專利名稱：具有寬頻帶吸聲特性及生態美觀作用的吸聲型道路聲屏障的制作方法
技術領域：
本發明具有寬頻帶吸聲特性及生態美觀作用的吸聲型道路聲屏 障屬于環境工程中的噪聲控制領域。針對環境、能源領域的突出問題， 結合傳統道路聲屏障結構特性及道路環境質量狀況，提出了一種新型 聲屏障結構，該結構采用微穿孔板漸變空腔與綠化相結合的方式，避 免了傳統吸聲型聲屏障選用纖維類或者顆粒類吸聲材料所造成的二 次污染，與傳統聲屏障相比，不僅增加了低頻隔聲性能，同時具有生 態美觀效果。技術背景隨著城市交通的日益發展，車輛噪聲污染日趨嚴重，現代醫學已 經證明，環境噪聲直接關系到人們的生活質量，甚至對人的生理和心 理健康造成重要影響，噪聲的控制問題越來越受到人們的重視。對交 通噪聲的控制，以往采取的手段主要有改善車況、路況、限制車速、 禁止鳴喇叭等，目前，設置道路聲屏障被認為是控制交通噪聲最有效 的方法。聲屏障是軌道交通、高架道路和高速公路噪聲控制的重要設施， 用建立聲屏障的方法治理交通噪聲的研究在國外起步較早，美、曰、 英、法等國家早在60年代就已開展了聲屏障理論的研究，道路聲屏 障在發達國家使用較為普遍，而且在實施標準與道路景觀設計方面積 累了較豐富的理論及實踐經驗。公路聲屏障因其簡單、實用、可行、有效、--次性投資小，近幾年來，被廣泛應用在國家高速公路環境保護建設事業中。但由于我國尚無完整的公路聲屏障設計規范、指南，因而所建設的聲屏障在聲學設計、結構設計、材料設計、景觀設計等方面均存在不足之處。在盡可能發揮降噪功能的同時，如何確保其結構穩定、材料環保、景觀協調，便于維護，是擺在聲屏障設計與建設者面前的重要問題，也是提高聲屏障設計與工程施工質量的關鍵。因此需要對聲屏障的材質、結 構及其景觀效果等方面需要進行系統性的研究，優化聲屏障的設計，研究出適合中國實際情況的聲屏障，以期能夠獲得最優降噪效果和最 佳景觀效果。道路交通噪聲的中低頻特性，結合傳統聲屏障中低頻降 噪效果不十分理想，降噪頻帶不夠豐富，景觀效果較差的特點。國外目前常用的聲屏障形式包括吸聲型聲屏障，軟表面結構型 聲屏障。這兩種聲屏障相對于剛性隔聲聲屏障都可改善道路兩側聲屏 障的降噪效果。吸聲型聲屏障材料多樣，其中，微穿孔板具有其獨特 的優勢。微穿孔板吸聲屏障一面為隔聲板， 一面為微穿孔吸聲板，兩者之間空腔內不填充任何吸聲材料，當穿孔孔徑減小到O. lmm級，穿 孔本身具有足夠低質量聲阻，不需要填加任何多孔吸聲材料，即可獲得較好的寬頻帶吸聲性能。微穿孔板聲屏障不怕風吹、日曬、雨淋、 耐高溫，耐潮濕、不怕粉塵、景觀效果好、經久耐用。聲屏障頂部結構形式對屏障降噪效果有較大影響，頂部結構可采用直立型、逆L型、折角型、Y字型、鹿角型、水車型和變形T型等不同的形式。 一般而言，直立型聲屏障設計簡單、施工方便、便于維修；折角型、Y字型等聲屏障可滿足特殊空間的要求、降噪效果較 好，但施工困難、不宜維修，投資較大，同時由于重心較靠上，風荷 載較大時，安全性相對較低。當道路兩邊建筑物高度增加時需要加高 聲屏障的高度以滿足高層部分的降噪效果，而聲屏障高度受現場條件 的限制，因此經常無法保證其穩定的降噪效果，根據J.B.Keller的聲 繞射理論，聲屏障頂端為聲能集中的部位，在這一部位，除來自聲源 的直達聲外，繞射聲也將由此傳播至聲屏障的另一側，因此，在頂端 安裝強吸聲及聲擴散結構可使繞射聲能得到極大的減弱， 一般可增加 聲屏障降噪量2 4dB (A)左右。目前，公路聲屏障在降低噪聲的同時，也帶來了一些不利影響， 在公路旁豎立起一堵高大而形式單調的墻，會給人們造成心理上的壓 抑感，阻斷汽車司乘人員的視線，影響行車安全。為此，許多國家在 聲屏障建造中，除要求滿足聲學要求外還特別注重聲屏障的造型與色 彩設計，達到公路聲屏障與景觀的協調一致。許多國家還提倡借助聲 屏障種植相應的綠色植物，在可能的情況下，將聲屏障設計成可栽種 花草的形式，使屏障四季長青，既減少噪聲污染又可美化道路聲環境。發明目的本發明的目的在于提供一種具有寬頻帶吸聲特性及生態美觀作 用的吸聲型道路聲屏障。本發明目的通過下述技術方案實現 一種具有寬頻帶吸聲特性及 生態美觀作用的吸聲型道路聲屏障，包括隔聲屏體和吸聲材，采用微 穿孔板作為吸聲材與綠化帶結合，其中，所述的微穿孔板排列成具有 傾斜角的鋸齒形陣列與屏體固定連接，在每層微穿孔板與屏體間均形 成自上而下由大變小的漸變空腔，在空腔的頂部設置平臺。在改善降 噪效果的同時讓聲屏障具有較好的生態美觀效果。在上述方案基礎上，各層微穿孔板的厚度為lmm、孔徑為l.Orm、 孔距為9. 5mm。上述方案基礎上，所述的各層微穿孔板的頂部為用于種植或擺放 各類盆景花草的平臺，形成層層綠化帶。給司乘人員帶來美觀舒適的 感觀享受。為減少聲屏障頂端的繞射聲，在聲屏障頂端添加扇形吸聲帽。為了減少聲屏障給司乘人員帶來的心理壓力，在所述的聲屏障的 中間部位設計為透明屏體。本發明的優越性在于1、 豐富了聲屏障的吸聲頻帶，使其具有較寬的頻帶范圍，增強了道路交通噪聲能量相對較高的中低頻頻段的吸聲性能；2、 頂端采用扇形吸聲帽，減少了聲屏障頂端的繞射現象，提高聲屏障的降噪效果2 4dB (A)，且美觀大方，可起到道路裝飾作用；3、 在聲屏障上種植或擺設盆景花草，不僅提高了聲屏障吸聲性能，而且可以過濾汽車尾氣，起到凈化空氣，保護環境的作用；4、 透明屏體的使用減少了聲屏障因結構形式單調、壓抑給司乘人員帶來的心理壓力以及因視力受限所帶來的潛在行車危險。


附圖本發明實施例結構示意圖。 圖中標號說明l一屏體 ll一透明屏體21、 22、 23—微穿孔板3—吸聲帽 31、 32—微穿孔板41、 42、 43—平臺 51、 52—植物帶具體實施方式
如附圖本發明實施例結構示意圖所示， 一種具有寬頻帶吸聲特性 及生態美觀作用的吸聲型道路聲屏障，包括隔聲屏體l和吸聲材，采 用微穿孔板作為吸聲材與綠化帶結合，其中，所述的微穿孔板21、22、 23排列成具有傾斜角的鋸齒形陣列與屏體固定連接，在每層微穿孔板21、 22、 23與屏體1間均形成自上而下由大變小的漸變空腔， 在空腔的頂部設置平臺41、 42、 43;各層微穿孔板的厚度為lmm、 孔徑為1.0mm、孔距為9.5mm。采用微穿孔板作為吸聲材屏障結構， 并結合綠化帶降噪。如附圖所示吸聲材由圖中虛線部分中表示的屏體面對公路面具有的傾斜角的鋸齒形陣列微穿孔板21、 22、 23構成。由于一般車輛 噪聲在250Hz和2000Hz之間最為顯著，主要能量分布在500Hz附近。 小型車的交通噪聲以500-2000Hz的中高頻聲為主，中型大型車的交 通噪聲以80-1600Hz的中低頻聲為主。而所使用微穿孔板板厚lmm， 孔徑1. 0mm，孔距9. 5咖，在500Hz以下，特別是在250Hz頻帶附近， 微穿孔板的吸聲特性更為優越，此頻段的范圍正是車輛輻射噪聲最強 烈的頻帶，采用微穿孔板聲屏障可取得較好的降噪效果。微穿孔板排列成具傾斜角的鋸齒形陣列，傾斜角度可根據實際道 路寬度及聲屏障高度來確定。這種排列方式的優點在于，微穿孔板與 屏體間的空腔深度是漸變的，增強了微穿孔板聲屏障的低頻吸聲特 性，豐富了其吸聲頻帶。為減少聲屏障頂端的繞射聲在聲屏障頂端添加扇形吸聲帽，該吸 聲帽由設計在屏體兩側面的微穿孔板31、 32構成，這一結構可使聲 屏障聲影區的噪聲級降低2dB (A) 4dB (A)。目前道路周圍居民 建筑多為高層結構，如果采用普通直立式聲屏障，聲屏障的高度可能 達到5m以上，結構設計存在一定難度，聲屏障頂端添加扇形吸聲帽 相當于增加了聲屏障的有效高度，該結構形式特別適用于由于場地結構或景觀限制無法加大聲屏障高度的場合。如圖所示，微穿孔板21、 22、 23排列成具傾斜角的鋸齒形陣列， 其頂部設計為平臺式結構41、 42、 43。在屏體下部的二層平臺41、 43上種植或擺放各類盆景花草構成綠化帶， 一方面可以營造良好美 觀的行車環境，另一方面可以過濾汽車尾氣，起到凈化空氣，保護環 境的作用。聲屏障的中間部位設計為透明屏體11，減少聲屏障給司乘人員 帶來的心理壓力和視力受限帶來的潛在行車危險。
權利要求
1.一種具有寬頻帶吸聲特性及生態美觀作用的吸聲型道路聲屏障，包括隔聲屏體和吸聲材，采用微穿孔板作為吸聲材與綠化帶結合，其特征在于所述的微穿孔板排列成具有傾斜角的鋸齒形陣列與屏體固定連接，在每層微穿孔板與屏體間均形成自上而下由大變小的漸變空腔，在空腔的頂部設置平臺。
2. 根據權利要求1所述的具有寬頻帶吸聲特性及生態美觀作用 的吸聲型道路聲屏障，其特征在于各層微穿孔板的厚度為lmm、 孔徑為1. 0腿、孔距為9. 5 mm。
3. 根據權利要求1或2所述的具有寬頻帶吸聲特性及生態美觀 作用的吸聲型道路聲屏障，其特征在于所述的各層微穿孔板的頂部 為用于種植或擺放各類盆景花草的平臺。
4. 根據權利要求3所述的具有寬頻帶吸聲特性及生態美觀作用 的吸聲型道路聲屏障，其特征在于在聲屏障頂端添加扇形吸聲帽。
5. 根據權利要求3所述的具有寬頻帶吸聲特性及生態美觀作用 的吸聲型道路聲屏障，其特征在于在所述的聲屏障的中間部位設計為透明屏體。
全文摘要
本發明具有寬頻帶吸聲特性及生態美觀作用的吸聲型道路聲屏障屬于環境工程中的噪聲控制領域。針對環境、能源領域的突出問題，結合傳統道路聲屏障結構特性及道路環境質量狀況，提出了一種具有寬頻帶吸聲特性及生態美觀作用的吸聲型道路聲屏障，包括隔聲屏體和吸聲材，采用微穿孔板作為吸聲材與綠化帶結合，所述的微穿孔板排列成具有傾斜角的鋸齒形陣列與屏體固定連接，在每層微穿孔板與屏體間均形成自上而下由大變小的漸變空腔，在空腔的頂部設置平臺。本發明采用微穿孔板漸變空腔與綠化相結合的方式，避免了傳統吸聲型聲屏障選用纖維類或者顆粒類吸聲材料所造成的二次污染，與傳統聲屏障相比，不僅增加了低頻隔聲性能，同時具有生態美觀效果。
文檔編號E01F8/00GK101225643SQ20081003380
公開日2008年7月23日 申請日期2008年2月22日 優先權日2008年2月22日
發明者于國倫, 冀振龍, 杰 吳, 曹衛承, 李懷正, 濤 韓 申請人:李懷正;韓 濤;曹衛承;吳 杰;冀振龍;于國倫