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地铁环控通风系统消声降噪设备的分析与选择

作者:刘英杰2009.05.30阅读 40065

国内地铁环控通风系统中选用的消声设备一般以消除中、低频噪声的阻性消声器为主,但由于系统中风机频谱特性或系统噪声的自然衰减量小等原因而造成采用阻性消声器无法满足设计要求时,通常也会采用阻抗复合式消声器。
  阻性消声器是利用敷设在气流通道内的多孔吸声材料(常称阻性材料)吸收声能、降低噪声。阻性消声器是各类消声器中形式最多、应用最广的一种消声器。阻性片式消声器是阻性消声器的一种控制工程网版权所有,具有结构简单,中、高频消声性能优良,气流阻力较小等特点,因此,其适用范围非常广。地铁环控通风系统通常选用的是金属外壳片式消声器和结构片式消声器(图5),前者多安装于通风机进出口两端,直接与风机前后渐扩管 / 渐缩管相连接;后者多安装于进、排风土建结构风道内以及活塞风道、风井内。同时根据地铁工程的特殊要求,消声片内部应采用不燃性吸声材料,并符合150℃或250℃烟气每小时通过的运行要求。


  通过对北京、深圳、南京、广州、重庆、天津 6 座城市 10 个典型地铁车站的声学测试,以及对各城市地铁环控通风系统消声降噪设计的分析研究,对目前地铁环控通风系统中所选阻性片式消声器的结构和性能归纳如下。
  (1)消声器

面板一般采用厚度大于或等于0.5 mm的穿孔镀锌(喷塑)钢板CONTROL ENGINEERING China版权所有,以防止锈蚀www.cechina.cn,并应保证一定的穿孔率,穿孔率大于20%,孔径为 4~6 mm。消声器的消声片厚度宜与气流通道宽度相等,即进风面积百分比为 50%,消声器片间的风速一般控制在 10~12 m/s。消声片内填充容重为 3 2 k g / m 3 (或48 kg/m3)的超细玻璃棉(外包无碱玻璃布)。
  (2)因隧道风机为可逆转运行,气流双向流动www.cechina.cn,消声片两端都可能是迎风面,所以消声片体两端均采用尖劈型或圆弧型,以减小阻力。阻性片式消声器的片体厚度一般为 150、200、250、300 mm,两侧壁面使用 1/2 片体厚度消声片,气流通道宽度为 150、200、250、300 mm,即进风面积比为 50%,此时阻力最小。对于金属外壳片式消声器,消声器的外壳由于隔声需要采用厚度大于 1.5 mm 的优质钢板CONTROL ENGINEERING China版权所有,四面联接采用密封条加密封胶密封。
  由于地铁车站复杂独特的地下结构决定了其与地上民用及公共建筑有很大的区别,同时地铁特殊的系统功能要求也决定了地铁环控通风系统与常规建筑的通风空调系统有所不同,所以其消声设计(包括系统消声量的计算、消声器形式和种类的选择、消声器长度的确定等)需针对系统的实际构成进行全面分析,确定具体可靠的消声降噪方案CONTROL ENGINEERING China版权所有,并通过详细的消声降噪设计计算选配空气动力性能、声学性能最佳的消声器。同时,消声设备的选择还应根据防火、防腐、净化、安装、工程造价等各方面因素综合考虑。
  4 结束语
  地铁环控通风系统的噪声控制与分析涉及到声学、空气动力学、材料学等多个方面,是一项复杂的系统工程。在消声设计中应注意声源、传声途径和接收者三方面的关系。因此,就需要各个方面根据地铁系统的不同功能特点,分析其具体构成及设备组成;明确产生噪声的各种因素和对象;了解噪声的传播途径;确定影响(控制)点的噪声源及噪声控制标准;采用相关的计算方法和手段针对系统的噪声及传播进行预测分析。由此制定和采取相应的技术措施和方案,选择适用的消声辅助设施及设备。同时,利用有效的检测手段和计算方法对既有工程中各种噪声产生的规律与噪声控制的实际效果进行现场实测、模拟计算、分析研究,总结归纳以往工程中成功的经验及失败的教训,相互借鉴交流提高,才能不断地提出可靠准确的计算分析方法和手段,研制开发出更有效的消声降噪产品及设备,有针对性地设计合理可行的地铁消声降噪方案,以满足地铁内外各种环境对噪声的控制要求。

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