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無機(jī)纖維噴涂在公路隧道吸聲隔音降噪中的應(yīng)用
作者：史章華
交通隧道內(nèi)的降噪聲措施一般可分為主動降噪和被動降噪兩方面：
主動降噪措施主要是選擇低噪音設(shè)備、選用降噪路面材料等，主動措施一般能降低噪聲 5dB（A），效果明顯，但主動降噪措施并不能解決隧道內(nèi)的混響問題。
被動降噪措施主要有：在隧道洞口一定范圍內(nèi)安裝吸聲體，拱頂噴覆纖維吸聲材料，側(cè)墻安裝吸聲板材等，被動降噪除能吸收噪聲外，更重要的是能縮短混響時間，有效改善人們對噪聲的感受。
主動降噪與被動降噪是交通隧道降噪的有機(jī)組成部分，兩者相互補充，相得益彰。由于交通隧道的特殊結(jié)構(gòu)，有效的被動降噪措施是改善隧道聲環(huán)境的重要環(huán)節(jié)。目前，我國還沒有隧道降噪規(guī)范。由于隧道的特殊結(jié)構(gòu)和車輛運行中形成的運動長線聲源及活塞風(fēng)效應(yīng)，使隧道內(nèi)噪聲達(dá)到90 dB(A)以上。從安全有效與經(jīng)濟(jì)合理兩方面權(quán)衡，我們認(rèn)為隧道降噪的重點是：
1、縮短混響時間，提高隧道內(nèi)的語音清晰度，滿足災(zāi)后救生需要。
降噪處理后,隧道內(nèi)混響時間500～1000HZ時，T60=1.7～2.0±0.1S；語音廣播大于背景噪聲聲級15dB以上。
2、加強對風(fēng)機(jī)周圍、設(shè)備房內(nèi)的降噪措施。
風(fēng)機(jī)附近的噪音可達(dá)100 dB(A)以上，為改善隧道管理人員的工作環(huán)境，有必要對風(fēng)機(jī)周圍進(jìn)行重點降噪處理。
3、降低隧道洞口的噪聲，減少隧道噪聲對洞外環(huán)境的影響。
隧道公共廣播系統(tǒng)的對聲環(huán)境要求，目前國家還沒有規(guī)范，業(yè)界也無系統(tǒng)研究，我們試圖通過對有關(guān)文獻(xiàn)的回顧，談?wù)勊淼阑祉憰r間的改善對隧道公共廣播的意義。
公路隧道本身具備有地下化及封閉性的特征，重大災(zāi)害特別是火災(zāi)事故發(fā)生后，當(dāng)群眾身處密閉或地下結(jié)構(gòu)中，感覺到生命安全受到威脅時，偶發(fā)的意外事件將有可能發(fā)展成為災(zāi)難的潛在危機(jī)。長久以來，心理學(xué)家早已拒絕人們遇到災(zāi)難時會驚慌逃離現(xiàn)場的說法。英國學(xué)者M(jìn)archant所針對的避難時間計算是對災(zāi)難發(fā)生感知、作出反應(yīng)、反應(yīng)后采取行動、行動開始至抵達(dá)安全地點所需的所有時間總和。為此，緊急避難廣播為逃生人員羸得寶貴時間。
數(shù)個歐洲國家所共同組成的EUREKA組織，利用位于挪威Repparfjord附近廢棄隧道，進(jìn)行命名為499FIRETUN的隧道火災(zāi)試驗計劃。該隧道中的部分試驗結(jié)果：火災(zāi)發(fā)生時，人員滯留在隧道中將具有高度危險性，火災(zāi)濃煙的發(fā)展與能見度條件將成為群眾避難疏散與救援的限制。在火勢燃燒10min后所形成的低能見度，避難群眾及救援人員將無法利用引導(dǎo)標(biāo)示進(jìn)行疏散。因此，對于長度超出 1000m 以上的長大隧道，包括無線電廣播，廣播擴(kuò)音喇叭等避難輔助設(shè)施設(shè)置*。
西安交通大學(xué)對目前長的秦嶺終南山公路隧道、同濟(jì)大學(xué)對隧道及地下工程（包括上海越江隧道、地鐵）火災(zāi)安全研究，都將公共廣播作為緊急逃生的重要策略。
戴璐、孟子厚《公共場所背景噪聲的頻譜建模》一文提出，“公共廣播系統(tǒng)應(yīng)具備的聲壓級至少要大于背景噪聲聲級15dB以上，以使公眾能夠正常接收和收聽到廣播，使廣播的語言清晰可懂”。而隧道內(nèi)背景噪聲過高、混響時間過長，必然影響隧道公共廣播的語音清晰度。
無機(jī)纖維吸聲噴涂材料與吸聲板材或吸聲體相比，更適合地下空間的降噪需要。一是無機(jī)纖維吸聲直接噴涂在隧道基面，無機(jī)纖維吸聲與基面不留空腔，可提高地下空間利用率；二是吸音板、吸聲體需在基面安裝輕鋼龍骨等輔助材料，有可能對基面造成的損害，吸聲無機(jī)纖維噴涂直接粘結(jié)在基面上，不用輔材，對基面還能起保護(hù)作用；三是與其他材料相比，無機(jī)纖維吸聲噴涂綜合造價低，能降低成本；四是施工快捷簡便，不受隧道基面結(jié)構(gòu)影響。無機(jī)纖維吸聲噴涂材料的缺點是防水性能差；不耐磨擦，適合隧道內(nèi)三米以上側(cè)墻、拱頂噴涂。
無機(jī)纖維噴涂棉性能指標(biāo)
項 目 | 單 位 | 企標(biāo) | 檢測依據(jù) |
纖維直徑 | um | ≤3.2 | GB/T5480.4 |
渣球率 | % | ≤1 | GB/T5480.5 |
含水率 | % | ≤1 | GB/T3007 |
燃燒性能 | 等級 | * | GB8624 |
熱荷重收縮溫度 | ℃ | ≥500 | GB/T11835 |
無機(jī)纖維噴涂粘接劑
無機(jī)纖維噴涂粘接劑外觀要求乳白色無結(jié)塊。
無機(jī)纖維噴涂粘接劑質(zhì)量符合《礦物棉噴涂絕熱層》JC/T909-2003標(biāo)準(zhǔn)，底涂層、無機(jī)纖維噴涂層干燥后粘接牢固、不得有開裂、脫落、霉變等缺陷，對基層無腐蝕。主要性能指標(biāo)應(yīng)達(dá)的指標(biāo)要求：
無機(jī)纖維噴涂粘接劑性能指標(biāo)
項目 | 單位 | 企標(biāo) | 檢驗依據(jù) |
pH值 | — | 6-7 | GB18583 |
粘度25℃ | Pa·s | 21.19 |
|
拉伸剪切強度 | MPa | ≥0.6 |
GB/T7124 |
耐凍融性 | MPa | ≥0.6 | |
使用zui高溫度 | ℃ | ≤200 |
無機(jī)纖維噴涂粘接劑的環(huán)保指標(biāo)，應(yīng)符合國家強制性標(biāo)準(zhǔn)GB18583《室內(nèi)裝飾裝修材料膠粘劑中有害物質(zhì)*》中對水基型膠粘劑的要求，具體指標(biāo)達(dá)要求。
無機(jī)纖維噴涂粘接劑的環(huán)保指標(biāo)表
序號 | 檢驗項目 | 國家標(biāo)準(zhǔn) | 奧運標(biāo)準(zhǔn) | 企業(yè)標(biāo)準(zhǔn) |
1 | 游離甲醛（g/kg） | ≤1.0 | ≤0.5 | ≤0.5 |
2 | （g/kg） | ≤0.2 | ≤0.1 | 0 |
3 | +二（g/kg） | ≤10 | ≤5 | 0 |
4 | 總揮發(fā)性有機(jī)物（g/L） | ≤50 | ≤30 | ≤30 |
無機(jī)纖維噴涂粘接劑對噴涂基層應(yīng)無腐蝕，其耐腐蝕性應(yīng)符合GB/T3810.13標(biāo)準(zhǔn)要求。
噴涂層性能指標(biāo)
無機(jī)纖維噴涂層外觀應(yīng)達(dá)到JC/T909《礦物棉噴涂絕熱層》標(biāo)準(zhǔn)中的相應(yīng)要求，表面平整、纖維分布均勻，不得有影響使用的分層、孔洞、裂縫等缺陷。
無機(jī)纖維噴涂層性能指標(biāo)應(yīng)達(dá)到的指標(biāo)要求
無機(jī)纖維噴涂層性能與指標(biāo)
項目 | 單位 | 企標(biāo) | 檢測標(biāo)準(zhǔn) | |
密度（千） | Kg/m3 | ≥38 | 參照報告中相應(yīng)密度的標(biāo)稱值 | |
導(dǎo)熱系數(shù) | W/m·k | ≤0.035 | GB/10294 | |
降噪系數(shù) | NRC | 25mm厚 | ≥0.60 | GBJ47 |
50mm厚 | ≥0.80 | |||
燃燒性能 | 等級 | *不燃 | GB8624 | |
粘接強度 | Kpa | ≥1.7 | 參照ASTM E736 | |
