地铁通风空调系统噪声控制技术浅谈

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地铁通风空调系统噪声控制技术浅谈

文章出处：技术资讯网责任编辑admin 阅读量：发表时间：2020-09-08 09:52

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，主要有隧道风机、排热风机、回排风机、变风量空调箱、新风风机等，还有大小繁多供地下各类机房、车控室等通风用的小系统风机。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。当风机的叶轮在旋转时，叶片沿周向的气流速度和压力是不均匀的，从而在壳体上产生压力脉动，形成旋转噪声；叶轮在旋转时，使其周围形成涡流，由于空气的黏稠性，涡流又分解成一系列小涡流，扰动了周围的空气，因而又产生了涡流噪声。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：

当风机制造商已提供63Hz～8kHz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Water house修正数。经理论分析得到，在地下混响声场中倍频程平均声压级为:

地铁通风空调系统的噪声源的传播路径主要是随着风管和管道像控制点传播，风机的空气动力性噪声主要是从风机的进出口两端辐射出来，并通过风道或风管向内、外扩散传播，一方面对车站的站厅、站台内部区域产生影响，另一方面对与风亭相邻的地面外部环境形成噪声污染。地铁通风空调系统一般包括隧道通风系统和车站通风空调系统，风机、风道(风管)、风井、地面风亭构成了一个完整的地铁环控通风系统。

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。
1）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50mm，密度为40 kg/m3的离心玻璃棉板，外复无纺布和穿孔率为25％--- 30％,厚度为0.8mm的铝合金穿孔面板，当风道的当量直径为4～5m，其每m长度的噪声衰减量约为1～1.2 dB ( A ),且低频的消声量一般比高频的消声量更大些。
2）朝天开口低风井中设置防雨淋矩阵式消声器，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，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矩阵式消声器。矩阵式消声器实际上是垂直于地面的结构式消声器。消声柱厚度通常可取300～400mm。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1/3。换言之，风井的有效通风面积至少为风口总面积的65％左右。因消声柱间净距较大，失效频率出现在高频段。在满足上述条件下取柱片有效长度为2.0 m时，其附加的消声量“插入损失”可达10---20 dB(A ) 。消声量“插入损失”近似与柱片长度成正比。图3-1为某地铁站朝天排风风筒型竖井中悬挂的2.5 m长度的防雨矩阵式消声器，其有效降噪量可达25dB；

3）在高风亭中采用通风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3.3为设置在居民区近旁的排风风亭。其采用了折式型通风消声百叶，开口通风面积约为总面积的65％～70％，消声量“插入损失” 可达12～18 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。