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地鐵站聲學(xué)設(shè)計(jì)

文章來源:維也納聲學(xué)    時(shí)間:2024-09-23

地鐵站聲學(xué)設(shè)計(jì)

維也納聲學(xué) 郎宇福


一,、地鐵站簡介

地鐵站(Underground station)是為城市軌道交通系統(tǒng)(簡稱城軌系統(tǒng))提供用以搬運(yùn)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(yùn)貨物或讓乘客乘車的場(chǎng)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(shí)甚至?xí)酝ǖ缆?lián)絡(luò)重要的建筑物或地下商店,。

目前,,國內(nèi)大多數(shù)地鐵站通常分為站廳,、站臺(tái)兩層空間,,站臺(tái)是列車到達(dá)、乘客候車的空間,;站廳則位于站臺(tái)上層,,是聯(lián)系站臺(tái)與地面的交通轉(zhuǎn)換空間,兩層空間由幾組樓梯和自動(dòng)扶梯做為豎向交通聯(lián)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(chǎng),、飲食店等)相連通,,形成大規(guī)模地下綜合體。本文中,,選取常見的第二種類型地鐵站進(jìn)行聲學(xué)設(shè)計(jì),,其他兩種聲學(xué)方式均相差不多。




一,、設(shè)計(jì)依據(jù)

《地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范》 GB 50157—2013

《城市軌道交通車站站臺(tái)聲學(xué)要求和測(cè)量方法》  GB 14227-2006

《聲環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》GB 3096—2008

《工業(yè)企業(yè)廠界環(huán)境噪聲排放標(biāo)準(zhǔn)》GB12348—2008

《工業(yè)企業(yè)噪聲控制設(shè)計(jì)規(guī)范》GB/T50087—2013

《城市軌道交通引起建筑物振動(dòng)與二次輻射噪聲限值及其測(cè)量方法標(biāo)準(zhǔn)》JGJ/T 170—2009

 

二,、聲學(xué)設(shè)計(jì)指標(biāo)

 

1、混響時(shí)間

    根據(jù)《城市軌道交通車站站臺(tái)聲學(xué)要求和測(cè)量方法》  GB 14227-2006中規(guī)定,,地鐵和輕軌車站站臺(tái)上500Hz倍頻程中心頻率混響時(shí)間的最大容許限值為1.5 s,。

 

2,、噪聲限值

    現(xiàn)實(shí)行《城市軌道交通車站站臺(tái)聲學(xué)要求和測(cè)量方法》 GB 14227-2006和《地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范》 GB 50157—2013中未曾規(guī)定軌道交通車站站臺(tái)環(huán)境噪聲限值,;因此,此處可繼續(xù)延用《地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范》 GB 50157-2003中的規(guī)定,,在沒有列車的條件下,,車站站臺(tái),、站廳環(huán)境噪聲等效聲級(jí)不得超過70dB(A),管理用房環(huán)境噪聲等效聲級(jí)不得超過60dB(A)。

根據(jù)《城市軌道交通車站站臺(tái)聲學(xué)要求和測(cè)量方法》  GB 14227-2006中規(guī)定,,地鐵和輕軌車站列車進(jìn),、出站時(shí)站臺(tái)上噪聲等效聲級(jí)的最大容許限值應(yīng)符合表1。

列車運(yùn)行狀態(tài)

噪聲限值

列車進(jìn)站

80

列車出站

80

               表1  車站站臺(tái)最大容許噪聲限值  單位分貝(dB)

 

三,、聲學(xué)設(shè)計(jì)內(nèi)容

    地鐵站以交通功能為主,,雖然大多數(shù)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(tái)等公共區(qū)主動(dòng)滯留時(shí)間也較短。地鐵站內(nèi)的噪聲產(chǎn)生主要有兩種,,一是必定會(huì)有的站內(nèi)設(shè)備噪聲和列車制動(dòng),、運(yùn)行的交通噪聲等;二是隨機(jī)出現(xiàn)的乘客腳步聲和交談聲等,。

    地鐵站的聲學(xué)問題主要是降低噪聲,,對(duì)混響時(shí)間的要求不高,由于要讓乘客能夠聽清楚緊急廣播播報(bào)的內(nèi)容,,所以地鐵站內(nèi)需要盡量高的語言清晰度,。地鐵站空間較大,由于環(huán)境和清潔需要,,多數(shù)部分的吸聲材料可采取強(qiáng)度大,、耐磨性強(qiáng)、易清潔的的材質(zhì),,例如:聚砂吸聲板,、AGG無縫吸聲板、AGG透聲涂層,、歐聲強(qiáng)化玻纖吸聲板,,復(fù)合吸聲軟包等

具體聲學(xué)措施如下:

1,、音質(zhì)設(shè)計(jì)

   根據(jù)規(guī)定,,地鐵站站臺(tái)的混響時(shí)間應(yīng)在1.5s以內(nèi);考慮到地鐵站站廳有售票,、安檢等服務(wù),,站廳語言清晰度應(yīng)比站臺(tái)較高,本文建議站廳混響時(shí)間取值應(yīng)低于站臺(tái)混響時(shí)間值,并且站廳內(nèi)不應(yīng)出現(xiàn)明顯的回聲,、聲聚焦等聲學(xué)缺陷,。控制混響時(shí)間的方法主要是在站廳和站臺(tái)布置吸聲,,最佳布置吸聲材料的位置應(yīng)在其頂面,,與降噪的措施部分相同;如果地鐵站廳出現(xiàn)明顯的回聲,,影響站廳內(nèi)的聽聞,,則需要在其頂面和墻面適當(dāng)布置擴(kuò)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(xué)問題,需要做降噪處理的位置有:地鐵站出入口,、站廳,、站臺(tái)、自動(dòng)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(gè)地鐵站出入口不只一個(gè),人流量不大,,噪聲值與外界相差不大,,為了室外街噪聲不會(huì)過多影響地鐵站內(nèi)空間環(huán)境,所以應(yīng)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(nèi)設(shè)有售票處,、安檢處等服務(wù)處,,此處不應(yīng)太吵,背景噪聲應(yīng)符合相應(yīng)噪聲限值規(guī)定,。站廳頂面應(yīng)安裝吸聲材料,,吸聲材料后部設(shè)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(nèi)混響時(shí)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(nèi)選用吸聲材料時(shí),,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(tái)

站臺(tái)是地鐵站最易出現(xiàn)噪聲的空間,因?yàn)槌塑嚒Q乘的人員較多,,并且列車進(jìn)站和出站時(shí)都會(huì)產(chǎn)生一定噪聲。站臺(tái)處產(chǎn)生的噪聲,,可通過在站臺(tái)頂面安裝強(qiáng)吸聲材料將噪聲降低到規(guī)定的范圍內(nèi),,并且可以保證較好的混響時(shí)間,具有較好的語言清晰度,。

對(duì)于列車的噪聲多采用隔聲為主吸聲為輔的方式,。國內(nèi)大多數(shù)地鐵站均采用屏蔽門,達(dá)到軌道和站臺(tái)之間的隔聲效果,,屏蔽門內(nèi)側(cè)還應(yīng)加吸聲材料,,以免噪聲在軌道間長時(shí)間反射。安裝屏蔽門主要可以降低地鐵空調(diào)環(huán)控系統(tǒng)的能耗,,同時(shí)起到隔聲降噪的效果,。對(duì)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(tái)會(huì)采用全封閉隔聲屏,隔聲降噪效果更好,。根據(jù)《地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范》 GB 50157—2013規(guī)定,,不設(shè)置站臺(tái)門的車站,車站軌道區(qū)應(yīng)采取吸聲處理,。本文建議,,不僅要在車軌道區(qū)做吸聲處理,若列車經(jīng)過的站臺(tái)處有墻面,,還應(yīng)在墻面做吸聲處理,。



(4)樓梯、自動(dòng)扶梯

在練習(xí)站廳和站臺(tái)的自動(dòng)扶梯和樓梯處應(yīng)設(shè)置圍合墻體,,并在樓梯間內(nèi)側(cè)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(huì)有很長的通道供承載人流量使用,人流量過大,、通氣設(shè)備會(huì)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(nèi),。

(6)其他工作用房

    其他工作用房包括調(diào)度室,、配電室和辦公室等。可參照辦公室聲學(xué)設(shè)計(jì)簡單處理,。

(7)地鐵設(shè)備系統(tǒng)

    地鐵設(shè)備系統(tǒng)噪聲包括變電站內(nèi)牽引變壓器,、動(dòng)力變壓器的噪聲,通風(fēng)機(jī)和通風(fēng)機(jī)房噪聲,、進(jìn)出風(fēng)口和空調(diào)噪聲以及排水泵房噪聲等,。

    通風(fēng)機(jī)房間、水泵房等產(chǎn)生噪聲的房間內(nèi)部做吸聲,,墻體做隔聲處理,。通風(fēng)機(jī)、水泵等產(chǎn)生噪聲較大的設(shè)備可做隔聲罩進(jìn)行隔聲處理,。進(jìn)出風(fēng)口和空調(diào)出風(fēng)口噪聲較大應(yīng)在風(fēng)口做消聲處理,。

 

一、建議

1,、地鐵站內(nèi)的隔聲屏障隔聲應(yīng)符合相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)要求,;

2、車站雖然不屬于專業(yè)聲學(xué)空間,,聲學(xué)施工也應(yīng)嚴(yán)格,;

3、地鐵站內(nèi)各種管道應(yīng)該軟連接,,并且采用彈性吊件安裝,,;

4,、振動(dòng)較大的設(shè)備系統(tǒng)盡量做減振,。

 

 

 

參考文獻(xiàn):

[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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