基于吸音技術的城軌車輛風道降噪實驗研究

徐敏

【摘 要】本文對城市軌道交通車輛的風道系統的降噪技術進行了研究，提出了一種基于吸音材料被動吸音技術的風道系統降噪方案，并根據該方案進行了實驗研究。結合實驗數據和理論分析，提出了一種地鐵A型車輛風道系統比較合理的吸音材料布置方案，對于實際應用有一定的指導意義。

【關鍵詞】地鐵車輛；風道系統；吸音材料；降噪

一、引言

城市軌道交通車輛車內噪聲直接影響旅客乘坐舒適性，也是反映車輛品質的重要指標。在眾多的噪音源中，空調系統產生的噪聲對乘客的舒適性影響最為直接，而風道系統的噪聲是空調系統產生的噪聲的重要組成部分。本文對地鐵A型車空調風道系統進行降噪設計，從降低氣流噪聲的思路出發，優化空調系統的噪聲控制，這不僅僅可以降低空調系統運行時產生的噪聲，也可實現整車噪聲的控制。

二、噪聲產生的原因分析

空調系統運行的噪聲包括了壓縮機運行噪音、風機運行噪音以及氣流產生的噪音。因為空調機組是安裝在車頂，而車頂的鋁蜂窩結構有一定的隔音降噪效果，因此壓縮機噪音和風機噪音通過車頂傳入車廂的部分很少，但是空調機組通過風道與車廂內部相連，壓縮機噪音、風機噪音以及氣流噪音都會通過風道系統的出風口傳導進車廂內部。所以空調系統噪聲對客室車廂的影響主要是上述三種類型的噪聲通過氣流傳輸通道傳導進車廂的。

三、風道降噪設計思路

壓縮機和風機產生的噪聲雖然與安裝方式有一定的關系，但更多取決于設備本身；而氣流噪聲的大小主要取決于氣流速度大小和風道系統的內部結構設計。壓縮機和風機的降噪研究早有開展，但是對于實際工程項目，設計成本也是一項重要的參考要素，因此研究應用于實際的并不多；而風道系統的結構設計受限于車輛的尺寸限制，無法大幅度降低氣流速度，降噪研究潛力不大。在這種情況下，基于吸音材料的被動降噪方案是可行性較高的車輛降噪主要研究方向。

四、風道噪聲實驗方案

本試驗采用A型車真實風道（部分），實施不同的降噪措施，在風道出風口附近布置10個噪音測試點，相同的工況下測試不同降噪方案的噪音平均值，旨在選取最優的降噪方案。

* 方案1、方案2、方案3：風道插入擋板外表面貼滿15mm超靜吸音棉，風道底板由少到多貼不同面積吸音材料。

* 方案4、方案5、方案6：風道插入擋板外表面貼滿15mm超靜吸音棉，側墻（不包括靜壓箱）全貼10mm超靜吸音棉，風道底板由少到多貼不同面積吸音材料。

五、風道噪聲實驗結果分析

噪音測試結果顯示吸音棉對風道降噪有明顯的效果，但是降噪效果并非與吸音棉使用量完全成正比。吸音棉材料使用最多的方案6噪音并非最低，從數據上看方案5降噪效果最好。這是由于風道底板吸音材料的使用減少了風道截面積，增大了氣流速度，在吸音降噪的同時也增加了氣流噪聲。測試結果與理論分析基本一致，試驗結果可信。

表1 測試數據表

注：單位（dB）；噪音測試時，測試車間靜態噪音為48dB，空調機組單側送風量為3304m3/h（要求為不少于2500m3/h）。

由測試數據分析可得以下結論：

* 吸音材料的使用，明顯改善了風道噪聲傳入車廂的情況；

* 風道側板吸音材料使用效果優于風道底板使用吸音材料；

* 采用吸音材料降噪應優先考慮在風道側板使用，綜合考慮成本因素，風道底板可以不采用粘貼吸音材料。

【參考文獻】

[1]李耀中，李東升. 噪聲控制技術（第二版）.北京：化學工業出版社，2009.

[2]丁前莊.土耳其安卡拉地鐵項目風道設計，技術與市場.2013（5）：35～36.

[3]王毅.地鐵空調系統工程中的噪音控制.廣東建材.2008（12）：99～100.