高铁车站候车厅空间声场研究 ——以雄安站为例

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目前,我国处于高铁建设的高峰期,大量的高铁站房随着高铁建设而兴建。为了提高换乘效率,高铁站建设正在朝着立体化方向发展,通过将站台和候车厅布置在同一建筑内,形成“桥建一体”的立体车场以缩短旅客的换乘距离。高铁站候车厅作为站房的主要组成空间,空间体量巨大、净空高、室内天棚、地面、墙面往往采用硬质声学材料,出现了混响时间过长的问题;再加上没有充分考虑电声系统的设置方式,出现了旅客听不清广播信息的情况;随着列车的提速,厅内的二次结构噪声问题也变得更加突出。若对候车厅内的声环境控制不当,将影响旅客候车的舒适性。在此背景下,对高铁站候车厅的声环境展开分析并提出控制措施就成为值得探究的重要课题。首先,本文通过梳理高铁站候车厅的空间特点和与声学特性,介绍了候车厅的规模、类型、体型、顶面、装修等因素对声环境造成的影响,明确了高铁站候车厅声学研究应该重点关注的声场参数及声源种类。然后,鉴于目前还没有专门针对高铁站候车厅的声学设计规范,在设计实践和检验中缺乏一个客观且科学的指标来评价声学效果,本文结合文献资料和实测数据,提出了候车厅声学控制指标建议值:当容积≤100万m~3,混响时间≤4s;容积>100万m~3,混响时间≤5.5s;语言清晰度≥0.45;信噪比≥15d B(A);以及包含人群噪声在内的环境噪声≤70d B(A)。以上声学控制建议值为候车厅进行声环境模拟分析和控制优化提供了参考依据。接着,选取雄安站候车厅为研究对象,进行了室内声场和二次结构噪声等方面的研究工作。第一,利用ODEON软件对室内声场进行数值模拟,探讨了吸声方案和声源指向性对混响时间和语言清晰度的影响,并结合声学控制指标建议值对模拟结果进行了评价,提出了“采用合适的吸声材料、增加吸声界面、采用强指向性扬声器”的控制措施。第二,提出了一种简化预测二次结构噪声的方法,利用ACTRAN软件对候车厅内的二次结构噪声进行了仿真模拟,探讨了不同通车工况下的二次结构噪声值,并利用噪声评价数评估了二次结构噪声的影响,提出了“隔振降噪、阻尼降噪以及吸声降噪”的控制措施。最后,对建成不久的雄安站候车厅进行实地调研,对实际的声环境效果进行了主客观评价。综上所述,本文提出了高铁站候车厅声学控制指标建议值,初步分析了室内声场特点和二次结构噪声声学特性,提出了声场预测方法和预测流程以及降噪措施。研究成果可为我国高铁站候车厅声环境改善研究与工程实践提供有益的参考。
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