王神
北京绿创声学工程股份有限公司 北京 101100
摘要：目前我国社会和经济快速发展，使得城市交通压力变大，所以当前许多城市建设了地铁，这是城市发展的标志。在地铁车站中，通常情况下存在噪音污染，其中风机系统是最大的噪音来源，在地铁站的风机系统中，消声器是主要的降低噪音措施。在当前的地铁站中，目前有的消音器材和结构在耐候性方面，会随着时间的推移，使得消声器能力降低。基于这样的情况，应当研究出一种新型的消声器材料和结构，这样才可以有针对性的解决消声器材料的问题，也给消声器研究提供了新的方向。
关键词：地铁站；风机系统；消声器；材料与结构
随着地铁建设的不断强化，在地铁站内对于周围的环境，所产生的噪音污染是比较严重的，这种噪音污染的主要来源，是列车在运行过程中产生的，声音来源主要有风机和水泵以及冷水机组，这些都是噪音产生的主要原因。而消息器则是地铁车站中主要的降噪措施，所以目前被广泛的使用。在实际的使用过程中，传统的片式消声器，其主要原理是由消声片和金属穿孔板内，其中的玻璃纤维棉构成。经过实际应用后，发现玻璃纤维棉耐候性较差，如果长期的使用，很容易出现板结和纤维断裂的情况，当出现这些情况时，就会造成吸声性降低，严重的甚至影响了消声器的效果。
1新旧消声器分析
在实际使用过程中，通过对多条已经长期运营的地铁进行分析，发现现有的地铁车站，在排风通道上是有一定的不同，这样的情况就使得消声器在结构方面没有可比性。从而导致了很难通过新建排风通道和消声器解决这些问题，同时也很难与已经使用十年以上的的消声器进行比较，在比较时在传递损失测量方面，通常也很难得出准确的结论。所以在实际的测试中，要调整相应的测试方案，按照实际的排风通道和消声器的消片距离，以及片后为小样进行加工，将两套新旧玻璃棉材料作为吸声材料进行试验，其他材料也可以用这种新旧方式进行比较和试验。在实际的测试中，可以准备四套小样进行测试，然后进行对比，这样就可以得出一个比较科学的结论。当进行测试的消声器为片式的时候，要注意片之间的距离和厚度，也要注意采用的排风通道和结构尺寸，通常情况下消声长度是1.5米。用来试验的消声器，通常是在5m/s的风速下，而插入的损失一般都大于10dBa频带范围。对于泡沫铝消声器，主要是在200-630Hz之间，而玻璃棉消声器时为25dB。对于新泡沫铝消声器和旧的消声器，通常情况下相差较小，所以差的值也要低于1dB，大多数的情况是低于0.5的。玻璃棉消声器是无包覆层时，对于旧有的玻璃棉，在消声性能方面明显低于新的。通过分析可以得知，泡沫铝材料具有一定的耐候性，使用十年以上，其消声性能也不会改变，但是玻璃棉消声器，使用超过十年，在性能方面会降低的。
2新的消声器设计分析
在当前对既有的地铁车站分析，主要是对风机系统的消声器进行分析。
但是在实际工作中，目前已经有比较成型的模块化应用了，这样的应用通常都局限于预留的空间，这些预留空间都是与土建结构相匹配的。所以基于这样的情况，进行相关研究和通用设计时，都是在已有的基础上进行的，只有这样才可以保证，当前现有的通用片式消声器，在尺寸上是相一致的。目前在实际工作中，针对地铁站的土建消声器，在进行实测前，要注意风机频谱问题，既要维持原有的消声单元片厚，也要注意气流通道间的距离。通常要满足进风面积不小于百分之五十，这样才可以减少压力损失，对消声单元的材料和组合方面也是一种优化，在斜角度方面，也在一定程度上进行了优化，这样设计出来的新消声器，可以较好地实现声学性能。使用泡沫铝材料时，由于这种材料本身就是刚性材料的，具有很强的可塑性，而在机械强度方面也是较高的。在实际使用过程中，可以直接的加工成为吸声单元，然后通过与材料结合后形成空腔组合，这样就可以形成很好的共振吸生结构，同时也具有较强的吸声性。同时在低频吸声性能方面，也表现的比较良好，但是这种情况的缺点是吸声频带比较窄。在对吸声单元进行设计时，要充分考虑到吸声单元中的拓宽频带，还有相关的拓宽材料。而且在实际的操作中，也要从吸生单元和结构上进行改变，重点是改变消声性能问题。实际工作中，通过对这些情况的测试，使新型泡沫铝消音器，可以插入大于10dB的频带，通常在范围上，是在200Hz以上的，当达到500Hz以上时，插入的损失可以达到20dB。在充分满足一般的消声器的同时，其延米应当大于10dB。
3优化分析
在地铁车站的消声器材料方面，要进行耐候性测试，这样才可以提出使用新型泡沫铝材料，从而更好的替代纤维棉材料，有效的解决纤维棉耐候性较差的情况。如果长期使用后，就会造成吸声性降低的情况。在当前的地铁车站中，风机系统的消声器模块，在实际的应用上，应当以不改变主体结构为原则，也要注意通用性原则，从而优化吸声器单元。在自身的结构方面，也要提高消声器的声学性，这样才可以优化吸声单元片。对于自身结构方面，也要进行提高，从而达到提高消声器声学性能。在实际的工作中，可以通过加工小样，在实验室中对消声器插入损失。主要是对传递损失的频谱进行测试，这样才可以得出真实的数据，而这样的数据才具有实用价值。当运用玻璃纤维棉为吸声材料时，并且消声器的使用时间，已经超过了十年，这样的情况就会出现吸声材料老化的问题，使得消声性能在一定程度上有所降低。在实际使用中，运用泡沫铝材料为消声器，在实际使用年限上超过十年的，其吸声材料在耐候性方面是较差的，所以就使得消声性能不发生改变，通常情况是下降到1dB内。但是在实际使用过程中，大部分的分频段都降低了。新型的泡沫铝消声器，最大的插入损失，一般情况下是630Hz,频谱率在500Hz以上，并且具有一定的优良声学性能。
结束语：
随着时代的发展，我国目前许多的城市已经建设了地铁，地铁的建设给城市生活的人们带来了巨大的方便。但是在地铁车站中，风机系统的消声器将噪问题上，目前已经引起了一定程度的关注。在地铁车站中，关于风机系统消声器材料与结构方面，要进行充分的优化，这样才可以发挥更大的作用。
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