光伏声屏障标准及性能验证分析

随着“双碳”目标的推进,声屏障与光伏发电技术相结合形成的光伏声屏障具有广阔的应用前景。由于光伏声屏障缺少特定的标准规范,针对建筑行业、交通行业及光伏行业对声屏障及光伏声屏障标准中的重要性能指标进行对比解读,并通过专项测试,验证双玻光伏组件用于光伏声屏障建设的可行性。验证结果显示:1)光伏声屏障的防火性能可依据建筑标准中难燃制品的B1级为最低标准;2)抗风压、抗冲击性能可依据建筑行业标准,但需考虑光伏声屏障作为发电体在抗风压、抗冲击测试后的发电性能评估;3)防眩光性能作为安全指标需在标准中体现。同时提出,光伏组件用作光伏声屏障对防火、抗风压、抗冲击、防腐蚀、防眩光等安全特性的标准框架体系。

轨道交通桥梁低矮弧形声屏障降噪性能研究

以某城市轨道交通高架低矮弧形声屏障作为研究对象,分别选取有、无声屏障断面,开展列车通过时的噪声测试;基于有限元法、边界元法和统计能量分析法,建立轨道交通高架综合噪声预测模型并进行了试验验证。基于测试结果和预测结果,研究了城市轨道交通高架噪声的空间分布规律,分析了低矮弧形声屏障的降噪特性,探讨了低矮弧形声屏障对梁侧噪声分布的影响。研究结果表明:在无声屏障断面的情况下,轨面以下测点主要受低频桥梁结构噪声的影响,噪声随距离的衰减速度较慢,距离每增大一倍,噪声衰减约2.44 dB(A);轨面以上测点主要受高频轮轨噪声影响,噪声随距离的衰减速度较快,距离每增大一倍,噪声衰减约5.68 dB(A);低矮弧形声屏障对中高频噪声具有较好的降噪效果,但增大了低频噪声,这可能是由于声屏障的二次结构噪声辐射所导致的;低矮弧形声屏障在距离线路中心线7.5 m, 25 m处的插入损失分别约为5~8 dB(A)和2~6 dB(A);低矮弧形声屏障在梁侧插入损失约为4~6 dB(A),由于声屏障振动辐射二次结构噪声,桥梁跨中断面局部区域噪声增大。

考虑防撞墙影响的高速铁路桥梁声屏障及翼缘板上脉动力数值分析

以可压缩黏性流体的N-S方程和k—ε双方程湍流模型为基础,考虑防撞墙对空压的影响,采用计算流体力学软件PHOENICS,对高速列车行驶时作用在有防撞墙铁路桥梁声屏障和箱梁翼缘板上的脉动力分布进行数值分析。结果表明,列车车头驶入声屏障、经过声屏障中部区域和驶出声屏障时,声屏障各处脉动力时程曲线形式不同,脉动力沿声屏障高度的分布为先增大后减小,约在1/2声屏障高度处达到最大值;桥梁翼缘板上的脉动力峰值沿横桥向基本呈线性增大至防撞墙处;声屏障和桥梁翼缘板上的脉动力峰值与列车速度的平方呈线性关系。根据分析结果给出了脉动力峰值计算公式以及考虑脉动力的结构设计组合荷载。

高速铁路声屏障声学计算模式研究

基于多通道阵列式声源识别系统和多通道噪声振动实时采集分析系统,对京津城际和京沪高速铁路列车运行状态下的噪声源、空间声场分布以及声屏障降噪效果进行测试和分析。将高速列车声源等效为下部噪声和上部噪声两部分:下部噪声以轮轨噪声和车体气动噪声为主,其声源等效位置确定为轨面以上0.6m处;上部噪声以弓网噪声为主,其声源等效位置确定为轨面以上3.3m处。由此提出基于双声源作为等效声源和以1250Hz作为等效频率的高速铁路声屏障声学计算模式,给出声屏障插入损失和加长量修正计算公式,所得到声屏障的声学计算结果与实测结果吻合。

列车风致脉动力下声屏障的动力学性能

基于通用有限元分析软件ANSYS,根据京津城际快速列车客运专线桥梁上声屏障结构的设计方案建立有限元模型,对声屏障结构的固有频率进行了研究并提出声屏障结构的简化计算模型.综合考虑高速列车运行过程中声屏障结构的动力学环境,计算在风压、列车运行过程中产生的空气脉动力等共同作用下的声屏障结构的动态响应,阐述了声屏障结构各组件的振动规律,并提出声屏障结构设计需要考虑的问题.

声屏障吸声作用对绕射降噪量贡献的分析

目前对声屏障的插入损失计算所用的公式,没有体现材料吸声对绕射声衰减的作用,只是反映屏障的隔声作用。探讨屏障的吸声性能对绕射降噪量的贡献,并推导出与吸声系数有关的绕射降噪量的公式。

声屏障顶部结构研究进展

道路声屏障是控制交通噪声的重要措施,其结构对声屏障降噪效果影响很大。作者对国内声屏障结构形式的现状进行了分析,介绍了国外常见的多重边、T型、Y型等顶部结构的发展情况,同时介绍了声学软表面、平方余数序列表面等新型顶部结构的发展状况。提出我国应该加强隔声屏障顶部结构研究,特别是加强降噪效果较好的T型等声屏障结构的研究,以提高我国声屏障应用水平。

基于ALE的高速列车声屏障脉动力数值模拟研究

随着环境友好型铁路建设的发展要求,声屏障作为有效的降噪手段得到广泛的应用,脉动力是声屏障动力设计中必须控制的因素。基于ALE方法构建高速列车、声屏障、空气三维数值模型,对列车经过声屏障时产生的脉动力过程进行仿真。分析声屏障脉动力分布特性及脉动力时程变化特性,分析列车运行速度、声屏障高度、与股道中心线距离等因素对脉动力的影响规律,数值模型求解采用并行计算技术,分析并行区域分解方案对并行效率及加速比的影响。本文研究结果为高速铁路声屏障结构设计提供参考依据。

可调光伏太阳能声屏障

将传统声屏障技术和光伏太阳能发电技术相结合,设计出采光角度可以调整的光伏太阳能声屏障,兼具传统声屏障的隔声作用和光伏太阳能的发电作用,并且在原有声屏障的基础上提出了两种不同结构形式的可调光伏太阳能声屏障。

全封闭式声屏障施工模板支撑与浇筑技术研究

交通设施运营产生的噪声污染日渐凸显。为了降低噪声污染,形状各异的噪声隔绝设施被投入建设和使用。全封闭式声屏障具有良好的噪声隔绝效果,但存在施工难度大且浇筑后极易产生裂纹等问题。以京沈客专星火站至五环路段为工程背景,从模板架设、浇筑施工2个方面着手进行研究。研究结果显示:将大型超静定整体滑移升降台车和铁路防护支架一体化体系相结合,保障了施工期间电气化铁路的正常运行,大大缩短了工期;声屏障拱形薄壳现浇施工技术可以防止混凝土浇筑后开裂。上述技术较好地解决了全封闭式声屏障浇筑施工的主要问题,为类似工程声屏障的施工提供了科学的借鉴和指导。

低车流量下高速公路声屏障插入损失的分析计算

在对车流量较低的高速公路声屏障进行声学测量时,发现声屏障的实际降噪效果低于传统理论计算值。分析了车流量对这种偏差影响的原因,提出了等效时间模型和利用无限长线声源、有限长声屏障绕射损失计算公式进行修正的方法。

声屏障缩尺模型试验研究

通过声屏障原型试验和声屏障模型试验结果对比分析,得出倒L型声屏障对低频声降噪效果不明显,对中、高频声有较好的降噪效果。在160Hz-4 000Hz的频带范围内,声屏障原型试验和声屏障模型试验有较好的相关性,证明缩尺模型试验是开展降噪声屏障研究的有效方法,对今后开展降噪声屏障的设计和研究具有参考价值。

铁路客运专线吸声式声屏障降噪研究

声屏障是隔断客运专线环境噪声传播途径的降噪方式之一,工程上常用的计算声屏障插入损失的方法是基于演算性质的方法,很难实现声屏障的精确设计。为了预测铁路客运专线声屏障的降噪效果,利用边界元法建立铁路客运专线声屏障降噪预测模型,对声屏障插入损失进行数值计算。研究结果表明:(1)声屏障对高频噪声辐射的降噪效果比低频噪声的要好;(2)客运专线声屏障由于吸附材料的不同,它们的降噪效果表现得都不同。

高速铁路全封闭声屏障降噪特性足尺模型试验研究

全封闭声屏障可有效降低噪声,其降噪特性对于高速铁路全封闭声屏障设计具有重要意义。基于足尺模型试验,采用扬声器在其内部播放粉红噪声和实测高速列车噪声模拟声源,分别在自由场地、金属声屏障、混凝土声屏障3个断面进行测试。对两种声屏障内部声场混响效应的差异进行对比,并通过降噪量和插入损失对声屏障降噪特性进行讨论。试验结果表明:提出的针对全封闭声屏障的声学试验方案可行,包含在模型边界处理、声源模拟以及测点布置等多方面内容;两种声屏障均对中高频噪声具有较好的隔声性能,金属声屏障在中高频段降噪量优于混凝土声屏障,混凝土声屏障在低频段降噪量优于金属声屏障;全封闭声屏障存在“混响效应”,金属声屏障内部声场增大3~4 dB(A),混凝土声屏障内部声场增大6~7 dB(A);在封闭良好的试验条件下,距轨道中心线7.5 m处,金属和混凝土声屏障的插入损失分别为25 dB(A)和22 dB(A)。

不同倾斜角度声屏障降噪效果对比研究

研究不同倾斜角度声屏障的降噪效果。通过不同情况下接收点的声压级差的对比分析得出,反射型声屏障,采用内侧倾斜式并尽量减小倾斜角可提高降噪量;对于吸收型,直立式和外侧倾斜式降噪效果较好。根据该试验结果,在声屏障的设计及建设中,可以选择具有更佳降噪效果的声屏障结构形式。

基于Fresnel-Kirchhoff理论的无限大声屏障绕射声衰减

从实际工业噪声控制中大面积有壁障噪声源的噪声控制问题出发,应用Fresnel-Kirchhoff理论和Babinet原理,建立计算无限大声屏障绕射声衰减的理论模型。通过数值求解,分析了声源、接收点位置,声波频率和地面反射等对声屏障绕射声衰减的影响。

高速铁路半、全封闭声屏障振动与降噪效果研究

半封闭、全封闭声屏障能够大幅降低高速铁路噪声,逐渐应用在降噪要求较高的路段。声屏障的振动影响着结构使用年限与运营安全,良好的降噪效果是声屏障性能最主要评价指标。以高速铁路半封闭、全封闭声屏障为研究对象,基于试验和数值仿真分析方法对声屏障振动以及降噪效果开展研究。以沪昆客专杭长段半封闭式声屏障为工程背景,分别现场测试桥梁-声屏障的振动、声屏障内外表面噪声、敞开侧和封闭侧噪声。另外,建立了轮轨动荷载、脉动风压作用下声屏障振动分析模型。针对全封闭金属吸声板、混凝土声屏障,通过数值计算分析动车组(CRH2)轮轨动荷载作用声屏障振动,基于足尺模型试验开展了全封闭声屏障降噪特性的研究。研究结果表明:声屏障的振动大于箱梁振动,且呈现宽频特性。高速铁路半封闭声屏障降噪效果约15 d B(A),全封闭金属吸声板声屏障、全封闭混凝土声屏障,距线路7.5 m处的插入损失约25 d B(A)、22 d B(A)。

声屏障设计中的结构验算

随着道路建设的发展,交通噪声的污染越来越严重。声屏障作为一种降低交通噪声有效而经济的方法,将会在一定程度上得到发展。声屏障耐久性问题是一个综合复杂的问题,它受到结构设计、结构施工等各方面的影响。

采用响应曲面分析的声屏障优化设计

采用响应曲面法和Box-Behnken设计优化声屏障设计参数。以声屏障设计高度、长度、起点桩号为考察自变量,以声屏障对敏感区域内三处受声点理论插入损失、工程造价为考察因变量,构建多元二次回归模型考察因变量与自变量间的函数关系。设定以敏感区域内声环境质量达标、工程造价最低为优化目标,利用Minitab软件优化分析得到声屏障最优设计参数。

顶端带吸声柱体道路声屏障插入损失的研究

应用间接边界元法，分析在道路交通噪声等效频率400Hz时，对于顶端带吸声柱体声屏障，吸声柱体在不同直径时插入损失的变化规律。指出通过在声屏障顶端增加吸声圆柱体来提高声屏障的插入损失时，顶端吸声柱体的直径宜大于0．3m，其附加衰减可达2-5dB，最后进行了案例分析，为声屏障优化设计提供定量依据及参考。