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声屏障设计Prepared on 24 November 2020'目录第一章 总论设计目的设计任务和内容设计内容本道声屏障主要是保护某小学以及周边居民正常的生活，消减交通噪声对其的干扰影响关键受声点选择该小学第一排教学房窗户前一米处为关键受声点噪声现场测量值73—75dB，频率为500Hz该小学所处路段声环境敏感点现状见表1-1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(m)与路位置及 首排距路中 心距离(m)学校规模、基本情况备注某小学K42+225k42+380学校共四栋房，两栋 教室、两栋教室宿 舍，教室面向公路， 宿舍侧向公路填方 路基，路咼房低公路南侧 紧邻地方 公路，两 路平行设计要求(1) 结合我国《声环境质量标准》(GB3096-2008)，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。

设计和计算声屏障结构、材料及在两座建筑物之间的相对位置；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设计原则（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性污染 即声能量污染，控制目标为达到允许的标准值，但国家制定标准有其阶段性，必须考虑 当时在经济上的承受能力设计依据（1）《中华人民共和国环境保护法》，2015年 1月 1日；（2）《中华人民共和国环境影响评价法》，2016 年 9 月 1 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）《声环境质量标准》（GB3096-2008）；噪声基本知识噪声来源噪声因其产生的条件不同而分为很多种类，既有来源于自然界的（如火山爆发、地 震、潮汐和刮风等自然现象所产生的空气声、地声、水声和风声等），又有来源于人类 活动的（如交通运输、工业生产、建筑施工、社会活动等）。

但总的说来，噪声的来源 主要有三种，它们是交通噪声、工业噪声和城市环境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 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 5-10dB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城市环境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 噪声的危害噪声对人体的影响是多方面的，首先是听觉方面噪声强度在 85dB 以上时，对人 体的健康将有危害，最常见的是听觉的损伤。

人们在较强的噪声环境中工作和生活时会 感到刺耳难受，时间久了会使听力下降和听觉迟钝，甚至会引起噪声性耳聋据调查， 在锻工和发动机车间的工人中患噪声性耳聋者可达 90%，突然而来的极其强烈的噪声（如150dB）可使人鼓膜破裂、内耳出血而引起爆振性耳聋噪声不仅影响人们正常工作，妨碍睡眠和干扰谈话，而且还能诱发多种疾病噪声 作用于人的中枢神经系统使大脑皮层的兴奋和抑制功能失调，导致条件反射异常，会引 起头晕脑胀、反应迟钝、注意力分散、记忆力减退，是造成各种意外事故的根源噪声还影响人的整个器官，造成消化不良、食欲不振、恶心呕吐，致使胃溃疡发病 率增高近年来又发现噪声对心血管系统有明显影响，长期在高噪声车间工作的工人中 有高血压、心动过速、心律不齐和心血管痉挛等症状的可能性，要比无噪声时高 2-4 倍噪声对视觉器官也会造成不良影响据调查，在高噪声环境下工作的人常有眼痛、 视力减退、眼花等症状此外，强烈的噪声影响会使仪器设备不能正常运转，灵敏的自控、遥控设备会失灵 或失效特强的噪声还能破坏建筑物噪声控制技术 声学系统的主要环节是声源、传播途径、接受者因此，控制噪声必须从这三方面系统 综合考虑，采取合理措施，消除噪声影响。

1 、噪声源治理：改进机械设备结构，应用新材料、新工艺来降噪改进生产工艺 和，或者改变噪音源的运动方式（如用阻尼、隔振等措施降低固体发声体的振动）2、在噪声传播途径上降噪：如采用吸声技术、隔声技术、消声技术、阻尼技术 等 利用地形和声源的指向性降低噪声利用绿化降低噪声利用闹静分开的方法降 低噪声3、接受者保护：在声源和传播途径上无法采取措施，或采取的声学措施仍不能达 到预期效果时，就需要接受者进行个体防护的措施常用的防声器具有耳塞 、耳罩、 防声棉或头盔等，它们主要是利用隔声原理来阻挡噪声传入人耳第二章 声屏障的相关知识声屏障是降低地面运输噪声的有效措施之一一般3~6m高的声屏障，其声影区内 降噪效果在5~12dB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 （见图：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 径传播的声能分配声学原理绕射图屏障绕 射路径 透射声源§图1（a）声波传播绕径路径R图（c）声波的反 射射射3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ALd表示，并随着①角的增大而增大 （见图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声射、反图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透射声修正量用符号表示通常在声学设计时，要求TL—AL t dMlOdB，此时透射的声能可以忽略不计，即△ Lt-0o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，用符号表示r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第三章 声屏障设计与计算声屏障设计要点(1) 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。

2) 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3) 声屏障主要用于阻断直达声，有效地防止噪声的发散4) 作为交通道路声屏障，应注意景,观造型和材质的选用应与周围环境相协调5) 声屏障的结构设计，其力学性能应符合有关的国家标准声屏障设计目标值的确定噪声标准本道声屏障主要是保护某小学以及周边居民正常的生活，消减交通噪声对其的干扰 影响关键受声点选择该小学第一排教学房窗户前一米处为关键受声点该小学所处路 段声环境敏感点现状见表 1-1声屏障设计目标值的确定与受声点处的道路交通噪声值、受声点的背景噪声值以及 环境噪声标准值的大小有关我国对非城市区域公路未规定噪声排放限值标准，因此， 在环境影响评价中，对公路两侧评价范围内所涉及的学校、医院、居民集中的村镇执行 的环境标准，可参考公路两侧评价范围环境标准表 3-1 标准执行：表 3-1 公路两侧评价范围环境标准表类别昼间夜间05040155452605036555470550 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1 类标准适用于以居住、文教机关为主的区域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于本设计的设计内容属于以文教机关为主的设计，所以该区域属于 1类标准， 昼间声压级为 55dB（A）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，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以及周边的居民区，起止桩号为 K42+225-K42+380代表性受声点的确定代表性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，代表性受声点处插入 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，考虑道路路段与该小 学的相对位置及地形地貌，选择一个敏感点作为受声点进行分析，即测点S, S为距路面边线距离为4m,受声点高度为声屏障设计目标值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标准值的大小有关如果受声点的背景噪声值等于或低于功能区的环境噪声标准值时，则设计目标值可 以由道路交通噪声值（实测或预测的）减去环境噪声标准值来确定。

本设计中背景噪声值低于功能区的环境噪声标准值，所以，设计目标值为道路交通 噪声值与环境噪声标准值得差值根据设计参数中测量得到的预测点昼间的最大声压级 为75 dB，知：道路交通噪声值为75 dB ;根据我国1993年颁布实施的《城市区域环境 噪声标准》（GB3096-93）中规定的五类区域的城市区域噪声标准值，知：教学区属1 类区，环境噪声标准值为55dB即声屏障设计目标值为：75- 55 =20dB位置的确定根据道路与防护对象之间的相对位置、周围的地形地貌，应选择最佳的声屏障设置 位置选择的原则或是声屏障靠近声源，或者靠近受声点，或者可利用的土坡、堤坝等 障碍物等，力求以较少的工程量达到设计目标所需的声衰减根据以上的选择原则，本设计将声屏障设在人行车道与自行车道交接边，即靠近受 声点一侧几何尺寸的确定根据设计目标值，可以确定几组声屏障的长与高，形成多个组合方案，计算每个方 案的插入损失，保留达到设计目标值的方案，并进行比选，选择最优方案当声源为一无限长不相。