【摘要】地鐵以快捷、方便、舒適的特點為人們出行提供了便利條件。隨著地鐵大規(guī)模建設(shè)和投入使用,地鐵運營時所產(chǎn)生的噪聲也給人們生活帶來了很大的影響。本文主要從地鐵通風空調(diào)系統(tǒng)的角度對噪聲的產(chǎn)生以及控制進行分析和研究。
1地鐵通風空調(diào)系統(tǒng)噪聲分析
1.1地鐵通風空調(diào)系統(tǒng)構(gòu)成及設(shè)備組成
地鐵的車站和區(qū)間隧道是一個大型狹長與外界聯(lián)系面較小的地下空間,密集的乘客高速的列車、各種機電設(shè)備運行引起的噪聲、有害氣體以及隧道內(nèi)因潮濕所造成的霉爛氣味等都會使地鐵內(nèi)環(huán)境不斷惡化。當?shù)罔F內(nèi)發(fā)生事故、火災(zāi)時,人員的安全疏散和煙氣的及時排除也是非常重要的。鑒于以上各種因素,必須要設(shè)置通風空調(diào)系統(tǒng)對地鐵車站和區(qū)間隧道內(nèi)的溫度、濕度、噪聲以及緊急情況下人員及時疏散等進行全面控制。有效、可靠的通風空調(diào)系統(tǒng)對保證地鐵乘客的安全、舒適和確保車輛及設(shè)備的安全運行是十分必要的。地鐵通風空調(diào)系統(tǒng)功能主要是通過各種風機、空調(diào)機組、冷水機組、水泵、冷卻塔等設(shè)備的運行來實現(xiàn),這些設(shè)備運行時產(chǎn)生的振動與噪聲就成為地鐵通風空調(diào)系統(tǒng)的主要噪聲源。這些噪聲通過不同途徑傳播到地鐵車站公共區(qū)、設(shè)備管理用房、地面區(qū)域,從而形成噪聲污染。
1.2地鐵通風空調(diào)設(shè)備噪聲及減振降噪措施分析
地鐵通風空調(diào)系統(tǒng)中,通風空調(diào)設(shè)備正常運行時產(chǎn)生的噪聲主要包括:機械振動噪聲、電機運轉(zhuǎn)噪聲及空氣動力性噪聲等。
1)通風空調(diào)設(shè)備的機械振動噪聲和電機運轉(zhuǎn)噪聲,一方面是從設(shè)備本體表面輻射,另一方面是以彈性波的形式通過基礎(chǔ)、吊架等沿結(jié)構(gòu)向外傳播?!兜罔F設(shè)計規(guī)范》規(guī)定:“通風與空調(diào)機房內(nèi)的噪聲不得超過90riB(A);通風、空調(diào)設(shè)備傳至各房間內(nèi)的噪聲不得超過60dB(A)”。因此,地鐵車站建筑設(shè)計及通風空調(diào)系統(tǒng)布置方案中,應(yīng)盡量將產(chǎn)生噪聲的設(shè)備集中設(shè)置,設(shè)立獨立的通風空調(diào)機房且遠離車站公共區(qū)和管理用房。同時,采取措施對噪聲進行控制。
2)空氣動力性噪聲主要是氣體流動過程中所產(chǎn)生的噪聲。地鐵通風空調(diào)系統(tǒng)的空氣動力性噪聲,是從風機的進出口兩端輻射出來,并通過所連接的風道或風管等向內(nèi)、外擴散傳播。對車站的站廳、站臺內(nèi)部區(qū)及與風亭相鄰的地面外界環(huán)境形成噪聲污染。在風機前后設(shè)置消聲器是比較有效、合理的消聲降噪措施和方法。
2地鐵通風空調(diào)系統(tǒng)中消聲降噪設(shè)備的應(yīng)用
2.1地鐵通風空調(diào)系統(tǒng)消聲降噪設(shè)備的分類
地鐵通風空調(diào)系統(tǒng)消聲降噪設(shè)備一般分為2類:減振設(shè)備和消聲設(shè)備。
2.1.1減振設(shè)備
減振設(shè)備包括各種減振彈簧、隔振墊、軟接頭等。
2.1.2消聲設(shè)備
消聲設(shè)備包括各種形式的消聲器、消聲部件(如風口、百葉)等。
1)消聲器的基本要求。消聲器是一種既允許氣流通過,同時又使氣流中的噪聲得到有效降低的消聲設(shè)備。其基本要求為:①聲學要求。具備較好的消聲頻率特性,在所需要的消聲頻率范圍內(nèi)有足夠大的消聲量;近年來,工程項目建設(shè)投入不斷加大,對造價管理人才的需求也日益增長,應(yīng)加大對現(xiàn)有人才的培訓和教育。通過舉辦培訓班或經(jīng)驗交流會等形式定期或不定期地培訓在職人員。同時堅持預(yù)算人員資格證年審制度,對專業(yè)人員進行工程預(yù)結(jié)算專業(yè)電腦培訓,使他們能用電腦編審工程預(yù)結(jié)算,從而推廣普及電腦在工程造價管理中的應(yīng)用。在注冊造價工程師隊伍培養(yǎng)中應(yīng)造就一批精英人才,從而能使整個人才隊伍有向前看②空氣動力性能要求。消聲器阻力要??;③結(jié)構(gòu)、加工方面的要求。要求體積小,加工經(jīng)濟、簡單,使用壽命長等。2)阻性消聲器及其應(yīng)用。阻性消聲器在各類消聲器中形式最多、應(yīng)用最廣。其中的阻性片式消聲器,具有結(jié)構(gòu)簡單,中、高頻消聲性能優(yōu)良,氣流阻力較小等特點,其適用范圍非常廣。地鐵工程中的通風空調(diào)系統(tǒng),通常選用金屬外殼片式消聲器和結(jié)構(gòu)片式消聲器。前者多安裝于通風機進出15兩端,直接與風機前后漸擴暫漸縮管相連接;后者多安裝于進、排風土建結(jié)構(gòu)風道內(nèi)以及活塞風道、風井內(nèi)。
2.2地鐵通風空調(diào)系統(tǒng)消聲降噪設(shè)備的應(yīng)用
目前國內(nèi)所選用阻生片式消聲器的結(jié)構(gòu)和性能歸納如下:①消聲器面板一般采用厚度大于或等于0.5mm的穿孔鍍鋅(噴塑)鋼板,以防止銹蝕,并應(yīng)保證一定的穿孔率,穿孔率大于20%,孔徑為<4--6mm。②消聲器的消聲片厚度宜與氣流通道寬度相等,即進風面積百分比為50%,消聲器片問的風速一般控制在9—12m/s。③消聲片內(nèi)填充容重為32kg/m3或48kg/m的超細玻璃棉(外包無堿玻璃布)。因隧道風機為可逆轉(zhuǎn)運行,氣流雙向流動,消聲片兩端都可能是迎風面,所以消聲片體兩端均采用尖劈型或圓弧型,以減小阻力。阻眭片式消聲器的片體厚度一般為150mm、200mnl、250mm、300mm,兩側(cè)壁面使用1片體厚度消聲片,氣流通道寬度為150ram、200ram、250mm、300mm,即進風面積比為5o%,此時阻力最小。金屬外殼片式消聲器因隔聲需要,外殼采用厚度大于1.5mm的優(yōu)質(zhì)鋼板,四面聯(lián)接采用密封條加密封膠密封。2)地鐵通風空調(diào)系統(tǒng)應(yīng)用的聲學測試。通過各地鐵通風空調(diào)系統(tǒng)中所設(shè)置的消聲器現(xiàn)場測試及數(shù)據(jù)分析報告,發(fā)現(xiàn)一般阻性片式消聲器的消聲量為8—13dB(A),m左右。國內(nèi)多個城市地鐵車站均對通風空調(diào)系統(tǒng)做了消聲降噪設(shè)計,采用了金屬外殼片式消聲器和結(jié)構(gòu)片式消聲器,取得了良好的消聲降噪效果。地鐵內(nèi)部復雜獨特的地下結(jié)構(gòu),特殊的系統(tǒng)功能要求決定了其與地上民用及公共建筑通風空調(diào)系統(tǒng)有很大的區(qū)別。所以,其消聲設(shè)計、消聲器形式和種類的選擇等,需針對系統(tǒng)的實際構(gòu)成進行全面分析,通過詳細的消聲降噪設(shè)計計算,選配空氣動力性能、聲學性能最佳的消聲器。
3結(jié)論
1)地鐵通風空調(diào)系統(tǒng)的噪聲控制與分析,涉及到聲學、空氣動力學、材料學等多個方面,是一項復雜的系統(tǒng)工程。
2)在噪聲控制中應(yīng)注意聲源、傳聲途徑和接收者三方面的關(guān)系,明確所有產(chǎn)生噪聲的各種因素和對象,了解噪聲的傳播途徑,確定影響(控制)點的噪聲源及噪聲控制標準,采用有效的計算方法和手段,針對系統(tǒng)的噪聲及傳播進行預(yù)測分析,從而制定和采取相應(yīng)的技術(shù)措施和方案,選擇適用的消聲輔助設(shè)施及設(shè)備。
3)利用有效的檢測手段和計算方法,對既有工程中各種噪聲產(chǎn)生的規(guī)律與噪聲控制的實際效果進行現(xiàn)場測試、模擬計算、分析,總結(jié)歸納以往工程中成功的經(jīng)驗及失敗的教訓,才能有針對性地設(shè)計合理、可行的地鐵消聲降噪方案,以滿足地鐵內(nèi)外各種環(huán)境對噪聲的控制要求。
參考文獻
【1】GB50157-2003 地鐵設(shè)計規(guī)范
【2】GB3096-93 城市區(qū)域環(huán)境噪聲標準