引言

无论是在高速公路、城市快速路两侧，还是在铁路、城市轨道交通沿线，声屏障都成为了降低交通噪声对周边环境影响的重要设施。然而，声屏障的降噪效果受到多种因素的综合影响，不同类型、结构和设置方式的声屏障在实际应用中表现出的降噪性能存在差异。因此，深入研究声屏障在城市交通噪声治理中的效果评估具有重要的现实意义，能够为声屏障的优化设计与科学应用提供理论依据，从而更好地发挥其在城市交通噪声治理中的作用，提升城市声环境质量。

1声屏障类型

声屏障根据结构类型的不同，可分为直立式声屏障、直弧式声屏障、折板式声屏障、全封闭式声屏障和半封闭式声屏障。直立式声屏障、直弧式声屏障、折板式声屏障是一种悬臂式结构，成本低，结构简单，安装便捷。全封闭式声屏障和半封闭式声屏障是一种框架结构，成本较高，结构较为复杂，安装较为繁琐，但其降噪效果突出，且具有部分防雨功效。按照声学材料特性分类，声屏障分为隔声型声屏障和吸声型声屏障，隔声型声屏障主要依靠密实材料的隔声作用进行降低噪音，对屏体材料的吸声系数无要求，吸声型声屏障是在屏体内侧布置吸声材料，吸声材料的降噪系数不小于0.6。根据声屏障屏体材料的不同，声屏障分为金属类声屏障、非金属类声屏障和生态型声屏障，金属类声屏障采用路合金板、镀锌钢板等金属屏体，非金属类声屏障采用亚克力板、玻璃钢复合板、水泥木屑板等非金属屏体，生态型声屏障采用屏体壁挂绿色植物形成生物墙的形式进行降噪。声屏障根据应用场景和功能的不同，可分为固定式声屏障和移动式声屏障。固定式声屏障是安装在高架桥两侧、道路两侧的一种长期固定的降噪设施，常见于城市交通干线、高速公路、铁路等区域。移动式声屏障主要应用于一些特殊场合，如临时性的大型活动、建筑施工场地等，具有拆装方便、可重复利用的特点。

2声屏障在城市交通噪声治理中的效果评估

2.1消声贴面

在城市交通普通路段，直立式声屏障和直弧式声屏障是最常用的噪声控制措施。它能够有效地降低噪声传播，在北京市海淀区隔声屏拆除及改造项目和京港澳高速赵辛店立交路段环境综合整治中，直立式声屏障和直弧式声屏障被广泛应用。这种声屏障设计简单，成本合理，隔音效果良好，适用于大多数普通路段。然而，在轨道交通的弯道或轮轨噪声较严重的路段，仅依靠直立式声屏障并不能完全控制噪声。因此，除了对钢轨进行进一步打磨以降低啸叫声外，还需要考虑更为有效的治理手段——例如近轨声屏障。但是由于近轨声屏障研究较为复杂，目前国内的研究也较少。为了达到更好的吸声效果，考虑在挡墙内侧加装消声贴面。

2.2结构形式

声屏障的结构形式主要有：普通直立式、折板式、折弧式、Y型式、T型式、双层式、复合式以及封闭式等。不同结构形式的声屏障在降噪效果上存在着一定的差异。研究表明，折板式及折弧式声屏障比传统普通直立式声屏障具有更好的降噪效果，因为其能够更好地引导声波偏离原来的传播方向；Y型式及T型式声屏障由于其结构的特殊性，可以起到双面吸、隔声的效果，一般适用于道路中央；双层式声屏障则可以通过噪声在空气层中的共振效应以及其优异的隔声效果从而进一步提高降噪效果；封闭式声屏障的结构类似于单层框架厂房，其特点是覆盖范围大、包裹性强，因此其降噪效果相较于其它形式是最好的，当然它的成本也是最高的。

2.3结构设计

根据当地的气候条件、地震烈度等因素，确定声屏障的结构形式和材料强度。声屏障的基础设计要牢固可靠，能够承受风荷载、地震力等外力作用。在沿海地区或强风区域，还需考虑风吸力对声屏障的影响，采取相应的抗风措施。

2.4防火设计

声屏障作为交通干线的固定设施，若未采用防火设计，一旦其遭遇火源易成为火势蔓延的通道。通过阻燃材料和防火分区设计，可有效隔离火源，减少火灾扩散风险，从而能为人员疏散和消防救援争取时间，降低火灾伤亡概率，减少财产损失。所以我们在选择声屏障声学材料时，需考虑材料的燃烧性能，一般材料的燃烧性能等级应满足国标GB8624中B1级及以上的要求。

2.5声音干涉器和特殊减振器

对于一些特殊路段，因无法安装全封闭和半封闭的声屏障系统，可以在直立式声屏障的顶端加装“蘑菇头”或其他形状的顶部干涉器。此种装置可以使噪声在到达干涉器时发生散射或折射，从而减少噪声的传播。其主要作用是干扰和阻挡从道路行车面、机动车辆、列车车轮、轨道及其他结构反射的噪声，使噪声波经过多次反射和折射后能量逐渐耗散，最终降低传播到远处的噪声强度。这种“蘑菇头”干涉器的优点可表现为如下几点：（1）可显著提高声屏障的降噪效果，可提高到2.5dB及以上，对于居民区集中地段周边的快速路、环路这种降噪要求较高的路段，顶部干涉器是一种经济有效的降噪手段。（2）相比于全封闭声屏障，顶部干涉器的结构简单、容易安装和维护，从而降低成本。（3）其灵活性强，顶部干涉器可以根据不同的噪声源和现场条件进行调整和优化，例如改变干涉器的形状、大小和位置，以适应不同的机动车噪声频率和传播特性，确保最佳的降噪效果。对于城市轨道交通，在一些特殊的高架和地下路段，常规的声屏障和吸声砖无法完全解决噪声问题。此时可以采用一些特殊减振器，这种设备具有很高的减振效果，能够有效减少轨道振动传递到周围环境中的噪声。

3声屏障的发展趋势

3.1智能化发展

随着物联网、传感器等技术的发展，声屏障将向智能化方向发展。通过在声屏障上安装噪声传感器、风速传感器等设备，实时监测噪声水平和环境参数，并根据监测数据自动调整声屏障的工作状态。例如，当噪声值超过设定阈值时，自动启动声屏障的吸声或隔声增强功能；当风速过大时，自动调整声屏障的角度或采取防风加固措施。智能化声屏障能够提高噪声治理的效率和精准度，实现对城市交通噪声的动态管理。

3.2多功能集成

未来的声屏障将不再仅仅局限于噪声控制功能，而是向多功能集成方向发展。声屏障可以与太阳能发电装置、照明设施、广告媒体等相结合，实现能源的自给自足和空间的有效利用。例如，在声屏障表面安装太阳能电池板，将太阳能转化为电能，为声屏障自身的照明、监测设备等提供能源，同时多余的电能还可输送到电网；在声屏障上设置LED显示屏，用于发布交通信息、公益广告等，既增加了城市的信息传播渠道，又提高了声屏障的经济效益。

3.3绿色环保材料应用

为满足可持续发展的要求，声屏障将更多地应用绿色环保材料。新型环保材料具有可回收利用、无污染、低能耗等优点，能够减少声屏障建设和使用过程对环境的影响。例如，可降解的吸声材料、再生金属材料、竹纤维复合材料等将逐渐应用于声屏障领域。同时，在声屏障的设计和制造过程中，也将更加注重资源的节约和环境的保护，采用绿色制造工艺和循环经济模式。

结语

声屏障作为一种高效的噪声控制措施，在城市交通噪声治理中发挥着重要作用。通过反射、绕射、吸收和透射四种机制作用，声屏障显著降低了交通噪声对周边居民的影响，改善了居民的生活质量。同时，声屏障还有助于提升城市形象，促进城市绿色发展。然而，声屏障的应用也面临一些挑战，如成本问题、空间限制以及维护和管理等。未来，我们需要继续研究和改进声屏障技术，从而更好地适应不同城市交通噪声治理的需求。通过优化声屏障的设计参数、提高材料的性能以及降低制造成本等措施，我们可以进一步提高声屏障的降噪效果和经济性，为构建更加宜居、和谐的城市环境做出更大的贡献。

参考文献

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