一种生态型声屏障的研究

摘要

为实现降噪与绿化美化的结合，本文在充分研究噪声传播规律、声屏障设计理论、计算机技术等的基础上，提出了一种新型生态声屏障。并通过RAYNOISE声学软件模拟和小试实验，进行了理论计算与实测的比较，验证了生态声屏障的降噪效果。同时结合南京机场高速公路宁南大道至翠屏山段声屏障工程进行了生态声屏障的工程设计。主要成果有:
　　 设计一种生态声屏障。声屏障主体由内置吸声材料的两层吸声板组合而成，两层吸声板通过两端的H型钢与内部的弹簧卡保持结构的稳定性。声屏障的种植单元由铝板打造成三棱柱形状，三棱柱一个侧面不设置钢板用来放置土壤和植物。形成三棱柱的其他两个侧面角度为60°。集水槽同样用钢板制作而成，集水槽形状为倒梯形。种植单元利用抽芯铆钉固定在声屏障主体侧面。集水槽利用螺栓固定在声屏障主体项部。针对生态声屏障垂直绿化的特点，综合考虑到声屏障体重量承受能能力、排水防涝等因素进行基质配制。同时针对南京地区气候特征与声屏障功能要求对用于绿化的植物进行了筛选。
　　 声学软件RAYNOISE的仿真模拟表明:生态声屏障有较好的降噪效果，在声影区内高度4米以下生态声屏障较直立声屏障插入损失大0～4.63dB，在高于4米后生态声屏障的插入损失虽然大于直立型但不大于1dB;生态声屏障具有的Y型储水顶端结构可使声屏障降噪效果提高0.05～5.47dB。
　　 按照《声学——各种户外声屏障插入损失的现场测定》的规定，采用间接法对生态声屏障进行实验测试。实验声屏障高度3m，受声点距离声屏障1m、高1m，声源距离声屏障1.75m、高0.9m。实验采用白噪声、粉红噪声两种声源进行测量，得出生态声屏障的插入损失情况。实验得出:频率为63～500Hz插入损失为0～28dB并且随着频率的增加逐渐增大;当频率大于500Hz插入损失不再增大，维持在20dB左右。
　　 对南京机场高速公路宁南大道至翠屏山段二个典型的敏感目标声屏障工程进行设计。工程采用直立式生态声屏障。声屏障全长701m，高3.5m，立柱间距2m;采用直立悬臂钢立柱结构。

目录

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摘要

第1章 绪论

1．1 我国公路、铁路交通的发展

1．2 公路交通噪声的污染现状

1．3 交通噪声的危害

1．4 降噪手段

1．4．1 降噪路面

1．4．2 种植降噪绿化林带

1．4．3 声屏障技术

1．5 生态声屏障

1．6 研究意义及内容

1．6．1 研究意义

1．6．2 研究内容

第2章 生态声屏障的结构设计

2．1 引言

2．2 声屏障主体设计

2．2．1 设计方案1

2．2．2 设计方案2

2．2．3 设计方案3

2．3 种植基质的配制

2．4 种植植物的选择

2．4．1 植物选择的基本原则

2．4．2 植物选择

2．5 小结

第3章 声屏障降噪效果计算机仿真模拟

3．1 声学软件RAYNOISE简介

3．1．1 RAYNOISE系统的基本原理及应用

3．1．2 RAYNOISE的特点

3．2 RAYNOISE的命令流建模流程

3．2．1 几何模型准备

3．2．2 建模命令流准备

3．2．3 导入命令计算与检查计算结果

3．3 声屏障计算机仿真条件设定

3．3．1 噪声声源条件设置

3．3．2 声屏障布置及环境设置

3．4 计算机仿真模拟声屏障降噪效果及分析

3．4．1 未设置声屏障时噪声传播

3．4．2 生态声屏障、直立型噪声传播对比

3．4．3 生态声屏障与无顶端结构生态声屏障噪声模拟对比

3．5 小结

第4章 生态声屏障降噪实验研究

4．1 声屏障插入损失的测量方法

4．2 实验设备与仪器

4．3 测量结果及分析

4．4 小结

第5章 南京机场高速生态声屏障设计

5．1 声屏障设计目标值的确定

5．1．1 确定防护对象

5．1．2 确定代表性受声点

5．1．3 确定建声屏障后受声点应达到的环境噪声标准值

5．2 声屏障位置设定

5．3 高度设计

5．4 长度设计

5．5 声屏障形式的设计

5．5．1 声屏障与敏感点建模

5．5．2 声屏障模拟条件设定

5．5．3 敏感面域定义

5．5．4 模拟结果

5．6 结构设计

5．6．1 结构型式

5．6．2 荷载及荷载标准值

5．6．3 工程材料

5．6．4 变形缝设置

5．7 景观设计

5．8 小结

第6章 结论

致谢

参考文献

附录