声屏障的设计及应用
声屏障，是一种在噪声源和被保护对象之间专门设计的声学障板，它通常是特定噪声源
和特定保护对象而设计的。例如，在交通噪声控制中，可以利用声屏障、楼房、高坡、路堤
等高大遮挡物来降低铁路、公路噪声对道路两侧人们的影响；在工业噪声控制中，可以利用
声屏障来降低某些以高频为主的、不能采用完全封闭措施的强噪声源的噪声，也可以利用声
屏障降低一些减噪量要求不高的声源的噪声辐射。
1、1、户外声屏障户外声屏障
11、、户外声屏障户外声屏障
（1）户外声屏障的设计
声波在传播中遇到屏障时，会在屏障边缘处产生绕射现象，从而在屏障的背后产生一个
“声影区”，声影区内的噪声级要低于未设置屏障时的噪声级，这就是声屏障降噪的基本原
理。
声屏障的设计程序：1）测出或估算出被保护处和声源处的噪声级并给出声源的频谱曲
线，选定某评价曲线作设计指标，据此定出各倍频程中心频率处预期的衰减值。2）根据现
场各种条件综合考虑，初拟出屏障的几何尺寸，将计算所得的结果与预期衰减值相比较，以
检验是否达到设计要求。
在把声源作为点声源、声屏障视为无限长 （在屏障长度为声源长度3倍以上时，可以假
D ）按下式计
定为无限长声屏障）、屏障表面不做吸声处理条件下，声屏障的插入损失 （ IL
算：
π
2 N
N > 5时：DIL ＝02lg +5;
tanh 2πN
N = 0时：DIL ＝5；
2π N
0 > N >0−.2 时：DIL ＝5 + 20 lg
tan 2π N
N ≤0−.2 时：DIL ＝0
2
式中：N ＝± （A + B − d ），菲涅耳数；
λ
λ —声波波长,m；d —声源和接受点间的距离,m；A —声源和声屏障顶端的距离,m；B
—接受点和声屏障顶端的距离,m。
在工程上可以利用图 5-2-39来直接查出点声源和线声源的声屏障插入损失。
从上述公式和图 5-2-39 可以看到：声屏障越高越好，声源与接收点相距越近越好，声
波的波长越短 （即频率越高）衰减效果越好。显然，声屏障的降噪效果和高度以及声源、接
受点和声屏障的相对位置有关。当然，对于实际情况可能复杂，影响声屏障效果的因素更多，
它包括声屏障的特性、吸声特性、地面声学特性以及周围环境声学条件等。
声屏障作为一种户外噪声控制设备，除考虑噪声控制功能外，还应考虑环境协调、安全
性、户外气候影响等因素。声屏障设计考虑的主要因素是：
①根据被保护对象的噪声污染现状、噪声标准和背景噪声确定合理的声屏障设计指标。
②据声屏障降噪设计指标要求，确定声屏障声学设计参数和材料，包括长度、高度、材
料的要求和吸声要求。
③结构的力学性能设计，包括荷 、稳定性、结构强度、抗震性能等。
④安全性能，特别是要保证声屏障设立不影响道路交通安全，不影响道路交通系统其他
设施功能的发挥。
⑤景观要求，声屏障的结构造型、材质、色彩的选用，要和声屏障周围的环境相协调，
如有可能应考虑景观设计和绿化。
⑥在设计声屏障时，要充分考虑地形地貌的利用和影响，发挥声屏障的作用，减低声屏
障的成本。
声屏障降噪效果通常用插入损失来评价，即在特定的保护区域，安装声屏障前后的声级
差。测量声屏障插入损失，相对比较复杂。关键是要保持声源稳定，最好要设定参考声源，
对由于声源不稳定所产生的影响进行修正。考虑到交通噪声的随机起伏性，通常要测量一段
时间的等效声级。据国际噪声控制工程学会组织的一个专家组的调查，大多数声屏障的高度
为2-6m,插入损失为 5-12dB，也有极少数声屏障插入损失低到 2dB和高到 15dB。
（2）户外声屏障的结构和应用
按声学性能分类，声屏障可以分为反射型声屏障和吸收型声屏障。吸收型声屏障由于材
料具有一定的吸声特性可以降低车辆、建筑等反射物和声屏障之间的反射声能量。反射型声
屏障的常用材料有混凝土预制板、轻质泡沫混凝土预制板、金属板、透明阳光板、木板等。
混凝土预制板和轻质泡沫混凝土预制板是经常采用的一种材料，厚度一般为 90-200mm，面
密度一般为 200-400kg / m2 ，特别是在无严格空间限制和景观要求的郊区高速公路上得到
广泛应用。透明阳光板类材料一般有较好的采光和视野，有足够的强度，重量较轻。近些年
已被广泛应用在市区道路上。吸收型声屏障经常采用的材料有以金属穿孔板或合成塑料穿孔
板为护面的多孔纤维材料、多孔陶瓷、多孔水泥、烧结金属等。
声屏障的形式有多种多样，包括直立型、斜角型、直角型、建筑物型、土堤型、凹槽型
等。其目的是有两个：一个是通过形状的变化提高声屏障的插入损失；另一个是有效利用地
形地貌提高声屏障效果，降低成本。总之采用何种结构形式的声屏障，即要考虑投资成本，
又要考虑设计方案能够达到的降噪设计指标。
2、2、室内声屏障室内声屏障
22、、室内声屏障室内声屏障
当工厂车间内的声源噪声很强，频率较高， 空间较小或操作、维修及通风散热等原因
又不易采取密封措施时，可采用声屏障降低声源的声辐射。对于一些降噪量要求较低的声源
也可以使用声屏障来遮挡噪声的传播。
声屏障一般由隔声材料和吸声材料组合 成，吸声材料要面向声源。
工作场所声屏障的主要作用是降低一个照射点来 自噪声源辐射的直达声。它们可以用来
把房间高噪声区域和其他区域分离开，特别是对于局部高度间壁或非全部封闭隔声罩的隔
离。隔离效果由于保留部分相连空间而减低，附近的墙壁和顶棚吸声处理可以提高效果。典
型的降噪效果为 5-10dB （A）。
在一个未经吸声处理的工作室，当声源和接受点距离小于 3倍室内高度时，通过一个高
度大于房间高度一半的声屏障，其插入损失在 1000Hz倍频带可以大于 5dB。
当其他噪声控制措施不可行时，声屏障和房间的天花板、墙壁吸声处理相结合，则是一
项有效的综合措施。
室内使用声屏障，除应对室内声源的强度的频谱及声场分布进行测量外，还要根据室内
吸声量的大小和降噪要求决定是否进行吸声处理，最后考虑声屏障的结构及其尺寸。
室内声屏障一般选用隔声量大于 20dB的轻型结构，例如，用单层0.8-1mm 厚有薄金板
涂以2-5mm 厚的阻尼材料后，在两面再做吸声处理就可以了。声屏障的高度应高于机器设备
外，还要高于人耳。其形状可根据需要做成固定式或做成屏底装有橡胶轮的屏风式，以便移
动和组合。合理使用室内声屏障，使机器设备附近工人操作区域的噪声降低 5-10dB是可能
的。