控制軌道交通噪聲道間聲屏障研究

1、控制軌道交通噪聲道間聲屏障研究摘要應(yīng)用環(huán)境噪聲預(yù)測與分析軟件對將設(shè)置在上海軌道交通6#線上下行線之間的道間聲屏障插入損失進(jìn)展了模擬計(jì)算。計(jì)算結(jié)果說明,安裝道間聲屏障可使得間隔 線路2030遠(yuǎn)的較高層建筑獲得247的降噪效果;隨著兩側(cè)聲屏障高度的增加,安裝道間聲屏障對待測外表的影響范圍在縮小;離軌道線路越近,道間聲屏障的插入損失越大。關(guān)鍵詞軌道交通聲屏障插入損失0引言由于軌道交通具有高速快捷、客運(yùn)量大、平安可靠性高、無煙氣排放污染等優(yōu)點(diǎn),近年來被國內(nèi)外許多大中城市采用為交通主干線以緩解城市化帶來的交通壓力。其中,輕軌作為一種造價(jià)比地鐵低、建立周期比地鐵短的交通工具,應(yīng)用最為廣泛。但它們同時(shí)也帶來

2、了環(huán)境噪聲污染等負(fù)面影響,特別是嚴(yán)重干擾了沿線居民的正常工作、學(xué)習(xí)和生活。各種既有工程應(yīng)用實(shí)例說明1,2,在軌道線路兩側(cè)設(shè)置吸聲屏障是控制軌道交通噪聲的一種有效措施。隨著軌道線路噪聲敏感區(qū)段車道密集化程度的進(jìn)步,提出在軌道線路兩側(cè)設(shè)置聲屏障的同時(shí),在相鄰兩個(gè)車道之間設(shè)置道間聲屏障的降噪措施。由于設(shè)置的道間聲屏障更接近于主要噪聲源輪軌系統(tǒng),因此降噪效果會(huì)更好。一般由于空間構(gòu)造的限制,要求道間聲屏障的高度盡量低,以1125為宜,且由于兩側(cè)都有噪聲源,要求道間聲屏障具有雙面吸聲的性能3,4,現(xiàn)已設(shè)計(jì)出滿足這種性能的聲屏障構(gòu)造57。截至目前為止,主要用邊界元法求解不連續(xù)線聲源模型及波動(dòng)方程的邊界積分形

3、式來評估道間聲屏障的降噪效果,求解過程較為復(fù)雜,故本研究運(yùn)用環(huán)境噪聲預(yù)測與分析軟件對設(shè)置在上海軌道交通6#線上下行線之間的道間聲屏障的插入損失進(jìn)展了模擬計(jì)算,計(jì)算過程較為簡便,所得結(jié)果說明當(dāng)兩側(cè)聲屏障取不同高度時(shí),道間聲屏障對待測外表的影響范圍將有所不同。1道間聲屏障插入損失的模擬計(jì)算現(xiàn)欲在上海軌道交通6#線的噪聲敏感區(qū)段布置直立式吸聲聲屏障,其布置狀況如圖1所示。設(shè)定左、右側(cè)聲屏障的內(nèi)側(cè)(靠軌道線一側(cè))外表吸聲系數(shù)為08,外側(cè)外表吸聲系數(shù)都為0;道間聲屏障雙面吸聲,吸聲系數(shù)都為08。由于空間構(gòu)造的限制,要求道間聲屏障的高度取為125,需預(yù)測兩側(cè)聲屏障的高度分別取3、35、4時(shí),安裝道間聲屏障

4、前后,與左側(cè)聲屏障相距為的待測外表上的聲壓級(jí)變化差值,分別取20、30、50、60和100。設(shè)定列車最高時(shí)速為80,故此處噪聲以輪軌系統(tǒng)產(chǎn)生的噪聲為主,且噪聲源發(fā)出的聲波要經(jīng)過道間聲屏障、列車車廂外壁、左右側(cè)聲屏障的屢次反射才能到達(dá)聲照區(qū)的受聲點(diǎn),直接求解分析,并到達(dá)預(yù)測目的比擬困難,故運(yùn)用環(huán)境噪聲預(yù)測與分析軟件對該問題建立模型,并進(jìn)展求解預(yù)測。由圖1看出,相對于待測外表上的受聲點(diǎn),道間聲屏障主要控制位置1處產(chǎn)生的輪軌噪聲,故假設(shè)此問題中的聲源集中于位置1處,其它各處的聲源先不予考慮。模型中用鐵路聲源模擬位置1處的聲源,假設(shè)列車車廂外壁為全反射面,用對其進(jìn)展模擬。其中高架橋面與地面之間的間隔

5、、橋面寬度、上下行軌道中心線之間的間隔 、列車的高度和寬度及聲源和列車的位置參數(shù)值見圖2。為預(yù)測安裝道間聲屏障前后各待測外表上的聲壓級(jí)變化狀況,首先在離左側(cè)聲屏障30遠(yuǎn)處建立了6幢不同高度的樓體,16;在離左側(cè)聲屏障20遠(yuǎn)處建立了樓體7;在離左側(cè)聲屏障50遠(yuǎn)處建立了樓體810;在離左側(cè)聲屏障60遠(yuǎn)處建立了樓體11;在離左側(cè)聲屏障100遠(yuǎn)處建立了樓體12和13。然后在每幢樓體的各樓層分別設(shè)置一側(cè)點(diǎn),各測點(diǎn)的高度取中的默認(rèn)高度,即底層測點(diǎn)離地面為24,其余各層依次疊加28。整個(gè)模型的俯視圖如圖3所示。分別對兩側(cè)聲屏障取不同高度時(shí)安裝道間聲屏障前后的情況進(jìn)展模擬計(jì)算,求得各情況下各測點(diǎn)處的聲壓級(jí),并

6、求出道間聲屏障的插入損失,各測點(diǎn)的計(jì)算結(jié)果見結(jié)果比照與分析中的各圖所示。2結(jié)果比照與分析由于樓層越高,涵蓋的預(yù)測信息越全面,應(yīng)選擇各個(gè)間隔 處樓層最高的樓體的計(jì)算結(jié)果進(jìn)展比照,各測點(diǎn)處的道間聲屏障插入損失模擬計(jì)算結(jié)果如圖48所示。由圖4看出,當(dāng)兩側(cè)聲屏障高3時(shí),道間聲屏障插入損失較大的樓層為1015層(測點(diǎn)離地面高276416),其中11層處可獲得47的最正確降噪效果;當(dāng)兩側(cè)聲屏障高35時(shí),道間聲屏障插入損失較大的樓層為1115層(測點(diǎn)離地面高304416),且與高3屏高相比,11層的道間聲屏障插入損失有所減小;當(dāng)兩側(cè)聲屏障高4時(shí),道間聲屏障插入損失較大的樓層為1315層(離地面高36416)

7、,且其值較前兩種情況都略有減校由于當(dāng)兩側(cè)聲屏障高3和4時(shí),11層測點(diǎn)處于曲線的拐點(diǎn),當(dāng)兩側(cè)聲屏障高35時(shí),此測點(diǎn)處于線性段,故可看出對于此測點(diǎn)當(dāng)?shù)篱g聲屏障增高1時(shí),就可獲得47的降噪效果。圖57中曲線的變化趨勢與圖4中的一樣。由圖48看出,隨著兩側(cè)聲屏障高度的增加,道間聲屏障插入損失的峰值向樓層增高的方向挪動(dòng),但其峰值在減小,且安裝道間吸聲屏障對各待測外表的影響范圍也在逐漸縮小,這說明設(shè)置聲屏障時(shí)并非越高越好,可看出在兩側(cè)聲屏障高3時(shí),整個(gè)吸聲構(gòu)造的降噪效果最正確。還可看出,離軌道線路越近,道間聲屏障的插入損失越大,即道間聲屏障降噪效果越強(qiáng)。另外,由圖68看出,當(dāng)兩側(cè)屏障高4時(shí),距左側(cè)吸聲屏障

8、50、60、100遠(yuǎn)的待測外表上各測點(diǎn)的道間聲屏障插入損失為0,即安裝道間聲屏障對這些地方的保護(hù)對象起不到降噪作用。3結(jié)論(1)在軌道線路兩側(cè)設(shè)置吸聲屏障的同時(shí)在軌道之間設(shè)置道間聲屏障,會(huì)使得間隔 線路2030遠(yuǎn)的較高層建筑獲得247的降噪效果,且此時(shí)并非兩側(cè)聲屏障越高,整個(gè)吸聲構(gòu)造的降噪效果就會(huì)越好。(2)設(shè)置道間聲屏障對離軌道線路較近的保護(hù)目的降噪作用較明顯,對遠(yuǎn)離軌道線路的保護(hù)目的降噪作用不顯著。參考文獻(xiàn)1崔軍.上海市莘閔軌道交通線聲屏障工程設(shè)計(jì).環(huán)境保護(hù),2022,2:4143.2沈堅(jiān),張俊峰,耿傳智.香港西線鐵路噪聲控制技術(shù).城市軌道交通研究,2022,3:6567.3.,1996,

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