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城市道路全封闭式声屏障设计方法浅议

摘要：本文从当前交通噪声控制的主要技术手段——声屏障工程介绍入手，引入了“全封闭式声屏障”的概念，并根据北京市门头沟区“高家园道路改造工程全封闭声屏障工程”的实际案例，结合国内外相关的研究实践成果，对城市道路全封闭式声屏障设计方法（声学、结构、安全、材料选型及其它关联问题的设计）进行了初步的探讨，希望通过本文能对国内外相关的环保工程设计与建设提供一定的借鉴意义。

关键字：城市道路交通噪声全封闭式声屏障设计方法

1、引言

进行新世纪以来，随着我国经济建设的快速发展，我国汽车的数量也在飞速发展，城市道路、高速公路的建设进入了一个新的发展高峰。与此同时，汽车带来的交通噪声危害也越来越明显。经济要发展，土地要开发利用，居民的生活质量要提高，有效防治道路两侧的交通噪声不仅仅是一个重要的环境问题，也是一个倍受社会关注的热点问题。

设置声屏障工程是控制交通噪声的重要措施，国外对穿过市区和居住区的高速公路、铁路、高架桥的两侧都普遍设置声屏障，实现了其它降噪手段所不能代替的效果。美、日、法等国早在60年代就已开展了声屏障理论的研究，并实施了许多具体工程。在1992年我国贵州省贵黄高速公路上安装了百米试验性声屏障，取得了良好的降噪效果;自此开始，全国各地城市道路周边的声敏感区域都已设置或考虑设置声屏障，尤其在北京声敏感区域内各条环路、城铁两侧更是设置了多道声屏障工程，成为了一道道独特的城市风景线。

在城市区域内，需引起特别注意的是城市交通干道两侧的高层建筑物，会形成城市“峡谷”效应，研究表明，平行“峡谷”由于声反射而使该区的声压级相有所升高。此时，采用一般的声屏障形式来控制交通噪声向敏感点的辐射是十分困难的。“全封闭声屏障”则是一个解决这类问题的典型方式，在日本、加拿大都已采用，2003年我国南京市惠民三期跨线桥上首次安装了道路全封闭型声屏障。这座全封闭声屏障安装后取得了预期的吸隔声效果，得到了毗邻居住楼大多数居民的认可。

“全封闭道路声屏障”是指在路段上安装隧道式的隔声结构，把车辆和道路完全隔离在声屏障内，同时也把车辆行驶时产生的噪声及路面反射的噪声隔离在声屏障内，大大提高了声屏障的隔声效果。适用于近侧有声影响敏感目标(如靠近道路的住宅楼)的道路吸隔声降噪采用（图1声屏障降噪效果对比分析）。

A普通声屏障B全封闭声屏障

现根据我单位今年自主设计并实施的北京市门头沟区“高家园道路改造工程全封闭声屏障工程”的实际案例（图2），并结合目前国内外必威体育精装版的研究实践成果，初步探讨城市道路中全封闭式声屏障设计的方法和需注意的相关问题。北京市门头沟区“高家园道路改造工程全封闭声屏障工程”在路段K1+230~中门寺桥之间，道路东侧有大屿南路18#、19#、20#三栋多层住宅，住宅楼西山墙距道路中心线均不超过15m。根据现场实际监测和相关环境技术文件预测可知，公路建成投入运营后，住宅楼的交通噪声干扰肯定会超过城市区域环境噪声4类标准（昼间70dB，夜间55dB）5dB以上。因此，经过业主及相关专家研究决定，一致同意采取建造隧道式“全封闭式声屏障”的措施来治理该敏感点处的未来交通噪声的污染。该全封闭声屏障是由立柱钢梁等钢结构及屏体四周透光的隔声材料组成，全封闭声屏障的顶部设计成拱形，两侧设计为直立式，同时兼顾景观效果、结构安全（抗风载荷、抗雪载荷等）、雨水的排放等因素。安装完成全封闭声屏障后，该敏感点交通噪声对道路两侧居民住宅楼的影响昼间低于70dB（A），夜间低于55dB（A），达到了国家相关的环境标准。

图2高家园道路改造工程全封闭声屏障工程实照

2、全封闭声屏障的声学设计

隧道式“全封闭声屏障”将整个路面都罩在声屏障内，经过该路面的车辆噪声和路面的反射噪声都被包罗在声屏障内。噪声向声屏障外的传播除了两端开口处的直接传播，只能通过隔声构件向外透射，对于道路一侧的居民住宅楼来说，受到的噪声影响仅仅是噪声通过隔声构件的透射部分，没有直达噪声和绕射噪声的影响，可取得最佳的隔声效果。

根据该道路的实际情况，大家一致认为这3幢居民住宅楼正对着的道路上安装隧道式

“全封闭声屏障”是降低该路段交通噪声唯一有效的工程性治理措施，它可以把经过该路段的车辆噪声和路面反射噪声基本上隔离在声屏障内，最大程度地降低了车辆噪声对邻近居民住宅楼的不利影响。当然由于地基情况复杂等多种原因，全封闭声屏障的隔声结构将受到一定的限制，因此全封闭声屏障的隔声效果也受到一定的限制。但是对于该敏感点来说，要较好地解决交通噪声的环境影响问题，在该处设置全封闭声屏障是唯一有效的噪声治理技术措施。

北京市门头沟区“高家园道路改造工程全封闭声屏障工程”已于2008年5月全部