高速公路声屏障降噪效果研究

2015-02-20

当代化工研究 2015年3期

何晓云1 张晓媛1 李琰1 孙雅博1 张乃绮2

（1. 河北化工医药职业技术学院河北石家庄 050026 2. 河北省环境监测研究所河北石家庄 050000）

目前，河北大规模的高速公路在建或待建，截止2011 年底，河北省高速公路通车里程达5000 公里，到“十二五”末，河北省高速公路通车里程将达7000 公里，位居全国前列[1]。便捷的高速公路不仅给人们带来严重的噪声污染，而且也影响了公路沿线居民正常的工作、学习和生活。本文结合实地监测结果，对河北高速公路现有声屏障的降噪效果进行了分析和评估。

一、河北高速公路现有声屏障类型介绍

目前，河北高速公路所使用的声屏障主要包含以下几种类型。

1. 混凝土声屏障

混凝土声屏障具有价格低、结构稳，寿命长等等特点，是国内外交通声屏障中最常用的一种。但传统的混凝土声屏障因材料吸声等条件的限制，能够降噪约5dB，效果一般。

现使用的混凝土声屏障，多是复合水泥式隔声屏障，该声屏障采用一种多孔木纤维混凝土砌块为吸隔声单元，通过特殊化学处理过程，与水泥、软木类木切片按一定比例混合，经模具塑造后养护硬化而成。该声屏障不仅具有较好的吸声、隔声性能，还具有防火和绝热的作用。在多种环境如炎热、严寒、潮湿和干旱的条件下也可以使用，见图1。

2.百叶孔声屏障

百叶孔声屏障材料采用镀锌板和铝板合成的金属质地声屏障，适用于住宅小区、学校和医院，离噪音声源相对来说有一段距离的情况下实用的隔音降噪产品，见图2。

该声屏障的优点是吸音效果显著，防雨性能好，缺点是开孔率大，声音吸收不完全。

图1 混凝土声屏障

图3 透明组合型声屏障

图2 百叶孔声屏障

图4 声能的反射、吸收及声屏障隔声示意图

3.透明组合型声屏障

该声屏障根据材料一般分为玻璃钢声屏障和PC 透明板声屏障。PC透明板声屏障主要适用于于桥梁段上面，该声屏障透明度高，利于司机视线，但是不能够吸音，只是隔音板，现阶段大多使用的是PC 复合型透明板，见图3。玻璃钢声屏障景观效果好，也利于驾驶员的空间感，但该声屏障对高层建筑的降噪效果一般。

二、测试方法

1.声屏障的降噪原理

声屏障是指声源和受声点之间，插入一个障碍物例如板或墙的设施，使声音的传播大部分被反射或吸收，使其有显著的衰减，从而在接收者所在的一定区域内噪声级明显降低，达到降噪的效果，其示意图见图4。

同时声屏障的减噪量与噪声的频率、屏障的高度以及声源与接收点之间的距离等因素有关[3]。

2.测点设置

本次研究选择了分别位于石黄高速藁城段、大广高速衡水段、迁曹高速曹妃甸段的3 处典型声屏障，评估现有各类型声屏障的降噪效果。

噪声监测点布设在声屏障中部，各设2 处，声屏障前1m、后1m、后10m 各布设一个测点。对照点2 处，设在与所测声屏障测点附近环境条件相似的无声屏障位置上。声屏障降噪效果采用同步测定法监测，每天监测4 次，其中昼间、高峰和平均时段各监测1次，夜间22点后监测2 次，每次监测10min，连续测3 天，同时记录车流量。测量时排除敏感点附近人为因素和偶发声的影响[4]。

各监测点位布设情况见表1。

表1 声屏障降噪效果监测点布设情况表

三、监测结果与讨论

根据监测数据计算得到监测点昼间及夜间的等效连续A声级，监测各点值取其平均结果。见表2。材料的声屏障降噪量不同，平均达到10 ～16dB，效果明显。

表2 声屏障降噪效果测试结果表单位：LAeq（dB）

在三种材料中，复合混凝土型声屏障效果最好，昼夜间平均降噪量分别达到15.1 和15.9dB；百叶孔次之，昼夜间平均降噪量分别达到12.6 和11.3dB；透明组合型PC 复合板型最弱，昼夜间平均降噪量分别为10.8 和11dB。从三种声屏障的监测结果可知，混凝土粗糙表面具有一定的吸声作用，因此其降噪效果要好于单纯依赖反射作用的透明复合板，百叶孔声屏障综合了微孔共振吸声结构，且下部金属板具有一定反射作用，因此降噪效果也优于透明组合型声屏障。