智能通风隔声窗在教室的应用

杜胜波

上海申华声学装备有限公司，中国·上海 200700

机务段距离学校特别近，火车头的检修噪声影响了教室内学生的正常学习，通过采用多种噪声治理措施比选，采用智能通风隔声窗效果明显，得到了校方的一致好评。

机务段噪声；噪声治理；智能通风隔声窗

1 引言

中国温州市瓯海区外国语学校位于浙江省温州市瓯海区外国语学校位于浙江省温州市瓯海区上河乡路800 号，西区教学楼与火车机务段水平相邻，校区反映机务段内工作时对学校教室内产生明显噪声与振动干扰[1]。

根据GB3096-2008《声环境质量标准》、GB22337-2008《社会生活环境噪声排放标准》和GB50118-2010 民用建筑隔声设计规范，本项目中相关的声环境功能区分类及环境噪声限值属于1 类声环境功能区，即昼间环境噪声限值及其边界噪声排放限值为55dB（A）。对于学校建筑的普通教室，室内允许噪声级不得超过45dB（A）。

2 现场机务段内噪声情况测试

2.1 机务段内噪声情况

机务段内部噪声主要来源：火车鸣笛、火车怠速检修、火车加速运行以及其它工作状态。机务段内有2 条铁轨，可容纳4～5 辆火车头同时进行检修。检测状态为单辆火车头进行检修过程中的怠速和加速这两主要状态。

图1 噪声传递路径示意图

如图1所示，机务段内火车检修噪声传递到教学楼内教室的主要路径包括[2]：

路径1：通过机务段进、出口绕射。

路径2：通过机务段通风口直接传播。

路径3：通过机务段隔墙及屋顶透射。

2.2 噪声源数据测试

图2 火车怠速状态下机务段内部不同测点位置各频带噪声级

表1 学校边界噪声测量值与规范要求值对比

表2 室内噪声测量值与规范要求值对比

2.3 噪声数据分析

噪声检测结果显示，在火车机务段车间内靠近学校一侧窗口，在火车怠速条件下等效连续A 声级LAeq 约为80dB（A），加速条件下的LAeq 约为90dB（A），比怠速时高出约10dB；车间中间位置在怠速条件下的LAeq 为：79.7dB（A），在加速条件下LAeq 约为97dB（A），高出约17dB[3]。

此外，机务段内噪声的频谱特征是低频为主，特别是40和63 两个1/3OCT，2500Hz 以后的噪声不再占据主要地位。而低频噪声具有传播远、绕射能力强、穿透力强、不易吸收的特点，这给本噪声治理工程带来了较大的难度。

3 可行性噪声治理措施

为降低机务段噪声对教室内噪声干扰，分别教室内安装智能通风隔声窗[4]。

为校验智能通风隔声窗的隔声效果，在机务段不同工作状态下分别在安装通风隔声窗的办公室和教室内检测窗外与窗内的噪声情况。

3.1 通风隔声窗的原理

图3 通风隔声窗原理

3.2 检测条件

为了解智能通风隔声窗隔声效果，分别对学校教学楼教室内与办公室的噪声情况进行测试，在火车不同工作条件下教室窗外1m、教室内1m。

3.2.1 智能通风隔声窗的频谱特性

噪声级频率 怠速 加速窗外1m 关窗教室内1m 窗外1m 关窗教室内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 不同状态下降噪效果

机务段怠速状态下智能通风隔声窗关闭状态下办公室内/外1m 位置各频带噪声级和在机务段加速状态下隔声窗关闭状态下办公室内/外1m 位置各频带噪声级[5]。

3.3.3 降低噪声的评价结果

在机务段加速状态下智能通风隔声窗关闭状态下办公室内/外1m 位置各频带噪声级如下图所示。

图4 频带噪声级

4 结语

通过以上数据可以看出，在安装智能通风隔声窗后，怠速状态下教室内噪声级均值为41dB（A），加速状态下教室内噪声级均值为42.5dB(A)）。根据规范（GB50118-2010《民用建筑隔声设计规范》，满足教室内背景噪声级45dB（A）以内的要求。