城市轨道交通声环境的影响预测与降嗓措施研究(1)

1、分类号TB533学号 1303330070筋埃建艇科技丈修学位论文城市轨道交通声环境的影响预测与降噪措施研究作者指导教师姓名申请学位级别王帅曹国良教授/环境工程硕士 专业名称论文提交日期2015.11论文答辩日期2015. 12学位授予单位答辩委员会主席评阅人西安建筑科技大学硕士学位论文声明本人郑重声明我所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及 取得的研究成果。尽我所知，除了文中已经标明引用的内容外，本论文不包含其 他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果，也不包含本人或其他人在其它单位 已申请学位或为其它用途使用过的成果。与我一同工作的同志对本研究所做的所 有贡献均已在论文中作了明

2、确的说明并表示了致谢。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。论文作者签名：二j/f日期：丄II.关于学位论文使用授权的说明本人完全了解西安建筑科技大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校 有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子版，允许论文被 杏阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或 者其它复制手段保存学位论文。（保密的论文在论文解密后应遵守此规定）论文作者签名：形牛导师签名：陽诡日期：2力、仏本人授权中国科学技术信息研究所、中国学术期刊（光盘版）杂志社等单位 将本学位论文收录到有关“学位论文数据库”之中，并通过网络向社会公众提供

3、 信息服务。司意论文提交后滞后：半年；一年；二年发布。论文作者签名丿f导师签名：騎遍日期：_/仏注：请将此页附在论文酋页.城市轨道交通声环境影响预测与降噪措施研究专 业：环境工程 硕士生：王帅 指导教师：曹国良教高摘要近年來，随着我国城市轨道交通的迅猛发展，交通噪声不可避免的成为了城市 环境的公害，对沿线居民的身心健康产生不良影响。木文以拟建成都地铁5号线工 程为例，从预测其高架线路的环境噪声入手，对其噪声影响进行了分析和评价，提 岀了解决噪声污染的防治措施。本文首先介绍分析了国内外对于轨道交通高架线路噪声的预测模式与研究方 法。以我国目前正在设计中的成都地铁5号线高架段为研究对象，选取适合的

4、噪声 预测模式，确定出各个技术参数并模拟计算出噪声预测值，通过相类似工程既有上 海轨道5号线的大量实测数据有效验证了预测结果的正确性和可靠性。在此基础上 进步研究了列车运行声场随不同水T：距离、不同垂直高度变化的传播分布规律， 为轨道交通两侧声坏境敏感点的噪声防治提供了具有针对性的理论依据。其次本文应用选取的噪声预测模型，结合现场调查监测的环境背景值，分别计 算出拟建成都地铁5号线高架段部分典型敏感点不同时期的昼、夜间坏境噪声等效 声级，并分析和评价了列车噪声对线路两侧敏感目标的影响范围和影响程度。对照 区域不同的声坏境功能区要求，对研究对象高架区段两侧噪声影响进行了空间等值 线计算，预测出其

5、相应的达标距离，为沿线十地利用和规划部门提供参考。最后根据噪音的产生机理及传播特性，结合程度地铁5号线丁程，从规划布局、 噪声源、传播路径、受声点四个方面分别阐述了控制轨道交通噪声污染的主要成果。 重点描述了为降低高架桥梁噪声影响，通过定量改变桥梁结构参数，得出桥梁噪声 强度随着粗糙度的增大而增大，随着阻尼的增大而降低等结论。在此基础上提出了 相应的噪声污染控制措施与建议，确保轨道交通两侧敏感建筑的声环境满足国家标 准限值要求。关键词：轨道交通；高架线；噪声预测；规律；影响评价；降噪措施Prediction of Acoustic environmental impact by Urban R

6、ailTransit and Study on Noise Reduction MeasuresSpecialty: Environmental EngineeringName: Wang Shuai Instructor: Prof. Cao GuoliangABSTRACTIn recent years, with the rapid development of urban rail transit in China, the traffic noise has inevitably become urban environment pollution, making adverse e

7、ffects on the residents along Taking Chengdu Metro Line 5 for example, this paper predicts the environmental noise of elevated line, carries on the analysis and evaluation of the effects of noise, and proposes prevention and control measures to solve noise pollution.Firstly, this paper analyzes the

8、elevated railway noise prediction model and research method at home and abroad 1( identifies each forecasting parameter by the design of Chengdu Metro Line 5, and proves that the prediction results are correct and reliable by a large number of measured data in a similar project. Based on the obtaine

9、d prediction results, further research is done on the distribution rule of which the train operation acoustic propagation is different in horizontal distanee and vertical height. This provides a theoretical basis for the prevention and management of traffic noise on sound environment sensitive point

10、s on both sides of the trackThen, by the noise prediction model, combined with field investigation and monitoring of environmental background values, the Equivalent grades of environmental noise in some typical sensitive points which are in the viaduct section of Chengdu Metro Line 5, are calculated

11、 in different periods of day and night respectively. The influence degree of train noise sense on both sides of the line sensitive target is analyzed and evaluated According to different requirements of different functional area in acoustic environment, space contour line is calculated, which reflec

12、ts the noise effect on both sides of the target elevated section. And the corresponding standard distance is predicted, providing a reference for the land using and planning departments along the line.Finally, according to the forming principle and transmission characteristics of noise, the paper de

13、scribes the main results to reduce the noise impact of urban rail transit in planning layout, the noise source, route of transmission and reception sound matter. In order to reduce the noise influence of elevated bridge, bridge structure parameters are changed quantitatively. The result is that brid

14、ge noise intensity in creases with the increasing of roughness and reduces with increase of damping. On this basis, the coiresponding measures and suggestions for prevention and control of noise pollution are proposed, to ensure the sound environment of rail traffic on both sides of environmental se

15、nsitive targets to meet the requirements of the national standard limit value.Keywords: Urban Rail Transit; Elevated Brideg; Noise Prediction; Regular Pattern ; Influence Evaluation; Noise Reduction Measures42? 1994-2017 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved, http:/

16、目录摘要3目录I第1章绪论11课题背景与研究意义11.1.1发展城市轨道交通的必要性与存在问题11.1.2城市轨道线路高架化趋势11.2国内外研究现状31.2.1国外研究现状31.2.2国内研究现状41.3木文主要的研究内容、方法和技术路线51.3.1研究工作及内容51.3.2研究方法和技术路线6第2章 城市轨道交通噪声综述82城市轨道交通噪声的评价指标82.2城市轨道交通噪声特点、分类及危害92.2.1城市轨道交通噪声的特点92.2.2城市轨道交通噪声的分类102.2.3城市轨道交通噪声的危害112.3城市轨道交通的评价范围及标准122.3.1评价范围122.3.2评

17、价标准122.4本章小结15第3章 城市轨道交通噪声预测与结果分析163轨道交通噪声预测方法163.2城市轨道交通噪声预测模型163.2.1预测模式的确定163.2.2噪声预测模型173.2.3预测技术参数223.3预测模型的验证243.3.1既有上海轨道5号线高架段噪声测量方法243.3.2结果比较与分析263.4预测模型结果分析283.4.1水平方向不同距离受轨道噪声影响的规律283.4.2垂直方向不同高度受轨道噪声影响的规律303.5本章小结31第4章城市轨道交通噪声影响与评价324.1项目简介324.1.1工程地理位置324.1.2工程线路走向334.1.3工程建设的必要性和迫切性34

18、4.2车桥结构尺寸参数354.2.1车辆选型354.2.2车辆主要结构尺寸354.2.3 轨道364.2.4高架桥梁364.3声环境保护目标374.4高架线路噪声影响预测分析384.4.1各敏感点预测结果384.4.2执行的评价标准424.4.3噪声影响评价424.5高架线噪声达标距离预测分析434.6本章小结45第5章 城市轨道交通噪声污染防治措施465.1 合理规划、布局465.1.1做好区域规划465.1.2沿街住宅平面布局475.1.3沿街住宅竖向退台式设计475.1.4合理布置住宅各房间位置475.2噪声源降噪485.2.1轮轨噪声的控制485.2.2列车运行车体噪声的控制495.2

19、.3牵引动力系统噪声的控制495.2.4高架轨道噪声的控制495.3控制传播途径降噪525.3.1声屏障降噪525.3.2绿化降噪555.3.3吸声材料565.4对受声物进行控制565.4.1声降噪量的计算565.4.2住宅外墙处理575.4.3住宅门框处理575.4.4住宅窗户选择575.4.5利用阳台降噪585.4.6客运站噪声控制措施595.5本章小结59结论60致谢62参考文献63攻读学位期间发表的学术论文66III第1章绪论1.1课题背景与研究意义1.1.1发展城市轨道交通的必要性与存在问题在世界各大城市中，轨道交通逐渐在公共交通体系中处于主导地位。发达国 家轨道交通所担负的客流运输

20、量相比于其它地面交通均占有较高的比重，表1.1 为世界各大城市公共交通方式分担率対照表。我国城市轨道交通13前正处在飞速 发展期。以北京为例，2008年奥运会前，建设完成3条地铁线路；到2012年底， 建设完成8条地铁线；到2015年底，将建成5条地铁线，轨道线路总计达到19 条；到2020年北京轨道交通运营总里程将达到700公里。未来我国大约有229个 城市有发展轨道交通的潜力，2050年规划的线路将增加至289条，总里程数将达 到11700公里。农1.1 世界各人城市公共交通方式分担率（）城市（年份）轨道交通公共汽车、电车城市（年份）轨道交通公共汽车、电车伦敦(1982)89.011.0维

21、也纳（1982）8&012.0莫斯科（1986）49.051.0香港(1984)33.067.0东京(1990)94.06.0汉城(1995)43.057.0纽约（1982）68.032.0上海(1997)4.595.5巴黎(1984)65.035.0北京（1994）15.085.0柏林(1986)54.046.0随着我国城市轨道交通事业的飞速发展，噪声和振动污染即成为影响城市环 境的重要因素。过量的噪声和振动会影响周边居民的工作效率、危害其身心健康, 严重影响他们的正常牛活和工作。因此，城市轨道交通噪声和振动的污染防治，对于各项目的建设和经济与环 境协调可持续发展等方面具有重要的意义。琏着城

22、市轨道交通的大量建设，以及 噪声防治相关法律的强制实施，减振降噪在轨道交通建设中将变的越来越重要。1.1.2城市轨道线路高架化趋势随着当前经济高速发展、人口密丿支剧增及桥梁技术的日趋成熟，近年来些 城市轨道交道部分线路选择以高架桥方式通过。因为相对丁其它敷设方式，高架 线路具有如下优势：（1）高架轨道交通建设占用土地少，征地拆迁量少；能充分利用空间结构， 施工简单，并口建设周期短。（2）开工面宽，对道路交通干扰小，对地下管线的影响较少，进而投资相对 低，成本收冋较快。相关分析表明：高架铁路造价仅为地下铁路的1/3,高架车站 的造价仅为地下车站的1/9,高架铁路的运行管理费用仅为地下线的l/3o

23、（3）与普通地下线路形式相比，高架铁路施工风险小，安全性较好，能耗水 平低，对整个城市的节能减排有着积极的促进作用。穿行于城市中的轨道交通（4）高架线交通更加高效便捷，可有效组织客流，缓解城市交通压力，形成 地上、地面、地下立体式交通网络。城轨高架化趋势也带来了诸多问题。高架线大多穿行于居住区与闹市区，因此 噪声对周边环境的污染变得尤为突出，噪 音影响问题也无疑成为建设高架轨道线 路的障碍之一。能否将噪声影响控制在最 低限度内，是高架交通建设可行与否的关 键。表1. 2国外城市高架轨道交通状况城市名轨道交通方式建成时间线路总长（km）髙架线所占比重（）阿姆斯特丹（荷兰）地铁197723.481

24、.2都柏林（爱尔兰）地铁198436.0100.0马尼拉（菲律宾）地铁198415.0100.0迈阿密（美国）地铁198427.582.1温哥华（加拿大）地铁198513.060.0新加坡地铁199048.071.6吉隆坡（马来西亚）轻轨199829.073.4表1. 3国内城市高架轨道交通状况城市名轨道交通工程名线路总长（km）高架线所占比重（）上海明珠线25.085.9上海轻轨5号线（莘闵线）17.297.4重庆轻轨2号线17.480.0杭州轨道交通1期工程13.960.0沈阳轻轨1号线22.5100.0大连快速轨道1期丁程13.731.4天津地铁连续工程11.554.3南足地铁南北1号线

25、工程16.840.0武汉轻轨1号线15.9100.0北京西直门至东直门城市铁路40.516.0成都地铁5号线49.013.81.2国内外研究现状噪声污染是一种能量污染，属于物理污染范畴，具有可感受性、局部性和暂 时性等特点。由于噪声污染的这些特点，决定了噪声与其它环境污染物的评价方 法有所不同。噪声评价，即如何将噪声的客观物理量与人的主观感受相结合来评 价其影响程度，是一个十分复杂的问题。多年来各国学者对此进行了大量的研究, 提出了各种测量方法和评价指标。1.2.1国外研究现状由于高架线桥梁结构和辐射条件的复杂性，以及诸多不确定因素的影响，目 前国外对列车在高架线路运行时产生噪声问题的研究还比

26、较少，只有日木在该方 面有一些较多的研究。世界各国各自制定了符合本国特点的轨道交通噪声预测模 型，其中比较典型的是日木的北陆法和德国的Schall()3模式。日本在高速铁路噪声预测领域做了许多工作，研究出了很多噪声预测分析技 术，其中最具有代表性的是在建设北陆新干线时，采用的北陆法。北陆法是将列 车运行产生的噪声按照声源产生的部位分成4个部分，分别为集电系噪声、车辆 下部噪声、空气动力噪声和构筑物噪声。通过分别计算受声点接受的每一部分噪 声级后，再用能量叠加的方法计算总的噪声级。在高架区间列车运行产生的噪声 中，高架结构振动产生的二次辐射噪声十分重要。北陆法理论计算公式如下：L. =101g(

27、101LR +101L)+101Lp +1Oo1La式中，Lp集电系统噪声(dB)；车辆下部噪声(dB)；La空气动力噪声(dB)；L构筑物噪声(dB)；北陆法按集电系噪声、车辆下部噪声、空气动力噪声和构筑物噪声进行预测 计算，符合铁路噪声构成的特点，比按照单一声源计算的方法更加合理和可靠。北 陆法可以为我国高速铁路和轨道交通噪声的预测提供计算参考，但是由于我国车 辆的选型和饮路线路形式与北陆新干线有所不同，应进一步结合我国铁路的特点对 源强等参数进行适当的调整。德国SchallO3模式的思路不同于日本新T线的北陆法，此模式并未对噪声源 进行严格的分类并分别计算，而是将线路某一预测范围内按照一

28、定原则分成若干 段，噪声源声级的计算是在基准值51dB的基础上对通过列车的类型、长度、速度、 桥梁结构和线路条件等影响I大1素进行修正后得出，预测点处的声级是在若干点源 声级的基础上通过对声传播的几何发散衰减、地面吸收衰减和空气吸收衰减等修 正后的声级进行叠加得出。SchallO3模式将分成的n段线路的声源，都视为点声 源。为计算整条铁路的辐射噪声，对相同车型、轨道条件、行驶速度、列车对数 等相同的列车按照等级号i分类。对每一条铁路j或每一段线路k,其噪声级L.r可 按照下式计算：Q严 101g工 10W + i)+Dbu+Drui_存在和II本新干线北陆法相同的问题，将噪声源离散为点声源，在

29、我国轨道 交通车型选择和运行条件下是不适合的。另外，将线路分为长短不一的若干段， 也不利于利用计算机系统的处理，故可操作性不强。在车桥声振方面，NGAI.K.W.和NG.C.F.对高架铁路混凝土箱型梁进行了声振 测试，并验证了其理论分析的正确性。Stimpson等人采用统计能量分析法(SEA) 预测了既有结构的声功率辐射。詹森和汤普森和Harrison等人利用轨道模型计算 输入功率输入到桥梁并结合一个简单的SEA模型计算桥梁的各个构件屮的功率分 配，计算的高架铁路结构噪声辐射在一个合理的水平精度。基于此前的工作，汤 普森和琼斯开发了 个称为NORBERT (铁路桥梁和高架铁路结构噪音)的预测模

30、 型。Bewes等人利用快速计算模型SEA分析了饮路振动功率传输到桥耦合振动的 能量传播和噪声特性。1.2.2国内研究现状我国城市轨道交通事业起步较晚，但发展迅速。对轨道交通噪声影响评价工 作基本采用国家环境保护部环境影响评价技术导则城市轨道交通XHJ453-2008) 规定的模式预测方法。我国学者辜小安等根据噪声传播原理并结合我国城市轨道交通发展现状和特 点，通过实地监测、分析推导出适合我国的轨道交通噪声预测模型，利用该模型 对北京和广州的轨道交通进行预测，与实测结果的误差在1.6 dB(A)范围内。房 建等采用刘数凹归关系确定了各影响因子与等效声级的关系，运用此预测模型刘 长春轻轨噪声进行

31、了预测通过与实测结果进行比较，预测值与实际结果的误 差为ldB (A)o卢祝清等把城市轨道交通噪声作为一个线声源看待，对列车的噪声 源(轮轨噪声和牵引噪声等)分别进行预测1山，以此方法对昌九城际的噪声水平 进行了预测。张迅提出建立线性回归模型和GM(0, N)模型，将这种模型得到的预4测值和实测值进行比较，发现灰色GM(O, N)模型的预测方法比较准确I叨。近年来，我国对轨道交通降噪措施的研究做了大量的工作。刘岩等通过对防 噪声屏障结构形式、应用材料的分析和研究，提出适合我国国情的防噪声屏障“引。 林常明等通过对轨道交通噪声源的定位、对声屏障的计算、对轨道和基座的改进、 对轮轨的优化设计等手段

32、來达到降噪冃的W 广州地铁2号线采用了拥有很好耐 久性且便于维修的弹性短轨枕轨道，由于它比有渣轨道降噪68dB(A),又被称为 低振动轨道。国内外研究表明，列车在高架线路上运行所产生的噪声主要成分是轮轨噪声, 其次是轮轨作用引发高桥结构振动所产生的二次辐射噪声。虽然二次辐射噪声在 总的噪声影响中所占比例不人，但由于其噪声辐射复杂特性及降噪的特殊要求， 对其进行研究是十分必要的。对城市轨道交通减振降噪方面，国外正处于积极的 研发阶段。我国从起步阶段就应把减振降噪技术对策作为重中之重对待，吸取国 外先行的经验，以避免后期治理的危害。1.3本文主要的研究内容、方法和技术路线1.3.1研究工作及内容本

33、文在总结前人研究成果的基础上，通过比较国内外先进噪声评价与预测技 术，综合考虑了铁路噪声的主要噪声源，选取了轨道高架列车运营噪声预测模式。 针对预测结果采用既有相似项目的实测数据进行类比验证，论证了选取预测模型 的町行性与可靠性，并初步研究了列车噪声在高架结构中的分布规律与传播特点, 进而应用到实际工程中。本文以近期正在研究建设的典型轨道交通工程一成都地 铁5号线为例，根据该项目的可行性研究报告，对项目建成后周边各敏感点噪声 进行预测分析与环境影响评价，为今后轨道交通的建设规划及减振降噪措施的设 计提供科学依据，从而更好地指导轨道交通高架线路的建设与运营。本论文完成的具体工作内容如下：1、研究

34、和学习国内外领先的噪声预测和评价模式，以我国目前拟建城轨项目 一成都地铁5号线工程为研究对彖，确立其高架段列车运行噪声的参考预测模式 和方法。并通过查阅大量资料，确定了预测模型的各项参数取值，得出噪声预测 值。2、对比拟建成都地铁5号线噪声预测值，通过与其各个参数相类似的既有上 海轨道5号线一莘闵线工程的噪声实测结果，初步验证了预测模型的正确性及可 行性。3、通过模型水平声场预测结果，研究并进一步比较了高架列车在声影区与声 照区内噪声随距离的传播规律，得出临界距离；通过模型垂直声场预测结果，研 究并进一步比较高架列车噪声在不同楼层处的传播规律，得出噪声影响的最大楼 层，为今后高架桥两侧居民楼的

35、降噪措施提供数据支持。4、根据成都地铁5号线高架段的实际情况，结合城轨铁路两侧敏感冃标的调 查及背景噪声的监测，对线路运营后的噪声影响进行预测评价，对照区域声环境 功能区划确定其超标量与超标率，为城市轨道高架线行驶列车的噪声影响程度提 供借鉴与参考。5、根据成都地铁5号线高架区段噪声预测结果，研究并提出相应的噪声控制 与防治措施，尤其是如何通过改变桥梁结构参数达到减振降噪的目的，使得高架 区间沿线敏感点处的噪声值满足国家标准限值。1.3.2研究方法和技术路线本论文以理论研究和相关实测数据为基础，遵循“资料收集一理论分析一类 比实测验证一预测结果分析一提出治理措施”的研究思路。本论文的技术路线如

36、 图1.1所示。国内外课题相关资料收集城市轨道交通噪声的评价指标、泮价标准城市轨道交通高架线噪声预测方法的确定参考相似工程监测结果，类比验证选取预测方法的正确性通过模型预测结果，研究列车高架线路噪声随 不同水平距离、不同垂直高度的传播变化规律通过模型预测结果，対高架线路两侧的噪声敏 感点进行环境影响评价改变桥梁结构参数的降噪效果研究根据评价预测结果，结合噪声的控制原理, 提出城市轨道交通噪声的貝体防治措施图1.1研究技术路线图第2章 城市轨道交通噪声综述城市轨道交通是城市建设史上最人的公益性基础设施，构建了城镇交通主骨 架，对城市的全局和发展模式产生了深远的影响。轨道交通的建设可以带动城市 沿

37、交通廊道的发展，促进城市繁荣，形成郊区卫星城和多个副部中心，从而缓解 城市中心人口密集、住房紧张、绿化面积小等城市通病，具有运量大、速度快、 安全、准点、保护环境、节约能源等优势。2.1城市轨道交通噪声的评价指标轨道交通噪声评价指标种类很多，最主要的有：A声级、等效连续A声级、 最大A声级、累计百分噪声级、噪声评价等级数（NR曲线）等。（1）A声级La根据等响曲线的特点，把高、中、低不同响度的声音，分别给以不同的频率计在噪声评价和实践中，凡与人有联系的各种噪声评价量，绝大部分以A声级 为基础，B声级实际上已不再采用，C声级值仅作为参考。（2）等效连续A计权声压级LAeq.T实际存在的噪声，除连

38、续稳定运转的机器设备辐射噪声外，绝大部分噪声强 度在时间分布上是起伏变化的。表征这种不稳定噪声的大小，通常是求某-段时 间间隔内A计权声压级在能量平均意义上的等效声级，称为等效连续A计权声压 级，简称等效声级，记为UTI，0,其中T=t2-tloLAcqT=10 lg一1()%力 dB(A)(2-1)(2 A) 1_式中UC.T为等效连续A声级；t2分别代表计算等效连续A声级的时间始 末点;LA(t)是在时间段内A声级变化的瞬吋值。建立在能量平均概念上的等效连续A声级，被广泛运用于各种声源环境的影 响评价中，但这种评价因子对于偶发瞬吋高强度噪声反映不敏感I。(3) 最大声级L唤虽然铁路噪声的主

39、要评价量是等效连续A计权声级，但运行列车是间歇性噪 声，有无列车通过时的声压级相差较大，尤其是每日通过车次很少的铁路，列车 通过吋的A声级与等效连续A声级相差的更大。这种情况下铁路周边环境噪声评 价除了 口门值要满足标准外，还应考虑列车通过时的最大A声级值1叨。(4) 累积百分声级累积百分声级是一种统计百分数声级。其定义为在规定的测量时间T内所测 得的声级中，有N%的时间超过某一声级X值，则这个值称为累积百分声级，单位 为dB(A)o累枳百分声级用来表示随时间起伏无规噪声的声级分布特性。U,相当于 噪声的平均峰值，S相当于噪声的统计平均值，G相当于噪声的本底值。累积百 分声级可以用來测量、评价

40、由多声源组成的、能量分布随时间变化的城市环境噪 声和交通噪声I。(5) 噪声评价等级数(NR曲线)噪声评价等级数是将所测噪声的倍频程帯声压级与标准的NR曲线进行比 较，用所测的最高的NR值表示此噪声源的噪声等级。NR曲线上的代号是曲线通 过中心频率1000Hz的声压级，适用于中心频率从31. 58000Hz的9个倍频带。 JIJNR曲线可以川來评价噪声对人体听力损伤、烦恼程度和语言干扰等影响。2.2城市轨道交通噪声特点、分类及危害2.2.1城市轨道交通噪声的特点与其它交通类型噪声相比，城市轨道交通噪声具有一定的特点，可以总结概 况为以下几个方面：1、轨道交通噪声源为流动污染。列车噪声是随着车辆

41、的运行而传播的，其噪 声持续时间较短。2、轨道交通噪声传播面较广。列车运行噪声较大再加上许多路段都采用高架 桥设计，使得列车噪声源位置提高，更容易向外传播。3、轨道交通噪声具有暂时性和间歇性。轨道列车行驶速度较快，因此铁道周 边受其噪声一次性影响时间较短。例如列车总长度为200m,其行驶速度为100km/h 时，它经过某点的时间只有7s左右。2.2.2城市轨道交通噪声的分类按产生声源的特点将城轨交通噪声分为轮轨噪音、集电系统噪音、空气动力 学噪音、机车非动力噪音、牵引动力噪音、列车运营车休噪音、桥梁结构噪音等, 轨道交通声源示意如图2.2所示。1、轮轨噪声列车运营时，午轮和轨道接触部位将产生相

42、互摩擦，从而向周边辐射声波， 即为轮轨噪声。影响较为严重的情况有：当列车在轨道半径较小的曲线及进入道 岔行驶时发出高频刺耳“尖喊声”；列车行驶时在经过钢轨间的接头时所发出的“撞 击声”。2、集电系统噪声集电弓噪声主要由电弧噪声、受电弓系统气动噪声和受电弓滑动噪声组成。 电弧噪声是受电弓与导线之间发生脱离，产生离线现象而发出的电火花声。由于 受线路、车辆结构等多方面因素的影响，在车辆运行时，容易产生因受电弓脱离 导线而产生的电火花声。3、空气动力噪声空气动力噪声主要产生于车体结构表面，是列车运行时对空气的扰动而产生的，气流黏滞性在车辆表面引起附面层压力变化，激发表面振动，从而产生噪音,它与午辆的

43、外观轮廓和午速有关。空气动力噪声主要来源于车辆顶部的空调装置10 和通风装置。4、车辆非动力噪声车辆非动力噪声主要是山列车制动系统、空压机、列车车门、内部通风空调 系统等辅助系统产牛的噪声构成。此外还包括列车上的悬挂系统、液压减振器、 通道、车钩等其它物件间相互摩擦和撞击而产生的噪声等。5、牵引动力系统噪声牵引动力系统噪声是列车牵引电机、压缩机、齿轮箱以及冷却风扇等牵引系 统设备运转所产生的噪声。这类噪声的大小在很大程度上取决于车辆性能的优劣。6、列车运行车体噪声列车运行车体噪声包括机车、车辆车体因振动而辐射的结构噪声，此类噪声 呈中、低频特性。7、高架轨道结构噪声列车通过高架桥梁时，轮轨会激

44、发桥梁结构的各个构建产生振动，形成二次 辐射噪声。这种桥梁结构振动所产生的噪声是其它普通线路中没有的，代表了桥 梁噪声的特点。城市轨道交通产牛的噪声是上述儿种噪声共同作用的结果，并受到列车运行 状态和轨道设备等因素的影响，各种噪声所占比重各不相同。荷兰学者Dittrich M G通过研究得出，当列车运行速度低于60km/h时，列车牵引电机及辅助设备噪声 占主要的成分；当列车以60km/h200km/h速度运彳亍时，轮轨噪声占主要成分； 当列午运行速度高于200km/h时，空气动力噪声占主要成分。由于我国城市轨道交通一般的运行时速在6080km/h之间，所以其噪声主要 来自列车运行时的轮轨噪声。

45、图2.4高架桥I.运行的列车2.2.3城市轨道交通噪声的危害1、噪声对人体产生的危害11（1）引起听力损伤在高强度噪声下暴露一段时间以后，会引起暂时性听阀上浮，听力会变得迟 钝，称作听觉疲劳。这是暂时性的生理反应，内部听觉器官并未受损，经休息后 即可痊愈。（2）诱发多种疾病长期在高噪声中工作的人员，除耳鸣外，还伴有头痛、头昏、精神不振，消 化障碍等症状，会逐渐形成高血压及心血管病。2、交通噪声对建筑物的损害如果建筑本身的固有频率与噪声频率相一致时，即会发生共振，会使建筑物 的结构遭受损坏，严重时会造成建筑物的坍塌。2.3城市轨道交通的评价范围及标准2.3.1评价范围轨道交通噪声评价可以按照铁路

46、交通噪声环境评价方法进行。由于城市轨道 交通多数穿越城市小心，所以沿线噪声敏感点较多。而且对于不同区段，其噪声 源种类、强度、影响范围和敏感点性质、规模、建筑物布局及周围坏境都存在一 定的差异。例如:地下铁路交通噪声是在地下隧道长条圆柱体内传递、折射、吸附、 衰减，主要是对城市地下空间坏境产生影响，所以影响的范围和群体相对较小； 地面式和高架式线路噪声对城市环境的影响程度和影响范围相对较大。所以轨道 交通噪声的评价范围应选择地表受噪声影响较大的居民区、学校、医院、疗养院 等噪声敏感点，评价范围般为距离外轨小心线两侧200m以内区域。2.3.2评价标准1、美国城市轨道交通噪声环境影响评价标准美国

47、运输部联邦公共交通管理局2006年修订了公共交通运输噪声与振动评 价指南，其中提出了一整套城市轨道交通工程噪声坏境影响评价标准。该标准适 用于所有城市轨道交通工程（地铁、轻轨等）及其固定设施（车辆段、停车场、 车站、变电站等）。美国城市轨道交通工程环境影响评价标准是以轨道交通工程实施前后其所在 区域环境噪声级的增加值为基础，根据工程影响区域的具体土地利用类别确定标 准值。该评价标准包含了绝对性标准，即考虑由交通工程自身引起的噪声值；也 包括相对性标准，即考虑由于交通工程引起的坏境噪声的改变量。该标准所用的12噪声评价量为Leq (h)和Ldn, Leq (h)是指轨道交通噪声最大的lh等效声级

48、， Ldn是指全天24h等效声级。美国轨道交通环境噪声评价大致分为三个阶段：噪音甄别阶段(Noise Screening Procedure)一般评价阶段(General Assessment)和详细分析阶段(Detailed Analysis)o噪音甄别阶段是用來确定一定距离内山轨道交通诱发的噪音出现的可能 性，主要用于项目决策阶段。一般评价阶段则用于评价噪声影响的潜能或程度， 是在规划线路时对振动和噪音的评估。此阶段的大致歩骤是预测噪声源的水平、 估计噪声的传播特性和背景噪声、估计噪声影响的轮廓范围、提出噪声影响的详 细冃录等。当需要更加准确和具体的噪声、振动评估时，就要进入详细分析阶段。

49、 详细分析阶段需要更加具体的工程项目信息，例如线路选址、交通容量、单个噪 声源持续时间等。与一般评价阶段相比，详细分析阶段对噪声的评估和预测更加 精确。美国城市轨道交通环境噪声的评价标准具有很强的科学性，该标准获得了美国 和国际环保界及声学界的普遍认可。其次标准的可操作性较强，噪声保护区土地 利用区)明确，在公众可接受的噪声水平下，能够充分考虑公众已经习惯的背景噪 声，并使随环境噪声的增加而增人的显著烦恼人群比例控制在适宜的范围内。这套 标准对我国研究与制定城市轨道交通工程的噪声环境影响评价标准有一定的启示 作用。2、我国城市轨道交通噪声评价标准目前，我国监测、评价城市轨道交通噪声的技术依拥主

50、要参照(GB 12525-90) 铁路边界噪声限值及其测量方法(修改方案)、声环境质量标准(GB 3096-2008)、孙 境影响评价技术导则城市轨道交通(HJ 453-2008)。既有铁 路、改扩建铁路边界噪声限值(排放标准)为昼夜间均70dB (A)；新建铁路噪声 限值(排放标准)为昼间70dB(A),夜间60dB(A)。环境影响评价技术导则中对城 市轨道交通的声环境评价分为运营期和施工期两部分。评价工作等级根据建设项 目区域声功能区划、工程运营前后噪声级变化程度，以及受影响人口数量等分为 三级，分别针对不同的评价等级提出了不同的基木要求、测量方法和监测内容。13表2.1声环境功能区分类网

51、声功能区划划分区域0类指康复疗养区等特别需要安静的区域。1类指以居民住宅、医疗卫生、文化教育、科研设计、行政办公为主要功能， 需要保持安静的区域。2类指以商业金融、集市贸易为主要功能，或者居住、商业、工业混杂，需要 维护住宅安静的区域。3类指以工业生产、仓储物流为主要功能，需要防止工业噪声对周围环境产生 严重影响的区域。4类指交通于线两侧一定距离之内，需要防止交通噪声对周围环境产生严重影 响的区域，包括4a类和4b类两种类型。4a类为高速公路、一级公路、二级 公路、城市快速路、城市主干路、城市次干路、城市轨道交通(地面段、内 河航道两侧。区域：4b类为铁路干线两侧区域。表2.2环境质量标准噪声

52、限值单位：dB(A)声环境功能区类别时段昼间夜间0类50401类55452类60503类65554类4a类70554b类7060(1)执行标准吋存在的问题若按照(GB 12525-90)铁路边界噪声限值及其测量方法(修改方案)的规定, 铁路边界是指铁路外轨中心线30米，即该标准适用的评价区域不超过铁路外侧轨 道中心线30米。若按照声坏境质量标准(2008)的规定所指铁路两侧评价区 域即4a类区是铁路沿线的带状区域。铁路和轻轨两侧4a类区范围是指工程规划 用地边界(红线)外一定距离以内的区域。如4a类区和2类区相邻，则4a类区的 范围为工程规划用地边界外30米5米以内的区域。若与其它类区域相邻，

53、则同 是4a类区，区域范围不同。因此现有国家标准对城市轨道交通噪声的评价区域是 不连续的。铁路边界噪声限值及其测量方法(GB 12525-90)(修改方案)规定的测点位置 为距铁路外轨屮心线30米且高于地面1.2米处12叭该标准制订吋间较早仅适用于 地面铁路，而城市轨道交通还包含以轻轨、地铁为主的高架、地下线路，现行标 准的地面布点法对高架线路很难适用。(2) 对我国制定标准的建议大量的调查表明，目前我国城市轨道噪声已严重影响沿线两侧居民正常的工 作和生活，群众投诉频繁，而监测的数拯往往达标。其原因是我国城市轨道噪声 指标仍采用的是等效连续A声级Leq,由于该评价量为接近车流平均密度在整个 14评价时段内的噪声平均值，掩盖了城市轨道噪声高强度、突发性的特点。因此借 鉴国外先进国家噪声影响评价标准，结合我国实际情况，按噪声敏感建筑的具体 使用功能，考虑己习惯了的噪声量增加所承受的主观反应能力，制定一部适合于 我国的城市轨道交通噪声评价标准，将显得十分必要|罔。对于噪声影响评价量的选取，我们可以根据噪声源分布的不同而选取多个评 价量。例如可参考美国标准选取高峰时段小时等效声级Leq (h)；对于夜间