遮挡物衰减
这里的遮挡物分三类。第一类是实体障碍物(亦称声屏障),因其传声损失LTL一般34dB,因此可以完全不考虑其透射声能,只需考虑绕射(衍射)声能,其衰减量由绕射的声程差决定;第二类是稀疏障碍物,透射声能不可忽略,衰减量极少,如树林带;第三类是封闭隔墙,其特点是隔墙对声源形成封闭包围,产生一定的混响效果,其衰减量不可直接叠加到其它衰减量上,需要单独计算。
实体声屏障
位于声源和预测点之间的实体障碍物,如围墙、建筑物、土坡或地堑等都起声屏障作用。声屏障的存在使声波不能直达某些预测点,从而引起声能量的较大衰减。在环境影响评价中,一般可将各种形式的屏障简化为具有一定高度的薄屏障。
注意:一般情况下无需考虑透射声能,但当声屏的LTL34dB时,透射声能可能会形成较大影响,可以选择叠加上透射声能。
如图所示,S、O、P三点在同一平面内且垂直于地面。
定义δ=SO+OP-SP为声程差,N=2δ/λ为菲涅尔数,其中λ为声波波长。因与波长有关,原则上应用倍频带声级的中心频率分别计算后,再叠加。当无法取得倍频带声功率时,用代表频率估算。对于一般的公路噪声,代表频率可取600Hz。
声屏障插入损失的计算方法很多,大多是半理论半经验的,有一定的局限性。因此在噪声预测中,需要根据实际情况简化处理。
1.点声源
薄屏障在点声源声场中引起的声衰减计算,如下图所示,推荐的计算方法是:
首先计算三个传播途径的声程差δ1、δ2、δ3和相应的菲涅尔数N1、N2、N3。
声屏障引起的衰减量按下式计算:
当屏障很长(作无限处理)时,则
2.线声源
对于线声源,仅考虑屏障和线源都是无限长的情况。其它情况在理论上过于复杂,且实际中出现并不多。无限长薄屏障在无限长线声源声场中引起的衰减计算,推荐的计算方法是:
首先计算菲涅尔数N(只计算N1)。
按导则图6(下图为示意图,实际计算时已将此图数字化)所示的曲线,由N值查出相应的衰减量。
注:
对铁路列车、公路上汽车流,在近场条件下,可作无限长声源处理;当预测点与声屏障的距离远小于屏障长度时,屏障可当无限长处理。
当计算出的衰减量超过25dB,实际所用的衰减量应取其上限衰减量25dB。
稀疏障碍物
典型的稀疏障碍物为绿化树林带。
注意这里仅指绿化林高度可以形成声屏障情况下的声衰减,一般要求绿化林高于声线1米以上。如果是草地、矮灌木等绿地,则作为地面附加衰减考虑。
绿化林带并不是有效的声屏障。密集的林带对宽带噪声典型的衰减量是每10m衰减1~2dB(A);取值的大小与树种、林带结构和密度等因素有关。密集的绿化林带对噪声的最大衰减量一般不超过10dBA.。
从原理上来看,有孔隙的稀疏障碍物(如树林)几乎不能起隔声作用,因为其隔声损失LTL约为0,声波透射能力极强。
封闭隔墙
当噪声从室内向室外传播,或者从一个房间通过隔墙传到另一个房间,因隔墙本身会影响到声场(造成混响),所以实际降噪量NR与隔墙本身的传声损失LTL有所不同。分隔墙的实际噪声降低量的公式推导参见降噪的声学控制措施中的“隔声”一节。
一垛分隔墙将空间分成发声室和接受室两个封闭空间。可推导得分隔墙的实际噪声降低量为:
上式中,R1、R2分别为发声室和接受室的房间常数,SW为分隔墙的面积,m2。
特殊地,如果接受室是一个敞开的空间,即室内声源向室外传播的这种情况,则R2→∞,因此有:
NR≈LTL-10lg(1/4)=LTL+6
但是要注意到,隔墙的实际降噪声量NR不是与没有隔墙的情况相比。例如,预测点离点源10米,当声源无任何隔声措施时,其声级为100,如果将声源“罩”于房间中,墙体的传声损失LTL为40,则墙体的实际降噪声量NR为46,如果认为此时预测点声级为100-46=54是错误的。实际上,降噪效果远小于NR,即预测点的声级是远大于54的(计算结果与隔墙材料、位置、大小等因素有关),因为房间内的声场已因加上了围墙而大大加强了(除非有强吸声)。这也就说明,室内声源的隔墙降噪量NR不可看作是因加了隔墙而引起的额外噪声衰减量,即不可归类到Abar中。
需要指出的是,如果声源处于室外空旷的空间,而测点位于封闭室内,则此时隔墙的降噪量就等于其隔声损失:NR=LTL。此时假定室外声场不会因隔墙的存在而形成混响