議地鐵通風系統(tǒng)中的噪聲控制

1、<p>　　議地鐵通風系統(tǒng)中的噪聲控制</p><p>　　摘要：通過對地鐵通風系統(tǒng)中的噪聲源分析和噪聲傳遞途中的聲衰減計算，提出了相關的降噪防治對策。針對噪聲源，通過對噪聲傳遞途徑采用因地制宜的消聲、吸聲等綜合降噪技術，在風井旁的噪聲完全可得到有效的控制。 </p><p>　　關鍵詞：地鐵通風系統(tǒng)噪聲控制 </p><p>　　中圖分類號：U231+.

2、3 文獻標識碼：A 文章編號： </p><p>　　地鐵運行過程中對乘客及周邊環(huán)境所帶來的噪聲污染雖然影響范圍很小，但也必須引起高度的重視。 </p><p><b>　　1、噪聲源分析 </b></p><p>　　地鐵車站一般建于地下。為確保乘客和車站工作人員有一個良好舒適的環(huán)境，以及設備的安全運行，必需提供大功率的軸流風機來滿足地下通風

3、、排煙、排熱的需求。這些風機是噪聲源的主體，針對各種風機運行條件的差異，可分別采取對應的降噪措施，最終達到噪聲控制目標。為了確切地采取有效的降噪措施，首先必須對噪聲源作出分析。 </p><p>　　風機噪聲主要來源于空氣動力性噪聲、機械噪聲以及電動機噪聲。其中空氣動力噪聲主要有旋轉噪聲和渦流噪聲。旋轉噪聲以中低頻聲為主；渦流噪聲為連續(xù)性噪聲譜，以中高頻成份較突出。 </p><p>　　

4、軸流風機的聲功率級為 </p><p>　　Lw=Lwe+10lg(QH2)-20 (1) </p><p><b>　　式中： </b></p><p>　　Lwe——風機的畢生功率級，一般可取19至20dB </p><p>　　Q——風量，（m3/h） </p><p>　　H——風機全壓，

5、（Pa） </p><p>　　當風機制造商已提供63 Hz～8 kHz一倍頻程聲功率級頻譜特性時，就不必按式( 1) 作出估算。由于評價環(huán)境噪聲時，需以倍頻程聲壓級來表示，故必須根據(jù)地下建筑的聲學特性作出換算。地鐵通風設備設置在地下建筑中，其圍護結構均為密實剛性全反射壁面，因而可近似地將聲源所處環(huán)境視作為不均勻擴散的混響聲場。在混響聲場中，各點的聲能流密度近似相同，但在反射面上，聲場有干涉作用。為了補償不均勻性

6、，可引入Wat er house修正數(shù)。 </p><p>　　2、噪聲傳遞途徑中的聲衰減 </p><p>　　在地鐵大系統(tǒng)通風中選用的軸流風機不僅風量大、風壓高，且其噪聲聲功率可高達110至120 dB。如此巨大的噪聲必須配置相應的消聲、降噪裝置。 </p><p>　　2．1消聲器的配置及聲衰減計算 </p><p>　　在軸流風機的兩

7、端配置有足夠消聲量的消聲器。經(jīng)綜合考慮消聲量、阻力損失、制作安裝以及結構強度等因素，地鐵工程中以片式阻性消聲器見多。其消聲量“插入損失”△L可按式( 2) 近似計算。 </p><p>　　△L=φ(ao)PL÷F (2) </p><p><b>　　式中： </b></p><p>　　φ(ao)——與材料正入射吸聲系數(shù)有關的消聲

8、系數(shù)， </p><p>　　P——消聲器通道截面周長，m </p><p>　　F——消聲器通道的橫截面積，m2； </p><p>　　L——消聲器的有效長度，m。 </p><p>　　片式消聲器的壓力損失△P的計算見式(3)。 </p><p>　　AP=10ξρv&sup2;/2g（3） </p

9、><p>　　ξ——消聲器的阻力系數(shù)，對于片式消聲器可取0．4； </p><p>　　ρ——空氣密度，近似可取ID=1．2 kg／m&sup3;； </p><p>　　v——氣流在消聲通道中的流速，m／s； </p><p>　　g——重力加速度，g=9．8 m／s2 </p><p>　　當氣流流速較高時，因

10、氣流在消聲器內產生的湍流噪聲將會激起消聲結構部件的振動而激發(fā)出氣流再生噪聲。氣流再生噪聲的A聲功率級可近似按式(4) 計算。 </p><p>　　LwA=a+60 lgv，+10 lg F(4) </p><p><b>　　式中； </b></p><p>　　a——與消聲器結構形式有關的比A聲功率級，對于片式消聲器，a=一5至5。 <

11、;/p><p>　　2．2風機與消聲器之間漸擴管的聲衰減 </p><p>　　常見的漸擴管為方接圓變徑管。其擴張比可取3～4倍，長度取1．5～2．5 m，降噪量大致可按1．5～2． 5 dB來估算。 </p><p>　　2．3噪聲通過風道的自然衰減 </p><p>　　在地鐵大系統(tǒng)通風工程中，當氣流經(jīng)漸擴管和消聲器之后，還需經(jīng)過地下通風道以

12、及豎井或風亭等構筑物排放至室外，因此還需估算出直通管、土建彎道、豎井及風亭的聲衰減。 </p><p>　　1) 直通風道的聲衰減：其與風道橫截面的周邊長度、截面面積，風道長度以及風道壁面的吸聲性能有關。根據(jù)相關方多年來的實踐經(jīng)驗，聲管壁為混凝土墻面，橫截面的當量直徑( 截面積的開方)約為5 m時，當頻率低于250 Hz，可按0．4～0．6 dB／m衰減量來估算；當頻率在250～500 Hz 頻段內，可按0．3～

13、0．4 dB／m來估算；當頻率大于1 000 Hz時，可按0．2至 0．3 dB／m來估算。 </p><p>　　2) 直角彎道的聲衰減：對于矩形或方形無吸聲襯貼的彎頭，當頻率在低于250 Hz的低頻段內，可衰減5～7 dB；當頻率大于250 Hz，則一般可衰減3至5 dB。 </p><p>　　3、風道與風井中附加的降噪裝置 </p><p>　　由噪聲聲源經(jīng)

14、過漸擴管、消聲器、風道、彎頭、風口擴散等部件，可以得到系統(tǒng)的聲衰減總量。對照外環(huán)境所需的噪聲允許指標，從中可發(fā)現(xiàn)與允許值之間的差距。若不能滿足設計指標，則可在風道與風井中增補附加的降噪裝置。 </p><p>　　3．1風道內壁設置吸聲貼面 </p><p>　　利用水平風道的側壁和平面，以及豎井中的四面?zhèn)缺谧魑晧γ嫣幚?，可形成一個消聲管道。當選用厚度為50 mm，密度為40 kg／m3

15、的離心玻璃棉板，外復無紡布和穿孔率為25％至30％、厚度為0．8mm的鋁合金穿孔面板，當風道的當量直徑為4～5m，其每m長度的噪聲衰減量約為1～1．2 dB( A) ，且低頻的消聲量一般比高頻的消聲量更大些。 </p><p>　　3．2朝天開口低風井中設置防雨淋消聲掛片 </p><p>　　若風道沒有足夠的長度做吸聲貼面，離噪聲達標還有一定的差距，且風井又為開口朝天低風井時，則可在低風

16、井中懸掛防雨淋消聲掛片。消聲掛片實際上是垂直于地面的結構式消聲器。掛片厚度通常可取200～250 mm。因通風要求，必需確保風井中消聲片所占風道的開口面積不超過1／3。換言之，風井的有效通風面積至少為風口總面積的65％左右。因消聲片間凈距較大，失效頻率出現(xiàn)在高頻段。在滿足上述條件下取掛片有效長度為1．0 m時，其附加的消聲量“插入損失”可達8至 10 dB(A) 。消聲量“插入損失”近似與掛片長度成正比。圖1為某地鐵站朝天排風風筒型豎井

17、中懸掛的1．5 m長度的防雨消聲掛片，其有效降噪量可達13 dB( A) 。 </p><p><b>　　圖1 </b></p><p>　　3．3在高風亭中采用通風消聲百葉封堵風口 </p><p>　　對環(huán)境噪聲要求較高的場合，如風井緊靠居民住宅、學校、機關等噪聲敏感區(qū)域時，可設置高風亭，并用通風消聲百葉將風口予以封堵，可以取得良好的降噪

18、效果。圖2為設置在居民區(qū)近旁的排風風亭。其采用了DZ600型通風消聲百葉，開口通風面積約為總面積的65％～70％，消聲量“插入損失”可達12～18 dB(A)；當排熱風機開啟時，此風亭近場的噪聲級<50 dB(A)，已低于周邊環(huán)境噪聲，幾乎聽不到風亭中排風噪聲。 </p><p><b>　　圖2 </b></p><p><b>　　結語 </

19、b></p><p>　　綜上所述，地鐵通風大系統(tǒng)中所選用的風機不僅風量大、噪聲高，且低頻成分尤為顯著，若能針對噪聲源，通過對噪聲傳遞途徑采用因地制宜的消聲、吸聲等綜合降噪技術，在風井近旁的噪聲完全可以得到有效的控制。 </p><p><b>　　參考文獻 </b></p><p>　　[1]陸躍慶．實用供熱空調設計手冊( 上冊) [M