尹 皓,伍向阳,刘兰华,邵 琳,陈迎庆,何财松,陈 兴,宋雷鸣,刘孝先,尹守迁,吕冬梅
(1.中国铁道科学研究院集团有限公司 节能环保劳卫研究所,北京 100081;2.北京交通大学 机械与电子控制工程学院,北京 100044;3.中国铁路上海局集团有限公司 计划统计部,上海 116026)
随着我国高速铁路联调联试工作的广泛开展和测量技术的不断进步,铁路沿线环境噪声测量已由最初采用声级计为主的测试阶段,转变成大量采用多通道噪声数据实时采集分析系统进行测试阶段,高速铁路噪声自动监测系统目前也已开展现场测试验证工作。我国铁路尤其是高速铁路等工程的线路条件、运行速度、列车类型、沿线噪声影响状况和特征、降噪措施等均发生了较大的变化。因此,对《铁路沿线环境噪声测量技术规定》(TB/T 3050—2002)[1](以下简称“2002版标准”)相关技术指标进行了修订完善。2022年,国家铁路局发布了《铁路环境测量 环境噪声测量》(TB/T 3050—2022)[2](以下简称“2022 版标准”),并于2023年3月1日正式实施。
本次修订,标准名称由《铁路沿线环境噪声测量技术规定》修改为《铁路环境测量 环境噪声测量》,主要对测量仪器、测量布点相关要求、传声器位置、测量时段、仪器的动态范围、气象条件要求、背景值修正、记录内容、测量报告要求、测量记录表格式和昼间(夜间)等效声级计算方法进行了修订;删除了测量人员的相关规定和监视性监测。以下将详细介绍《铁路环境测量 环境噪声测量》(TB/T 3050—2022)修订内容。
随着近十几年来噪声测量技术的不断进步,在对我国铁路沿线环境噪声测量设备应用情况开展充分调研分析的基础上,依据《声学 轨道机车车辆发射噪声测量》(GB/T 5111—2011)[3],2022 版标准将测量设备要求由“精密度等级不低于2 型”修改为“1 级设备”,并规定了声学测量设备的校准偏差不大于0.5 dB,以保证噪声测量结果的准确性。
测量仪器条款修改为:
(1)测量应采用符合GB/T 3785.1—2010[4]中1 级设备技术要求的声学设备,采样频率不应低于40 kHz,传声器频率响应范围为16 Hz~20 kHz,测量过程中应加戴防风罩;
(2)每次测量前后应对声学设备进行校准,校准偏差不大于0.5 dB,否则测量无效;
(3)校准器和声学设备每年应至少检定一次,校准器应符合GB/T 15173[5]的规定,声学设备应符合GB/T 3785.1[4]和GB/T 3785.2[6]的规定。
在对我国铁路线路条件、运行速度、车辆类型、沿线噪声影响状况和特征、降噪措施进行充分调研分析的基础上,为保证测量结果能够准确反映受铁路噪声影响的实际情况,2022 版标准修改了测点布设原则,增加了列车类型、运行速度、轨道类型(有砟/无砟)、线路类型(有缝/无缝)等影响噪声源变化的主要因素。
测点布设原则条款更改为:测点的选择应具有代表性,保障测量结果能准确反映受铁路噪声影响的实际状况。一般应考虑以下几个方面。
(1)与噪声源变化有关的主要因素,如列车类型、运行速度、轨道类型(有砟/无砟)、有缝/无缝线路、线路类型(桥梁/路基)、车站咽喉区、平交道口、弯道以及鸣笛位置等;
(2)降噪措施实施情况,主要是声屏障形式、高度、长度等方面;
(3)列车编组、车流密度等影响昼夜间列车运行总时长的因素;
(4)沿线两侧地面及建筑物状况,以及声环境保护目标分布与所处声功能区划情况。
增加了测点布设一般要求,删除了2002 版中的4.4.2.6说明,增加了4.4.2.1一般要求,增加条文如下。
测点布设时应符合以下规定:
(1)测点布设应尽量远离公路、航道、工厂、施工现场等非铁路噪声源。无法远离时,测量应尽量在时间上避开这些非铁路噪声的干扰。测量结果应能分别反映铁路噪声贡献量和背景噪声影响。如在测量时受到偶然干扰,应在记录中说明干扰的声级、类型和持续时间,以供分析数据时参考。
(2)以列车运行噪声为主的边界测点按照GB 12525[7]相关规定测量;以作业噪声为主的边界测点按照GB 12348—2008[8]相关规定测量。
(3)同一测量断面内的测点,应采用同步测量的方法。
(4)测点布设根据测量目的和要求的不同,可以只布设边界测点或声环境保护目标测点。
对典型区段和典型位置的划定进行了更改,使之能够体现高速铁路典型区段划分要求。
典型区段和典型位置的划定条款更改为:在测量开始前,应根据铁路列车类型、线路类型、轨道类型、车流密度、运行速度、周围环境条件以及降噪措施等情况划分典型区段,基本特征相同的区段可划定为一个典型区段。对于声源有显著变化的位置,如线路交汇处、车站咽喉区、集中鸣笛区等,可以划定为一个典型位置。
条款更改如下。
对只含铁路线路的区段,测点设在距铁路近侧线路中心线 30 m 处。边界测点布设应能反映受铁路噪声影响的最不利情况。每个典型区段和典型位置至少应设1 个边界测点。在不同典型区段之间或典型区段接近典型位置处应增加测点。
铁路线路与站场(如车站、机务段、折返段、车辆段、编组站、动车所等)邻接时,测点应设在站场厂界处。布点数量可以参照上述原则。
当边界测点与公路、河流、绿化带等区域邻接时,可将测点位置移至铁路对侧或平移至公路、河流、绿化带等区域外。
“4.4.2.4敏感测点的布设”更改为“4.4.2.4声环境保护目标测点的布设”,条款更改如下。
声环境保护目标测点应根据声环境保护目标覆盖面积以及与铁路的相对位置布设,且能够反映受铁路噪声影响的最不利情况。当声环境保护目标覆盖面积较小(如只有一栋建筑物)且与铁路的相对位置基本相同时,可设置1 个与铁路线路方向垂直的测量断面,并应至少设1 个测点。当声环境保护目标覆盖面积较大时,根据 4.4.2.2的原则确定若干个与铁路线路方向垂直的测量断面,每个断面至少应有3个代表性测点。
条款更改为:需确定铁路两侧噪声分布时,应增设补充测点,可按照距铁路近侧线路中心线 30 m、60 m、120 m布设测点,必要时可增加 200 m 的测点;当测点位置不便于测量时,可前移或后移测点。
为了与《工业企业厂界环境噪声排放标准》(GB 12348—2008)[8]、《铁路边界噪声限值及其测量方法》(GB 12525—90)[9]、《建筑施工厂界环境噪声排放标准》(GB 12523—2011)[7]和《环境影响评价技术导则声环境》(HJ 2.4—2021)[10]保持一致,对4.5 传声器位置进行了更改。
条款更改如下。
(1)边界测点传声器一般应置于高于地面1.2 m,距离反射物不小于1 m。
(2)声环境保护目标测点位于建筑群中时,传声器的位置应尽量远离周围建筑物。
(3)厂界测点有围墙时,传声器应置于围墙外1 m、高于围墙0.5 m以上的位置。
(4)测量建筑物受声状况时,传声器应置于相应建筑物一层朝向铁路一侧的室外窗前1 m 处,当建筑物高于3层(含)时,还应选取代表性楼层设置测点。
对2002 版标准中4.6 测量时段条款进行了优化整合,昼间和夜间等效声级的计算方法作为资料性附录给出。
条款更改如下。
(1)至少应在昼间和夜间各选择一次有代表性的时段进行测量。昼间应在6:00 至22:00,夜间应在22:00 至次日6:00 进行。对昼间、夜间的划分另有规定时,应按规定进行。测量时段不应小于1 h。
(2)以列车运行噪声为主的测点,代表性时段内车流密度应不小于昼间或夜间的平均车流密度。测量时段内通过的列车不宜小于6 列车。对于车流密度较低的线路,可测量各类型列车通过时的暴露声级,计算昼间或夜间的连续等效A声级。昼间或夜间的连续等效A声级计算方法见附录 A。
(3)以作业噪声为主的测点,应按照GB 12348—2008[8]中5.4的规定确定测量时间。
条款更改如下。仪器的动态范围应满足测点噪声波动的要求。测量铁路噪声时应注意选择适当的动态范围。距离边界较近的测点,动态范围可选择30 dB~120 dB;较远的测点,动态范围可选择30 dB~100 dB。
依据《声学 轨道机车车辆发射噪声测量》(GB/T 5111)[3](为ISO3095:2005 的更改采纳)6.2.2 气象条件的规定,要求风速小于5 m/s;ISO 3095:2013《Acous‐tics—Railway applications—Measurement of noise emit‐ted by railbound vehicles》[11]中6.1.2条款规定:大雨或风速大于5 m/s会影响背景噪声;据此对4.9气象条件进行了更改。条款更改如下。
测量时的气象条件应满足无雨、无雪,风速应小于5 m/s。应记录以下天气参数:测点的温度、湿度、气压、最大风速和风向。
根据相关政策和规定,删除了2002版标准中4.10测量人员条款,即“测量人员应具有相应规定的资质”的规定。
根据《环境噪声监测规范 噪声测量值修正》(HJ 706—2014)[12],对2002 版标准中的4.12 背景值修正进行了更改。
条款更改如下。
(1)铁路噪声测量值与背景噪声值的差值(ΔL=铁路噪声测量值-背景噪声值)大于10 dB 时,铁路噪声测量值不做修正。
(2)铁路噪声测量值与背景噪声值的差值在3 dB~10 dB之间时,可按表1进行修正。
表1 3 dB≤ΔL≤10 dB时铁路噪声测量值修正表 dB
(3)铁路噪声测量值与背景噪声值的差值小于3 dB时,测量值无效。
条款更改如下。
记录内容主要应包括:
(1)测量仪器:类型、名称及型号、精度、编号、检定日期、测量前后校准值;
(2)记录和测量数据:测量时间、铁路噪声、背景噪声、机车鸣笛状况、列车编组、牵引类型、列车长度、运行速度、列车通过时长;
(3)线路状况:线路名称及区段、线别、线路类型、轨道结构及类型、钢轨类型;
(4)气象状况;
(5)测点位置(必要时可画简图) ;
(6)测量人员(签名) ;
(7)测量日期。
记录表格式见附录B。
监视性监测是指对污染源排放和区域环境质量进行的例行监测,是环境监测的主体,是环境综合整治和环境管理的基础。检测内容包括污染源排放的监控和区域环境的趋势监测。根据监视性监测的定义和适用情形,删除了监视性监测相关条款。
条款更改如下。
以列车运行噪声为主的铁路沿线环境噪声测量报告,应包括但不限于如下内容:
(1)测量目的;
(2)测量仪器类型、名称及型号、编号、精度等级、检定有效期、测量前后校准值;
(3)测点位置、测量环境、列车编组、牵引类型、列车长度、运行速度、列车通过时长、车流密度;
(4)线路名称及区段、线别、线路类型、轨道结构及类型、钢轨类型;
(5)测量简图、声环境保护目标、名称、测试区段、里程、与线路相对高差、建筑物结构类型、朝向和层数;
(6)测量结果及其分析说明。
对昼间或夜间等效声级计算方法进行了更改,并以资料性附录形式给出。条款更改如下。
(1)铁路边界昼间或夜间等效声级计算方法见式(A.1)。
(2)声环境保护目标昼间或夜间等效连续A声级计算方法见式(A.2)。
式中:Leq为昼间或夜间连续等效声级,dB(A);n为昼间或夜间通过的列车数量;T为昼间或夜间对应的评价时间,s;LAE,i为第i列列车通过时的暴露声级,dB(A);Leq.b为昼间或夜间背景噪声等效声级,dB(A)。
根据近二十年来的实际应用情况及测量要求的不断变化,对原附录A(资料性附录)中的测量记录表格式进行了更改完善,并以资料性附录形式给出(参见标准附录B,本文略)。
综合上述标准修订内容可以看出,与《铁路沿线环境噪声测量技术规定》(TB/T 3050—2002)对照,《铁路环境测量 环境噪声测量》(TB/T 3050—2022)修改了测量仪器、测量布点相关要求、传声器位置、测量时段、仪器的动态范围、气象条件要求、背景值修正、记录内容、测量报告要求、测量记录表格式和昼间(夜间)等效声级计算方法等;删除了测量人员的相关规定和监视性监测。