ШУМОГЛУШИТЕЛЬ ПОДЗЕМНОГО СООРУЖЕНИЯ
SILENCER OF UNDERGROUND FACILITY

Изобретение относится к области энергетики и может быть использовано при монтаже систем шумоглушения подземных сооружений в местах выхода последних на поверхность.
В тех случаях, когда подземное сооружение, например станцию метрополитена с вентиляционной шахтой, размещают в условиях плотной и густонаселенной городской застройки, к нему предъявляют жесткие требования в отношении допустимого уровня шума от мощных подземных вентиляционных агрегатов.
Известен шумоглушитель подземного сооружения в виде вентиляционного киоска метрополитена, включающий надшахтное строение с воздухопропускающими окнами, оборудованными жалюзийными решетками, и внешнее кольцеобразное ограждение с вертикальными стенками, облицованными изнутри шумопоглощающей обделкой значительной толщины, не доходящей до верха стенок ограждения и предназначенной для глушения в основном низкочастотных звуковых колебаний от работающих в подземном сооружении мощных вентиляционных агрегатов (RU 2286459 С1).
Основным недостатком подобного устройства является то, что даже весьма большая толщина его ограждения с шумопоглощающей обделкой не гарантирует безопасную для здоровья людей звукоизоляцию. Это связано с распространением части низкочастотных звуковых колебаний через ограждение в горизонтальном направлении к нижним этажам окружающих зданий и практически беспрепятственным распространением кверху высокочастотных звуковых колебаний.
Наиболее близким к предлагаемому шумоглушителю по технической сущности и достигаемому результату является устройство, выполняющее в основном функцию шумоглушения подземного сооружения и включающее надшахтный вентиляционный киоск с замкнутой в поперечной плоскости стеной, имеющей воздухопропускающие окна, потолком и крышей и внешнее ограждение, выполненное в виде расширяющейся кверху воронки со звукоотражающей внутренней поверхностью и размещенное с зазором относительно вентиляционного киоска. В данном устройстве единичный ряд воздухопропускающих окон выполнен в стене из сплошного материала, расположен на одном уровне по всей высоте стены и каждое из окон забрано жалюзийной решеткой (RU 2368848 C1).
В качестве недостатка такого шумоглушителя можно отметить то, что высокочастотные звуковые колебания все же достигают близлежащих зданий на уровне, выше воронкообразного ограждения. Это связано с отсутствием в устройстве средств для фильтрации с сепарацией шумового спектра и практически беспрепятственным пропусканием кверху высокочастотных акустических колебаний, исходящих от подземного сооружения.
Задачей предлагаемого изобретения является создание высокоэффективного шумоглушителя подземного сооружения, лишенного недостатков известных устройств подобного назначения и обеспечивающего получение нового технического результата.
Поставленная задача решается тем, что в шумоглушителе подземного сооружения, включающем надшахтный вентиляционный киоск с замкнутой в поперечной плоскости стеной, имеющей воздухопропускающие окна, потолком и крышей и внешнее ограждение, выполненное в виде расширяющейся кверху воронки со звукоотражающей внутренней поверхностью и размещенное с зазором относительно вентиляционного киоска, стена и потолок вентиляционного киоска выполнены из высокопористых шумопоглощающих блоков, а внешнее ограждение снабжено кровлей, при этом воздухопропускающие окна в стене вентиляционного киоска расположены в пересекающихся рядах между смежными шумопоглощающими блоками, а кровля внешнего ограждения шумоглушителя выполнена с кольцевой в поперечной плоскости сквозной прорезью. В возможном варианте исполнения устройства кровля выполнена куполообразной.
Технический результат решения поставленной задачи заключается в снижении уровня шума до безопасных для здоровья людей значений в окрестностях надшахтных строений. Данный результат достигается путем снабжения шумоглушителя средствами фильтрации шумового спектра акустических колебаний и многократного изменения направления распространения высокочастотных акустических колебаний.
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 прилагаемые чертежи.
На фиг.1 схематично изображен вид в вертикальном разрезе шумоглушителя подземного сооружения, изготовленного по настоящему изобретению.
На фиг.2 - вид сверху шумоглушителя по фиг.1.
В рассматриваемом примере осуществления изобретения шумоглушитель подземного сооружения установлен над вентиляционной шахтой 1 метрополитена посредством основания 2 из монолитного железобетона.
Шумоглушитель содержит неподвижно закрепленный на основании 2 вентиляционный киоск 3 с замкнутой в поперечной плоскости стеной 4, потолком 5 и крышей 6. Стена 4 и потолок 5 сложены из шумопоглощающих высокопористых блоков. Стена 4 имеет в данном примере шестигранную форму. Материалом шумопоглощающих блоков служит высокопористый керамзитобетон. Шумопоглощающие блоки стены 4 сложены таким образом, что между смежными блоками оставлены воздухопропускающие окна 7, расположенные в пересекающихся рядах по всей поверхности стены 4. Шумопоглощающие блоки потолка 5 уложены без оставления воздушных прослоек между соседними блоками. Крыша 6 вентиляционного киоска 3 выполнена в данном примере из листового оцинкованного железа.
На основании также установлено внешнее ограждение 8 из стекла «триплекс», размещенное с зазором 9 относительно вентиляционного киоска 3 и снабженное куполообразным перекрытием 10 из листового железа. В перекрытии 10 выполнена кольцевая в поперечной плоскости сквозная прорезь 11.
Функционирование изготовленного в соответствии с настоящим изобретением шумоглушителя подземного сооружения осуществляется следующим образом:
Работа мощных вентиляционных агрегатов подземного сооружения сопровождается возникновением звуковых волн различной частоты, проявляющихся в шумовом эффекте на выходе из вентиляционной шахты 1. В случае с вытяжной вентиляцией воздушный поток из вентиляционной шахты 1 проходит через решетку воздухопропускающих окон 7 в зазор 9 между стеной 4 вентиляционного киоска 3 и внешним ограждением 8 и выпускается через кольцевую прорезь 11 перекрытия 10 в атмосферу.
Вместе с воздушным потоком распространяются звуковые волны.
При прохождении через решетчатую стену 4 происходит фильтрация шумового спектра звуковых волн с разделением высокочастотной и низкочастотной составляющих. При этом звуковые волны высокой частоты частично гасятся при прохождении их через лабиринтную сеть пор в блоках стены 4 и потолка 5 вентиляционного киоска 3. Основная же часть высокочастотных волн свободно проходит (сепарируется) через решетку с многочисленными воздухопропускающими окнами 7. Низкочастотные звуковые волны в значительной мере гасятся материалом шумопоглощающих блоков стены 4 и потолка 5. Остаточная энергия низкочастотных волн гасится материалом внешнего ограждения 8 и крыши 6 вентиляционного киоска 3. Высокочастотные звуковые волны при движении в зазоре 9 между внешним ограждением 8 и вентиляционным киоском 3 вначале отражаются вдоль внутренней поверхности ограждения 8 к кровле 10, где они вновь меняют направление движения и далее распространяются вдоль внутренней поверхности кровли 10. При встрече с внешним ограждением 8 и кровлей 10 и при прохождении через кольцевую прорезь 11 с изменением направления движения высокочастотные звуковые волны в значительной мере теряют свою энергию и выходят из глушителя на безопасном для здоровья людей шумовом уровне.
Как видно из вышеизложенного, выполненная в виде решетки из высокопористых шумопоглощающих блоков стена замкнутого контура служит в качестве комбинированного средства для разделения, фильтрации и глушения акустических волн различной частоты. Применение такого средства, охарактеризованного в формуле изобретения признаками совместно с другими конструктивными признаками глушителя, обеспечивает ощутимое снижение исходящего от подземного сооружения шума до безопасного для здоровья людей уровня.