声屏障的高度采用如何方法确定的呢?据多年的设计和研究经验发现,声屏障的高度可采用“有效频率”进行确定。这里引入有效频率λE概念,是指声屏障对噪声的倍频程或1/3倍频率中某个波段频率衰减量为3dB(A)的频率。若噪声的波长比“有效频率”的波长长,则由于绕射和散射作用,声屏障对其声衰减作用会很低。而所有比“有效频率”波长短的噪声,则声屏障就会有很好的声衰减效果。声屏障高度可用以下经验公式确定:
H=2λE(1)
H为声屏障的高度,λE为有效频率。
例如,一般设计中,如果公路行驶的车辆中,大型车辆所占比例比较大,交通噪声低频声成份比较高,则有效频率应确定为125HE(λE=2.720米左右)比较合适。按照经验公式,则声屏障的高度应为
H=2λE=2×2720=5.450米
若马路上的行车车辆中为小型汽车,则交通噪声中频率高的噪声成份会比较高,则“有效频率”λE选取为倍频程频率为250HE(λ =1.360)会比较合适,则声屏障的高度可确定为:
H=2λE=2×1360=2.720米
这样,就会既节省投资,又取得比较好的降噪效果。
4、声屏障的长度确定
为了避免端头效应影响声屏障的降噪效果,在设计时应该对声屏障的长度有一个比较合理的选定。现在国内数量不少的声屏障都存在着端头效应问题。若保护100米的区间,则声屏障就建100米长,端头效应严重,大大降低了声屏障的声衰减效果。从效果上来看,声屏障建得越长,其端头效应会越小,声屏障的效果也就越好。但是,声屏障建得过长会造成不必要的浪费。建造怎样长度的声屏障既能保证效果,又节省投资?笔者根据多年的设计研究实践经验,提出“15度夹角确定法”。其具体办法如下图所示:
这样保护100米长的对象,且离声屏障垂直距离30米这种状况下,建声屏障330米长即可,若离声屏障垂直距离20米,则声屏障建249米长即可。按照公式(2)确定的声屏障长度既可保证避免端头效应的影响,从而提高了声屏障的声衰减效果,又能节省投资。
5、结语
本文给出的计算公式是笔者长期研究设计实践总结出来的,旨在为声屏障设计人员提供一种简便、可行的设计方法。这种方法在工程设计实践中得到比较好的验证。同时欢迎同行提出意见,以便总结一套更科学、系统的声屏障设计方法。