议地铁通风系统中的噪声控制.doc

1、议地铁通风系统中的噪声控制摘要：通过对地铁通风系统中的噪声源分析和噪声传递途中的声衰减计算，提出了相关的降噪防治对策。针对噪声源，通过对噪声传递途径采用因地制宜的消声、吸声等综合降噪技术，在风井旁的噪声完全可得到有效的控制。 关键词：地铁通风系统噪声控制 中图分类号：U231+.3 文献标识码：A 文章编号： 地铁运行过程中对乘客及周边环境所带来的噪声污染虽然影响范围很小，但也必须引起高度的重视。 1、噪声源分析 地铁车站一般建于地下。为确保乘客和车站工作人员有一个良好舒适的环境，以及设备的安全运行，必需提供大功率的轴流风机来满足地下通风、排烟、排热的需求。这些风机是噪声源的主体，针对各种风机

2、运行条件的差异，可分别采取对应的降噪措施，最终达到噪声控制目标。为了确切地采取有效的降噪措施，首先必须对噪声源作出分析。 风机噪声主要来源于空气动力性噪声、机械噪声以及电动机噪声。其中空气动力噪声主要有旋转噪声和涡流噪声。旋转噪声以中低频声为主；涡流噪声为连续性噪声谱，以中高频成份较突出。 轴流风机的声功率级为 Lw=Lwe+10lg(QH2)-20 (1) 式中： Lwe风机的毕生功率级，一般可取 19 至 20dB Q风量， （m3/h） H风机全压， （Pa） 当风机制造商已提供 63 Hz8 kHz 一倍频程声功率级频谱特性时，就不必按式( 1) 作出估算。由于评价环境噪声时，需以倍频

3、程声压级来表示，故必须根据地下建筑的声学特性作出换算。地铁通风设备设置在地下建筑中，其围护结构均为密实刚性全反射壁面，因而可近似地将声源所处环境视作为不均匀扩散的混响声场。在混响声场中，各点的声能流密度近似相同，但在反射面上，声场有干涉作用。为了补偿不均匀性，可引入 Wat er house 修正数。 2、噪声传递途径中的声衰减 在地铁大系统通风中选用的轴流风机不仅风量大、风压高，且其噪声声功率可高达 110 至 120 dB。如此巨大的噪声必须配置相应的消声、降噪装置。 21 消声器的配置及声衰减计算 在轴流风机的两端配置有足够消声量的消声器。经综合考虑消声量、阻力损失、制作安装以及结构强度

4、等因素，地铁工程中以片式阻性消声器见多。其消声量“插入损失”L 可按式( 2) 近似计算。 L=(ao)PLF (2) 式中： (ao)与材料正入射吸声系数有关的消声系数， P消声器通道截面周长，m F消声器通道的横截面积，m2； L消声器的有效长度，m。 片式消声器的压力损失P 的计算见式(3)。 AP=10v/2g（3） 消声器的阻力系数，对于片式消声器可取 04； 空气密度，近似可取 ID=12 kgm； v气流在消声通道中的流速，ms； g重力加速度，g=98 ms2 当气流流速较高时，因气流在消声器内产生的湍流噪声将会激起消声结构部件的振动而激发出气流再生噪声。气流再生噪声的 A 声

5、功率级可近似按式(4) 计算。 LwA=a+60 lgv，+10 lg F(4) 式中； a与消声器结构形式有关的比 A 声功率级，对于片式消声器，a=一 5 至 5。 22 风机与消声器之间渐扩管的声衰减 常见的渐扩管为方接圆变径管。其扩张比可取 34 倍，长度取1525 m，降噪量大致可按 152 5 dB 来估算。 23 噪声通过风道的自然衰减 在地铁大系统通风工程中，当气流经渐扩管和消声器之后，还需经过地下通风道以及竖井或风亭等构筑物排放至室外，因此还需估算出直通管、土建弯道、竖井及风亭的声衰减。 1) 直通风道的声衰减：其与风道横截面的周边长度、截面面积，风道长度以及风道壁面的吸声性

6、能有关。根据相关方多年来的实践经验，声管壁为混凝土墙面，横截面的当量直径( 截面积的开方)约为 5 m 时，当频率低于 250 Hz，可按 0406 dBm 衰减量来估算；当频率在250500 Hz 频段内，可按 0304 dBm 来估算；当频率大于 1 000 Hz 时，可按 02 至 03 dBm 来估算。 2) 直角弯道的声衰减：对于矩形或方形无吸声衬贴的弯头，当频率在低于 250 Hz 的低频段内，可衰减 57 dB；当频率大于 250 Hz，则一般可衰减 3 至 5 dB。 3、风道与风井中附加的降噪装置 由噪声声源经过渐扩管、消声器、风道、弯头、风口扩散等部件，可以得到系统的声衰减

7、总量。对照外环境所需的噪声允许指标，从中可发现与允许值之间的差距。若不能满足设计指标，则可在风道与风井中增补附加的降噪装置。 31 风道内壁设置吸声贴面 利用水平风道的侧壁和平面，以及竖井中的四面侧壁作吸声墙面处理，可形成一个消声管道。当选用厚度为 50 mm，密度为 40 kgm3 的离心玻璃棉板，外复无纺布和穿孔率为 25至 30、厚度为 08mm 的铝合金穿孔面板，当风道的当量直径为 45m，其每 m 长度的噪声衰减量约为 112 dB( A) ，且低频的消声量一般比高频的消声量更大些。 32 朝天开口低风井中设置防雨淋消声挂片 若风道没有足够的长度做吸声贴面，离噪声达标还有一定的差距，

8、且风井又为开口朝天低风井时，则可在低风井中悬挂防雨淋消声挂片。消声挂片实际上是垂直于地面的结构式消声器。挂片厚度通常可取200250 mm。因通风要求，必需确保风井中消声片所占风道的开口面积不超过 13。换言之，风井的有效通风面积至少为风口总面积的 65左右。因消声片间净距较大，失效频率出现在高频段。在满足上述条件下取挂片有效长度为 10 m 时，其附加的消声量“插入损失”可达 8 至 10 dB(A) 。消声量“插入损失”近似与挂片长度成正比。图 1 为某地铁站朝天排风风筒型竖井中悬挂的 15 m 长度的防雨消声挂片，其有效降噪量可达 13 dB( A) 。 图 1 33 在高风亭中采用通风

9、消声百叶封堵风口 对环境噪声要求较高的场合，如风井紧靠居民住宅、学校、机关等噪声敏感区域时，可设置高风亭，并用通风消声百叶将风口予以封堵，可以取得良好的降噪效果。图 2 为设置在居民区近旁的排风风亭。其采用了 DZ600 型通风消声百叶，开口通风面积约为总面积的 6570，消声量“插入损失”可达 1218 dB(A)；当排热风机开启时，此风亭近场的噪声级50 dB(A)，已低于周边环境噪声，几乎听不到风亭中排风噪声。 图 2 结语 综上所述，地铁通风大系统中所选用的风机不仅风量大、噪声高，且低频成分尤为显著，若能针对噪声源，通过对噪声传递途径采用因地制宜的消声、吸声等综合降噪技术，在风井近旁的噪声完全可以得到有效的控制。 参考文献 1陆跃庆实用供热空调设计手册( 上册 ) M 北京：中国建筑工业出版社，2008 2郑长聚环境工程手册( 环境噪声控制卷) M 北京：高等教育出版社。2002