专利名称：生态声屏障的制作方法
技术领域：
本发明属环保工程领域，涉及一种吸收和降低道路交通和铁路交通噪声污染的新 型生态声屏障。
背景技术：
随着交通事业的快速发展，交通噪声对城镇的环境污染日益严重，尤其在铁路和高速 公路以及城市高架道路上车速快、流量大，对道路周边住宅与办公等造成很大噪声和粉尘 污染。声屏障被广泛应用到控制道路噪声上。传统声屏障主要利用金属与塑料板材进隔音 防护。传统声屏障忽视了吸音性、生态性、实用性等方面的设计，造成隔音降噪效果较差、造 型单一、对粉尘污染无效等状况。
发明内容
为了克服传统声屏障吸音效果差，景观效果不理想，极易染尘，而传统生态绿色声屏障 则需要用泥土作为植物基质等缺点，本发明提供了一种较好景观效果，综合利用雨水的无 土型植物吸尘生态声屏障。本发明采用如下技术方案
一种生态声屏障，包括内设钢筋网的陶粒声屏障主体，在陶粒声屏障主体上设有降噪 单元。与现有技术相比，本发明具有如下优点
1.本发明突破传统声屏障形式，通过吸声体、降噪植物和声屏障主体的吸声陶粒骨料， 形成三重吸音作用。通过顺序排列于陶粒声屏障主体的降噪单元，形成均勻分布于声屏障主体上的 “吸声体”阵列。在吸声腔中填充超细玻璃棉毡、矿棉毡、浙青玻璃棉毡等多孔材料，本发明 优先选用吸声陶粒可达到优良的吸声效果。在种植腔内种植的植物可通过植物叶片、根、茎的折射、反射、吸收形成声学上的 “软边界”，对低频声有较好的吸收效果。声屏障的主体混凝土结构采用吸声陶粒作为骨料，这样主体结构可以通过陶粒具 备一定的吸音效果。三种吸声结构结合，形成比传统声屏障的单一吸声或隔声作用效果更明显的声屏障。2.降噪单元依向上或向下顺序排列于陶粒声屏障主体，形成了均勻分布于声屏障 主体上的吸声体阵列。同时这种倾斜孔洞中填充吸声陶粒到水平位置的结构可以充分增加 吸声体与声音的接触面积，使吸音效果达到最好。3.由于采用了陶粒混凝土作为主体材料，声屏障主体强度可以达到30. 5 40. OMpa0陶粒混凝土密度为1100 1800kg/m3，而相同标号的普通混凝土的密度却高达 2600kg/m3,由此本发明设计高度可以增加30%左右，提高隔音效果。同时主体也可通过陶粒作用起到一定吸声效果。4.声障立面种植层形成生态群落有较好的生态观赏性，缓解公路司机的行驶疲 劳；选择对粉尘和重金属污染物具有良好吸附性能的绿色植物可以降低公路周边污染情 况。5.种植层采用非传统的无土种植技术，所以没有土壤流失污染； 6.植物所需水分优先应用天然雨水，节能环保性强。
图1为本发明的I-I剖视图。
图2为本发明的局部剖视图。1、声屏障主体 2、孔洞底板 3、合成纤维毛毯 4、隔水板 5、吸声腔6、 透水孔 7、种植腔 8、侧板 9、排水管 10、钢筋网 11、集水槽 12、竖直导水管 13、水平导水管 14、布水管 15、软式透水管 16、降噪单元。
具体实施例方式
一种生态声屏障，包括内设钢筋网10的陶粒声屏障主体1，在陶粒声屏障主体1上设 有降噪单元16。所述的降噪单元16包括分布有透水孔6的底板2，在底板2上设有由隔 水板4分割形成吸声腔体5和内填吸声陶粒的种植腔体7，在吸声腔5内填充有吸声陶粒， 在种植腔体7内的吸声陶粒上覆盖有合成纤维毛毯3，在合成纤维毛毯3上种植有花草。在 底板2上设有侧板8且侧板8与隔水板4、底板2垂直。在声屏障主体1顶部设置用于收集雨水的集雨槽11及立于声屏障主体1外侧的 竖直导水管12，竖直导水管12的上部与集雨槽11底部相通，在竖直导水管12的下部连接 有水平导水管13且竖直导水管12的下部与水平导水管13的一端连接，在水平导水管13 的另一端上连接有布水管14，所述水平导水管位于13位于集雨槽11与顶层降噪单元之间。 在底层降噪单元上设有横向贯通的软式透水管15及与软式透水管15相连的排水管9。
下面对本发明作出更为详细地描述 吸声体设计
吸声体的设计，可以分两个方面，选择材料和确定尺寸。选择材料在吸声腔中填充超细玻璃棉毡、矿棉毡、浙青玻璃棉毡等多孔材料，本 声屏障采用陶粒。陶粒有2个优点陶粒为轻质材料，堆积密度为300 900kg/m3，可以有 效减轻声屏障的自重；陶粒为多孔材料，流阻为1500 Pa · S/m3左右，可以有效起到吸声作用。确定尺寸，吸声体5的声接触面尺寸越大越好，与声波的接触面积，越大越好。以 此，吸声体采用如图1所示的三棱柱型。在孔洞下挡板布设透水孔6，孔径为7mm、孔间距为 10mm。这样吸声体5可以有较大吸声面积。隔水板设计
因为陶瓷类多孔吸声材料的原理，就是靠内部相互连通的孔隙，使声波在其中发生反 复的共振，然后利用材料表面和小孔内空气的粘滞性对声波传播形成阻尼，从而将声波能量转换成内能。该过程中，孔隙率和吸声材料的厚度，以及材料的背腔，是最重要的三个因 素。而一旦有水进入而未及时排掉，就挤出了材料内部的空气，而大大降低材料孔隙率，直 接导致材料吸声能力的丧失。因此，本发明采用了隔水板4与透水孔6配合使用已达到陶 粒吸声基质的干燥。管网系统 设计
利用竖直导水管12、水平导水管13、布水管14的铺设，可实将雨水引到第一层种植体 上方。通过每层种植体底板上的透水孔6将雨水引到每层种植体中。这样即实现了植物的 浇灌，又节省了管材。植被层
植被层的作用有三个方面。一为吸声，种植密度越大，吸声效果会越好，从而在屏障上 形成的声学软边界的作用会越明显，于是产生更好的降噪效果；二为降尘，植物叶面对交通 灰尘有明显的吸着沉降作用，并可以过滤骑车尾气，净化空气；三为美观，植物对道路环境 美化效果显著，缓解司机行驶疲劳。植被种植采用无土栽培技术，根据那方地区雨水多的特点，利用声屏障顶部集水 槽雨水对植物进行水分供应，营养液的供给可通过定期向集水槽中投加营养物质来实现。
权利要求
1 一种生态声屏障，其特征在于，包括内设钢筋网(10)的陶粒声屏障主体(1)，在陶 粒声屏障主体(1)上设有降噪单元(16)。
2.根据权利要求1所述的生态声屏障，其特征在于，所述的降噪单元(16)包括分布有 透水孔(6)的底板(2)，在底板(2)上设有由隔水板(4)分割形成吸声腔(5)和内填吸声陶 粒的种植腔(7)，在吸声腔(5)内填充有吸声陶粒或者其他吸声材料，在种植腔(7)内种植 有花草。
3.根据权利要求1所述的生态声屏障，其特征在于，所述的降噪单元(16)包括分布有 透水孔(6)的底板(2)，在底板(2)上设有由隔水板(4)分割形成吸声腔体(5)和内填吸声 陶粒的种植腔体(7)，在吸声腔(5)内填充有吸声陶粒，在种植腔体(7)内的吸声陶粒上覆 盖有合成纤维毛毯(3 )，在合成纤维毛毯(3 )上种植有花草。
4.根据权利要求3或4所述的生态声屏障，其特征在于，在底板(2)上设有侧板(8)且 侧板(8)与隔水板(4)、底板(2)垂直。
5.根据权利要求1所述的生态声屏障，其特征在于，在声屏障主体(1)顶部设置用于收 集雨水的集雨槽(11)及立于声屏障主体(1)外侧的竖直导水管(12)，竖直导水管(12)的上 部与集雨槽(11)底部相通，在竖直导水管(12)的下部连接有水平导水管(13)且竖直导水 管(12)的下部与水平导水管(13)的一端连接，在水平导水管(13)的另一端上连接有布水 管(14)，所述水平导水管位于(13)位于集雨槽(11)与顶层降噪单元之间。
6.根据权利要求5所述的生态声屏障，其特征在于，在底层降噪单元上设有横向贯通 的软式透水管(15)及与软式透水管(15)相连的排水管(9)。
7.根据权利要求1、2或3所述的生态声屏障，其特征在于，降噪单元(16)依向上或向 下顺序排列于陶粒声屏障主体(1)上。
全文摘要
一种生态声屏障，包括内设钢筋网的陶粒声屏障主体，在陶粒声屏障主体上设有降噪单元。在声屏障主体两侧面中交错布置多排倾斜方形型孔洞，在孔洞中填充陶粒。在孔洞中部设置隔水板将孔洞分为吸声体与种植体两部分。内侧为吸声体起到吸收声波作用；靠外侧部分为种植体，在其表面铺设合成纤维毛毯，起到固定陶粒和植物双重作用。孔洞底板设置一定密度的透气孔。通过无土栽培技术，使植物生长在种植孔中的合成纤维毛毯上，形成无土生态声屏障。通过管路系统将位于声屏障顶端的集水槽中的水分运输到各种植层。本发明利用陶粒与植物双重作用有效降低道路噪音，同时还有景观效果好、降低粉尘污染等优点。
文档编号E01F8/02GK102071653SQ201010603699
公开日2011年5月25日 申请日期2010年12月24日 优先权日2010年12月24日
发明者傅大放, 周方, 李雷 申请人:东南大学