ВЕНТИЛЯЦИОННЫЙ КИОСК МЕТРОПОЛИТЕНА
VENTILATION BOX OF THE SUBWAY

Изобретение относится к области горного дела и строительства и может быть использовано при сооружении киосков, устанавливаемых над вентиляционными шахтами метрополитена.
Вентиляционные киоски метрополитена размещают, как правило, в местах плотной жилищной застройки и в условиях скопления людей и автотранспортных средств. В связи с этим к подобным сооружениям предъявляются жесткие требования в отношении уровня шума, исходящего из шахты от мощных вентиляционных агрегатов вместе с воздушным потоком через вентиляционный киоск, а также в отношении защитных (антивандальных) и эстетических характеристик.
Известен вентиляционный киоск метрополитена, включающий надшахтное строение с воздухопропускающими окнами, снабженными жалюзийными решетками, и внешнее кольцеобразное ограждение с вертикальными стенками, облицованными изнутри шумопоглощающей обделкой значительной толщины, не доходящей до верха стенок ограждения (RU 2286459 С1).
Основным недостатком такого киоска является то, что даже весьма большая толщина его ограждения с обделкой не обеспечивает полную звукоизоляцию на уровне нижних этажей жилых строений. Это связано с проникновением части звуковых колебаний через ограждение в горизонтальном направлении. Из других недостатков такого киоска следует отметить громоздкость и сложность его конструкции. Кроме того, подобное сооружение дорого и трудоемко в строительстве.
Известен также вентиляционный киоск метрополитена, включающий надшахтное строение с воздухопропускающими окнами и внешнее кольцеобразное ограждение с кожухом, выполненным в виде расширяющейся кверху воронки со звукоотражающей внутренней поверхностью и установленным с зазором относительно надшахтного строения, при этом кожух выполнен из единого стального листа (RU 2319079 С1). Данный вентиляционный киоск является наиболее близким решением к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату.
Основным недостатком последнего из указанных выше вентиляционных киосков метрополитена является недостаточная эффективность его функционирования в отношении шумоглушения в связи с тем, что низкочастотная составляющая звуковых колебаний, проявляющаяся иногда в гудении, практически не может быть подавлена до требуемых значений кожухом из листового металла, а в случае вхождения в резонанс с конструкцией кожуха даже может привести к разрушению элементов конструкции вентиляционного киоска.
Задачей предлагаемого решения является создание вентиляционного киоска метрополитена, конструкция которого лишена вышеперечисленных недостатков известных киосков.
Поставленная задача решается тем, что в вентиляционном киоске метрополитена, включающем надшахтное строение с воздухопропускающими окнами и внешнее кольцеобразное ограждение с кожухом, выполненным в виде расширяющейся кверху воронки со звукоотражающей внутренней поверхностью и установленным с зазором относительно надшахтного строения, кожух ограждения выполнен из аморфного материала и облицован по внутренней поверхности защитным покрытием. В качестве аморфного материала кожуха ограждения применено листовое стекло, а защитное покрытие кожуха выполнено в виде полимерной пленки.
В результате решения поставленной задачи получен новый технический результат. Этот результат заключается в повышении эффективности шумоглушения конструкцией киоска за счет максимального подавления низкочастотной составляющей звуковых волн материалом кожуха.
Сущность предлагаемого изобретения, а также его преимущества по сравнению с известными техническими решениями станут более понятными и очевидными из нижеследующего описания конкретного примера его осуществления со ссылками на прилагаемый чертеж.
На чертеже схематично представлен вид в вертикальном разрезе предлагаемого вентиляционного киоска метрополитена.
В рассматриваемом примере вентиляционный киоск метрополитена сооружен на верхней опорной поверхности 1 шахтного ствола 2. Вентиляционный киоск содержит:
а) надшахтное строение с крышей 3, в вертикальных стенах 4 которого выполнены воздухопроникающие окна 5, снабженные жалюзийными решетками 6.
б) ограждение с кожухом 7, закрепленным на вертикальных стенах 4 надшахтного строения 3 посредством несущего каркаса 8 за внешним контуром надшахтного строения 3. Между опорной поверхностью 1 шахтного ствола 2 и нижней кромкой кожуха 7 образован зазор "а".
Кожух 7 выполнен в виде расширяющейся кверху воронки из аморфного материала. В качестве такого материала в нашем примере применено листовое, бесцветное, прозрачное, натрий-кальций-силикатное, незакаленное и без какой-либо дополнительной обработки поверхностей стекло толщиной 10 мм.
Внутренняя поверхность кожуха 7 облицована защитным (антивандальным) покрытием 9, свободная поверхность которого обладает звукоотражающим свойством. В качестве такого покрытия в нашем примере применена безопасная прозрачная/ тонированная полистирольная пленка типа GLASS-GARD толщиной 700 мкм. Пленка прочно склеена с внутренней поверхностью стеклянного кожуха 7. Наружная сторона такой пленки имеет улучшенную гладкую поверхность.
Аналогичное покрытие может быть нанесено на наружную поверхность кожуха 7.
Благодаря описанному взаиморасположению конструктивных элементов предлагаемого устройства между кожухом 7 и вертикальными стенами 4 образован увеличивающийся кверху сквозной зазор, сообщающийся с подземным пространством и с окружающей атмосферой.
Форма воронки в данном примере представляет собой усеченный конус. В другом варианте она может быть выполнена, например, в виде усеченной пирамиды,
в) дверной проем 10, расположенный под кожухом 7 и служащий для входа внутрь вентиляционного киоска в целях его осмотра и обслуживания или выполнения ремонтных работ.
г) линейные светильники 11, размещенные вдоль верхней и нижней кромок стеклянного кожуха 7. Светильники изготовлены на основе светодиодов серии XR-Е.
Функционирование вентиляционного киоска, выполненного с использованием предлагаемого изобретения, осуществляется следующим образом.
Работа мощных вентиляционных агрегатов в подземном пространстве метрополитена сопровождается возникновением звуковых волн различной частоты, проявляющихся в шумовом эффекте на выходе из шахтного ствола 2.
В случае с вытяжной подземной вентиляцией звуковые волны вместе с потоком воздуха из шахтного ствола 2 проникают через жалюзийные решетки 6 воздухопроникающих окон 5 в расширяющийся кверху сквозной зазор между кожухом 7 ограждения и стенами 4 надшахтного строения 3. В указанном зазоре происходит перепад давления воздуха с максимальными значениями в нижней части кожуха 7 и с минимальными - в верхней его части.
Низкочастотная составляющая звуковых волн оказывает пульсирующее воздействие с той же частотой непосредственно на защитное покрытие 9 кожуха 7 в направлении под острым углом к горизонтали и далее встречает вязкое сопротивление аморфного материала кожуха, каковым является стекло. В аморфной массе стекла энергия низкочастотных звуковых колебаний практически полностью превращается в тепловую энергию. В результате этого явления кожух 7, не связанный с опорной поверхностью 1 шахтного ствола 2, не производит колебаний в горизонтальном направлении и, следовательно, не распространяет вокруг себя низкочастотные звуковые волны, действуя в качестве высокоэффективного резонатора акустических колебаний.
Высокочастотная составляющая звуковых волн ослабляется вначале в результате отражения кверху от наклонной звукоотражающей поверхности 9 защитного покрытия 9 кожуха 7. В верхней части кожуха 7 эти волны еще более теряют способность к распространению при пониженном атмосферном давлении.
Благодаря вышеописанным конструктивным особенностям изобретения звуковые волны эффективно гасятся до необходимого уровня, не оказывая вредного воздействия на людей вокруг вентиляционной шахты метрополитена.
Создание внутри нижней части кожуха 7 зоны повышенного давления воздуха препятствует подсосу в подземное пространство наиболее загрязненного воздуха из поверхностного слоя атмосферы.
Из иных положительных свойств предлагаемого изобретения следует отметить яркую эстетичность архитектурного оформления вентиляционного киоска метрополитена, сооруженного на основе данного изобретения, благодаря наличию стеклянного кожуха 7 с размещенными вдоль его верхней и нижней кромок светодиодными светильниками 11.
В изложенной далее формуле изобретения перечислены существенные признаки, необходимые и достаточные для решения поставленной задачи.
Как видно из вышеизложенного, совокупность существенных признаков предлагаемого изобретения обеспечивает решение поставленной задачи, а именно создание нового вентиляционного киоска метрополитена, выполняющего функцию высокоэффективного глушителя шума подземной выработки с разделением звуковых волн по частоте и двухступенчатым подавлением акустических колебаний.