RU2368848C1

RU2368848C1 - Ventilation box of the subway

Info

Publication number: RU2368848C1
Application number: RU2008137913/06A
Authority: RU
Inventors: Дмитрий Владимирович Гаев (RU); Дмитрий Владимирович Гаев; Александр Владимирович Ершов (RU); Александр Владимирович Ершов; Андрей Аскольдович Кривенко (RU); Андрей Аскольдович Кривенко; Наталия Петровна Левина (RU); Наталия Петровна Левина; Сергей Викторович Зайцев (RU); Сергей Викторович Зайцев; Павел Михайлович Данелюк (RU); Павел Михайлович Данелюк; Валерий Иванович Грибов (RU); Валерий Иванович Грибов; Анатолий Алексеевич Гончаров (RU); Анатолий Алексеевич Гончаров
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "МЕТРО-СТИЛЬ 2000"
Priority date: 2008-09-24
Filing date: 2008-09-24
Publication date: 2009-09-27

Abstract

FIELD: ventilation.

SUBSTANCE: box is designed for ventilation shaft of the subway. The box includes a headgear construction with air-conducting windows and external barrier in the form of ring-shaped shield. The shield is made in the form of cone widening upward and of amorphous material, and the inner surface of which is coated with a protective coating with sound reflecting inner surface. There is a through clearance between the shield and headgear construction.

EFFECT: sound reduction.

3 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области горного дела и строительства и может быть использовано при сооружении киосков, устанавливаемых над вентиляционными шахтами метрополитена.The invention relates to the field of mining and construction and can be used in the construction of stalls installed above the ventilation shafts of the subway.

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.Underground ventilation kiosks are usually located in places of dense housing development and in crowded places and vehicles. In this regard, such structures are subject to stringent requirements regarding the noise level emanating from the mine from powerful ventilation units together with the air flow through the ventilation kiosk, as well as in relation to protective (anti-vandal) and aesthetic characteristics.

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).There is a well-known underground ventilation kiosk, including a shaft structure with air-passing windows equipped with louvre grilles, and an external annular fence with vertical walls lined with a noise-absorbing lining of considerable thickness from the inside, not reaching the top of the fence walls (RU 2286459 C1).

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.The main disadvantage of such a kiosk is that even the very large thickness of its fencing with lining does not provide complete sound insulation at the level of the lower floors of residential buildings. This is due to the penetration of part of the sound vibrations through the fence in the horizontal direction. Of the other disadvantages of such a kiosk, the bulkyness and complexity of its design should be noted. In addition, such a construction is expensive and time-consuming to build.

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.A metro ventilation kiosk is also known, including a mine structure with air-passing windows and an external annular fence with a casing made in the form of a funnel expanding upward with a sound-reflecting inner surface and installed with a gap relative to the mine structure, while the casing is made of a single steel sheet (RU 2319079) . This ventilation kiosk is the closest solution to the proposed invention in terms of technical nature and the achieved result.

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.The main disadvantage of the last of the underground ventilation kiosks mentioned above is the insufficient efficiency of its operation with respect to noise attenuation due to the fact that the low-frequency component of sound vibrations, which sometimes manifests itself in buzz, can hardly be suppressed to the required values by a sheet metal casing, and in case of entry in resonance with the design of the casing can even lead to the destruction of the structural elements of the ventilation kiosk.

Задачей предлагаемого решения является создание вентиляционного киоска метрополитена, конструкция которого лишена вышеперечисленных недостатков известных киосков.The objective of the proposed solution is to create a ventilation kiosk underground, the design of which is devoid of the above disadvantages of known kiosks.

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.The problem is solved in that in the ventilation kiosk of the subway, including the mine structure with air-passing windows and an external annular fence with a casing, made in the form of a funnel expanding upwards with a sound-reflecting inner surface and installed with a gap relative to the mine structure, the enclosure of the fencing and the cladding material is made of amorphous amorph on the inner surface with a protective coating. As an amorphous material of the enclosure of the enclosure, sheet glass is used, and the protective coating of the enclosure is made in the form of a polymer film.

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.As a result of solving the problem, a new technical result is obtained. This result consists in increasing the efficiency of noise attenuation by the design of the kiosk due to the maximum suppression of the low-frequency component of sound waves by the casing material.

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.The essence of the invention, as well as its advantages compared with the known technical solutions will become more clear and obvious from the following description of a specific example of its implementation with reference to the accompanying drawing.

На чертеже схематично представлен вид в вертикальном разрезе предлагаемого вентиляционного киоска метрополитена.The drawing schematically shows a view in vertical section of the proposed ventilation kiosk underground.

В рассматриваемом примере вентиляционный киоск метрополитена сооружен на верхней опорной поверхности 1 шахтного ствола 2. Вентиляционный киоск содержит:In this example, the ventilation kiosk of the underground is built on the upper supporting surface 1 of the shaft 2. The ventilation kiosk contains:

а) надшахтное строение с крышей 3, в вертикальных стенах 4 которого выполнены воздухопроникающие окна 5, снабженные жалюзийными решетками 6.a) mine structure with a roof 3, in the vertical walls 4 of which are made air-penetrating windows 5, equipped with louvres 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".b) a guard with a casing 7 mounted on the vertical walls 4 of the mine structure 3 by means of the supporting frame 8 behind the external contour of the mine structure 3. Between the supporting surface 1 of the shaft 2 and the lower edge of the casing 7, a gap "a" is formed.

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.The casing 7 is made in the form of a funnel expanding upward from an amorphous material. As such a material, in our example, sheet-like, colorless, transparent, sodium-calcium-silicate, non-tempered and without any additional surface treatment glass 10 mm thick was used.

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.The inner surface of the casing 7 is lined with a protective (anti-vandal) coating 9, the free surface of which has a sound-reflecting property. In our example, a transparent transparent / tinted polystyrene film of the GLASS-GARD type with a thickness of 700 μm was used as such a coating. The film is firmly glued to the inner surface of the glass casing 7. The outer side of such a film has an improved smooth surface.

Аналогичное покрытие может быть нанесено на наружную поверхность кожуха 7.A similar coating can be applied to the outer surface of the casing 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.Due to the described mutual arrangement of the structural elements of the proposed device between the casing 7 and the vertical walls 4, an upward-extending through gap is formed, communicating with the underground space and with the surrounding atmosphere.

Форма воронки в данном примере представляет собой усеченный конус. В другом варианте она может быть выполнена, например, в виде усеченной пирамиды,The shape of the funnel in this example is a truncated cone. In another embodiment, it can be made, for example, in the form of a truncated pyramid,

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.c) a doorway 10 located under the casing 7 and used to enter the ventilation kiosk for the purpose of inspection and maintenance or repair work.

г) линейные светильники 11, размещенные вдоль верхней и нижней кромок стеклянного кожуха 7. Светильники изготовлены на основе светодиодов серии XR-Е.d) linear luminaires 11 located along the upper and lower edges of the glass casing 7. The luminaires are made on the basis of LEDs of the XR-E series.

Функционирование вентиляционного киоска, выполненного с использованием предлагаемого изобретения, осуществляется следующим образом.The operation of the ventilation kiosk made using the present invention is as follows.

Работа мощных вентиляционных агрегатов в подземном пространстве метрополитена сопровождается возникновением звуковых волн различной частоты, проявляющихся в шумовом эффекте на выходе из шахтного ствола 2.The operation of powerful ventilation units in the underground space of the subway is accompanied by the appearance of sound waves of different frequencies, manifested in the noise effect at the exit of the mine shaft 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.In the case of exhaust underground ventilation, sound waves along with the air flow from the shaft 2 penetrate through the louvres 6 of the air-penetrating windows 5 into the upward-extending through gap between the guard casing 7 and the walls 4 of the mine structure 3. In this gap, the air pressure drops with the maximum values in the lower part of the casing 7 and with minimal - in its upper part.

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.The low-frequency component of sound waves has a pulsating effect with the same frequency directly on the protective coating 9 of the casing 7 in the direction at an acute angle to the horizontal and then meets the viscous resistance of the amorphous material of the casing, which is glass. In the amorphous mass of glass, the energy of low-frequency sound vibrations is almost completely converted into thermal energy. As a result of this phenomenon, the casing 7, which is not connected to the supporting surface 1 of the shaft 2, does not oscillate in the horizontal direction and, therefore, does not propagate low-frequency sound waves around itself, acting as a high-performance resonator of acoustic vibrations.

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.The high-frequency component of the sound waves is attenuated initially as a result of the upward reflection from the inclined sound-reflecting surface 9 of the protective coating 9 of the casing 7. In the upper part of the casing 7, these waves further lose their ability to propagate under reduced atmospheric pressure.

Благодаря вышеописанным конструктивным особенностям изобретения звуковые волны эффективно гасятся до необходимого уровня, не оказывая вредного воздействия на людей вокруг вентиляционной шахты метрополитена.Due to the above-described structural features of the invention, sound waves are effectively attenuated to the required level without causing harmful effects to people around the underground ventilation shaft.

Создание внутри нижней части кожуха 7 зоны повышенного давления воздуха препятствует подсосу в подземное пространство наиболее загрязненного воздуха из поверхностного слоя атмосферы.The creation of a zone of increased air pressure inside the lower part of the casing 7 prevents the suction of the most polluted air from the surface layer of the atmosphere into the underground space.

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.Of the other positive properties of the present invention, it should be noted the bright aesthetics of the architectural design of the metro ventilation kiosk, built on the basis of this invention, due to the presence of a glass casing 7 with LED lights 11 placed along its upper and lower edges.

В изложенной далее формуле изобретения перечислены существенные признаки, необходимые и достаточные для решения поставленной задачи.The following claims list the essential features necessary and sufficient to solve the problem.

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.As can be seen from the foregoing, the set of essential features of the present invention provides a solution to the problem, namely, the creation of a new ventilation kiosk underground, performing the function of a highly efficient silencer of underground noise with the separation of sound waves in frequency and two-stage suppression of acoustic vibrations.

Claims

1. The ventilation kiosk of the subway, including the mine structure with airtight windows and an external annular fence with a casing made in the form of a funnel expanding upward with a sound-reflecting inner surface and installed with a gap relative to the mine structure, characterized in that the guard casing is made of amorphous material inner surface with a protective coating.

2. The ventilation kiosk according to claim 1, characterized in that sheet glass is used as the amorphous material of the enclosure casing.

3. The ventilation kiosk according to claim 1, characterized in that the protective coating of the casing is made in the form of a polymer film.