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    維也納聲光技術——地鐵站聲學設計

    文章來源:admin    時間:2023-03-22

      

    一、地鐵站簡介

    地鐵站(Underground station)是為城市軌道交通系統(簡稱城軌系統)提供用以搬運貨物或讓乘客乘車的鐵路列車??康牡胤?。地鐵站除了提供搬運貨物或讓乘客乘車的場所,在某些情況下,部分地下車站或架空車站也可供行人過街之用,有時甚至會以通道聯絡重要的建筑物或地下商店。

    目前,國內大多數地鐵站通常分為站廳、站臺兩層空間,站臺是列車到達、乘客候車的空間;站廳則位于站臺上層,是聯系站臺與地面的交通轉換空間,兩層空間由幾組樓梯和自動扶梯做為豎向交通聯系。


    一般我國地鐵站可大致分為三種。第一種是單一功能型,只有簡單的交通功能,不涉及換乘與其他功能的地下空間連通的功能。第二種是交通樞紐型,即是地鐵換乘站,多條地鐵線路的交匯處。第三種是符合功能型,即是指地鐵站與其他功能地下空間(地下商場、飲食店等)相連通,形成大規模地下綜合體。本文中,選取常見的第二種類型地鐵站進行聲學設計,其他兩種聲學方式均相差不多。



    一、設計依據

    《地鐵設計規范》 GB 50157—2013

    《城市軌道交通車站站臺聲學要求和測量方法》 GB 14227-2006

    《聲環境質量標準》GB 3096—2008

    《工業企業廠界環境噪聲排放標準》GB12348—2008

    《工業企業噪聲控制設計規范》GB/T50087—2013

    《城市軌道交通引起建筑物振動與二次輻射噪聲限值及其測量方法標準》JGJ/T 170—2009


    二、聲學設計指標


    1、混響時間

    根據《城市軌道交通車站站臺聲學要求和測量方法》 GB 14227-2006中規定,地鐵和輕軌車站站臺上500Hz倍頻程中心頻率混響時間的最大容許限值為1.5 s。


    2、噪聲限值

    現實行《城市軌道交通車站站臺聲學要求和測量方法》 GB 14227-2006和《地鐵設計規范》 GB 50157—2013中未曾規定軌道交通車站站臺環境噪聲限值;因此,此處可繼續延用《地鐵設計規范》 GB 50157-2003中的規定,在沒有列車的條件下,車站站臺、站廳環境噪聲等效聲級不得超過70dB(A),管理用房環境噪聲等效聲級不得超過60dB(A)。

    根據《城市軌道交通車站站臺聲學要求和測量方法》 GB 14227-2006中規定,地鐵和輕軌車站列車進、出站時站臺上噪聲等效聲級


    的最大容許限值應符合表1。

    表1 車站站臺最大容許噪聲限值 單位分貝(dB)

    一、聲學設計內容

    地鐵站以交通功能為主,雖然大多數情況下,人流量較大,但是主要目的是候車、換乘和交通集散;因此,乘客之間通常沒有過多的語言交流,在站廳和站臺等公共區主動滯留時間也較短。地鐵站內的噪聲產生主要有兩種,一是必定會有的站內設備噪聲和列車制動、運行的交通噪聲等;二是隨機出現的乘客腳步聲和交談聲等。

    地鐵站的聲學問題主要是降低噪聲,對混響時間的要求不高,由于要讓乘客能夠聽清楚緊急廣播播報的內容,所以地鐵站內需要盡量高的語言清晰度。地鐵站空間較大,由于環境和清潔需要,多數部分的吸聲材料可采取強度大、耐磨性強、易清潔的的材質,例如:聚砂吸聲板、AGG無縫吸聲板、AGG透聲涂層、歐聲強化玻纖吸聲板,復合吸聲軟包等。

    具體聲學措施如下:

    1、音質設計

    根據規定,地鐵站站臺的混響時間應在1.5s以內;考慮到地鐵站站廳有售票、安檢等服務,站廳語言清晰度應比站臺較高,本文建議站廳混響時間取值應低于站臺混響時間值,并且站廳內不應出現明顯的回聲、聲聚焦等聲學缺陷??刂苹祉憰r間的方法主要是在站廳和站臺布置吸聲,最佳布置吸聲材料的位置應在其頂面,與降噪的措施部分相同;如果地鐵站廳出現明顯的回聲,影響站廳內的聽聞,則需要在其頂面和墻面適當布置擴散體,以保證清晰的聽聞條件。

    2、噪聲控制

    噪聲控制是地鐵站需要解決的主要聲學問題,需要做降噪處理的位置有:地鐵站出入口、站廳、站臺、自動扶梯、樓梯及連接通道等空間

    (1)地鐵站出入口

    地鐵站出入口與外部空間連接,由于每個地鐵站出入口不只一個,人流量不大,噪聲值與外界相差不大,為了室外街噪聲不會過多影響地鐵站內空間環境,所以應在出入口處頂面做吸聲處理,選易清理、耐磨的吸聲材料。

    (2)站廳

    站廳內設有售票處、安檢處等服務處,此處不應太吵,背景噪聲應符合相應噪聲限值規定。站廳頂面應安裝吸聲材料,吸聲材料后部設置一定空腔,有利于寬頻帶吸聲。一般地鐵站站廳墻面和地面不采用吸聲材料,如果站廳內混響時間或背景噪聲超過限制,那么需要在墻面增加吸聲材料。站廳內選用吸聲材料時,建議選用裝飾性較好的材料,例如聚砂無縫吸聲材料、AGG透聲涂層等。

    (3)站臺

    站臺是地鐵站最易出現噪聲的空間,因為乘車、換乘的人員較多,并且列車進站和出站時都會產生一定噪聲。站臺處產生的噪聲,可通過在站臺頂面安裝強吸聲材料將噪聲降低到規定的范圍內,并且可以保證較好的混響時間,具有較好的語言清晰度。


    對于列車的噪聲多采用隔聲為主吸聲為輔的方式。國內大多數地鐵站均采用屏蔽門,達到軌道和站臺之間的隔聲效果,屏蔽門內側還應加吸聲材料,以免噪聲在軌道間長時間反射。安裝屏蔽門主要可以降低地鐵空調環控系統的能耗,同時起到隔聲降噪的效果。對于吸聲,軌道上方可以安裝吸聲材料或者采用空間吸聲體,均可解決降低噪聲的問題。部分地鐵站臺會采用全封閉隔聲屏,隔聲降噪效果更好。根據《地鐵設計規范》GB 50157—2013規定,不設置站臺門的車站,車站軌道區應采取吸聲處理。本文建議,不僅要在車軌道區做吸聲處理,若列車經過的站臺處有墻面,還應在墻面做吸聲處理。


    (4)樓梯、自動扶梯

    在練習站廳和站臺的自動扶梯和樓梯處應設置圍合墻體,并在樓梯間內側的墻面鋪貼吸聲材料,例如AGG聚砂吸聲材料,穿孔鋁板等耐磨、耐潮吸聲材料。

    (5)通道

    較大的地鐵站會有很長的通道供承載人流量使用,人流量過大、通氣設備會有很大噪聲,一般通道處可以懸吊空間吸聲體,即可將噪聲降到合適范圍內。

    (6)其他工作用房

    其他工作用房包括調度室、配電室和辦公室等??蓞⒄辙k公室聲學設計簡單處理。

    (7)地鐵設備系統

    地鐵設備系統噪聲包括變電站內牽引變壓器、動力變壓器的噪聲,通風機和通風機房噪聲、進出風口和空調噪聲以及排水泵房噪聲等。

    通風機房間、水泵房等產生噪聲的房間內部做吸聲,墻體做隔聲處理。通風機、水泵等產生噪聲較大的設備可做隔聲罩進行隔聲處理。進出風口和空調出風口噪聲較大應在風口做消聲處理。


    一、建議

    1、地鐵站內的隔聲屏障隔聲應符合相應標準要求;

    2、車站雖然不屬于專業聲學空間,聲學施工也應嚴格;

    3、地鐵站內各種管道應該軟連接,并且采用彈性吊件安裝,;

    4、振動較大的設備系統盡量做減振。


    參考文獻:

    [1]姜虹,金虹. 地鐵站噪聲的分析與控制[J]. 華中建筑,2011,(02):65-67.


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