地鐵通風空調系統消聲降噪分析與設備分析

黃光輝

【摘要】 地鐵因為其方便快捷的原因，使得人們的出行便利了許多，但是地鐵列車和相關的機電設備運行所帶來的噪聲也給人類的生活帶來了影響，所以我們需要對地鐵的消聲和降噪作進一步的研究。針對地鐵通風空調系統的基本構造和設備，結合現場資料，分析地鐵產生噪音的原因和降噪設備的選擇。地鐵通風空調是造成地鐵噪聲的主要原因之一，消聲降噪的處理應當滿足聲學力學和加工等方面的要求。地鐵通風空調系統需要采取科學的降噪措施。阻性片式消音器可以達成對噪聲有效的消除和組織。

【關鍵詞】 地鐵工程 通風空調系統 消音設備 阻性片式消音器

引言

地鐵以快捷、方便、舒適等特點逐漸成為人們出行的便利工具， 現今交通業的不斷發展也使得地鐵逐漸成為人們生活中必不可少的交通工具，目前正在成為國內大中城市建設的熱點。隨著地鐵大規模建設和投入使用， 其很多本質性的問題也在慢慢顯露，地鐵噪聲作為其中的一大急需解決的部分，現在地鐵的運行中，通風空調的設備會產生影響范圍較大并且危害程度深的問題。我們都知道地鐵運營時所產生的噪聲主要源自輪軌噪聲和列車本體噪聲。在處理時需要在車輛和軌道等方面采取有效的措施來減小振動降低噪聲，基于保障地鐵乘客安全的思想，相關人員應當將地鐵通風空調系統設備的消音噪聲作為重點研究對象。例如，在組成地鐵通風空調系統的結構設備及降低空調系統噪音的措施、消音降噪設備的應用特點以及消音設備降噪設備的應用方式，這些都是發展地鐵這種基礎設施安全性和其他性能的重要防護措施。本文主要從地鐵通風空調系統的角度對噪聲的產生以及控制進行分析和研究。

一、地鐵通風空調系統概述

依據地鐵空調系統運用的場所和標準的不同應分為4部分內容，分別是車站大系統、車站小系統、隧道通風系統和空調水系統。車站大系統是指使用在地鐵線路站臺公共區域的防煙排煙系統及通風空調的系統。

車站小系統是指儲存或者處理地鐵相關設備區域的防煙排煙系統和通風空調系統地鐵在投入運行的時候，因為其結構的復雜和環境的封閉性，結合地面聯通的出口少、出口和人群所在的區域路徑長的特點，所以，必須要安裝地鐵的通風空調系統，但該系統設備在運行的時候，產生的噪音會對乘客造成一定的影響，對于住在地鐵旁邊的居民也會造成影響，根據這個問題，相關建設者需要以降低地鐵通風空調系統噪音為目的進行研究[1]。

二、淺析地鐵通風空調噪聲消除方式

2.1 地鐵空調系統的結構構成

但我們都知道地鐵的運行處是位于一個大型狹長的通道之內，但在實際的運行時，乘客的眾多和空間的狹小及高速行駛列車的照明設備、機電設備都會產生巨大的熱能，地鐵通風空調系統是解決這種問題的重要技術內容，它能夠有效地抑制地鐵運行時逐漸上升的溫度熱量，倘若不對地鐵噪音加以控制，地鐵里的各類設備運作時產生的廢物和有害物質同環境帶來的霉變潮濕會使得地鐵的環境變得格外的污濁。除此之外，預防地鐵事故的時候，通風空調系統同樣是排除煙氣和進行人員安全疏導的重要設備內容。

具體來說，列車在隧道內運行和風產生作用從渦旋噪音和旋轉產生的過程中出現的噪音倘若不對其進行降噪處理任其發展的話，地鐵建設面積的擴大就會使得問題嚴重到影響居民的正常生活[2]。

2.2 降低通風空調設備的措施

地鐵的通風空調設備的運行產生有空氣動力性噪音、電機運轉噪聲、機械設備振動噪聲這三種，若想控制地鐵的通風空調系統設備運行的噪聲帶來的影響，可以從以下兩方面入手處理：一方面針對氣流產生的噪音，就是我們說的空氣性造成進行處理，對于空氣動力性噪聲的存在特點是不穩定性，渦流噪聲和旋轉產生作用后的噪聲。具體來說，通風機兩個進出口產生風，噪聲的擴散是經過連接的風管和風道進行擴散。這種噪聲最容易影響地鐵內容空間，所以在做消音降噪的處理控制時必須將這個作為重點[3]。

噪音在風機的基礎上進行擴散，所以我們必須把消聲器安裝在風機的前后位上，這可以很好地消除地鐵通風空調設備產生的噪音，需要注意的是軸流通風機作為地鐵通風空調系統里較為常見的一種通風設備，它具有將噪聲自然地減少和再生噪音高以及風量較大的特點，但是其它的風機設備具備的性能和軸流通風機的性能大不相同。所以在進行消音降噪處理設備的選擇時需要結合實際采取實用性措施進行處理。

另一方面電機運轉的噪聲和機械設備振動產生的噪聲控制，需要從設備本身出發，具體來說可以通過集中設置地鐵通風空調設備，將它安裝在遠離公共區域的位置這本身從傳播的距離方面減少了噪聲對人們的影響。

除此之外，對于放置空調系統設備的建筑物，可以通過建筑實心磚和澆筑混凝土結構的方法進行機房隔聲指數的提高。

三、地鐵通風空調系統消聲降噪的設備分析

3.1 消音降噪設備運用特點

地鐵的通風空調系統性進行消音降噪的設備分為消音設備和減震設備這兩類。其中消音設備的類型主要是消聲部件和消聲器件等。有關部門對于消音設備應用設置有通用的基準，依據產品樣本和圖集進行選擇。但是在實際使用的時候，對于聲學和加工方法以及結構等都有具體的要求，比如消音器的使用需要處在消聲頻率良好的環境；對于消音器的加工應盡量縮小體積；提高設備運用壽命和成本的控制效果，除此之外，還需要對消聲器的阻力加以控制，如今現階段，阻性消音器的使用可以有效地降低頻率的噪聲。這種設備的結構簡單、氣流阻力小并且對于高頻的噪聲消音效果較好。這意味著它適用的范圍有待進一步地擴大。

目前在地鐵通風空調系統的建設匯總，一般采用結構片式消音器和金屬外殼片式消音器。結構片式消音器多數情況下運用于土建進出口風口的風道里；金屬外殼片式消音器則多數安裝在通風口的進出口兩邊，以直接工作于風機的方式進行地鐵通風空調系統的消音降噪。同時，因地鐵工程對于消音器使用時有特殊要求，消音片的內部結構加工時應使用不燃的吸聲材料進行設計制作，并且要保證消聲片的成品應滿足基本煙氣通過要求。

3.2 消音降噪設備使用方式

根據相關的研究，說明了在使用消音器對地鐵通風空調系統設備運行進行消音降噪的處理時，采用阻性片式消聲設備需要滿足以下要求：消音設備的面板厚度的基準一般是零點五毫米的穿孔鍍鋅鋼板，這樣既能保證穿孔的效率，同時還能防止銹蝕的出現。地鐵通風空調系統的降噪對穿孔率的要求是在百分之二十以上，消聲器消聲片的厚度應和氣流通道的寬度一樣。倘若設備的進風面積是百分之五十，那么消聲片之間的風速就要控制在每秒十一米左右。除此之外對于消聲片內部填充應使用每立方米三十二千克或者每立方米四十八千克的超細玻璃棉材料進行設置。

因為地鐵工程隧道里的通風空調系統設備還可以進行逆轉和運行的，所以隧道里的氣流同時也是雙向流，這就很有可能出現消音設備兩端都是迎風面的情況。針對這個問題，相關的設計人員應將設備的兩端設置成圓弧形或者尖劈形，這樣可以有效降低消音設備的運行阻力問題。在應用阻性片式消聲器的時候，它的進風面積比是百分之五十，并且設備兩側的壁面使用1/2的片體消聲片的厚度，這意味著該設備的應用阻力最小。

對于地鐵通風空調系統里的風道設備間隙問題，是降低降噪設備的重點問題，針對這種問題，必須使用減少側向傳聲的空間來實現消音降噪的目的，具體說來，就是在通風機的前段配置長度為三米的金屬片消音器，因為消音器的消聲量在35dB以上，這就使得風機側邊所產生的噪聲成功減少。

四、結束語

地鐵通風空調系統的噪聲控制涉及到很多方面，是一項極為復雜的系統性工程。在進行消聲的準備時需要注意聲源、傳聲途徑和接受者三方面的關系?？偟膩碚f，人們需要充分認識地鐵通風空調系統設備在地鐵運行中產生的噪音問題，才可以完成相應的技術性調整。事實證明消音降噪設備的應用可以有效地減少地鐵通風空調系統里產生的噪音。但是在此之前必須對系統的設備存在的情況及降噪設備的產品性能和使用方式進行透徹的了解。在這樣的基礎上才能夠用最低成本費用實現對地鐵通風空調系統設備噪音的控制。除此之外，在實際安裝的時候需要嚴格地按照相關的規定和操作標準及設備的特征進行安裝，這時消音設備發揮其實際作用的基礎需求。

參 考 文 獻

[1]蘇鋼.地鐵工程通風空調系統噪聲的分析研究[J].潔凈與空調技術，2016，02：63-67.

[2]張慧芳，張勇青，陳自剛，謝立軍，王雨.淺析海上平臺暖通空調系統噪聲[J].噪聲與振動控制，2012，05：131-135.

[3]徐馳，劉英杰.大連地鐵通風空調系統方案研究與分析[J].鐵道工程學報，2012，10：111-114.