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声学知识

地铁站声学设计

作者:   日期:2018-12-17  来源:  关注:4

一、地铁站简介

地铁站(Underground station)是为城市轨道交通系统(简称城轨系统)提供用以搬运货物或让乘客乘车的铁路列车停靠的地方。地铁站除了提供搬运货物或让乘客乘车的场所,在某些情况下,部分地下车站或架空车站也可供行人过街之用,有时甚至会以通道联络重要的建筑物或地下商店。


目前,国内大多数地铁站通常分为站厅、站台两层空间,站台是列车到达、乘客候车的空间;站厅则位于站台上层,是联系站台与地面的交通转换空间,两层空间由几组楼梯和自动扶梯做为竖向交通联系。


一般我国地铁站可大致分为三种。第一种是单一功能型,只有简单的交通功能,不涉及换乘与其他功能的地下空间连通的功能。第二种是交通枢纽型,即是地铁换乘站,多条地铁线路的交汇处。第三种是符合功能型,即是指地铁站与其他功能地下空间(地下商场、饮食店等)相连通,形成大规模地下综合体。本文中,选取常见的第二种类型地铁站进行声学设计,其他两种声学方式均相差不多。

地铁站声学设计-1.jpg

一、设计依据

《地铁设计规范》 GB 50157—2013

《城市轨道交通车站站台声学要求和测量方法》  GB 14227-2006

《声环境质量标准》GB 3096—2008

《工业企业厂界环境噪声排放标准》GB12348—2008

《工业企业噪声控制设计规范》GB/T50087—2013

《城市轨道交通引起建筑物振动与二次辐射噪声限值及其测量方法标准》JGJ/T 170—2009


二、声学设计指标

1、混响时间

根据《城市轨道交通车站站台声学要求和测量方法》  GB 14227-2006中规定,地铁和轻轨车站站台上500Hz倍频程中心频率混响时间的最大容许限值为1.5s。


2、噪声限值

现实行《城市轨道交通车站站台声学要求和测量方法》 GB 14227-2006和《地铁设计规范》 GB 50157—2013中未曾规定轨道交通车站站台环境噪声限值;因此,此处可继续延用《地铁设计规范》 GB 50157-2003中的规定,在没有列车的条件下,车站站台、站厅环境噪声等效声级不得超过70dB(A),管理用房环境噪声等效声级不得超过60dB(A)。


根据《城市轨道交通车站站台声学要求和测量方法》  GB 14227-2006中规定,地铁和轻轨车站列车进、出站时站台上噪声等效声级的最大容许限值应符合表1。

车站站台最大容许噪声限值.png

表1.车站站台最大容许噪声限值  单位分贝(dB)


一、声学设计内容

地铁站以交通功能为主,虽然大多数情况下,人流量较大,但是主要目的是候车、换乘和交通集散;因此,乘客之间通常没有过多的语言交流,在站厅和站台等公共区主动滞留时间也较短。地铁站内的噪声产生主要有两种,一是必定会有的站内设备噪声和列车制动、运行的交通噪声等;二是随机出现的乘客脚步声和交谈声等。


地铁站的声学问题主要是降低噪声,对混响时间的要求不高,由于要让乘客能够听清楚紧急广播播报的内容,所以地铁站内需要尽量高的语言清晰度。地铁站空间较大,由于环境和清洁需要,多数部分的吸声材料可采取强度大、耐磨性强、易清洁的的材质,例如:聚砂吸声板、AGG无缝吸声板、AGG透声涂层、欧声强化玻纤吸声板,复合吸声软包等。

地铁站声学设计.jpg

具体声学措施如下:


1、音质设计

根据规定,地铁站站台的混响时间应在1.5s以内;考虑到地铁站站厅有售票、安检等服务,站厅语言清晰度应比站台较高,本文建议站厅混响时间取值应低于站台混响时间值,并且站厅内不应出现明显的回声、声聚焦等声学缺陷。控制混响时间的方法主要是在站厅和站台布置吸声,最佳布置吸声材料的位置应在其顶面,与降噪的措施部分相同;如果地铁站厅出现明显的回声,影响站厅内的听闻,则需要在其顶面和墙面适当布置扩散体,以保证清晰的听闻条件。


2、噪声控制

噪声控制是地铁站需要解决的主要声学问题,需要做降噪处理的位置有:地铁站出入口、站厅、站台、自动扶梯、楼梯及连接通道等空间


(1)地铁站出入口

地铁站出入口与外部空间连接,由于每个地铁站出入口不只一个,人流量不大,噪声值与外界相差不大,为了室外街噪声不会过多影响地铁站内空间环境,所以应在出入口处顶面做吸声处理,选易清理、耐磨的吸声材料。


(2)站厅

站厅内设有售票处、安检处等服务处,此处不应太吵,背景噪声应符合相应噪声限值规定。站厅顶面应安装吸声材料,吸声材料后部设置一定空腔,有利于宽频带吸声。一般地铁站站厅墙面和地面不采用吸声材料,如果站厅内混响时间或背景噪声超过限制,那么需要在墙面增加吸声材料。站厅内选用吸声材料时,建议选用装饰性较好的材料,例如聚砂无缝吸声材料、AGG透声涂层等。


(3)站台

站台是地铁站最易出现噪声的空间,因为乘车、换乘的人员较多,并且列车进站和出站时都会产生一定噪声。站台处产生的噪声,可通过在站台顶面安装强吸声材料将噪声降低到规定的范围内,并且可以保证较好的混响时间,具有较好的语言清晰度。


对于列车的噪声多采用隔声为主吸声为辅的方式。国内大多数地铁站均采用屏蔽门,达到轨道和站台之间的隔声效果,屏蔽门内侧还应加吸声材料,以免噪声在轨道间长时间反射。安装屏蔽门主要可以降低地铁空调环控系统的能耗,同时起到隔声降噪的效果。对于吸声,轨道上方可以安装吸声材料或者采用空间吸声体,均可解决降低噪声的问题。部分地铁站台会采用全封闭隔声屏,隔声降噪效果更好。根据《地铁设计规范》 GB 50157—2013规定,不设置站台门的车站,车站轨道区应采取吸声处理。本文建议,不仅要在车轨道区做吸声处理,若列车经过的站台处有墙面,还应在墙面做吸声处理。


(1)楼梯、自动扶梯

在练习站厅和站台的自动扶梯和楼梯处应设置围合墙体,并在楼梯间内侧的墙面铺贴吸声材料,例如AGG聚砂吸声材料,穿孔铝板等耐磨、耐潮吸声材料。


(2)通道

较大的地铁站会有很长的通道供承载人流量使用,人流量过大、通气设备会有很大噪声,一般通道处可以悬吊空间吸声体,即可将噪声降到合适范围内。


(3)其他工作用房

其他工作用房包括调度室、配电室和办公室等。可参照办公室声学设计简单处理。


(7)地铁设备系统

地铁设备系统噪声包括变电站内牵引变压器、动力变压器的噪声,通风机和通风机房噪声、进出风口和空调噪声以及排水泵房噪声等。


通风机房间、水泵房等产生噪声的房间内部做吸声,墙体做隔声处理。通风机、水泵等产生噪声较大的设备可做隔声罩进行隔声处理。进出风口和空调出风口噪声较大应在风口做消声处理。


建议:

1、地铁站内的隔声屏障隔声应符合相应标准要求;

2、车站虽然不属于专业声学空间,声学施工也应严格;

3、地铁站内各种管道应该软连接,并且采用弹性吊件安装,;

4、振动较大的设备系统尽量做减振。


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