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        高速公路聲屏障降噪效果研究

        2015-02-20 12:04:54
        當(dāng)代化工研究 2015年3期
        關(guān)鍵詞:組合型百葉屏障

        何曉云1 張曉媛1 李琰1 孫雅博1 張乃綺2

        (1. 河北化工醫(yī)藥職業(yè)技術(shù)學(xué)院 河北石家莊 050026 2. 河北省環(huán)境監(jiān)測研究所 河北石家莊 050000)

        目前,河北大規(guī)模的高速公路在建或待建,截止2011 年底,河北省高速公路通車?yán)锍踢_5000 公里,到“十二五”末,河北省高速公路通車?yán)锍虒⑦_7000 公里,位居全國前列[1]。便捷的高速公路不僅給人們帶來嚴(yán)重的噪聲污染,而且也影響了公路沿線居民正常的工作、學(xué)習(xí)和生活。本文結(jié)合實地監(jiān)測結(jié)果,對河北高速公路現(xiàn)有聲屏障的降噪效果進行了分析和評估。

        一、河北高速公路現(xiàn)有聲屏障類型介紹

        目前,河北高速公路所使用的聲屏障主要包含以下幾種類型。

        1. 混凝土聲屏障

        混凝土聲屏障具有價格低、結(jié)構(gòu)穩(wěn),壽命長等等特點,是國內(nèi)外交通聲屏障中最常用的一種。但傳統(tǒng)的混凝土聲屏障因材料吸聲等條件的限制,能夠降噪約5dB,效果一般。

        現(xiàn)使用的混凝土聲屏障,多是復(fù)合水泥式隔聲屏障,該聲屏障采用一種多孔木纖維混凝土砌塊為吸隔聲單元,通過特殊化學(xué)處理過程,與水泥、軟木類木切片按一定比例混合,經(jīng)模具塑造后養(yǎng)護硬化而成。該聲屏障不僅具有較好的吸聲、隔聲性能,還具有防火和絕熱的作用。在多種環(huán)境如炎熱、嚴(yán)寒、潮濕和干旱的條件下也可以使用,見圖1。

        2.百葉孔聲屏障

        百葉孔聲屏障材料采用鍍鋅板和鋁板合成的金屬質(zhì)地聲屏障,適用于住宅小區(qū)、學(xué)校和醫(yī)院,離噪音聲源相對來說有一段距離的情況下實用的隔音降噪產(chǎn)品,見圖2。

        該聲屏障的優(yōu)點是吸音效果顯著,防雨性能好,缺點是開孔率大,聲音吸收不完全。

        圖1 混凝土聲屏障

        圖3 透明組合型聲屏障

        圖2 百葉孔聲屏障

        圖4 聲能的反射、吸收及聲 屏障隔聲示意圖

        3.透明組合型聲屏障

        該聲屏障根據(jù)材料一般分為玻璃鋼聲屏障和PC 透明板聲屏障。PC透明板聲屏障主要適用于于橋梁段上面,該聲屏障透明度高,利于司機視線,但是不能夠吸音,只是隔音板,現(xiàn)階段大多使用的是PC 復(fù)合型透明板,見圖3。玻璃鋼聲屏障景觀效果好,也利于駕駛員的空間感,但該聲屏障對高層建筑的降噪效果一般。

        二、 測試方法

        1.聲屏障的降噪原理

        聲屏障是指聲源和受聲點之間,插入一個障礙物例如板或墻的設(shè)施,使聲音的傳播大部分被反射或吸收,使其有顯著的衰減,從而在接收者所在的一定區(qū)域內(nèi)噪聲級明顯降低,達到降噪的效果,其示意圖見圖4。

        同時聲屏障的減噪量與噪聲的頻率、屏障的高度以及聲源與接收點之間的距離等因素有關(guān)[3]。

        2.測點設(shè)置

        本次研究選擇了分別位于石黃高速藁城段、大廣高速衡水段、遷曹高速曹妃甸段的3 處典型聲屏障,評估現(xiàn)有各類型聲屏障的降噪效果。

        噪聲監(jiān)測點布設(shè)在聲屏障中部,各設(shè)2 處,聲屏障前1m、后1m、后10m 各布設(shè)一個測點。對照點2 處,設(shè)在與所測聲屏障測點附近環(huán)境條件相似的無聲屏障位置上。聲屏障降噪效果采用同步測定法監(jiān)測,每天監(jiān)測4 次,其中晝間、高峰和平均時段各監(jiān)測1次,夜間22點后監(jiān)測2 次,每次監(jiān)測10min,連續(xù)測3 天,同時記錄車流量。測量時排除敏感點附近人為因素和偶發(fā)聲的影響[4]。

        各監(jiān)測點位布設(shè)情況見表1。

        表1 聲屏障降噪效果監(jiān)測點布設(shè)情況表

        三、監(jiān)測結(jié)果與討論

        根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)計算得到監(jiān)測點晝間及夜間的等效連續(xù)A聲級,監(jiān)測各點值取其平均結(jié)果。見表2。材料的聲屏障降噪量不同,平均達到10 ~16dB,效果明顯。

        表2 聲屏障降噪效果測試結(jié)果表 單位:LAeq(dB)

        在三種材料中,復(fù)合混凝土型聲屏障效果最好,晝夜間平均降噪量分別達到15.1 和15.9dB;百葉孔次之,晝夜間平均降噪量分別達到12.6 和11.3dB;透明組合型PC 復(fù)合板型最弱,晝夜間平均降噪量分別為10.8 和11dB。從三種聲屏障的監(jiān)測結(jié)果可知,混凝土粗糙表面具有一定的吸聲作用,因此其降噪效果要好于單純依賴反射作用的透明復(fù)合板,百葉孔聲屏障綜合了微孔共振吸聲結(jié)構(gòu),且下部金屬板具有一定反射作用,因此降噪效果也優(yōu)于透明組合型聲屏障。

        四、結(jié)論

        1.高速公路聲屏障對公路沿線居民的聲環(huán)境質(zhì)量起到明顯的降噪效果;

        2.測試的三種類型聲屏障降噪量可達到10 ~16 分貝,其中復(fù)合型混凝土聲屏障效果最好,其次為百葉孔,最弱為透明組合型聲屏障;

        3.現(xiàn)有聲屏障降噪能力受地理環(huán)境或其他因素影響,降噪效果可進一步提高;

        4.聲屏障整體維護費用較高。

        圖5 不同類型聲屏障平均降噪量柱狀圖

        從表2 中可以看出,車流量巨大的高速公路,臨路監(jiān)測點如測點3 噪聲級很高;從圖5 中可以看出,三種

        [1]劉彬 ,王哲. 河北:年末高速公路總里程突破5000 公里[N],燕趙都市報,2012-2-12(6)

        [2]蔣紅梅,張?zhí)m軍. 國內(nèi)外高速公路聲屏障研究進展,公路交通技術(shù),2007(9):128-130

        [3]陸豫,李云濤,毛志剛.廣西高速公路聲屏障降噪效果研究,西部交通科技,2012(7):131-133

        [4]聲環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)[S].

        課題是河北省科技廳“河北省高速公路聲屏障降噪效果評價研究”(課題編號:13274217)項目的部分成果。

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