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聲屏障定義

在聲源和接收者之間插入一個設施，使聲波傳播有一個顯著的附加衰減，從而減弱接收者所在的一定區域內的噪聲影響，這樣的設施就稱為聲屏障。

聲屏障與交通安全設施的區別

交通安全設施包括：交通標誌、標線、護欄、隔離柵、輪廓標、誘導標、防眩設施等，交通安全設施的主要功能是保障行車安全。

聲屏障則是區別於交通安全設施，聲屏障雖設立在道路兩側，但其核心功能是為降低交通線路上的噪音，因此聲屏障不屬於交通安全設施，而屬於環保類產品。

聲屏障的應用

聲屏障不僅控制道路交通噪聲汙染，而且對工業裝置具有噪聲衰減的影響。

聲屏障主要用於高速公路、高架複合道路、城市輕軌地鐵、高速鐵路等區域，控制交通噪聲對周圍城市區域的影響，也可用於工廠和其它噪聲源的隔聲降噪。

聲屏障的材質

（1）金屬屏體：原材料鋁合金、鍍鋅板、鍍鋁鋅板，內部設吸聲材料。

（2）非金屬屏體：使用混凝土、吸聲材料澆築而成。

（3）透明屏體：使用鋁合金邊框和亞克力、高分子等通透板材。

聲屏障的形式

聲屏障的幾何形狀主要有直立型、折板型、彎曲型、半封閉或全封閉型。

直立型

折板型

彎曲型

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半封閉型

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全封閉型

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就聲屏障的聲學原理來說，聲屏障又可大致分為兩類，即擴散反射型聲屏障和吸聲共振型聲屏障。

擴散反射型

根據國內外城市道路聲屏障的發展經驗，擴散反射型聲屏障所使用的材料具有質輕、透明、隔聲效能好、強度高、易安裝且施工工業化程度高的特點。

吸聲共振型

吸聲共振型聲屏障的優點在於其聲學元件構造精細、美觀、結構自重輕、吸聲效能好、佔用的建築空間較小，它將是未來城市交通聲屏障的發展方向。

吸聲型聲屏障採用多孔吸聲材料或吸聲結構作面層，在降低路網兩側噪聲量的同時，可顯著改善路網上的聲環境。特別是在路網兩側均設立聲屏障時，更有必要採用吸聲型聲屏障。吸聲材料效能直接影響著吸聲型聲屏障的吸聲降噪效果和製作成本。

聲學小知識

在空氣中傳播的聲波遇到聲屏障時，就會產生反射、透射和繞射現象。一部分越過聲屏障頂端繞射到達受聲點；一部分穿透聲屏障到達受聲點，一部分在聲屏障壁面產生反射。聲屏障的插入損失主要取決於聲源發出的聲波沿著三條道路傳播的聲能分配。

聲屏障的作用就是阻擋直達聲的傳播，隔離透射聲，並使繞射聲有足夠的衰減。當聲波撞擊到聲屏障的壁面上時，會在聲屏障邊緣產生繞射現象，而在屏障背後形成“聲影區”。我們所期待的聲屏障的減噪效果就在“聲影區”的範圍內。與光影區相比較，由於聲波波長比光波波長大的多，因此，這種“聲影區”的邊界並不明顯，經過屏障邊緣之外，聲源發出來的聲波可以直接到達的範圍，叫做“亮區”。從亮區到聲影區之間還有一小段“過渡區”。位於“聲影區”內的噪聲級低於未設定聲屏障時的噪聲級，這就是聲屏障降噪的基本原理。

對於一個無限長聲屏障、點聲源的繞射聲衰減為：

聲屏障的繞射損失計算示意圖

從上式中可以看出，聲屏障的繞射損失完全取決於菲涅爾指數N，即取決於聲源和受聲點之間的聲程差，聲程差A+B-d越大，λ聲波波長越小（頻率越高）則聲屏障的繞射損失越大，也就是說聲屏障的效果越好。

透過以上可以看出影響聲屏障插入損失的因素，如聲屏障的相對位置、高度以及形式等，具體建議：

（1） 聲屏障的水平位置應儘量的靠近聲源，這樣有利於加大屏障的陰影區，從而提高其聲衰減的作用。

（2） 聲屏障越高，其陰影區域越大，對聲音的衰減作用也就越大，這是顯而易見的。但聲屏障過高，可能會帶來結構、環境和造價等諸多問題，所以聲屏障本身不可能建造得太高。在設計聲屏障時應該因地制宜，利用地形地貌，提高聲屏障的有效高度，以最小的代價，獲取最佳的效果。

（3） 聲屏障的形式對聲衰減的效果也有很大的影響。如果在聲屏障的頂端向聲源方向伸出一個挑簷，就相當於將整個聲屏障向聲源方向移動，可以有效地增加陰影區域的深度和麵積。

素材來源：

聲訊網、山迪聲學設計

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