護(hù)坡磚的隔音降噪原理主要與其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、材料特性及施工方式密切相關(guān),具體可通過以下三方面實(shí)現(xiàn):
1. 結(jié)構(gòu)阻尼與聲波散射
護(hù)坡磚通常采用凹凸表面或空心結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。當(dāng)聲波傳播至磚體表面時(shí),凹凸紋理會(huì)引發(fā)聲波的多向散射,延長(zhǎng)聲波傳播路徑,增加聲能損耗。例如,蜂窩狀或多孔結(jié)構(gòu)可迫使聲波在孔洞內(nèi)反復(fù)反射,通過空氣摩擦及結(jié)構(gòu)振動(dòng)消耗能量。部分護(hù)坡磚內(nèi)部填充吸音材料(如礦棉顆粒),通過材料內(nèi)部摩擦將聲能轉(zhuǎn)化為熱能。
2. 材料吸聲性能
護(hù)坡磚多采用高密度混凝土或摻入多孔骨料(如陶粒、火山巖),這類材料具備一定孔隙率。聲波進(jìn)入孔隙后,因空氣黏滯阻力及熱傳導(dǎo)作用衰減。若磚體表面覆蓋植被,植物根系與土壤形成的復(fù)合層可進(jìn)一步吸收中高頻噪聲(如交通聲),植被層本身也能通過葉片振動(dòng)分散聲能。
3. 質(zhì)量-彈簧效應(yīng)與隔聲屏障
護(hù)坡磚鋪設(shè)時(shí)形成的連續(xù)剛性面層可阻隔部分低頻噪聲(如機(jī)械振動(dòng)),其質(zhì)量符合"質(zhì)量定律"——材料密度越高,隔聲量越大。此外,護(hù)坡體系常與土體共同構(gòu)成"質(zhì)量-彈簧"系統(tǒng):磚體為剛性質(zhì)量層,下方土壤作為彈性層,可抑制振動(dòng)傳遞。階梯式護(hù)坡還能通過高度差形成物理聲屏障,阻擋直達(dá)聲傳播。
協(xié)同增效設(shè)計(jì)
現(xiàn)代護(hù)坡磚常將上述原理結(jié)合,例如生態(tài)護(hù)坡磚在孔洞中種植植被,既利用植物吸聲,又通過多孔結(jié)構(gòu)降噪,同時(shí)磚體間縫隙填充碎石或橡膠顆粒以增強(qiáng)阻尼。實(shí)測(cè)表明,此類護(hù)坡系統(tǒng)可使周邊噪聲降低5-10分貝,尤其對(duì)500-2000Hz頻段噪聲。
