城市轨道交通高架线路噪声源强测量方法

王巧燕,　李晓东，周兴敏

(中海环境科技(上海)股份有限公司，上海 200135)



城市轨道交通高架线路噪声源强测量方法

王巧燕,李晓东，周兴敏

(中海环境科技(上海)股份有限公司，上海 200135)

根据城市轨道交通高架线路的结构特征和噪声的辐射特性，分析环评技术导则中有关高架线路噪声源强测试方法方面的不足。结合现场测试及导则预测模式，提出对测点位置进行调整，从而获得更准确的噪声源强测量方法。

城市轨道交通；高架；噪声源强；测点位置

0　引　言

在城市轨道交通环境影响评价中，源强取值不正确不仅会直接影响噪声预测结果的可靠性和选取环保措施的合理性，而且会影响后期竣工验收工作的顺利完成。因此，在环评阶段选取正确、合理的源强至关重要。HJ 453—2008[1]中阐述了声环境影响评价中源强数据选取的方法：一级评价采用类比测量法确定噪声源强，二级评价主要根据调查资料及参阅相关文献资料确定噪声源强。在实际工作中，城市轨道交通噪声的环境影响评价等级一般为一级评价，因此噪声源强应采用类比测量法确定。

现有规范对源强测量方法的描述较为简单，并未对高架线路提出针对性的测量建议。对此，分析导则中源强测量方法存在的问题，提出调整测点位置的建议，并以某高架线路为例对测点位置调整前后的源强数据进行对比分析。结果表明，采用调整后测点测得的源强数据能更加准确地预测敏感点的噪声值。

1　城市轨道交通高架线路噪声概述

轨道交通高架线路辐射的噪声包括轮轨噪声、车辆设备噪声、空气动力噪声及桥梁结构噪声。

1) 轮轨噪声主要是由车轮和钢轨相互接触的过程中产生振动引起的，其大小与车轮和钢轨的粗糙度有关[2]。轮轨噪声具有宽带特性，主要以低中频成分为主, 其峰值频率集中在125～2 000 Hz[3]。

2) 车辆设备噪声包括牵引系统噪声和空调系统噪声等，通常位于车厢底部。

3) 空气动力噪声是由不稳定的空气气流掠过列车产生的，随着列车速度的提高而增大。其大部分声能量集中在较低频域。

桥梁结构噪声是由列车通过高架桥梁时车轮和轨道相互作用产生的振动通过扣件、枕木和道砟传递到桥梁，激发高架桥的桥面、防撞墙和桥墩等各个构件及声屏障产生振动引起的辐射噪声。高架结构噪声的大小与高架桥结构、弹性扣件及道床等有关。

城市轨道交通中列车的行车速度较低，一般为60～80 km/h。空气动力噪声的影响较小，主要噪声源为轮轨噪声、车辆设备噪声和桥梁结构噪声。其中，轮轨噪声和车辆设备噪声的声源均位于车厢底部，通过空气向外传播；桥梁结构噪声主要通过高架结构向外辐射。

2　高架线路噪声源强测量方法及存在的问题

根据HJ 453—2008，高架线路噪声源强的测量方法为：传声器应距外轨中心线7.5 m，距轨面高1.5 m(以下简称参考点)，测量车速及列车通过时段的等效声级，取不少于5次算术平均值，测量时列车的运行速度应为最高设计运行速度的75%或实际运营线路的最高运行速度，速度的波动范围应<5%。测量时背景噪声的声级应比被测声源的噪声级低10 dB以上。

导则中仅简单阐述了测点位置、测量频次、列车运行工况及背景噪声的控制，并未对测试环境条件进行详细说明。根据ISO 3095—2013[4]，测量源强时试验场地应满足自由场或半自由场的条件，声音能充分自由传播，因此为避开声反射面的影响，传声器周边50 m范围内应无大的声反射物，传声器附近不得有干扰声场的障碍物。对于地面线路，一般可满足测试条件；但是对于高架线路，由于其两侧通常有1 m高的防撞墙，会对轮轨噪声和车辆设备噪声产生一定的遮挡，因此无法满足上述环境条件。防撞墙引起声场的变化见图1，由于参考测点位于防撞墙的声影区，噪声值明显降低，而在防撞墙上方区域噪声仍然可以自由传播，因此选用参考测点的噪声值作为源强测点并不符合实际情况。防撞墙的噪声衰减量应选用声屏障模式予以修正，高架线路的噪声源强应为不包含防撞墙衰减的噪声值。

a) 没有防撞墙时声场分布

b) 有防撞墙时声场分布

3　高架线路噪声源强测量调整建议

图2为某高架线路的噪声源强测点示意图，该线路为箱梁结构，外轨中心线距离防撞墙2.5 m，防撞墙高于轨面1 m。源强测点距离外轨中心线7.5 m，根据等比关系，建议测点设于轨面上方3 m处(N1点)，以避开防撞墙声影区的影响。

为研究高架线路的噪声源强，对该线路的噪声源强进行现场实测，在N1点和N2点设置2个测点，其中N2点位于导则中推荐的源强测点处(距离外轨中心线7.5 m，高于轨面1.5 m)。现场测试照片见图3。相关测试条件及测试结果见表1。根据测试结果，N1点的噪声值比N2点高2.9 dB(A)。

4　实测源强验证分析

采用导则模式及不同的实测源强数据对敏感点的噪声(列车通过时的噪声值)进行预测，将预测结果与实测结果进行对比分析(见表2)。通过对比可知，选用N1点处的噪声源强得到的预测值与实测值差距较小，为1.3 dB(A)；选用N2的噪声源强得到的预测值与实测值差距较大，为4.2 dB(A)。因此，建议高架线路选用N1点处的噪声源强，即将测点位置调整至距离外轨中心线7.5 m，高于轨面3 m处。

图2　高架噪声源强测点示意图

图3　现场测试照片

测点编号测点位置A声级dB(A)相关条件N1距外轨中心线7.5m,高于轨面3m85.2N2距外轨中心线7.5m,高于轨面1.5m82.3 箱梁结构,60kg/m钢轨,整体道床,B型车,5节编组,车速70km/h

表2　计算结果与测试结果对比分析

5　结　语

现有的环评技术导则对城市轨道交通高架线路噪声源强测量方法的描述较为简单，测点位置的选取未考虑高架线路防撞墙声影区的影响，测得的噪声源强数据小于高架线路的实际源强。建议调整测点位置至距离外轨中心线7.5 m，高于轨面3 m处，从而得到更为准确的高架线路噪声源强。

[1]环境保护部.HJ 453—2008，环境影响评价技术导则—城市轨道交通[S].北京：中国环境科学出版社，2008.

[2]THOMPSON D. 铁路噪声与振动——机理、模型和控制方法[M].中国铁道科学研究院节能环保劳卫研究所，译.北京：科学出版社，2013.

[3]李洪强,吴小萍. 城市轨道交通噪声及其控制研究[J]. 噪声与振动控制,2007,27(5)：78-82.

[4]International Organization for Standardization. ISO 3095—2013, Acoustics-Railway Applications-Measurement of Noise Emitted by Railbound Vehicles[S].Switzerland: ISO Copyright Office, 2013.

On Noise Source Intensity Test for Elevated Railway

WANG Qiaoyan，LI Xiaodong，ZHOU Xingmin

(ChinaShippingEnvironmentTechnology(Shanghai)Co.，Ltd，Shanghai200135，China)

The structure and the noise radiation characteristics of the elevated railway are analyzed, and the shortcoming of the method to test noise source intensity of urban elevated railways proposed by HJ453-2008 is pointed out. Based on the field measurements and the experience gained in using the prediction mode of the guidelines, adjusting the test position for more accurate noise source intensity measurement is proposed.

urban railway; elevated road; noise source intensity; test position

2015-08-24

王巧燕(1984—)，女,浙江嵊州人,助理研究员,主要从事环境噪声影响分析和控制工作。

1674-5949(2016)01-073-03

U121；TB533+.2

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