[00140254]噪声敏感区域的城市轨道交通活塞风亭声环境研究

课题来源：自选项目 课题背景：地铁具有方便、高效、快捷、准时、载客量大等诸多优点,是解决现代化大中城市交通问题的首要选择。但其给人们带来便利的同时,也对人们的生活环境造成了一定的负面影响,其中地铁噪声污染是一个比较敏感、突出的话题。 地铁的噪声主要来自3个方面：地铁车站机电设备噪声、地铁列车噪声以及地铁列车在隧道内运行时产生的空气气流（活塞风）噪声。地铁车站机电设备噪声主要源自通风空调设备运行时的振动噪声及电器设备的电磁噪声;地铁列车噪声主要源自列车本体噪声及列车运行中的轮轨噪声,且通常市区内的轨道交通设计速度值为80～100km/h;此外,列车在区间隧道内运行时,由于列车前方为正压及后方为负压所引起的活塞风亦会产生气流噪声。 地铁的这些噪声小部分通过结构物传至室外地面,而大部分则通过机械风亭、活塞风亭、排风亭和新风亭传至地面,前者为固体传声,后者为气体传声,其中,活塞风道是一个非常重要的空气传声通道。地铁列车噪声大部分便是通过活塞风道传至室外地面的,虽然它不是连续声源,但其对活塞风亭周边声环境的影响却极其明显。此外,列车运行时所产生的活塞风大部分会在列车进站时通过活塞风亭高速排出,所产生的活塞风噪声几乎全部通过活塞风道传至地面,这部分噪声对活塞风亭周边声环境的影响亦不可忽略。因此,必须对活塞风道采取消声降噪措施,使周边环境的声压能满足噪声控制标准要求。 技术原理：本课题通过工程调研、理论分析、数值模拟等方法对城市轨道交通活塞风亭处的声源特性和不同消声措施下的消声效果等进行系统研究。 性能指标： （1）列车噪声与长度、速度、轮轨条件、隧道结构等因素密切相关。 （2）消声装置是否设置,取决于活塞风亭所处声环境功能区域类别及传至风亭外控制点的噪声值。 （3）国内已建地铁对部分活塞风道进行了消声设计,部分消声措施也可用于治理TVF噪声。 （4）提供了活塞风道声学设计计算方法。 （5）利用声学计算软件Soundplan对比分析了设置吸声板、消声器及消声百叶等措施的消声降噪效果。 （6）考虑列车噪声与隧道风机噪声的综合治理,提出了两种活塞风道消声设计优化方案。 （1）课题在工程调研、现场测试和理论分析的基础上,研究得出了不同车速下活塞风道断面处的噪声分布规律。 （2）课题组利用声学计算软件对比分析了设置吸声板、消声器及消声百叶等措施的消声降噪效果。综合考虑消声性能及经济性等指标,推荐在风道内设置消声器,并提出了两种活塞风道消声设计优化方案,计算了各类声环境功能区下消声器的容量配置。 本课题通过调研国内已建地铁活塞风道消声措施现状,并通过理论分析、数值模拟和理论计算等方法对城市轨道交通活塞风亭处的声源特性和不同消声措施下的消声效果等进行系统研究,深入分析了活塞风道设置消声措施的必要性,并给出了活塞风道消声设计优化方案,为城市轨道交通活塞风亭处声环境优化设计提供参考和应用指导,该研究成果可直接用于指导类似工程设计,可以在今后类似地铁活塞风道消声设计中进行推广和应用,有着广阔的应用前景。自2011年起,研究成果开始应用在长沙市轨道交通2号线一期工程、北京地铁6号线工程等项目的活塞风道消声设计中。