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声屏障
声屏障
声屏障（英文：Sound barrier [2] ），专门设计的立于噪声源和受声点之间的一种声学障板。通常是针对某一特定声源和特定保护位置（或区域）设计的 [2] 。
声屏障主要用于公路、高速公路、高架复合道路和其它噪声源的隔声降噪。分为纯隔声的反射型声屏障，和吸声与隔声相结合的复合型声屏障，后者是更为有效的隔声方法。指的是为减轻行车噪声对附近居民的影响而设置在铁路和公路侧旁的墙式构造物。隔音墙也称为声屏障。在声源和接收者之间插入一个设施，使声波传播有一个显著的附加衰减，从而减弱接收者所在的一定区域内的噪声影响，这样的设施就称为声屏障。分为交通隔音屏障、设备噪音衰减隔音屏障、工业厂界隔音屏障、公路和高速公路上是使用各类型声屏障较多的地方 [1]
屏障结构
室外的声屏障一般采用砖或混凝土结构，室内的声屏障引用钢板、木板、,PMMA/POLYCARBONATE SHEET塑料扳、石膏板和泡沫铝等结构。声屏障主要由钢结构立柱和吸隔声屏板两部分组成，立柱是声屏障的主要受力构件，它通过螺栓或焊接固定在道路防撞墙或轨道边的预埋钢板上；吸隔声板是主要的隔声吸声构件，它通过强弹簧卡子将其固定在H型立柱槽内，形成声屏障。声屏障的设计已较为充分地考虑了高架高速道路、城市轻轨、地铁的风载、交通车辆的撞击安全和露天防腐问题。它外形美观大方，制作精致，运输、安装方便，造价低，使用寿命长，特别适用于高架高速道路和城市轻轨、地铁的防噪声使用，是现代化城市理想的隔声降噪设施。
声屏障高度在1m一5m间，覆盖有效区域平均降噪达10～15dB(125Hz～4000Hz，1/3倍频程)，高达20dB。一般来讲，声屏障越高，或离声屏障越远，降噪效果就越好。
基本定义
声波在传播过程中遇到声屏障时，就会发生反射、透射和绕射三种现象。通常屏障能够阻止直达声的传播，并使透射声有足够的衰减，而透射声的影响可以忽略不计。因此，声屏障的隔声效果一般可采用减噪量表示，它反映了声屏障上述两种屏蔽透声的本领。在声源和接收点之间插入一个声屏障，设屏障无限长，声波只能从屏障上方绕射过去，而在其后形成一个声影区，就象光线被物体遮挡形成一个阴影那样。在这个声影区内，人们可以感到噪声明显地减弱了，这就是声屏障的减噪效果。 [1]
主要分类
声屏障按材质分类又可以分为以下几类：金属声屏障（金属百叶、金属筛网孔）、混凝土声屏障（轻质混凝土、高强混凝土）、PC声屏障、玻璃钢声屏障等。限宽2.7米宽pc钢化有机玻璃板已在无锡正式生产，声屏障厂安装成功，大大改善视觉和降噪效果
按不同的用途又可以分为这样几类：铁路声屏障、公路声屏障、城市景观声屏障、居民区降噪声屏障等。
吸声材料
铝板吸声
针孔复合吸声铝板产品特点：质轻，防眩、抗老化、抗冲击、抗冻融、吸声系数稳定，耐潮湿、耐腐化、易弯易加工、易运输，拆装维护方便，性价比合理，并可喷涂各种颜色。
针孔复声铝板技术参数：
1、降噪系数：75MM空腔时NRC≥0.70；
2、隔声量：≥30dB；
3、人工加速耐候性(250h):无粉化；
4、耐盐雾腐蚀性：酸性1000h，外观评级10级，无点蚀、起泡、剥落等腐蚀现象；
5、抗拉荷载：≥1305N；
6、防火等级：A级不燃
水泥吸音
高强水泥基轻质复合吸声隔声屏障：轻质高强水泥吸隔音板采用先进技术和原材料生产的吸声降噪产品，技术性能处于国内先进水平。结构类型多样，外形美观。可满足不同的设计要求,广泛运用于高速公路，铁路，高架桥及工业厂界噪音治理工程。
岩板吸声
珍珠岩是一种细孔、无机水泥组合物，它不含污染物，基本是以水泥、天然矿物质加上其它化学材料经由特殊处理后，搅拌，制模成型，因此经久耐用，而且可塑性非常高，可调配成不同容重、形状、颜色、外观以适应不同的安装及设计条件，能够满足实际应用的不同需要。与其他现有吸声隔音材料相比，珍珠岩材料具有以下特点：
珍珠岩声屏障具有稳定的吸声性能，降噪系数NRC0.85左右，在噪声中高频区段吸声性能好，符合道路声屏障声学要求。
应用及安装简单、可预制或现场成形。
无有机成份，不含污染成份：例如，石棉、矿物纤维、聚苯乙烯、纤维素不吸水，抗风雨侵蚀、易清洗，能在露天环境中裸露使用，经久性强，抗自然老化。
低容重，耐高温，低温，抗酸，碱侵蚀，防火。
声学吸声频带宽，降噪系数NRC0.85左右，隔声量达46dB。
色彩柔和、颜色多选、美观大方、欧陆风格。
孔板吸声
微穿孔板其原理是在板上钻一定数量的孔，板后留有一定的空气层，使入射的声波产生共振吸收，从而达到吸声的效果。微穿孔板声屏障已被广泛应用于高速公路、城市高架等地方。微穿孔板材料从早期的PC板、亚克力板，发展到彩钢板、铝板等多种金属材料。
微穿孔板的优点是：
耐高温，耐潮湿，耐高速气流冲击。
具有稳定的吸声性能，平均吸声系数大于0.60，降噪系数NRC0.60左右，符合道路声屏障声学要求。
木屑吸声
水泥木屑复合吸隔声板由木屑、水泥和化学添加剂经一系列特殊工艺制成，具有优良的吸隔声性能，强度高、耐侯性强、使用寿命长，能满足不同的设计与使用要求，可组成多种结构形式，是治理交通噪声、工业噪声、住宅园区噪声的理想材料。
玻璃棉
离心玻璃棉（GLASS WOOL）是八十年代国际上兴起的保温隔热新材料，是玻璃纤维家族中的新成员，它采用世界先进的离心喷吹法工艺，将处于熔融状态的玻璃进行纤维化并喷涂热固性树脂制成的丝棉状材料，再经过热固化深加工处理还可制成具有多种用途的系列制品。它具有阻燃、无毒、耐腐蚀、容重小、导热系数低，化学稳定性强，吸湿率低，憎水性好等诸多优点，是公认性能优良的保温、隔热、吸声材料，具有十分广泛的用途。用这种材料制成的板、毡、管已大量用于建筑、化学、电子、电力、冶金、能源、交通等领域的保温隔热，吸声降噪，效果十分显著。由于这种材料质地柔软，纤维微细，渣球含量少，施工中不会刺激皮肤，因而深受施工单位欢迎，成为保温隔热的产品.
玻璃棉制品是以石英沙、长石、硅酸钠、硼酸等为主要原料，经高温熔化制得小于6μm的纤维棉状再经高温定型制造出各种形状、规格的制品。
特性：
1、容重轻、吸音系数大、阻燃并有较好的化学稳定性。
2、防潮、防辐射。
应用范围：
1、屋顶保温、保冷、吸音材料。
2、建筑物保温、保冷。
3、娱乐场所影剧院、电视台、广播电台、实验室、吸音处理。
4、石油、化工、热电、工业供热、民用供热等管道保温、保冷。
隔声方法
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。声屏障的减噪效果与噪声的频率成分关系很大，对大于2000Hz的高频声比200一800Hz左右的中频声的减噪效果要好，但对于25Hz左右的低频声．则由于声波波长比较长而很容易从屏障上方绕射过去，所以效果就差。通常，声屏障对高频声可降低l0—15dB。声屏障的高度，可根据声源与接收点之间的距离设计，屏障的高度增加一倍，则其减噪量可增加6dB，为了使屏障的减噪效果较好，应尽量使屏障靠近声源或接收点。
声波类型
1.声波 人们把能引起听觉的机械波称为声波（音频）。频率在20~20000Hz之间。
2.次声波 频率低于20Hz的机械波称为次声波。
3.超声波 频率高于20000Hz的机械波称为超声波。
4.纵波 媒质中质点沿传播方向运动的波。
5.横波 媒质中的质点都是垂直于传播方向而运动的波。
6.表面波 沿媒质表面层传播，幅值随深度迅速减弱的波。
7.平面波 波阵面为平面县与传播方向垂直的波。
8.柱面波 波阵面为同轴柱面的波。
9.球面波 波阵面为同心球面的波。
应用范围
声屏障主要用于铁路和公路沿线，
声屏障主要用于高速公路、高架复合道路、城市轻轨地铁等交通市政设施中的隔声降噪、控制交通噪声对附近城市区域的影响，也可用于工厂和其它噪声源的隔声降噪。
声屏障分为纯隔声的反射型声屏障，和吸声与隔声相结合的复合型声屏障，后者是更为有效的隔声做出来的。大多数的声屏障都选用吸声和隔声混合型的产品，该型产品的特点是对道路噪声的产生和传递特征有针对性地控制。如汽车与道路摩擦声或机车与轨道摩擦声在道路下部，声音有通过屏体上部绕射的特征，所以在设计上采用上下吸声，中间隔声的结构，这样可以有效地减弱噪声的绕射；声屏障的中间使用透明的反射型隔声板，能有效地中断声波的传播途径；同时也为司机和居民提供一个开阔的视野环境。建筑声学领域，通过声学治理，控制混响时间及室内声环境，满足专业场馆要求
选用原则
声屏障材料选用总的原则是降噪效果性能良好、结构安全可靠、材料价格经济、安装成本低、经久耐用、使用寿命长、景观协调、美观大方等方面。具体说明如下：
（1）隔声量大：平均隔声量应不小于35dB；
（2）吸声系数高：平均吸声系数应不小于0.84；
（3）耐侯耐久性：产品应具有耐水性、耐热性、抗紫外线、不会因雨水温度变化引起降低性能或品质异常。产品采用铝合金卷板、镀锌卷板、玻璃棉、H钢立柱表面镀锌外理防腐年限在15年以上。
（4）美观：可选择多种色彩和造型进行组合，与周围环境协调，形成亮丽风景线。
（5）经济：装配式施工，提高工作效率，缩短施工时间，可节省施工费及人工费。
（6）方便：与其它制品并行安装，易维修，更新方便。
（7）轻便：吸音板系列产品具有自重轻特点，可减轻高架轻轨、高架路的承重负荷，可降低结构造价。
（8）防火：采用超细玻璃棉，由于其熔点高，不可燃，完全满足环保和防火规范的要求。
（9）高强度：结合我国各地区不同的气候条件，在结构设计时充分考虚风荷载。通过生产线压制凹槽增加强度。
（10）防水、防尘：材料设计时充分考虑防水、防尘，在扬尘或淋雨环境中其吸声性能不受影响，构造中已设置排尘排水措施，避免构件内部积水。微穿孔共振空腔吸声在淋雨环境中吸声性能不受影响，针对中低频降噪特别明显。
（11）耐用：产品设计已充分地考虑了道路的风载、交通车辆的撞击安全和全气假的露天防腐。产品采用铝合金卷板、镀锌卷板、玻璃棉、H钢立柱表面镀锌处理。在质保期内不腐蚀、不变型、吸声、隔声效果不降低 [1] 。
施工要求
1.修筑于路基上的声屏障基础应与路基同步修建，不得因其施工而损坏、影响路基的稳固与安全。声屏障的基础施工宜在路基本体成型后、轨道铺设及电缆槽施工前；施工前应查清路基上各类管线的位置；依据声屏障基础尺寸及其在路肩的位置切割开槽，切割开槽时严禁破坏各类管线。
2.声屏障基础应按设计要求位置、形状尺寸、深度施工，基础开挖不得破坏基床表面。
3.声屏障基础埋设锚杆、锚孔注浆施工所用材料、施工方法应符合设计要求，不得影响路基安全稳定。
4.声屏障基础应按设计要求施工伸缩缝。声屏障基础每20m~30m长设置一个伸缩缝。施工中应结合现场地形确定具体伸缩缝位置。
5.声屏障基础应按设计要求预埋排水管，排水出口不得冲刷路基；与无砟轨道线间集水井排水管交叉处基础混凝土施工不得破坏排水管。基础顶端每2m预埋ø100mmL形PVC管，以排放声屏障内侧路肩面的雨水；基础中部变截面处每4m按2%坡度预埋ø75mm直形PVC管，以排出路基本体渗水和电缆槽泄水；无砟轨道线路路基线间集水井的连接排水管可浇筑在基础中。路基声屏障应设排水设施，外侧排水出口应避免对路基边坡产生冲刷，并防止漏声。
6.声屏障基础全部用混凝土灌注密实后，其表面应与路基表面衔接平顺。
7.声屏障基础混凝土强度的检验应符合本标准第11.2.18条的规定。
8.声屏障基础与电缆槽、接触网支柱之间、与路肩面的缝隙等均应按设计要求施做防水层。基础与电缆槽、接触网支柱之间、与路肩面的缝隙等均应用沥青混凝土做防水层。
9.声屏障基础距线路中心线位置、截面尺寸、埋置深度的允许偏差、检验数量及检验方法应符合表13.4.9的规定。
优势前景
优势：
1、造价低：不仅产品生产成本低，且由于产品重量轻可大幅减轻高架轻轨、高架路的承重负荷，降低工程造价；
2、承受风荷强：强度高、自重轻，可满足我国各地区不同气候条件对风荷载的要求；
3、声学性能优越：菱镁声屏障的平均隔声量大于35dB，平均吸声系数大于0.84，满足各领域对声屏障的要求；
4、防火性能好：菱镁胶凝材料属无机不燃材料，复合的吸音玻璃棉、珍珠岩等材料也具有良好的防火性能，使得产品具有优异的防火性能，属国家A级不燃材料；
5、使用耐久性好：菱镁声屏障耐水、耐火、耐腐蚀、抗紫外线，不受雨、雪、风、沙等恶劣气候的侵蚀，使用寿命长；
6、安装简便：菱镁声屏障自重轻，可装配式施工，效率高、工期短，可节省大量工费；
7、美观可塑：根据不同需要可采用与金属材料及透光材料组合的结构形式，也可喷涂各种色彩及图案，以达到景观装饰要求。
8、节能环保：菱镁声屏障所用原材料无毒无害，且生产过程无需高温加热，无有毒气体释放，是国家鼓励发展的环保型产品；
9、适用范围广阔：根据不同需要可加工生产菱镁隔音板及菱镁吸音板，适用于公路，轻轨，铁路，涵洞，隧道等交通领域和各种工业厂房、车间及住宅小区等领域。
前景：随着中国经济的高速发展、城市化进程的不断加快，高速公路、铁路、城市轨道交通等交通方式得到快速发展，这些道路在建造时难免要穿过人口集中的居住区，所产生的交通噪声给道路附近居民的工作、生活、学习带来了一定的干扰。全国环境监测结果表明：道路交通噪声中约有17%的城市属于中度污染、49%的城市属轻度污染，建立声屏障解决交通噪声污染成为城市道路噪声控制的主要方式。菱镁声屏障因其独特优势得到了快速发展，已广泛应用于北京、郑州、广州和重庆等城市。
知识运用
1、绕射
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△Ld 表示，并随着Φ角的增加而增加。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，它是决定声屏障的高度。
2、 透射
声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ΔLt表示。通常在声学设计时，要求TL —△Ld≥10dB，此时透射的声能可以忽略不计，即△Lt≈0。
3、反射
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，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△Lr 表示。
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α，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。 障插入损失的主要物理量 [1] 。
延伸阅读
声屏障是减弱噪声影响的污染防治设施。设置声屏障可以改变或延长从声源到接收者之间声波的传播路径，声能由直达变绕射而衰减，或通过声屏障的吸声作用而降噪，从而减低接收者受到的声能影响。
声屏障按应用环境分为交通隔声屏障、设备噪声衰减隔声屏障、工业企业厂界隔声屏障等，多设置于交通道路（公路和铁路）两旁、工业设施周边、敏感区域外围。我们生活中常见到的声屏障是交通隔声屏障，通常也称作隔音墙。
2022年6月5日起施行的《中华人民共和国噪声污染防治法》第六章第四十六条，对交通线路旁设置声屏障作出了明确规定：“新建、改建、扩建经过噪声敏感建筑物集中区域的高速公路、城市高架、铁路和城市轨道交通线路等的，建设单位应当在可能造成噪声污染的路段设置声屏障或者采取其他减少振动、降低噪声的措施，符合有关交通基础设施工程技术规范以及标准要求。”
自然的声屏障有山体、土堆、建筑物、围墙等，建造的声屏障一般为建筑墙体，按材质可分为金属声屏障、混凝土声屏障、PC板声屏障、透明玻璃声屏障、玻璃钢声屏障等。
声屏障分为纯隔声的反射型声屏障、吸声与隔声相结合的复合型声屏障，后者隔声效果更好，因此大多数声屏障都选用吸声和隔声混合型的产品。
声屏障降噪效果，与声屏障的高度和距声源、接收点的距离相关。屏障的高度增加一倍，噪声可降低6分贝。为了使屏障的减噪效果较好，应因地制宜地使屏障靠近声源或接收点