地铁车站风亭噪声测试时机的探讨
【摘要】 地铁车站风亭对周围环境和附近建筑物的噪声影响越来越引起人们的关注，通过了解地铁车站风亭噪声产生的阶段以及噪声对居民的影响，分析影响风亭噪声测试的因素，重点探讨风亭噪声的测试时机。
【关键词】车站风亭,噪声,测试时机
0 引言
地铁作为快捷和舒适的现代交通工具，在我国已经受到越来越多大型城市的关注。车站风亭，作为地铁系统不可或缺的组成部分，不可避免产生的噪声会给地面周边环境带来不同程度的影响，由于噪声污染已成为继空气污染之后影响居民公共健康的第二个杀手，因此本文主要探讨地铁车站风亭噪声测试的时机，只有准确测试到风亭各阶段的噪声，才能根据各阶段情况对症下药，采取最优化消音措施。
1 风亭噪声介绍
1.1 主要噪声源
地铁车站风亭的主要噪声源包括：隧道风机系统设备，公共区送排风机和组合式空调机组，设备管理用房送排风机和柜式空调机组，风亭上冷却塔及城市轨道交通运行列车等。风亭噪声传播示意图见图1。
1.2 噪声产生的阶段
车站风亭在车站施工、调试、试运行的各个阶段都会产生噪声。
1.2.1施工阶段
施工阶段风亭的噪声点较少，各系统、各设备尚未投入使用，噪声点主要为施工作业噪声，如机器具敲打作业、运输车辆噪声、烧焊作业等，需控制噪声满足所在区域声环境标准及避免夜间作业扰民，必要时进行施工围蔽。
(图1：风亭噪声示意图 the noise of ventilation pavilion structure)
1.2.2 调试阶段
调试阶段的噪声情况为控制重点，此阶段隧道通风系统设备、大小系统通风空调设备、冷却塔设备、列车的运行等都会启动调试,各设备调试前需进行检查。检查内容包括设备安装工艺是否正确，设备前后消声装置是否安装完毕，设备试通电是否正常，风道内消声器是否安装完成。
1.2.3 试运行阶段
经过调试之后，各设备、各系统已基本满足试运行条件，此阶段重点关注的是系统运行是否稳定,避免因故障，零配件松脱等引起的设备异常，引发突发噪声，如冷却塔皮带松脱会增加本体噪声，空调柜机轴承偏移会引发异响等。
2 风亭噪声对居民的影响
噪声，令人不愉快，杂乱而无规则，危害身心健康，破坏生活环境，诱发生产事故，甚至导致纠纷，是一种与现代化生活极不和谐的环境污染。
车站空调设备会产生高强度的中低频稳态噪声，其A声级可达100 dB以上，而运行列车当时速达60km/h时，噪声也在100dB(A)左右【1】，噪声通过风亭传至地面，根据国家标准《声环境质量标准》【2】(GB3096-2008)(见表1)，若不采取相应消音措施，将无法满足国家规范，并会对风亭临近居民带来巨大的影响。
3 影响风亭噪声测试的因素
3.1 设备的本体噪声
现场安装后的设备进行噪声测试数据往往不准确，此时发现问题不易判断是哪环节出现问题，所以设备在出厂前必须按照设计要求进行噪声测试，为避免厂家滥竽充数,可邀请有地铁经验的声学专家参与设备的出厂验收，共同把关设备噪声达标。
3.2 设备设置位置及风道的长短
由于声波在土建风道和金属风管中传播时，噪声随距离的增加会有一定的衰减，因此若设备摆放的位置合理(距离地面较远)，那么设备的噪声影响将会大大减小。对于土建风道，自然衰减量目前没有可循的计算公式，根据消声厂家多年来从事噪声研究与实践的经验公式，推出不同频率下混凝土管道吸声系数【3】(见表2)。
表2 不同频谱的混凝土管道吸声系数
式中：△Lp为衰减值，dB; α0为管道吸声系数;P为管道内周长，m;S为管道内横端面积，m2;L 为管道内长度，m。
3.3 消声器的布置
(1)车站通风空调大小系统中，消声器不宜布置在空调机房内，以避免机房内的强噪声透过消声器的管壁，或不经过消声器而直接进入经消声处理后的管道，产生“短路”现象。应尽可能设在刚出机房后的风管段，如其它地方无安装位置须在机房内设置消声器时，应使消声器外壳和消声器下游直至出机房前的管道具有足够的隔声性能。
(2)为使消声器的消声性能得到充分发挥，消声器应尽量设置在气流比较稳定的管道(或风道)段，不宜设置在气流紊流段，有必要时在设备进出口流速较高处配置消声静压箱;当总管内流速较高时，消声器宜安装在支管段。
3.4 外部背景噪声影响
外部背景噪声的最大特点是不稳定，突出体现在：
(1)时间性强，时间段不同，背景噪声不同，如早晚。
(2)周边环境容易改变，如周边有短暂高噪声源(临时施工等)，但施工完噪声源随之消失;
因此，当车站风亭处于复杂背景噪声影响下时需进行动态监控。控制原则为车站风亭噪声需对环境背景噪声无贡献，控制区域为车站场界，即一般为占地红线范围。
4 噪声测试时机
风亭噪声对周边居民影响巨大，只有在合适的时机准确测试噪声，才能够对症下药，高效治理风亭噪声，同时噪声是一个综合的影响，如何把握好噪声测试的时机尤为关键。主要需从以下几方法入手：
4.1 风道消声器封堵完成
风道消声器作为系统的最后一道防护，尤为重要。对于排风道和新风道，由于是机械动力风道，所设计的消声器不能充满风道截面时，或由于风道结构的不规则，或风道内其他管路影响(如水管)等，消声器无法完全填充，此时需要进行消声器的封堵，因为不密封会导致声源声能量辐散外泄(俗称漏声)，也可能导致产生再生噪声从而增加声能外传，严重影响系统的消声质量，所以进行系统噪声测试的时机之一是风道消声器封堵完成。下图为消声器封堵示意图。
4.2 系统调试完成
系统完成安装是进行调试的前期条件，调试完成是进行系统噪声测试的合理时机。调试包括单机调试和系统联调。单机调试主要监测各设备运行状态是否满足设计要求，各设备本体噪声是否满足设计要求;系统调试主要监控各设备的综合影响，集中体现在车站风亭的各个风口。只有在系统调试完成后进行的噪声检测，其数据才可以作为衡量对周边环境影响的主要依据。
4.3 测试的时间段须合理
根据国家标准《工业企业厂界环境噪声排放标准》【4】(GB12348-2008)噪声测量方法，噪声测试值与背景噪声噪声关系密切，而恰好车站风亭的外部背景噪声非常不稳定，因此对车站风亭进行检测时需重点关注周边环境情况：
(1)如果周边环境的背景噪声远低于车站风亭的本体噪声(10dB以上)，则车站风亭的影响为主要影响，此时可忽略外部环境背景噪声。如广佛地铁线菊树~西朗段风亭周边空旷，周边背景噪声基本可以忽略。
(2)如果周边环境的背景噪声远高于车站风亭的本体噪声，则车站风亭的影响基本忽略，控制车站风亭的噪声对外部环境无贡献即可。如处于闹市区的广州地铁2号线东晓南站，风亭处于高架站旁，长期背景噪声高达90dB以上，此时风亭本体噪声基本可以忽略。
(3)如果周边环境的背景噪声与车站风亭的相接近，则须选择不同的时间段进行检测，如夜间周边环境背景噪声较低，此时可检测出车站风亭噪声是否达标。如广佛地铁线祖庙站，白天背景噪声高达70dB,但夜间背景噪声仅为52-55dB,若不选择不同时段分别检测，必定遭受扰民投诉。
4 结论
地铁车站风亭的噪声测试是一个长期的过程，贯穿于施工，调试和运行各阶段，准确把握测试的时机，尤为关注周边环境背景噪声的干扰，方能找到“病因”，对症下药，最大程度减少对周边居民的影响。
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