智能通風(fēng)隔聲窗在教室的應(yīng)用

杜勝波

上海申華聲學(xué)裝備有限公司，中國(guó)·上海 200700

機(jī)務(wù)段距離學(xué)校特別近，火車頭的檢修噪聲影響了教室內(nèi)學(xué)生的正常學(xué)習(xí)，通過(guò)采用多種噪聲治理措施比選，采用智能通風(fēng)隔聲窗效果明顯，得到了校方的一致好評(píng)。

機(jī)務(wù)段噪聲；噪聲治理；智能通風(fēng)隔聲窗

1 引言

中國(guó)溫州市甌海區(qū)外國(guó)語(yǔ)學(xué)校位于浙江省溫州市甌海區(qū)外國(guó)語(yǔ)學(xué)校位于浙江省溫州市甌海區(qū)上河鄉(xiāng)路800 號(hào)，西區(qū)教學(xué)樓與火車機(jī)務(wù)段水平相鄰，校區(qū)反映機(jī)務(wù)段內(nèi)工作時(shí)對(duì)學(xué)校教室內(nèi)產(chǎn)生明顯噪聲與振動(dòng)干擾[1]。

根據(jù)GB3096-2008《聲環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》、GB22337-2008《社會(huì)生活環(huán)境噪聲排放標(biāo)準(zhǔn)》和GB50118-2010 民用建筑隔聲設(shè)計(jì)規(guī)范，本項(xiàng)目中相關(guān)的聲環(huán)境功能區(qū)分類及環(huán)境噪聲限值屬于1 類聲環(huán)境功能區(qū)，即晝間環(huán)境噪聲限值及其邊界噪聲排放限值為55dB（A）。對(duì)于學(xué)校建筑的普通教室，室內(nèi)允許噪聲級(jí)不得超過(guò)45dB（A）。

2 現(xiàn)場(chǎng)機(jī)務(wù)段內(nèi)噪聲情況測(cè)試

2.1 機(jī)務(wù)段內(nèi)噪聲情況

機(jī)務(wù)段內(nèi)部噪聲主要來(lái)源：火車?guó)Q笛、火車怠速檢修、火車加速運(yùn)行以及其它工作狀態(tài)。機(jī)務(wù)段內(nèi)有2 條鐵軌，可容納4～5 輛火車頭同時(shí)進(jìn)行檢修。檢測(cè)狀態(tài)為單輛火車頭進(jìn)行檢修過(guò)程中的怠速和加速這兩主要狀態(tài)。

圖1 噪聲傳遞路徑示意圖

如圖1所示，機(jī)務(wù)段內(nèi)火車檢修噪聲傳遞到教學(xué)樓內(nèi)教室的主要路徑包括[2]：

路徑1：通過(guò)機(jī)務(wù)段進(jìn)、出口繞射。

路徑2：通過(guò)機(jī)務(wù)段通風(fēng)口直接傳播。

路徑3：通過(guò)機(jī)務(wù)段隔墻及屋頂透射。

2.2 噪聲源數(shù)據(jù)測(cè)試

圖2 火車怠速狀態(tài)下機(jī)務(wù)段內(nèi)部不同測(cè)點(diǎn)位置各頻帶噪聲級(jí)

表1 學(xué)校邊界噪聲測(cè)量值與規(guī)范要求值對(duì)比

表2 室內(nèi)噪聲測(cè)量值與規(guī)范要求值對(duì)比

2.3 噪聲數(shù)據(jù)分析

噪聲檢測(cè)結(jié)果顯示，在火車機(jī)務(wù)段車間內(nèi)靠近學(xué)校一側(cè)窗口，在火車怠速條件下等效連續(xù)A 聲級(jí)LAeq 約為80dB（A），加速條件下的LAeq 約為90dB（A），比怠速時(shí)高出約10dB；車間中間位置在怠速條件下的LAeq 為：79.7dB（A），在加速條件下LAeq 約為97dB（A），高出約17dB[3]。

此外，機(jī)務(wù)段內(nèi)噪聲的頻譜特征是低頻為主，特別是40和63 兩個(gè)1/3OCT，2500Hz 以后的噪聲不再占據(jù)主要地位。而低頻噪聲具有傳播遠(yuǎn)、繞射能力強(qiáng)、穿透力強(qiáng)、不易吸收的特點(diǎn)，這給本噪聲治理工程帶來(lái)了較大的難度。

3 可行性噪聲治理措施

為降低機(jī)務(wù)段噪聲對(duì)教室內(nèi)噪聲干擾，分別教室內(nèi)安裝智能通風(fēng)隔聲窗[4]。

為校驗(yàn)智能通風(fēng)隔聲窗的隔聲效果，在機(jī)務(wù)段不同工作狀態(tài)下分別在安裝通風(fēng)隔聲窗的辦公室和教室內(nèi)檢測(cè)窗外與窗內(nèi)的噪聲情況。

3.1 通風(fēng)隔聲窗的原理

圖3 通風(fēng)隔聲窗原理

3.2 檢測(cè)條件

為了解智能通風(fēng)隔聲窗隔聲效果，分別對(duì)學(xué)校教學(xué)樓教室內(nèi)與辦公室的噪聲情況進(jìn)行測(cè)試，在火車不同工作條件下教室窗外1m、教室內(nèi)1m。

3.2.1 智能通風(fēng)隔聲窗的頻譜特性

噪聲級(jí)頻率 怠速 加速窗外1m 關(guān)窗教室內(nèi)1m 窗外1m 關(guān)窗教室內(nèi)1m 63 68.3 53.5 77.4 63 80 63.6 46.6 71.6 43.7 100 60.1 43.2 73.8 48.5 125 57.7 42.4 62 43 160 54.4 41.7 58.4 41.6 200 58.3 42 65.6 43.9 250 61.5 39.3 64.4 43.6 315 56.3 35.4 60.3 39.6 400 52.6 37.5 56.7 35 500 54.4 35.1 58.5 31.4 630 54.3 36.4 58.1 33.8 800 52.4 35.8 56.7 34.8 1000 53.5 36.7 53.8 35.1 1250 49.8 34.6 54.5 30.7 1600 47.5 32 54.2 26.3 2000 46.1 30.1 49 23.3 2500 43.3 28.1 47.4 19.8 3150 40.3 22 43.3 17.3 4000 35.2 17.5 39.6 10.4 5000 31.4 14.5 36 9.8 LA 61.4 44.2 65.7 43.7 LZ 74.9 64.2 80.7 64.3

3.2.2 不同狀態(tài)下降噪效果

機(jī)務(wù)段怠速狀態(tài)下智能通風(fēng)隔聲窗關(guān)閉狀態(tài)下辦公室內(nèi)/外1m 位置各頻帶噪聲級(jí)和在機(jī)務(wù)段加速狀態(tài)下隔聲窗關(guān)閉狀態(tài)下辦公室內(nèi)/外1m 位置各頻帶噪聲級(jí)[5]。

3.3.3 降低噪聲的評(píng)價(jià)結(jié)果

在機(jī)務(wù)段加速狀態(tài)下智能通風(fēng)隔聲窗關(guān)閉狀態(tài)下辦公室內(nèi)/外1m 位置各頻帶噪聲級(jí)如下圖所示。

圖4 頻帶噪聲級(jí)

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)以上數(shù)據(jù)可以看出，在安裝智能通風(fēng)隔聲窗后，怠速狀態(tài)下教室內(nèi)噪聲級(jí)均值為41dB（A），加速狀態(tài)下教室內(nèi)噪聲級(jí)均值為42.5dB(A)）。根據(jù)規(guī)范（GB50118-2010《民用建筑隔聲設(shè)計(jì)規(guī)范》，滿足教室內(nèi)背景噪聲級(jí)45dB（A）以內(nèi)的要求。