CN101225643A - 具有宽频带吸声特性及生态美观作用的吸声型道路声屏障 - Google Patents

Abstract

本发明具有宽频带吸声特性及生态美观作用的吸声型道路声屏障属于环境工程中的噪声控制领域。针对环境、能源领域的突出问题，结合传统道路声屏障结构特性及道路环境质量状况，提出了一种具有宽频带吸声特性及生态美观作用的吸声型道路声屏障，包括隔声屏体和吸声材，采用微穿孔板作为吸声材与绿化带结合，所述的微穿孔板排列成具有倾斜角的锯齿形阵列与屏体固定连接，在每层微穿孔板与屏体间均形成自上而下由大变小的渐变空腔，在空腔的顶部设置平台。本发明采用微穿孔板渐变空腔与绿化相结合的方式，避免了传统吸声型声屏障选用纤维类或者颗粒类吸声材料所造成的二次污染，与传统声屏障相比，不仅增加了低频隔声性能，同时具有生态美观效果。

Description

具有宽频带吸声特性及生态美观作用的吸声型道路声屏障

技术领域

本发明具有宽频带吸声特性及生态美观作用的吸声型道路声屏障属于环境工程中的噪声控制领域。针对环境、能源领域的突出问题，结合传统道路声屏障结构特性及道路环境质量状况，提出了一种新型声屏障结构，该结构采用微穿孔板渐变空腔与绿化相结合的方式，避免了传统吸声型声屏障选用纤维类或者颗粒类吸声材料所造成的二次污染，与传统声屏障相比，不仅增加了低频隔声性能，同时具有生态美观效果。

技术背景

随着城市交通的日益发展，车辆噪声污染日趋严重，现代医学已经证明，环境噪声直接关系到人们的生活质量，甚至对人的生理和心理健康造成重要影响，噪声的控制问题越来越受到人们的重视。对交通噪声的控制，以往采取的手段主要有改善车况、路况、限制车速、禁止鸣喇叭等，目前，设置道路声屏障被认为是控制交通噪声最有效的方法。

声屏障是轨道交通、高架道路和高速公路噪声控制的重要设施，用建立声屏障的方法治理交通噪声的研究在国外起步较早，美、日、英、法等国家早在60年代就已开展了声屏障理论的研究，道路声屏障在发达国家使用较为普遍，而且在实施标准与道路景观设计方面积累了较丰富的理论及实践经验。

公路声屏障因其简单、实用、可行、有效、一次性投资小，近几年来，被广泛应用在国家高速公路环境保护建设事业中。但由于我国尚无完整的公路声屏障设计规范、指南，因而所建设的声屏障在声学设计、结构设计、材料设计、景观设计等方面均存在不足之处。在尽可能发挥降噪功能的同时，如何确保其结构稳定、材料环保、景观协调，便于维护，是摆在声屏障设计与建设者面前的重要问题，也是提高声屏障设计与工程施工质量的关键。因此需要对声屏障的材质、结构及其景观效果等方面需要进行系统性的研究，优化声屏障的设计，研究出适合中国实际情况的声屏障，以期能够获得最优降噪效果和最佳景观效果。道路交通噪声的中低频特性，结合传统声屏障中低频降噪效果不十分理想，降噪频带不够丰富，景观效果较差的特点。

国外目前常用的声屏障形式包括：吸声型声屏障，软表面结构型声屏障。这两种声屏障相对于刚性隔声声屏障都可改善道路两侧声屏障的降噪效果。吸声型声屏障材料多样，其中，微穿孔板具有其独特的优势。微穿孔板吸声屏障一面为隔声板，一面为微穿孔吸声板，两者之间空腔内不填充任何吸声材料，当穿孔孔径减小到0.1mm级，穿孔本身具有足够低质量声阻，不需要填加任何多孔吸声材料，即可获得较好的宽频带吸声性能。微穿孔板声屏障不怕风吹、日晒、雨淋、耐高温，耐潮湿、不怕粉尘、景观效果好、经久耐用。

声屏障顶部结构形式对屏障降噪效果有较大影响，顶部结构可采用直立型、逆L型、折角型、Y字型、鹿角型、水车型和变形T型等不同的形式。一般而言，直立型声屏障设计简单、施工方便、便于维修；折角型、Y字型等声屏障可满足特殊空间的要求、降噪效果较好，但施工困难、不宜维修，投资较大，同时由于重心较靠上，风荷载较大时，安全性相对较低。当道路两边建筑物高度增加时需要加高声屏障的高度以满足高层部分的降噪效果，而声屏障高度受现场条件的限制，因此经常无法保证其稳定的降噪效果，根据J.B.Keller的声绕射理论，声屏障顶端为声能集中的部位，在这一部位，除来自声源的直达声外，绕射声也将由此传播至声屏障的另一侧，因此，在顶端安装强吸声及声扩散结构可使绕射声能得到极大的减弱，一般可增加声屏障降噪量2～4dB(A)左右。

目前，公路声屏障在降低噪声的同时，也带来了一些不利影响，在公路旁竖立起一堵高大而形式单调的墙，会给人们造成心理上的压抑感，阻断汽车司乘人员的视线，影响行车安全。为此，许多国家在声屏障建造中，除要求满足声学要求外还特别注重声屏障的造型与色彩设计，达到公路声屏障与景观的协调一致。许多国家还提倡借助声屏障种植相应的绿色植物，在可能的情况下，将声屏障设计成可栽种花草的形式，使屏障四季长青，既减少噪声污染又可美化道路声环境。

发明目的

本发明的目的在于：提供一种具有宽频带吸声特性及生态美观作用的吸声型道路声屏障。

本发明目的通过下述技术方案实现：一种具有宽频带吸声特性及生态美观作用的吸声型道路声屏障，包括隔声屏体和吸声材，采用微穿孔板作为吸声材与绿化带结合，其中，所述的微穿孔板排列成具有倾斜角的锯齿形阵列与屏体固定连接，在每层微穿孔板与屏体间均形成自上而下由大变小的渐变空腔，在空腔的顶部设置平台。在改善降噪效果的同时让声屏障具有较好的生态美观效果。

在上述方案基础上，各层微穿孔板的厚度为1mm、孔径为1.0mm、孔距为9.5mm。

上述方案基础上，所述的各层微穿孔板的顶部为用于种植或摆放各类盆景花草的平台，形成层层绿化带。给司乘人员带来美观舒适的感观享受。

为减少声屏障顶端的绕射声，在声屏障顶端添加扇形吸声帽。

为了减少声屏障给司乘人员带来的心理压力，在所述的声屏障的中间部位设计为透明屏体。

本发明的优越性在于：

1、丰富了声屏障的吸声频带，使其具有较宽的频带范围，增强了道路交通噪声能量相对较高的中低频频段的吸声性能；

2、顶端采用扇形吸声帽，减少了声屏障顶端的绕射现象，提高声屏障的降噪效果2～4dB(A)，且美观大方，可起到道路装饰作用；

3、在声屏障上种植或摆设盆景花草，不仅提高了声屏障吸声性能，而且可以过滤汽车尾气，起到净化空气，保护环境的作用；

4、透明屏体的使用减少了声屏障因结构形式单调、压抑给司乘人员带来的心理压力以及因视力受限所带来的潜在行车危险。

附图说明

附图：本发明实施例结构示意图。

图中标号说明

1-屏体           11-透明屏体

21、22、23-微穿孔板

3-吸声帽         31、32-微穿孔板

41、42、43-平台

51、52-植物带

具体实施方式

如附图本发明实施例结构示意图所示，一种具有宽频带吸声特性及生态美观作用的吸声型道路声屏障，包括隔声屏体1和吸声材，采用微穿孔板作为吸声材与绿化带结合，其中，所述的微穿孔板21、22、23排列成具有倾斜角的锯齿形阵列与屏体固定连接，在每层微穿孔板21、22、23与屏体1间均形成自上而下由大变小的渐变空腔，在空腔的顶部设置平台41、42、43；各层微穿孔板的厚度为1mm、孔径为1.0mm、孔距为9.5mm。采用微穿孔板作为吸声材屏障结构，并结合绿化带降噪。

如附图所示：吸声材由图中虚线部分中表示的屏体面对公路面具有的倾斜角的锯齿形阵列微穿孔板21、22、23构成。由于一般车辆噪声在250Hz和2000Hz之间最为显著，主要能量分布在500Hz附近。小型车的交通噪声以500-2000Hz的中高频声为主，中型大型车的交通噪声以80-1600Hz的中低频声为主。而所使用微穿孔板板厚1mm，孔径1.0mm，孔距9.5mm，在500Hz以下，特别是在250Hz频带附近，微穿孔板的吸声特性更为优越，此频段的范围正是车辆辐射噪声最强烈的频带，采用微穿孔板声屏障可取得较好的降噪效果。

微穿孔板排列成具倾斜角的锯齿形阵列，倾斜角度可根据实际道路宽度及声屏障高度来确定。这种排列方式的优点在于，微穿孔板与屏体间的空腔深度是渐变的，增强了微穿孔板声屏障的低频吸声特性，丰富了其吸声频带。

为减少声屏障顶端的绕射声在声屏障顶端添加扇形吸声帽，该吸声帽由设计在屏体两侧面的微穿孔板31、32构成，这一结构可使声屏障声影区的噪声级降低2dB(A)～4dB(A)。目前道路周围居民建筑多为高层结构，如果采用普通直立式声屏障，声屏障的高度可能达到5m以上，结构设计存在一定难度，声屏障顶端添加扇形吸声帽相当于增加了声屏障的有效高度，该结构形式特别适用于由于场地结构或景观限制无法加大声屏障高度的场合。

如图所示，微穿孔板21、22、23排列成具倾斜角的锯齿形阵列，其顶部设计为平台式结构41、42、43。在屏体下部的二层平台41、43上种植或摆放各类盆景花草构成绿化带，一方面可以营造良好美观的行车环境，另一方面可以过滤汽车尾气，起到净化空气，保护环境的作用。

声屏障的中间部位设计为透明屏体11，减少声屏障给司乘人员带来的心理压力和视力受限带来的潜在行车危险。

Claims (5)

1.一种具有宽频带吸声特性及生态美观作用的吸声型道路声屏障，包括隔声屏体和吸声材，采用微穿孔板作为吸声材与绿化带结合，其特征在于：所述的微穿孔板排列成具有倾斜角的锯齿形阵列与屏体固定连接，在每层微穿孔板与屏体间均形成自上而下由大变小的渐变空腔，在空腔的顶部设置平台。

2.根据权利要求1所述的具有宽频带吸声特性及生态美观作用的吸声型道路声屏障，其特征在于：各层微穿孔板的厚度为1mm、孔径为1.0mm、孔距为9.5mm。

3.根据权利要求1或2所述的具有宽频带吸声特性及生态美观作用的吸声型道路声屏障，其特征在于：所述的各层微穿孔板的顶部为用于种植或摆放各类盆景花草的平台。

4.根据权利要求3所述的具有宽频带吸声特性及生态美观作用的吸声型道路声屏障，其特征在于：在声屏障顶端添加扇形吸声帽。

5.根据权利要求3所述的具有宽频带吸声特性及生态美观作用的吸声型道路声屏障，其特征在于：在所述的声屏障的中间部位设计为透明屏体。