城市地铁结构材料隔音性能研究

2018-12-06苏学威

商品与质量 2018年44期

苏学威

中车长春轨道客车股份有限公司吉林长春 130000

1 概述

目前我国的地铁建设，特别是一二线城市，现在已经构建成大型的城市地铁交通网络，这还仅仅是开始，但是未来随着在地铁在全国的推广，地铁噪音成为地铁工程首要解决的难点。地铁内的声场为非扩散型，以线形方式进行区间声源的传播，尤其是车辆进站与地铁内的风系统的运行都会带来巨大的低、中频噪音。

2 地铁的降噪方法与降噪材料

对于地铁噪音污染的控制来说，要达到站台声压级LP（A）＜65分呗，其混声时间T60＜1.5秒这一标准。如果说超出这一标准，那么就会引起地铁内乘客的不良生理反应，而且巨大的噪音将阻碍乘客们的沟通。所以对隧道工程进行合理的规划、改进车辆和铁轨的性能、减少车辆的行驶摩擦力与振幅、提升设备等均可以有效的控制噪音污染。对于室内工程而言，隔音设施和效果较好的吸音结构则是行之有效的方法，主要有以下几点：在候车站台处安装屏蔽门，将车辆和行驶区域与站台进行分隔；增加公共区域和设备管理区域的墙体厚度和密封性；增加公共区域和设备管理区域之间的门窗的密封性，门窗改用隔音材料（隔热隔音中空玻璃）；通过改造结构做法，减低公共区域和设备管理区域之间“声桥”效应；在结构相连接处改用软性材料[1]。

虽然根据地铁工程的自身情况，以上的种种措施有可能不会全部实施，但是选择合适的方法与材料进行降噪，是目前成为地铁工程中降噪的最基础措施。目前地铁工程上的降噪材料既要满足资金运算又要能达到防火和耐久度的要求，所以可以满足以上要求的降噪材料大致的可以分为两类：一是带有吸音棉的金属顶；二是墙体的吸音涂料，下面本文将结合实际情况着重对上述情况进行研究。

3 隔音和吸音材料

有些人认为隔音和吸音是一样的，但是他们是完全不同的两个概念。矿物棉和玻璃棉具有一定的吸音效果，但是它的隔音性能却并不好，而它也经常被人们误认为是隔音的材料，但其实并不是如此。

对于隔声材料来说，其特性是具有降噪作用，等于说材料的厚度越大、密度越高它的隔声效果就越好。相对的对于材质密度小厚度也不够，它的隔音能力也就越差。而吸音的作用原理是其内部的材料为多空材料，声音进入后进行震动，从而将声能转化为热能消耗掉声音。这两种从材料上来讲，吸音材料内疏松多孔，隔音材料内部就是密实的。所以两种材料的区别很大，而在实际的运用中，常常会把他们进行结合使用，这样可以有效的增加降噪的效果[2]。

合理的选择降噪材料，增加降噪的效果，应该首先要会区分他们，也是地铁工程上降噪的中要问题。由于地铁基本是建设在地下，隧道的空间非常的狭窄，噪音的来源主要是车辆高速行驶时与铁轨摩擦、车辆振动、行驶中与空气作用和周围结构的震动、车辆的鸣笛等产生的噪音。这些声源在隧道中进行多次的反射与叠加，要是不能很好的对这些噪音进行吸收，就会，这种噪音将经行长时间的传递，形成大量的噪音污染。而在地铁的建造中，建筑材料主要使用的钢筋混凝土，这种硬性材料，几乎没有吸声能力。所以在地铁的室内建筑中采用带有吸音棉的金属顶和吸音涂料就成为降噪材料的主要选择。

4 吸音涂料

这种材料又被称为吸声喷涂或者阻尼涂料。它是由生物、矿物纤维等作为主要材料合成的一种物质。吸音材料大多都是疏松多孔。它的运行原理它的内部有较多的孔隙，他们相互连接，声音进入孔隙后受到空气的摩擦与阻力，产生相互的振动作用从而使声能转变为热能。

在地铁工程中使用吸音涂料主要时作用在隧道的顶部、墙体等，面积较大的声音反射区域，当噪音接触到吸音涂料后，声音就会被转化，所反射的声音会明显降低，经过在吸音涂料上的几次反射后就会被有效的控制。还有就是吸音涂料的阻尼效果，由于涂料本身的特性，可以有效的减少因为车辆本身、车体空气之间的共振，起到了有效的阻尼隔音效果[3]。

5 铝合金穿孔吸音板

这种吸音面板的由于其表面有一层专业吸音的无纺布（SoundTex），无纺布与面板在一起形成了双重的吸音效果。可以说铝合金穿孔吸音板出了可以作为吊顶使用外，也可以安装在墙体作为吸音面板。其吸音的原理是因为面板表面由许多孔洞，面板后还设有一个空气层，声音从空洞进入后可以产生共振，达到噪音被金属板吸收的作用。它的特点还有耐高温、潮湿、气流冲击等。由此可见在地铁工程中使用铝合金穿孔吸音板可以极大程度的吸收噪音，有效的减少噪音的扩散[4]。