1、鐵路噪聲聲屏障設計1、項目概況1.1項目設計背景：以下情況為我國擬建邯鄲至黃驊港鐵路線經過王莊時的基本情況。噪聲源強：貨車的速度為80km/h,噪聲源強為81.9dB，長度為890m客車的速度為120 km/h,噪聲源強為78.9dB，長度為432m車流量為：近期，貨車 44列/日，客 車4列/日；遠期，貨車58 列 /日，客車6 列 /日。現狀監測值見下表:監測點現狀（Leq/dB）標準值（Leq/dB）備注晝間夜間晝間夜間8-141.639.96050臨路第一排，距鐵路外軌中心線距離30m8-240.538.0605045m處8-343.439605060m處現場示意圖如下:12 項目設計

2、意義：鐵路以其速度快、 運能大、能耗低等一系列的技術優勢適應了現代社會經濟 發展的新需求，鐵路客運向高速、舒適、安全的方向發展，已成為世界鐵路發展 的總趨勢。1994年我國第一條準高速鐵路.廣深線（160km/h）式投入運營。2003 年 12月順利開通了第一條時速達 200kmh 的秦沈快速客運專線， 2008年 4 月， 設計速度達 300 km/h 京滬高速鐵路正式開工建設， 08 年 8 月我國第一條具有 自主知識產權、同時也是世界第一個營運速度達至 U350 km/h 的京津城際鐵路 正式開通運營， 標志著我國高速鐵路技術達到世界先進水平。 但與此同時高速鐵 路的建設也帶來了一系列的

3、環境問題， 如振動、噪聲及電波干擾等， 其中以噪聲 的社會影響最大。設置聲屏障是控制噪聲特別是交通噪聲的重要措旋， 國外對穿過市區和居住 區的高速公路、軌道交通、高架橋、鐵路等交通干線的兩側都普遍設有聲屏障， 實現了其他降噪手段所不能代替的效果。從廣義上講，鐵路又是一個系統工程， 其中規劃、管理、鐵路結構 （包括軌道、軌枕、道床等 ）又是解決噪聲問題的另一 方面，而鐵路聲屏障是一種設置于鐵路交通噪聲源和兩側受保護地區 （或噪聲敏 感點）之間的聲學障板，它是降低鐵路交通噪聲對交通線路兩側區域局部環境污 染的重要措施之一。聲屏障是位于聲源與受聲點之間的具有足夠面密度的聲遮擋結構， 利用聲源 兩側局

4、部地區建造的有限長聲屏障可使聲源的運行噪聲在傳播過程中有一顯著 的附加衰減， 從而減弱接收者所在的一定區域內的噪聲影響， 以改善周圍環境的 聲環境質量。 這樣的設施就稱為聲屏障。 聲屏障的作用是阻擋直達聲的傳播， 隔 離透射聲，使繞射聲有足夠的衰減。目前，聲屏障己發展成多種多樣的，按降噪 功能可分為擴散反射型聲屏障、 吸收共振型聲屏障、 有源降噪聲屏障： 按結構類 型有直立式、折壁式、表面傾斜式、半封閉或全封閉式等；根據不同頂端類型又 有倒L型、T型、Y型、圓弧型、鹿角型等。13 項目設計要求：設計隔聲屏障，對敏感點進行保護， 使該處聲環境達標； 同時達到經濟合理、 環保、經久耐用、景觀協調等

5、綜合要求。1. 4項目設計內容:聲屏障作為一種特殊的構筑物，其設計內容主要包括聲屏障聲學設計、結構 設計以及景觀設計等幾個方面：1、聲學設計：以治理目標值為基礎進行聲屏障的位置、尺寸、結構形式等 設計，并進行各種方案的降噪預測。2、結構設計：它是用以保證所選擇的聲屏障能安全、牢固的豎立在所要設 置的部位上。包括聲屏障承重結構設計和聲屏障構造設計。3、景觀設計：景觀設計是運用人的視覺與知覺對周圍環境及四周景象產生的反應。所以聲屏障應盡量與周圍的地貌和人文、 自然景觀相協調，并盡量避免 阻擋司機乘客的視線。給人予人以行車安全和視覺上的舒適協調。1. 5聲屏障設計流程圖：提出多個設計方案鐵路聲屏障聲

6、學設計鐵路聲屏障景觀設計-*聲屏障降噪位置選擇聲屏障咼度設計聲屏障長度設計聲屏障材料與結構類選擇聲屏障景觀設計原則聲屏障景觀設計理論k-聲屏障景觀設計方法r*聲屏障降噪優化措施鐵路聲屏障安全、易維護、公眾可接受性、經濟要求設計 評價方案，綜合考慮，選擇最佳設計方案2、聲屏障基本知識任何一個聲學系統都有三個主要環節，即聲源、傳播途徑和受聲者。在確定 噪聲控制時，也應該從以上三個方面考慮；(1)從聲源上根治噪聲；(2)在噪聲的 傳播途徑上采取措施；(3)在接收點對受聲者進行保護。第一種方法雖然是最根 本的措施，但對技術、經濟要求較高，而切實可行的是在傳播途徑上設置聲屏障， 阻斷噪聲的傳播。利用聲屏

7、障對聲源附近的敏感點進行保護，是解決噪聲污染的 重要措施之一。本節將對與噪聲及聲屏障有關的一些名詞概念以及聲屏障的降噪 原理進行闡述和分析。2. 1相關名詞解釋：2. 1. 1聲壓級：聲壓與基準聲壓之比的以10為底的對數乘以20，稱為聲級或者聲壓級，單 位為分貝(dB):L = 201g(-) dBPo式中：p聲壓，Pa；po基準聲壓，20卩Pa。2. 1. 2等效連續A計權聲壓級：在規定時間內，某一連續穩態聲的 A計權聲壓，具有與隨時間變化的噪聲 相同的均方A計權聲壓，則這一連續穩態聲的聲級就是此時變噪聲的等效聲 級，單位為分貝(dB)。等效聲級的公式是：式中：Lxeq, T等效聲級，dB；

8、T指定的測量時間；pA(t)噪聲瞬時A計權聲壓，Pa；po基準聲壓，20卩Pa。當A計權聲壓用A聲級LpA(dB)表示時，則此公式為:dB2. 1. 3 A計權聲壓級：用A計權網絡測得的聲壓級。2. 1. 4背景噪聲：當測量對象的聲信號不存在時，在參考點位置或受聲點位置測量的噪聲。 本 規范中所指的測量對象一般指采用聲屏障來控制的噪聲源。2. 1. 5聲屏障插入損失：在保護噪聲源、地形、地貌、地面和氣象條件不變情況下安裝聲屏障前后在 某特定位置上的聲壓級之差。聲屏障的插入損失，要注明頻帶寬度、頻率計權和 時間計權特性。例如聲屏障的等效連續 A計權插入損失表示為ILPAeq。2. 1. 6傳聲損

9、失：屏障或其他隔聲構件的入射聲能和透射聲能之比的對數乘以10,單位是分貝（dB）:TL= 10lg （Ei/Et ）式中：E 入射聲能；E t 透射聲能。2. 1. 7聲屏障：一種專門設計的立于噪聲源和受聲點之間的聲學障板，它通常是針對某一特定聲源和特定保護位置（或區域）設計的。2. 1. 8吸聲系數：在給定的頻率和條件下，分界面（表面）或媒質吸收的聲功率，加上經過界面 （墻或間壁等）透射的聲功率所得的和數，與入射聲功率之比。一般其測量條件和 頻率應加說明。吸聲系數等于損耗系數與透射系數之和。2. 1. 9降噪系數在250、500、1000、2000Hz測得的吸聲系數的平均值，算到小數點后兩位

10、, 末位取0或5。2. 2聲屏障降噪聲學原理聲屏障降噪的基本原理是基于惠更斯一菲涅爾的波動理論，在聲源與受聲點 之間，插入一個有足夠面密度的密實材料的物休，聲波必須通過繞射才能傳到接收點，聲傳播路徑因而加長，使聲波傳播有一個明顯的衰減，這樣的“障礙物” 稱為聲屏障，是一種普遍使用的環境噪聲和室內噪聲控制手段。廣義的聲屏障可以定義為聲源和接受點間的任何形式的阻隔構造物。當噪聲源發出的聲波遇到聲屏障時，它將沿著三條路徑傳播（見圖2.1.a）:一部分越過聲屏障頂端繞射到達受聲點； 一部分穿透聲屏障到達受聲點；一部分 在聲屏障壁面上產生反射。聲屏障的插入損失主要取決于聲源發出的聲波沿這三 條路徑傳播的

11、聲能分配。聲源輻射的聲波在屏障背后形成“聲影區"，“聲影區"大小取決予聲屏障的有效高度、位于聲源與受聲點之間的位置以及聲波頻率（見圖 2.1.b）。（h）聲波繞射路徑圖2-1 聲屏障聲傳播路徑圖2. 2. 1繞射：越過聲屏障頂端繞射到達受聲點的聲能比沒有屏障時的直達聲能小。直達聲與繞射聲的聲級之差，稱之為繞射聲衰減，其值用符號心表示，它與聲波的繞射 角©有關，繞射角©愈大，聲屏障的聲衰減愈大，降噪效果愈好。聲屏障的繞 射聲衰減是聲源、受聲點與聲屏障三者幾何關系和頻率的函數，用繞射角來表示 噪聲的衰減量很不方便，通常用聲程差來描述，聲程差=A+B-d（見圖

12、2. 1 . a所示），它是決定聲屏障插入損失的主要物理量。 圖2. 2為頻率為500Hz噪聲聲 程差與噪聲衰減的關系圖。2. 2. 2透射:聲源發出的聲波透過聲屏障傳播到受聲點的現象。 穿透聲屏障的聲能量取決 于聲屏障的面密度、入射角及聲波的頻率。聲屏障材料隔聲的能力用傳聲損失來 評價，也稱材料的隔聲量。傳聲損失大，透射的聲能小，聲屏障的隔聲效果就好。 透射的聲能可能減少聲屏障的插入損失，透射引起的插入損失的降低量稱為透射 聲修正量，用符號厶Lt表示。2. 2. 3反射:聲源發出的聲波到達聲屏障時，由于空氣和聲屏障材料兩種媒質的阻抗特 性不同，就會發生聲反射現象。聲波的反射與聲波的波長和聲屏

13、障的尺寸有關。 如果聲屏障的表面尺寸比聲波波長大得多時， 聲波遇到聲屏障表面就會全部反射 回去。由于咼頻聲波短，所以比低頻聲容易反射。當高頻聲波遇到聲屏障反射回來，它會使聲源同側的受聲者（例如車中的旅客等）受噪聲干擾更大。或者再被車體或異側聲屏障反射后到達受聲點，使聲屏障的降噪效果下降。特別是當鐵路路兩側建有平行聲屏障時。聲波將在聲屏障之間發生多次發射，越過聲屏障頂端繞射到達受聲點，會進一步削弱聲屏障降噪效 果（見圖2-1.C）。對于反射較強的高頻聲波，反射聲的影響是不容忽視。由反射 聲波引起的插入損失的降低量稱之為反射聲修正量，用符號厶Lr表示。3、鐵路噪聲預測3. 1預測公式:鐵路噪聲主要

14、來自列車運行過程， 可視為有限長運動線聲源。對于任一噪聲敏感點，其預測點處的等效連續 A聲級可按下式計算:Leq,T“oig U 心。0.1，" tf,iio°-1（Lp0，f，i Cf，i）|I_T i Ai 4式中：Leq，T T時段內的等效A聲級（dB）;T預測時間（s）（晝間 T=57600s,夜間 T=28800s）;n i T時間內通過的第i類列車列數；t eq,i 第i類列車通過的等效時間（s）；L p0,t,i 第i類列車的噪聲輻射源強，A計權聲壓級（dB）;C t,i 第i類列車的噪聲修正項（dB）;t f,i 固定聲源作用時間（s）;L p0,f,i 固

15、定聲源噪聲輻射源強（dB）;C f,i 固定聲源噪聲修正項（dB）;n T時段內的噪聲源數目。3. 2等效時間teq,I:列車通過的等效時間，按下式計算：dteq,i =丄 1+0.8-Vi Ih 丿式中：li 第i類列車的列車長度（m）;vi 第i類列車的列車運行速度（m/s）; d 預測點到線路的距離（m。3. 3噪聲修正值的計算列車運行噪聲的修正項C,i，按下式計算：Ct,i = C t,v,i +Ct, 9 +C,t +C t,d, i +C t,a, i +C t,g,i +C t,b,i +Ct,h,i 式中：C t,v, i列車運行噪聲速度修正，單位為dB;Ct, e列車運行噪聲

16、垂向指向性修正，單位為 dB;Ct,t線路和軌道結構對噪聲影響的修正，單位為dB;Ct,d, i 列車運行噪聲幾何發散損失，單位為dB;C t,a, i 列車運行噪聲的大氣吸收，單位為dB;Ct,g, i 列車運行噪聲地面效應引起的聲衰減，單位為dB;C t,b, i 列車運行噪聲屏障聲繞射衰減，單位為dB;Ct,h,i 列車運行噪聲建筑群引起的聲衰減，單位為dB。3. 4各修正項計算：3. 4. 1速度修正C t,v,i:Ct'v'i =kl9(v0)其中k為速度修正系數，v,v。分別為預測速度和參考速度。列車速度修正項Ct,、可在源強選值時考慮。3. 4. 2列車運行噪聲垂

17、向指向性修正 Ct, 9 :根據國際鐵路聯盟(UIC)所屬研究所(ORE的研究資料建立的數學模型, 列車運行噪聲輻射垂向指向性修正量 G, e可按下式計算：當一10°<e< 24° 時：Ct, e = 0.012( 24 -e ) 1.5當 24°<e< 50° 時：Ct, e = 0.075 ( e 24 ) 1.5式中，e 聲源到預測點方向與水平面的夾角，單位為度。3. 4. 3列車運行噪聲幾何發散損失 C t,d, i :列車運行噪聲具有偶極子聲源指向特性，根據不相干有限長偶極子線聲源的 幾何發散損失計算方法，列車噪聲輻射的

18、幾何發散損失Ct,d, i，可按下式計算：Ct,d,i10 lgld arcta n 2d。d0 arctan 12d2l4d 2式中：d0 源強的參考距離，單位為 md 預測點到線路的距離，單位為 ml 列車長度，單位為m3. 4. 4大氣吸收C t,a,i :空氣聲吸收的衰減量Ca,i可按下式計算:式中：一大氣吸收引起的純音聲衰減系數，單位為 dB/m；s 聲音傳播距離，單位為 m。3. 4. 5地面效應聲衰減 C t,g,i:地面衰減主要是由于從聲源到接收點之間直達聲和地面反射聲的干涉引起的，當聲波越過疏松地面或大部分為疏松地面的混合地面時，地面效應的聲衰減2hmdCg,i 二4.8 +

19、量cg,i可按下式計算：式中：hm -傳播路程的平均離地咼度，單位為 md -聲源至接收點的距離，單位為 m。17 3003. 4. 6列車運行噪聲屏障聲繞射衰減Ct,b,i:列車運行噪聲按線聲源處理，根據聲屏障聲學設計和測量規范(HJ/T902004)中規定的計算方法，對于聲源和聲屏障假定為無限長時， 屏障 聲繞射衰減Gm可按下式計算：10Cb,t,i= Y101 -t4arcta n、Vrt3二門2-1'g 22ln t .t -140 f3ct車13c式中：f 聲波頻率，單位為Hz;S 聲程差，S = a+b-c，單位為mc 聲速，c = 340 m/s。3. 4. 7建筑群引起

20、的聲衰減 Ct,h,i:當聲的傳播通過建筑群時，房屋的屏蔽作用將產生聲衰減。根據戶外聲傳播的衰減 第2部分列車運行噪聲的Gm不超過10dB寸，近似A聲級可按下式估 算。當從接收點可直接觀察到鐵路時，不考慮此項衰減。Ct,h,i= Ch,1 + Ch,2式中：G,i = 0.1BdbC h,2= 10 lg1 ( p/100)其中，B 沿聲傳播路線上的建筑物的密度，等于以總的地面面積(包括房屋所占面積)去除房屋的總的平面面積所得的商；dB 通過建筑群的聲路線長度；p 相對于在建筑物附近的鐵路總長度的建筑物正面的長度的百分數，其 值小于或等于90%。由于G,i依賴于具體情況，往往比較復雜，計算準確

21、度較差，本次預測評價 中對從接收點可直接觀察到鐵路時不考慮此項衰減，低路堤地段類比以往實測經 驗值進行修正。4、敏感點噪聲值及降噪量的預測參考點位置為距列本設計未涉及到固定聲源，固定聲源的影響可忽略不計。車運行線路中心25m軌面以上3.5m處4. 1等效時間teq,i的計算公式如下:距鐵路teq,i890 3.6801 0.8 45= 41.67s.890 丿l idteq,i = i 1 + 0.8 dVi Ili 丿外軌30n處，貨車:teq,i890 3.6801 0.8 戲=41.13s、890 丿客車:teq,i432 3.61201 0.8 戲=13.68s、432 丿距鐵路外軌4

22、5m處,貨車：客車：teqi=4326 "0& 45=14.04seq,i120 i432 丿貨車:teq,i890 3.6801 0.8 -6042.21s、890 丿客車:teq,i432 3.61201 0.8 -6014.40s.432 丿4. 2列車運行噪聲的修正項Ct,i ,按下式計算:G,i = C t,v,i +Ct, e +G,t +C t,d,i+ C t,a, i+ C t,g,i+Ct,b,i+Ct,h,i本設計中，C t,v, I、C, e、C,t、Ct,a, i、C,h,i 、C t,g, i 均可忽略不計。Ct,b, I =0Ct,d,計算公式為

23、:Ct,d,i = -10 lg2l22 22d。4d°l2 1 212 d0 arcta n222d 4d l2“其中d0 =25md arcta n1距鐵路外軌30m處,貨車：Ct,d,i二-1028902 漢 890230 arctan222254匯252 +89020.824dBlg25 arcta n23028902 8902 24 30890客車：Ct,d,i=-1043230arcta n 2漢25lg25arcta n 2302丄 2漢4324 2524322=-0.861dB4322 43222 24 30432距鐵路外軌45m處,貨車：2“ 丄890 丄 2漢89

24、045 arcta n222 沃 254匯25 +890Ct,d,i - T0 lg22.682dB8902 890225 arcta n222454漢452 +8902客車：2” 丄432 丄2漢43245arcta n222 漢 254 匯 252 +4322Ct,d,i = T0 lg22.831dB“丄4322 43225arcta n222X454 匯452 +4322貨車：Cyj = -10 ig25arcta n60 arcta n2漢2589022 890+2 252 24 258908902 89022 60+ 2 24 6089043222 43260 arcta n二4.

25、031dB4 25243224.293dB客車：Ctdi = 10 lg2口“ 丄 4322如32225 arcta n222 漢 604 匯 602 +4322將以上各數據代入下式，即可求得列車對敏感點處的有效聲壓級。距鐵路外軌30m處，晝間的有效聲壓級為:120.1 (81.9 0.824)20.1 (78.9 0.861)0.1 41.6.65.58dB=10lg(58疋一匯41.130 一 “ +6疋一 T3.68心0一 “ +5760000)5760033距鐵路外軌30m處，夜間的有效聲壓級為：Leq,TLeq, T110.1 (81.9 -Q.824)10.1 (78.9 _Q.8

26、61)0.1 39.9、=10lg |(58 疋一 X41.13X10“ +6疋一叮3.68><10“+28800X10)1(2880033距鐵路外軌45m處，晝間的有效聲壓級為：120.1(81.9 _2.682)20.1(78.9 2 831)0.1 40.5=10lg .|(58 況一況41.76R0 () +6M4.04匯一匯10 (")+57600x105760033距鐵路外軌45m處，夜間的有效聲壓級為-10lg1(58 1 41.76 100.1(81.9 .682)6 14.04 1 100.1(78.9 .831) 28800 100.1 38.0112

27、88003365.57dB= 63.79dB=63.78dB距鐵路外軌60m處，晝間的有效聲壓級為：120.1(81.9 _4,031)20.1(78.9 _4.293)0.1 43.462.52dB=10lg .|(58 沃沃41.21 勺0 (“ +6 04.40 漢心0 (")+57600005760033距鐵路外軌60m處，夜間的有效聲壓級為：110.1(81.9 _4,031)10.1(78.9 _4.293)0.1 39.062.48dB=10lg |(58 疋一疋41.21勺0 () +614.40工勺0 (+28800102880033各數據如下表:監測點背景（Leq

28、/dB）標準（Leq/dB）預測值（dB）敏感點距鐵路中心線距離（m降噪量（dB）晝間夜間晝間夜間晝間夜間晝間夜間8-141.639.9605065.5865.57305.5815.578-240.538.0605063.7963.78453.7913.788-343.439.0605062.5262.48602.5212.48因此，降噪量因至少為16 dB.5. 鐵路噪聲振動治理原則5.1 總要求 :鐵路噪聲的環境污染防治應依據 中華人民共和國環境噪聲污染防治法 和 有關法律、 法規，認真貫徹執行國家環境保護總局和鐵道部聯合發布的 關于加 強鐵路噪聲污染防治的通知 （環發 2001108 號

29、），對可能產生環境噪聲污染的 鐵路建設項目，應按照“預防為主、防治結合、綜合治理”的基本原則和“社會 效益、經濟效益和環境效益相統一” 的方針， 采取有效的防治措施避免或減輕對 環境的污染，使鐵路建設、城鄉建設與環境保護協調發展。5.2 治理原則 :按照“以人為本、因地制宜、技術可行、經濟合理”的原則，對鐵路噪聲、 振動采取源頭控制、傳播途徑控制、建筑物防護、合理規劃布局、科學管理等綜 合措施進行防治。由于既有鐵路線路涉及范圍大，情況比較復雜，噪聲、振動污 染的防治應從實際出發，有計劃、有步驟、分階段實施。鐵路建設項目的噪聲、 振動防治措施， 應按近期設計規模的污染程度確定實施方案， 按遠期設

30、計規模的 污染程度預留噪聲、 振動控制技術條件。 鐵路建設改擴建項目涉及既有線現狀環 境噪聲、 振動已經超標的， 在工程范圍內應采取有效措施， 使改擴建后的聲和振 動環境得到改善。對既有鐵路兩側敏感建筑的噪聲、 振動防治， 應根據建筑物的建設時間和鐵 路噪聲貢獻量等，依法分清治理責任。鐵路兩側 200m以內不宜新建噪聲敏感建 筑物，若在此范圍內建設敏感建筑物，應按中華人民共和國噪聲污染防治法 第十二條、第三十七條規定執行。5.3 防治目標 :鐵路噪聲的防治目標應達到國家規定的鐵路邊界噪聲排放標準。 受鐵路運行 噪聲影響的學校、醫院、幼兒園、敬老院等特殊敏感建筑物按晝間60dB 進行控制，對有住

31、校、住院的敏感點夜間按 50dB 進行控制。通過技術論證，當采取工 程措施難以達到以上要求時， 應對敏感建筑物采取有效防治措施， 使室內聲環境 滿足使用功能。廠、段周圍應符合國家規定的工業企業廠界噪聲標準。鐵路振動的防治目標應達到國家規定的鐵路干線兩側區域環境振動標準。 即 鐵路干線兩側建筑物的室外振動，應滿足晝間、夜間 80dB 的限值要求。若鐵路 干線兩側建筑物的室外振動超過標準限值， 應保證室內振動滿足晝間、 夜間 80dB 的限值要求。5.4 防治措施 :與城市總體規劃充分協調， 在鐵路設計中通過合理選線， 從根本上避免或減 輕鐵路噪聲、振動的環境污染。在噪聲、振動源防治方面，通過逐步

32、改造機車車輛，加強輪軌系統維護，采 用線路工程的減振、降噪新技術，從源頭上降低鐵路噪聲和振動。在鐵路噪聲傳播途徑和接收點， 可采用設置聲屏障、 降噪林帶、安裝隔聲窗、 改變建筑物使用功能及其他有效的防治措施。應繼續加強推行、落實鐵路機車鳴笛的限鳴措施， 減輕鳴笛噪聲的環境污染。 對于車站、編組站作業使用的廣播喇叭， 應采取有效措施減少對周圍環境的干擾。 在城市區域或敏感建筑集中區域內， 鐵路干線與道路交叉的， 應當設置立體交叉。 在鐵路線路安全保護區邊界， 應根據需要設置圍墻、 柵欄等防護設施， 實行封閉 隔離。鐵路振動污染的防治可采用： 鋪設無縫線路， 加強輪軌系統維護， 軌道系統 隔振，以

33、橋代路，設置隔振溝、墻等防振屏障措施，改變建筑物使用功能及其他 有效措施。5.5 既有鐵路防治 :既有鐵路和鐵路工程建設與既有鐵路有關的鐵路噪聲、 振動污染防治， 應結 合既有鐵路技術改造、 城市總體規劃按計劃逐步解決。 鐵路部門和城市環保等有 關部門應在當地人民政府組織下， 共同制定減輕鐵路噪聲、 振動污染的規劃， 并 納入城市國民經濟和社會發展計劃分期逐步實施。有關部門應當按照規劃的要 求，合理劃分投資，采取有效措施進行綜合治理。針對本情況，采用聲屏障。6、聲屏障的設計61 聲屏障的材料、結構類型選擇 :聲屏障材料設計一般是規定材料的聲學性能和物理性能要求。聲學性能主要規定材料的吸聲、隔聲

34、性能，隔聲方面一般要求材料的隔聲量在25dB 以上，吸聲方面首先要求吸聲結構的吸聲系數 a>0 5。其次要求吸聲的吸聲特性曲線 基本與噪聲聲源的頻譜曲線一致，吸聲頻譜的峰值頻率包含聲源頻譜的峰值頻 率。以此保證材料的吸隔聲性能。物理性能主要規定材料的強度，以及防潮、防 塵、防腐、防老化、防火要求等。此外，還要考慮材料的價格以及景觀因素。考 慮到鐵路聲屏障的特殊應用環境， 材料的各項性能指標均應較優且較為均衡， 不 能有任何偏廢， 即不能使用任一單項指標很差的材料， 必須注重性能的均衡。 對 于鐵路聲屏障材料選擇應該重點考慮下面幾點： 611 單元強度與剛度：鐵路聲屏障要承受巨大的風載荷，

35、 因而聲屏障材料除應具有足夠的抗壓強度 外，還應有良好的抗彎、 抗剪性能， 并具有較大的剛性以使橫向風載荷下的變形 盡可能小，并能使人為破壞的情況盡可能降低甚至避免。612 阻燃性和耐候性：為保證行車安全， 聲屏障應堅固、 耐用且阻燃。 用作聲屏障的材料應具有良 好的化學穩定性， 能經受惡劣氣候條件的考驗。 例如高溫和冰凍條件下不發生大 的變形和損壞；耐水性好，吸水后能迅速恢復其正常狀態；具有一定的耐酸、耐 鹽、防腐、抗霉菌能力和阻燃性能。613 材料容重：在保證聲屏障聲學性能及強度、 剛度和穩定性的前提下， 聲屏障材料應具有 較低的容重。 但對于鐵路路基而言， 其密實度和承載力很高， 而聲屏

36、障承受巨大 的橫向風載，垂向載荷卻較低， 因此聲屏障的穩定性成為突出的矛盾， 此時材料 容重不宜過低。對鐵路橋梁而言， 較低的聲屏障重量可以減輕其對橋梁族加的荷 載，簡化與橋梁的聯結。614 材料價格：由于鐵路聲屏障累計設置長度和工程數量很大， 所需投資甚巨， 為盡量降低 造價，要求聲屏障材料具有價廉物美的特點， 材料價格不能太高， 否則無法大規 模采用。615 防眩性： 鐵路聲屏障距離鐵路線距離一般較近，而鐵路列車運行速度高，為保證列車的安全，選取的隔聲材料應考慮避免陽光或車燈照射下的反光對列車司機造成 眩目的不利影響。常見較適合鐵路聲屏障的材料如下:類型水泥木屑復合 吸聲屏障微穿孔吸音板聲

37、控高效壞 保吸聲屏瞭TEG影鋼（鋁） 扳廢IH輪胎復合吸 聲屏障吸聲系 數NRC-0.6,500Hz 以上吸聲性能 穩定NRC=0.52/t1 段吸蘆性能較 好NRC-0.8,500-2000Hz 吸 聲效果較好NROO,8,吸聲 性能穩定RC0.5,500Hz以下吸聲效果較其它屏障好隔聲持數WB）35312斗634>30強度抗壓強度4Mpa, 抗折強度 2.5Mpa,防火等 級BI以上抗壓強度4Mpa 抗折強度 0.74 Mpa,防火等級A抗壓強度 4MpaJA折強 度 2Mpa1|® 火等級A,抗 酸堿腐蝕抗壓強按 5Mpa:抗折強 度 3Mpat防 火等級BI以 上抗壓強

38、度 4Mpa， 抗折強度 2.5Mpa,防火等級B1以上，耐腐蝕預期便 H壽命20年以上15年酣年15年巧年以上優點具有良好的加 工性.變化多* 能與環境融合耐受高溫潮濕環境吸聲頻帶寬， 安裝簡單，無 污染，不吸水吸聲及視覺效 杲好,強度大兼顧各額段吸聲 效果+ 口重輕，強 度犬、環保、利廢 利舊缺點口重大吸再頻帶跨度 水夠.4*5年后 易變形逐步腐 蝕褪色口重較大，低 頻段吸聲性 能有待改進自重較犬，安 裝復朵，野外 易丟失安裝方式脫一.形 態變化少經濟性單-價f占算3（X1元An易安裝，不需維護單價估算280 元佃安裝難 度稍大,需清潔 維護費用單價估算站0 元加不需 維護費用單價估算38

39、0 元/mS需定期 修檢費用單價佔算310-330 元如S不需維護可用性方便耐用，適合 大范圍使用強度不夠不適 合大范忸設習環保清潔,適用性妤只適合育特殊 景觀要求區域利廢利舊，有推廣價值此設計降噪控制在1516dB,降噪幅度不是很大，材料選擇應較為簡單。 應選擇隔聲效果適中，并易于施工，造價較低的材料。選擇磚墻（12cm厚）作為聲屏障，磚墻的降噪效果較好，而且價格便宜，耐久性強，還可以就近取材。 其不同倍頻傳聲損失TL值見下表6。構件名稱倍頻程隔聲量TL隔聲量平均值125Hz2505001K2K4K磚墻34.439.343.249.151.249.544.56. 2聲屏障的位置確定：聲屏障的

40、控制范圍不宜超過 6080m 即敏感區域距鐵路6080m以內可 以考慮設置聲屏障，超過6080m時不宜采用聲屏障措施。鐵路聲屏障多以聲屏 障靠近聲源為主，一般鐵路高架橋聲屏障距離軌道 1.5m。具體來說，在鐵路聲 屏障位置的確定中，應考慮以下幾個方面：a. 鐵路建筑限界及機車車輛限界與建筑限界的關系；b. 鐵路通訊地下電纜溝的位置以及埋藏深度；c. 電氣化鐵路的接觸網、回流線及支柱的位置，各種電力線的安全距離；d. 聲屏障應滿足鐵路安全運營的要求，即不影響行車安全，不影響乘務人 員瞭望信號，不影響鐵路兩側地面、地下設備的安裝、檢查和正常工作；e. 聲屏障應滿足養護線路的要求，即不影響對地基、道

41、床、軌枕、鋼軌等 設施的保養和維修工作。根據以上原則和應注意的問題，最后確定聲屏障設置位置，從理論上講，離 外軌水平距離越近，降噪效果越好。該設計的聲屏障設在路基之上，距既有鐵路 3m處。6. 3聲屏障的高度：聲屏障的高度有有效高度和自然高度兩種。當受聲點與噪聲源不在同一水平 線上時，聲屏障的高度應為聲屏障頂端到聲源與受聲點連線的垂直高度，稱之為聲屏障的有效高度，不是聲屏障自身的自然高度。有效高度多用于理論分析與計 算，而實際工程中運用的多為自然高度。聲屏障的有效高度是聲屏障起主要作用 的部分。例如當聲屏障距離鐵路很近時，有效高度高，聲屏障的高度只需要高 于軌道23m便可有效地降低軌道噪聲61

42、0dBo當聲屏障離鐵路較遠時，有效高度降低，降噪效果便會降低一般可根據實際噪聲監測確定，如果是新建鐵路，則可以采用類比法確定。 聲屏障對聲波短、繞射能力差的高頻噪聲阻隔效果好，對波長較長、繞射能力強 的低頻噪聲阻隔效果差。所以，在設計時，聲屏障的高度需根據實際所測噪聲的 聲頻特性來決定。鐵路噪聲以輪軌噪聲為主，一般中低速列車的輪軌噪聲頻率主 要是在202000Hz為了簡化計算，在鐵路聲屏障設計中，一般按等效頻率計 算即可滿足設計要求。本設計列車聲源頻譜以500Hz為等效頻率，列車的聲源距地面高位 0.45m， 聲速為340m/s。6. 4聲屏障衰減量的計算：A= 22 (3-0.45)=3.2

43、4mB= ,3(f (98 3)2 =32.62nC= (30 2)(9.8 0.452 = 33.6m求得，S =2.26m40f 3等效時間 t= 3c = (40X 500X 2.26/ (3X 340) =44.31s 3吋(t2-1)Olg 2l n(t+/ti)j Ld 值厶 Ld= =16.68dB透射聲修正量 Lt的計算由于TL- Ld=44.5-16.68=27.82dB > 1OdB,所以此時透射的聲能可以忽略 不計，則 Lt0。本設計中，地面吸收聲衰減 LG的由于數據不全，可忽略不計。其它修正：由于臨近鐵路第一排房子前沒有其他建筑物，所以障礙物聲衰 減(ALS)不存

44、在。聲屏障只設在單側，所以反射聲修正量( Lr)不進行計算。聲屏障實際插入損失IL= Ld- LG=16.68dB聲屏障的長度計算根據下式計算：10log (L12+L' 2 ) / L12 > 0.9 L式中：L1聲源至受聲點的垂向距離；L'聲屏障附加長度； L實際聲屏障插入衰減，本設計為16.68dB。聲屏障的插入損失為16.68dB (A)，垂向距離為30m則聲屏障的附加長度為：L> 166.25m,聲屏障的附加長度取166.25m那么，聲屏障的總長度為：166.25 X 2+100=432.5m7、設計結果校核聲屏障的高度為3m長度為432.5m,距鐵路外軌

45、2m處。降噪效果良好，實 際聲屏障插入衰減為16.68dB (A聲級)。插入聲屏障后，敏感點的噪聲晝間為 48.9dB，夜間為48.89dBA，再加上地面和大氣還可以吸收點，所以肯定可以滿 足聲環境質量標準(GB3096- 2008)中二類區晝間60dB,夜間50dB的要求, 敏感點噪聲達標。&景觀設計當鐵路聲屏障設置在地面時，應充分考慮到聲屏障對鐵路沿線居民產生的隔離作用、圍堵感受和日照影響，因而在設計時，應充分利用聲屏障的輕型、透視和色彩多樣、垂直綠化的作用，保證道路寬度和建筑物高度間的比例關系，盡量保持屏障與建筑物之間得到足夠的空間，高度要適度，使列車駕駛員無逼仄的感覺。在某些合

46、適的地段也可以選擇透明的聲屏障，一方面使車內人員與周圍環境相接觸，與路外的景觀仍融為一體，另一方面也改變了聲屏障單調的局面。通過改變聲屏障頂部的線條，使聲屏障不再是單調的壁障而成為變化多樣的 流線型、帶有動感的特色建筑物，改變了原有聲屏障單調、枯燥、乏味的情調。 色彩的變化也是聲屏障景觀設計采用的手法，不僅色彩以淡雅明朗為宜，而且每隔一段距離，可用色彩變化來組成幾何圖案，從而改善列車運行環境。垂直綠化 或人造綠色景觀，使聲屏障成為周圍環境的自然“偽體”，讓屏障能柔和地進入乘務人員及旅客的視線。參考文獻1. 鄭上聚環境工程手冊環境噪聲控制卷 北京： 高等教育出 版社，20002. 李家華環境噪聲

47、控制北京：冶金工業出版社，19953. 馬大猷.噪聲與振動控制工程手冊 .北京： 中國機械工業出 版社，20024. 高紅武主編.噪聲控制工程.武漢:武漢理工大學出版社，20035. 洪宗輝環境噪聲控制工程高等教育出版社 2002年6月第一版；6. 陳杰瑢 物理性污染控制工程 高等教育出版社 2007年1月第一版；7. 中華人民共和國環境保護行業標準(HJ /T 90 2004 )聲屏障聲學設計和測量規范物理性污染控制課程設計離心風機排風口噪聲設計學生姓名何殿基任課教師吳軍年學 院資源環境學院專業環境工程年級2009 級消聲器設計離心風機排風口噪聲設計1、環境噪聲的基本情況某廠一大型離心風機位

48、于工業廣場附近，距風機出口左側100m處有一座辦公樓，右側及前方為綠地。由于出氣口噪聲很高，影響工程技術人員機人們的工 作效率；另外，風機房內噪聲也很高，但操作者經常呆在隔聲間內，故機殼和電 機的噪聲危害不大，可以不予考慮。鑒于上述情況，可對排氣噪聲采取控制措施。在辦公樓窗前1m處測得的環境噪聲如下表所示:倍頻程 Hz125250500100020004000倍頻帶聲壓級dB4456656050362、離心風機的基本情況大型風機K2-73-02N032F風機的性能參數：功率 2500Kw，風量9500m3/h,風機葉片數為12,轉速600r/min。出風口為直角擴散彎頭，出口為3X3m的正方

49、形。在風機排風口左側45度方向1m處，測得A聲級為109dB,其倍頻帶聲壓 級如下表所示：倍頻程Hz125250500100020004000A倍頻帶聲壓級dB100108108103100951093、有關標準及設計規范說明本設計所參考的標準及設計規范均以工業企業噪聲設計規范GBJ87-85、聲環境質量標準GB3069-2008為基準。4、設計任務設計一消聲器，使得風機排風口左側45度角方向1m處的A聲級降為75dB（滿足NR-70）根據環境標準要求，檢驗在辦公樓窗前 1m處，根據所采用的消 聲器能否滿足該功能區的聲環境要求。消聲器的設計計算消聲器設計表：項目倍頻程中心頻率/Hz125250

50、500100020004000進氣口噪聲/dB10010810810310095降噪要求（NR70837873706866消聲器應有消聲量/dB173035333229消聲器周長與截面比131313131313材料吸聲系數0.500.800.850.850.860.80消聲系數0.751.251.311.311.331.25消聲器所需長度/m1.741.852.051.941.911.78消聲器設計長度/m2.102.102.102.102.102.10實際消聲量/dB20.4834.1335.7635.7636.3134.13出口噪聲/dB79.5273.8772.2467.2463.696

51、0.87A計權修正值/dB-16.1-8.6-3.201.21修正后各頻帶聲級/dB63.4265.2769.0467.2464.8961.87高頻失效修正值/dB11.37咼頻失效修正后的聲級/dB73.24總的A計權聲級/dB73.24dB<75dB通道的當量直徑D/m2b1h/ (b1 + h) =0.214高頻失效f/Hz2939.251消聲器的選擇：阻性消聲器是阻止聲音傳播而允許氣流通過的一種器件，是消除空氣動力性 噪聲的重要措施。阻性消聲器主要是利用多孔吸聲材料來降低噪聲的。把吸聲材 料固定在氣流通道的內壁上或按照一定方式在管道中排列，就構成了阻性消聲器。當聲波進入阻性消聲器時，一部分聲能在多孔材料的孔隙中摩擦而轉化成熱能