论文部分内容阅读
摘要：随着社会的不断发展，城市中高架桥道路建设发展迅速，极大的缓解了城市交通拥挤的问题，但同时高架桥道路也给道路两旁的居民带来了极大的交通噪声污染，而且日益严重。声屏障作为一种降低交通噪声且在一定程度上推进社会经济发展的方法，在一定程度上能够改善高桥附近居民的生活环境。因此，在修建城市高架桥道路中应采取一定措施来控制交通噪声污染。本文从实际工程出发，介绍城市高架桥的防噪措施，仅给同类型的建筑工程用以参考。
关键词：高架桥、声屏障、应用进展、设计
中图分类号：S611文献标识码： A
一、前言
随着社会的不断进步，城市高架桥道路建设发展迅速。大大缓解了城市的交通问题，然而，高架桥的运行也给沿路的居民带来了很大的交通噪音污染，而且随着经济社会的发展而日趋严重。监测数据表明，敏感目标处白天的噪声值为70.2～72.9dB，夜间为 66.9～70.4dB，夜间超标比较严重，且噪声随车流量波动变化。实践证明，在城市高架桥上声环境敏感路段建设安装声屏障，是一种有效控制噪声传播、隔断噪声的措施，可最大限度地减少高架桥交通噪声对周围居民的影响。因此，在城市修建高架桥道路前，应该设计一个完好的方案，采取一定措施控制交通噪声的污染。
二、道路中噪声的主要来源
1、当汽车在坡道上行驶时,由于发动机负荷增加,汽车噪声明显增大。坡路对重型汽车噪声影响显著,而对中、小型汽车可不必考虑坡度修正。
2、交通噪声随交通量增加以及行车速度的提高而增加。一天中观测点评价量的小时等效声级由大到小依次为高峰小时、昼间平均、夜间最多、夜间平均交通量。
3、道路的宽度和车辆的多少。一般来说，在车辆相同的情况下，道路越宽，噪声越小；而道路相同的情况下，车辆越多，噪音越大。
三、防噪措施
降低交通噪声所采取的措施可分为降低噪声的放射、限制噪声的传播以及接收者防护3个方面:降低噪声的放射主要是降低动力噪声和轮胎噪声;限制噪声的传播主要是通过修建防噪声屏以及种植吸声绿化带等在噪声传播过程中予以吸收减弱;接收者防护则是针对噪声敏感性目标进行特殊处理,增加“保护罩”来保证接收者接收到的声音强度满足规范规定。由于很多工程都是市内主干道,且主要为高架桥部分,防噪设计中主要采取了采用吸声桥面铺装、修建防噪声屏以及安装隔声窗等措施来控制交通噪声。
1、安装隔声窗
为了进一步保证病房内的声环境达到要求,对道路一侧的病房建议安装隔声窗。常用的隔声窗主要有不通风式和通风式2种.
2、桥面铺装最表层采用3mm沥青玛蹄脂碎石混合料(SMA-13)结构。SMA混合料使用坚硬、粗糙、耐磨的高质量碎石,采用间断级配的矿料,压实后表面形成的构造深度大,一般超过1mm,具有良好的抗滑性和耐磨性能,减小噪声,提高行驶质量。该路面结构有以下几个特点可以降低噪声:
(l)面层空隙的吸声作用。除了吸收发动机和传动机件辐射到路面的噪声外,还可吸收通过车底盘反射回路面的轮胎噪声及其它界面反射到路面的噪声,其吸声机理类似于多孔吸声材料的吸声作用。
(2)降低气泵噪声。由于面层具有互通的孔隙,轮胎与路面接触时表面花纹槽中的空气可通过孔隙向四周滋出,减小空气压缩爆破产生的噪声,且使气泵噪声的频率由高频变为低频。
(3)降低附着噪声。与密实路面相比,轮胎与路面的接触面减小,有助于附着噪声的降低。
(4)良好的平整度降低了冲击噪声。根据资料可以知道,与普通的水泥混凝土桥面相比较,汽车行驶在沥青混凝土路面产生的噪音要低于3-sdB(A)。
3、修建防声屏障
防噪声屏有反射式、吸声式和混合式3种。反射式屏障墙主要对噪声声波的传播进行漫反射,以降低区域内的噪声,主要用于桥面标高相对建筑物比较高的情况;吸声式主要采用吸声材料来降低噪声,主要用于桥面标高相对建筑物比较低的情况;混合式则同时具有两者功能,在城市防噪处理中应用最多。吸声体所选取材料既要达到好的吸声效果,又应有很好的物理性能及力学强度,同时要考虑耐候性,施工维护方便。吸声体采用75mm厚的离心玻璃纤维棉，并使用PVC包装材料密封包装后,再装入吸声板内。吸声板内使用加强龙骨固定，使用经过防腐处理的铝板钢板扣合。铆固密封主体与吸声屏安装交合处应予以密封,吸音板两端与钢立柱采用EVA海绵橡胶条密封,声屏障与防撞体之间采用EVA海绵橡膠垫进行密封,以防止漏声降低隔声效果。对各种固定联接件在联接调整紧固后,采用环氧树脂均匀封闭,避免雨淋锈蚀。
4、控制车辆上路的数量。
中国是人口大国，在经济日益发展的今天，私家车的数量越来越多，导致道路拥挤不堪。减少车辆出行，不但能降低能源的消耗，同时能疏通道路，使道路上鸣笛的次数减少，从而达到防噪的效果。
四、典型的城市道路声屏障
1、吸声屏障
道路声屏障附有吸声材料的降噪净效应的实验结果表明,当朝向声源一侧的障壁贴有玻璃纤维、岩棉或其它形式的吸声材料时,可以避免道路对侧接收点的声压级因反射声而升高。
2、隧道式声屏障
城市交通干道两侧的高层建筑物,形成城市“峡谷”。研究表明,平行“峡谷”中由于声反射而使该区的声压级相对于单侧屏障有所升高。此时,采用一般的声屏障来控制交通噪声向窗户处的辐射是困难的，需要使用隧道式声屏障。
3、井型道路声屏障
国外许多高速公路声屏障的三维尺寸(长度、厚度、宽度)都已标准化,常用形式是直壁式,早期用砖石、砼等材料。为了减少现场作业,便于工厂化生产,标准化的金属结构声屏障得到广泛应用。面向道路的一侧通常做成吸声表面,声屏障被插入H形钢支架上。对于车流量大的交通干道,简单的直壁式声屏障尚不能起到保护干道附近声环境的作用,在这种情况下,将屏障的顶端按一定角度折向道路内侧,以改善屏障的降噪效果。对于临近居住区、学校、医院等公共社区的高速公路上的声屏障,其高度一般为2～5m。在一些特殊情况下,高度可达10m以上。
五、缩尺模型和计算机求解
在现场布置或周围建筑物比较复杂的情况下,难以对声屏障的降噪效应进行计算和估计,这时就要进行缩尺模型实验和计算机求解,探讨和设计新的声屏障形式。
有源噪声控制的声屏障近年来有源噪声控制理论与技术迅速发展,已成功地运用于管道噪声和闭空间噪声的控制中。开空间噪声控制亦得到很大发展,Omoto等人的工作已对有源声屏障降噪性能与机理已有初步认识,但真正搞清楚有源控制作用机理并付诸实践,还需要进一步研究。国外开始有人将有源控制理论与技术应用到声屏障噪声控制中,试图弥补声屏障对低频噪声衰减能力不足的缺陷。尽管有源噪声控制的声屏障研究有待进一步深化,但这种在不增加声屏障高度前提下,来提高声屏障的降噪性能的新方法与新技术将有着广泛的应用前景。
六、总结
综上所述，随着社会的告诉发展，城市道路交通噪声污染已经不可避免，主干道交通噪声己经成为干扰沿线居民日常生活的重要因素。而声屏障具有降噪效果显著、节约土地、建筑灵活、对周围环境干扰少等优点，在经济发展、居民环境意识提高的情况下，将在未来得到一定程度的发展。而在声屏障前后栽种乔木，灌木不仅能降低噪音污染，同时也可以美化环境。根据国外的发展经验也可以看出，声屏障的应用将是一种必然。
参考文献
[1] 李文：《高速铁路声屏障声学与景观设计研究》，《中南大学》，2009年01期
[2] 孙华云：《不同结构型式降噪声屏障的特性研究》，《大连交通大学》，2008年20期
[3] 于雅楠.：《道路交通声屏障顶端结构的设计研究》，《哈尔滨工程大学》，2009年17期
关键词：高架桥、声屏障、应用进展、设计
中图分类号：S611文献标识码： A
一、前言
随着社会的不断进步，城市高架桥道路建设发展迅速。大大缓解了城市的交通问题，然而，高架桥的运行也给沿路的居民带来了很大的交通噪音污染，而且随着经济社会的发展而日趋严重。监测数据表明，敏感目标处白天的噪声值为70.2～72.9dB，夜间为 66.9～70.4dB，夜间超标比较严重，且噪声随车流量波动变化。实践证明，在城市高架桥上声环境敏感路段建设安装声屏障，是一种有效控制噪声传播、隔断噪声的措施，可最大限度地减少高架桥交通噪声对周围居民的影响。因此，在城市修建高架桥道路前，应该设计一个完好的方案，采取一定措施控制交通噪声的污染。
二、道路中噪声的主要来源
1、当汽车在坡道上行驶时,由于发动机负荷增加,汽车噪声明显增大。坡路对重型汽车噪声影响显著,而对中、小型汽车可不必考虑坡度修正。
2、交通噪声随交通量增加以及行车速度的提高而增加。一天中观测点评价量的小时等效声级由大到小依次为高峰小时、昼间平均、夜间最多、夜间平均交通量。
3、道路的宽度和车辆的多少。一般来说，在车辆相同的情况下，道路越宽，噪声越小；而道路相同的情况下，车辆越多，噪音越大。
三、防噪措施
降低交通噪声所采取的措施可分为降低噪声的放射、限制噪声的传播以及接收者防护3个方面:降低噪声的放射主要是降低动力噪声和轮胎噪声;限制噪声的传播主要是通过修建防噪声屏以及种植吸声绿化带等在噪声传播过程中予以吸收减弱;接收者防护则是针对噪声敏感性目标进行特殊处理,增加“保护罩”来保证接收者接收到的声音强度满足规范规定。由于很多工程都是市内主干道,且主要为高架桥部分,防噪设计中主要采取了采用吸声桥面铺装、修建防噪声屏以及安装隔声窗等措施来控制交通噪声。
1、安装隔声窗
为了进一步保证病房内的声环境达到要求,对道路一侧的病房建议安装隔声窗。常用的隔声窗主要有不通风式和通风式2种.
2、桥面铺装最表层采用3mm沥青玛蹄脂碎石混合料(SMA-13)结构。SMA混合料使用坚硬、粗糙、耐磨的高质量碎石,采用间断级配的矿料,压实后表面形成的构造深度大,一般超过1mm,具有良好的抗滑性和耐磨性能,减小噪声,提高行驶质量。该路面结构有以下几个特点可以降低噪声:
(l)面层空隙的吸声作用。除了吸收发动机和传动机件辐射到路面的噪声外,还可吸收通过车底盘反射回路面的轮胎噪声及其它界面反射到路面的噪声,其吸声机理类似于多孔吸声材料的吸声作用。
(2)降低气泵噪声。由于面层具有互通的孔隙,轮胎与路面接触时表面花纹槽中的空气可通过孔隙向四周滋出,减小空气压缩爆破产生的噪声,且使气泵噪声的频率由高频变为低频。
(3)降低附着噪声。与密实路面相比,轮胎与路面的接触面减小,有助于附着噪声的降低。
(4)良好的平整度降低了冲击噪声。根据资料可以知道,与普通的水泥混凝土桥面相比较,汽车行驶在沥青混凝土路面产生的噪音要低于3-sdB(A)。
3、修建防声屏障
防噪声屏有反射式、吸声式和混合式3种。反射式屏障墙主要对噪声声波的传播进行漫反射,以降低区域内的噪声,主要用于桥面标高相对建筑物比较高的情况;吸声式主要采用吸声材料来降低噪声,主要用于桥面标高相对建筑物比较低的情况;混合式则同时具有两者功能,在城市防噪处理中应用最多。吸声体所选取材料既要达到好的吸声效果,又应有很好的物理性能及力学强度,同时要考虑耐候性,施工维护方便。吸声体采用75mm厚的离心玻璃纤维棉，并使用PVC包装材料密封包装后,再装入吸声板内。吸声板内使用加强龙骨固定，使用经过防腐处理的铝板钢板扣合。铆固密封主体与吸声屏安装交合处应予以密封,吸音板两端与钢立柱采用EVA海绵橡胶条密封,声屏障与防撞体之间采用EVA海绵橡膠垫进行密封,以防止漏声降低隔声效果。对各种固定联接件在联接调整紧固后,采用环氧树脂均匀封闭,避免雨淋锈蚀。
4、控制车辆上路的数量。
中国是人口大国，在经济日益发展的今天，私家车的数量越来越多，导致道路拥挤不堪。减少车辆出行，不但能降低能源的消耗，同时能疏通道路，使道路上鸣笛的次数减少，从而达到防噪的效果。
四、典型的城市道路声屏障
1、吸声屏障
道路声屏障附有吸声材料的降噪净效应的实验结果表明,当朝向声源一侧的障壁贴有玻璃纤维、岩棉或其它形式的吸声材料时,可以避免道路对侧接收点的声压级因反射声而升高。
2、隧道式声屏障
城市交通干道两侧的高层建筑物,形成城市“峡谷”。研究表明,平行“峡谷”中由于声反射而使该区的声压级相对于单侧屏障有所升高。此时,采用一般的声屏障来控制交通噪声向窗户处的辐射是困难的，需要使用隧道式声屏障。
3、井型道路声屏障
国外许多高速公路声屏障的三维尺寸(长度、厚度、宽度)都已标准化,常用形式是直壁式,早期用砖石、砼等材料。为了减少现场作业,便于工厂化生产,标准化的金属结构声屏障得到广泛应用。面向道路的一侧通常做成吸声表面,声屏障被插入H形钢支架上。对于车流量大的交通干道,简单的直壁式声屏障尚不能起到保护干道附近声环境的作用,在这种情况下,将屏障的顶端按一定角度折向道路内侧,以改善屏障的降噪效果。对于临近居住区、学校、医院等公共社区的高速公路上的声屏障,其高度一般为2～5m。在一些特殊情况下,高度可达10m以上。
五、缩尺模型和计算机求解
在现场布置或周围建筑物比较复杂的情况下,难以对声屏障的降噪效应进行计算和估计,这时就要进行缩尺模型实验和计算机求解,探讨和设计新的声屏障形式。
有源噪声控制的声屏障近年来有源噪声控制理论与技术迅速发展,已成功地运用于管道噪声和闭空间噪声的控制中。开空间噪声控制亦得到很大发展,Omoto等人的工作已对有源声屏障降噪性能与机理已有初步认识,但真正搞清楚有源控制作用机理并付诸实践,还需要进一步研究。国外开始有人将有源控制理论与技术应用到声屏障噪声控制中,试图弥补声屏障对低频噪声衰减能力不足的缺陷。尽管有源噪声控制的声屏障研究有待进一步深化,但这种在不增加声屏障高度前提下,来提高声屏障的降噪性能的新方法与新技术将有着广泛的应用前景。
六、总结
综上所述，随着社会的告诉发展，城市道路交通噪声污染已经不可避免，主干道交通噪声己经成为干扰沿线居民日常生活的重要因素。而声屏障具有降噪效果显著、节约土地、建筑灵活、对周围环境干扰少等优点，在经济发展、居民环境意识提高的情况下，将在未来得到一定程度的发展。而在声屏障前后栽种乔木，灌木不仅能降低噪音污染，同时也可以美化环境。根据国外的发展经验也可以看出，声屏障的应用将是一种必然。
参考文献
[1] 李文：《高速铁路声屏障声学与景观设计研究》，《中南大学》，2009年01期
[2] 孙华云：《不同结构型式降噪声屏障的特性研究》，《大连交通大学》，2008年20期
[3] 于雅楠.：《道路交通声屏障顶端结构的设计研究》，《哈尔滨工程大学》，2009年17期