影响虽然不及交通运输广，但局部地区的污染却比交通运输严重得多。因 此，这些噪声振动对周围环境的影响也应予重视。生活噪声主要指街道和建筑物内部各种生活设施、人群活动等产生的声音。如 在居室中，儿童哭闹，大声播放收音
7、机、电视和音响设备；户外或街道人声喧哗， 宣传或做广告用高音喇叭等。这些噪声又可以分为居室噪声和公共场所噪声两类， 它们一般在 80 分贝以下，对人没有直接生理危害，但都能干扰人们交谈、工作、学 习和休息。1.3.2噪声危害危害一：噪声对听力的影响、声疲劳（暂时性听力阈移）、 噪声性耳聋（永久性听力 阈移）、暴振性耳聋（急性噪声性耳聋）。危害二：噪声可以诱发疾病、心脏病、高血压、消化系统方面的疾病、神经系统方 面的疾病、伤害视觉功能。危害三：影响正常交流、工作和休息。 危害四：对儿童的智力发育造成影响 危害五：噪声损害设备和建筑物1.4噪声控制技术形成噪声污染主要是三个因素，即：声源、传播媒介
8、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
9、) 隔 声 降 噪 。 不 同 的 隔 声 结 构 类 型 适 用 于 不 同 的 场 合 。第二章 声屏障的相关知识2.1 声学原理一部分越过声屏障顶端绕射到达受声点，一部分穿过声屏障到达受声点；一部 分在声屏障壁面上产生反射。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。2.1.1 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ALj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。2.1.2透射声源发出的声波
10、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透射声修正量。用符号AL表示。通常在 t声学设计时，要求TLAL10dB，此时透射的声能可以忽略不计，即 L0。dt2.1.3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AL表示。r为减小反射声，一般在声屏障
11、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。射2.2声屏障插入损失计算2.2.1绕射声衰减ALd的计算无限长线声源，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：101g並(1 12)(21)3兀 J(t 2 1)10lg 一2 ln(t + T12 1)3c式中：f声波频率，Hz8 = A+B-d为声程差，m c一声速，m/s无限长线声源及有限长声屏障L仍由公式(2-1)计算。然后根据图1进行修正。修正后的AL取决于遮 dd蔽角B/B。图1(a)中虚线表示：无限长屏障声衰减为8
12、.5dB，若有限长声屏障对应 的遮蔽角百分率为92%，则有限长声屏障的声衰减为6.6dB。 I 1i170SO100：! i h. ：i H i- ( iw：15A-2 10HP.3PB2& $ 4(b)遮蔽角(a)修正图图1有限长度的声屏障及线声源的修正图2.2.2透射声修正量 Lt的计算透射声修正量AL由下列公式计算:tAL = AL + 10lg （10-al/io +10 tl/10）（2-2）td2.2.3反射声修正量 Lr的计算反射声修正量取决于声屏障、受声点及声源的高度，两个平行声屏障之间的距 离，受声点至声屏障及道路的距离以及靠道路内侧声屏障吸声结构的降噪系数 NRC,具体步骤
13、见规范性附录A。2.2.4障碍物声衰减的确定如果在声屏障修建前，声源和受声点间存在其他屏障或障碍物，则可能产生一 定的绕射声衰减，由它们产生的声衰减称之为障碍物声衰减，用符号AL表示。SL 由 2.2.1，2.2.2 和 2.2.3 来确定。S2.2.5地面吸收声衰减的确定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。由地面吸收产生的声衰减称之为地面吸收声衰减，用符号ALG 表示。图2地面吸收声衰减地面吸收声衰减AL通常应由现场测量得到。具体测量方法是：在地面上方G1.5m和67.5m高处设两个测点，同时测量现场有声源的倍频带（中心频率2502000H
14、z）或1/3倍频带（中心频率2002500Hz ）的频带声压级或A计权声级。两测点声压级或A声级之差即为AL。若现场声源不存在（如未建道路），则可采用人工G声源，但必须测量倍频带或1/3倍频带声压级，以便对未来声源的A计权进行 计算。若现场测量有困难，可由图2来确定。图2中的等效距离D由下列公式计算：ED = -D D(2-3)ENFD受声点至最近的车道中心线距离，mND受声点至最远的车道中心线距离，mF一般，在D=55m时，AL为2.5dBA,在D=150m时，AL为5dBA。考虑到其它障碍EGEG物和地面声吸收的影响，声屏障实际插入损失为IL = AL AL -AL -(Al ,AL )(2-4)dtrs G maxmax表示取AL和AL中的最大者，这是因为一般两者不会同时存在。如果有其他屏SG障或障碍物存在，地面效应AL会被破坏掉，因为只有贴近地面，地面声吸收的衰G减才会明显。式(2-4)中减去(AL, AL)，是因为一旦设计的声屏障建成，原有SG max屏障或障碍物或地面声吸收效应都会失去作用。第三章 声屏障设计与计算3.1 声屏障设计要点 声屏障本身必须有足够的隔声量，声屏障对声波有三种物理效应：隔声(透射)， 反射和绕射效应，因此声屏障的隔声量应比设计目标大。 设计声屏障时，应尽可能采用配合吸声型屏障，以减弱反射声能其绕射声能。 声屏障主
