摘要:随着经济的发展，人们对于出行的要求也越来越高，不仅要求交通运输的快速、便捷，也要求乘坐的交通工具有良好的舒适性。地铁作为重要的市内运输工具，越来越受到人们的青睐。但由于地铁空调的功率高、隧道环境内噪声聚集等因素，导致车厢内噪声明显，影响乘客的乘坐舒适性。本文将系统的阐述城市轨道交通车辆空调系统的噪音研究。
关键词:城市轨道，交通车辆，空调系统，噪声研究，解决措施。
引言:随着科学技术和国民经济的发展，近年来，我国多地都进行了地铁工程建设。由于地铁载客量大，因此需要大功率的空调系统来维持客室内的温度，以及提供新风，但同时也产生了新的问题，就是噪音问题。接下来将介绍噪音产生原因以及现行的有效解决措施。
一、噪音产生原因
城市轨道交通车辆空调系统在客室设置单元式空调系统，在司机室设置独立空调或通风单元，以满足客室和司机室的通风和制冷要求。单元式空调机组具有结构紧凑、体积小、互换性好的特点，由于主要部件集中布置，缩短了连接管路，可减少管路的泄漏，且便于在车顶进行检修和维护。
空调机组在工作时，压缩机和风机的电机转动，会产生噪声，这些噪声可通过机器的外壳、安装座等结构，直接通过金属的连接结构传到车体，再进入车厢内部。另外，这些噪声也会传播到空气中，一部分进入地底传播开去，另一部分经隧道壁的反射，再次进入车厢内。
风机叶轮在电机的作用下转动，引起空气与叶轮之前的相互作用，而产生巨大的噪声。该噪声的传播，主要是噪声通过大气，直接或间接地传入客室内。
空气在经过空调机组处理后，通过空调风机吹入风道，经风道分配后送入车厢内。这些设备运行时产生的振动及噪声就成为地铁通风空调系统的主要噪声污染源，因此在满足系统运行功能要求的前提下选择低噪声或超低噪声的设备对于减少噪声对环境的影响是至关重要的,即从噪声源的源头加以控制,尽量减少噪声源对外的辐射和传播，同时还应根据需要采取一定的辅助消声措施以保证车站内外环境满足规定和要求。
二、噪音的分类
城市轨道交通车辆空调系统的噪声主要是通风空调设备运行时所产生出来的,通风空调设备正常运行时产生的噪声主要包括:机械振动噪声、电机运转噪声及空气动力性噪声等(1)。
1、通风空调设备的机械振动噪声和电机运转噪声，主要是空调的压缩机、风机的电机在运转时产生的噪声。这些噪声一方面是从设备本体表面向外辐射,另一方面是以弹性波的形式通过基础、吊架等沿结构向外传播。(2)特别是通过压缩机、风机的连接结构，可直接将振动产生的弹性波通过金属的空调机组外壳、地铁车体直接传到车厢内，会产生很大的噪声。
2、空气动力性噪声主要是气体流动过程中所产生的嗓声,它主要是由于气体非稳定流动,即气流的扰动,气体与气体及气体与物体的相互作用产生的噪声,从噪声产生的机理来看,它主要由旋转噪声和涡流噪声组成。地铁空调空气动力性噪声，主要是风机在工作时，由于叶轮的快速转动而产生的噪声，转动越迅速，噪声越大。这也是地铁空调噪声的最主要来源。
三、解决措施
基于前文中所述的噪声分类，可以针对不同噪声采取不同的减噪方法。
1、从声源控制噪声的产生。
从源头控制噪声的产生，是最有效的降噪方法。通过前文中的噪音产生及分类，可以找到产生噪声的音源，通过对音源加以控制，就可以从源头减少噪声的产生。
①对于压缩机和风机的电机在工作时产生的机械性噪声，一方面可以选用低噪声的电机，降低设备本身的噪声。另一方面，在压缩机和风机安装到空调机组内时、空调机组安装到车辆上时，增加可有效降低振动的减振装置，如橡胶减振器，这样可以有效减小电机的机械振动和空调的机械振动，进而减少噪声的产生。
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②合理进行风道的设计，减小风道阻力，这样就可以降低风机的转动频率，或选用功率较小的风机，这样就可以有效减少空调工作时产生的噪声。
2、在噪声传播的路径上进行消音。
空调产生的噪声传入车厢内的途径很多，比如声音直接通过空气传入车内，振动噪声通过空调外壳、车体结构进入车内灯。通过切断传播途径或在传播路径上设置消音措施，可以有效减少到达车厢内的噪声。
①压缩机、风机、空调等部件安装时，增加减振装置。压缩机、风机在工作时产生的噪声，以及电机工作时产生振动，会通过电机传到空调外壳，又通过空调与车体的连接装置将振动、噪声传到车体，进而传入车厢内。在压缩机和风机安装到空调内时，可以在机器与空调壳体之间，增加减振装置，如橡胶减振器。空调机组安装到车体上时，采用安装座安装，避免大面积的直接接触，同时在安装座上设置减振装置。这样，在声音通过固体传播过程中，可以由橡胶减振装置有效减少振动的传播，同时阻碍噪声通过车体传入车内。
②在噪声传播的路径上设置隔音或消音材料。
首先，可以在空调机组的外壳上，粘贴吸音材料进行消音，特别是空调机组的底部壳体，这样可以有效减少噪声直接传播到车顶。
其次，可以在地铁车辆的车顶、侧墙上粘贴吸音材料，这样可以有效减少空调直接传播，或经隧道反射后的噪声进入车内。
再次，风道采用隔音材料或在母材上粘贴吸音材料。地铁车辆中，空调机组处理过的空气，是先经风机吹入风道，经风道分配后再送入客室内的，风道由于直接对接风机，因此风机噪声可以直接通过风道进入车内，所以在风道上采取消音措施是非常有必要的。条件允许的话，可以整车风道都采用具备隔音功能的材料制造，这样隔音效果最好。若条件不允许，可以在风道的内侧或外侧贴满消音材料，或具备消音功能的隔热材料，都能够有效控制噪声。
最后，可以在送风末端增加消音措施。空气在经过风道分配后，一般是通过设置在车顶的散流器吹入客室，散流器是空气进入车厢前最后经过的装置。因此，可以在散流器位置，设置消声设备，或将散流器设计为消声结构，就可以进一步减小传入客室的噪声。
地铁通风空调系统的噪声控制、分析涉及到声学,空气动力学,材料学等多个方面的内容，是一项极其复杂的系统工程,在消声设计中应注意声源、传声路径和接收者三方面的关系,协调好这三者之间的关系，因此就需要各个方面根据地铁系统的不同功能特点,分析其具体构成及设备组成,明确所有产生噪声的各种因素和对象,了解噪声的传播途径,确定影响(控制)点的噪声源及噪声控制标准,严格把关，采用相关的计算方法和手段针对系统的噪声及传播进行预测分析,从而制定和采取相应的技术措施和方案，来相应的选择适用的消声辅助设施及设备,同时利用有效的检测手段和计算方法对既有工程中各种噪声产生的规律与噪声控制的实际效果进行现场实测、模拟计算、分析研究,总结归纳以往工程中成功的经验及失败的教训。
综上所述: 城市轨道交通车辆已成为城市文化以及民众出行必不可少的组成部分，因此城市轨道车辆的外在美观也直接影响到城市景观的美观建设，尤其是空调系统它给我们日常生活带来巨大便利带给我们“冬暖夏凉”般舒适的同时，空调所产生的噪音也给我们带来了巨大的干扰，对城市环境的噪声与振动影响也不容忽视。城市轨道交通线路可能穿越城市不同环境要求的区段,其对周边的环境噪声与振动影响既要要满足环保的要求，也要让乘客们坐的安心，坐的舒心。因此对于空调噪音的控制处理是非常重要的。要真正做到空调的降噪处理,就必须从空调设计和空调运行两方面抓起,在空调设计上设计师必须注重噪音控制,合理规划空调工作系统尽量减少系统噪音,同时也要保证空调能够正常工作,避免出现工作异常而产生噪音的现象。这就要求空调的设计者,在拥有扎实专业功底的同时,也需要对噪音控制的原理有充分了解如此放能从根源上解决空调噪音问题。
参考文献
(1)宋奋求.空调系统噪声的形成及消声方法[J]青岛大学学报 2000-06.
(2)马大猷噪声与振动控制工程[M北京:机械工业出版社2002
(3)林常明,陈光冶.轨道交通噪声机理研究与控制[J]噪声与震动控制2004-02