大連地鐵2號線地下車站噪聲調查與分析

李吉曾瑞于向蕾

大連地鐵2號線地下車站噪聲調查與分析

李吉曾瑞于向蕾

（大連大學振動噪聲研究所，116622，大連//第一作者，教授）

列車在行進中及進站和出站時伴隨著滾動噪聲和制動嘯叫噪聲等，使得車內和站內噪聲加劇，對乘客的身心健康造成一定影響。通過對大連地鐵2號線噪聲進行調查與測試分析，找到了引起噪聲過高的主要因素，得出車內噪聲符合標準，但站臺噪聲超過標準要求。針對監測數據及分析結果，提出了對應的減振降噪措施，為地鐵建設工程提供參考。

地鐵車站；車廂；噪聲調查；減振降噪措施

Author′s addressNoise and Vibration Institute，Dalian University，116622，Dalian，China

地鐵噪聲主要有車內噪聲、站內噪聲、沿線噪聲等。站內噪聲是由于列車進站或出站過程中車輪與軌道的碰撞和摩擦、制動及設備運行產生的，這使候車區及工作區的噪聲升高［1］，影響身心健康。為降低地鐵噪聲，人們采取了諸多降噪措施。這些措施雖不同程度地起到了降噪效果，但總體來說效果不夠理想，仍有改進的空間。據報道，大連地鐵2號線自開通以來，乘客反映較大的問題中就有噪聲問題。本文對大連地鐵2號線一期工程進行噪聲采樣并做統計分析，提出相應的降噪措施。

1 調查方式

大連地鐵2號線全長42.56 km，設29座車站，全線位于地下，連接大連西北部主要功能區和規劃新區與大連市區。本次采樣測量的路段為大連地鐵2號線一期（始發站為虹錦路站，終點站為會議中心站）。選取2號線一期的交通大學站、中山廣場站和會議中心站的站臺為測試站，對這3個測試站進行噪聲采樣。采樣測量方案如下：

（1）采樣測量設備：丹麥B&K 2270型聲級計，4189型聲壓測試探頭，倍頻程分析（高級）模塊。

（2）采樣測量方法：站臺傳聲器置于車站站臺中部、距地面高度1.6m處，傳聲器前端朝向被測列車軌道一側，其軸向與線路方向垂直。在各測試站對車輛進站、出站的噪聲數據各采集3組樣本，每組記錄3個數據，3個數據分布于進站或出站的整個過程。測試過程中可根據具體操作情況適當增加采樣次數。車內傳聲器置于客室縱軸中部、距地板高度1.2m處，方向朝上，根據速度變化采集3組數據，每組測量3次。

2 噪聲測量及分析

2.1噪聲測量及降噪措施調查

列車從進站到出站的整個過程分為減速進站、制動停車、停站等候和加速出站［2］4個階段。各站點噪聲采樣數據見表1。車內噪聲采樣數據見表2。

大連地鐵2號線一期工程站內噪聲采樣數據統計結果顯示：

（1）無列車進站時，各站臺背景噪聲穩定在60 dB（A）左右；有列車進站時，隨著列車工作狀態的改變，站臺噪聲呈現周期變化。

（2）列車最高速度為80 km/h，平均速度為50～70 km/h。當列車由交通大學站行至聯合路站，列車以50～60 km/h平穩運行時車內噪聲在75～78dB之間（表2中的編號1～3），列車加速時車內噪聲急劇增加至83 dB（表2中的編號4～6）；當速度提升至70～80 km/h時車內噪聲可達81 dB（表2中的編號7～9）。

表1 各站點噪聲采樣數據

表2 車內噪聲采樣數據

根據調查，大連地鐵2號線采取了以下減振降噪措施：

（1）所有站點均采用了全封閉式站臺屏蔽門。

（2）大連交通大學站鋪設了自德國引進的鋼彈簧浮置板。在政府部門、精密儀器廠、幼兒園等高等級減振要求地段鋪設了鋼彈簧浮置板整體道床，鋪設總長3.348 km。

（3）中山廣場段線路采用了鋼彈簧浮置板和隔離式減振墊浮置板。即道床底部采用全斷面鋪設的減振橡膠墊將道床整體包覆。

（4）車體內部采取以隔聲為主加局部吸聲的措施。

2.2測試結果評價

（1）現行地鐵噪聲評價的主要依據為GB 14227—2006《城市軌道交通車站站臺聲學要求和測量方法》（見表3），按照該標準歸納采樣數據得到：會議中心站93%的數據都在80 dB以上，最高值為88.4 dB；中山廣場站76%的數據在80 dB及其以上，最高值為85.5 dB；交通大學站68%的數據在80 dB及其以上，最高值為85.9 dB。所以，中山廣場站、交通大學站和會議中心站均不滿足噪聲限值要求。

（2）由GBT 3449—2011《聲學軌道車輛內部噪聲測量》（見表4）可知，大連地鐵2號線一期列車以最高速行駛時，車內噪聲已達到最大容許限值。

（3）上述標準過于寬松，根據聲環境質量標準（見表5），環境噪聲超過75 dB就屬于“很吵鬧”了，而本次所測數據均遠遠超過了該值。在這種環境下，人們會感到煩躁，難以進行語言交流，甚至影響安全信號的接收，長期還會損害聽力神經。

表3 車站站臺最大容許噪聲限值［3］

表4 列車噪聲等效聲級LAeq最大容許限值［4］

表5 環境噪聲質量等級［5］

2.3測試結果分析

（1）從圖1各測試站中心頻率ASPL（A計權下的聲壓級）中可以發現：交通大學站和中山廣場站各中心頻率的A SPL低于會議中心站對應的中心頻率ASPL；交通大學站與中山廣場站各頻率的ASPL基本相同，相比而言中山廣場站的聲音品質較高（聲壓級比較穩定）。這體現了鋼彈簧浮置板軌道優良的低頻減振特性［6］，同時說明鋼彈簧浮置板加隔離式減振墊浮置板式綜合減振措施的減振效果更好。

圖1 各測試站中心頻率ASPL

（2）3個測試站A計權下的主峰頻率都出現在500～1 000 Hz，主峰峰值為80～85 dB（見圖2）；同時儀器顯示1 kHz對ASPL的貢獻率為68.0%；3處測試點采集的2～6 kHz范圍內的噪聲在70～80 dB之間。

圖2 三個測試站的噪聲倍頻程譜

（3）本次測量的主峰頻率500 Hz～1 kHz的噪聲貢獻量為68%，該頻率下的噪聲屬于滾動噪聲，說明滾動噪聲對站內噪聲有較大的貢獻量。

（4）在軌道噪聲中，2～6 kHz頻率下的噪聲為嘯叫噪聲，主要由車輪和輪軌摩擦產生，聲壓級可高達93～95 dB，測試樣本中頻率在2～6 kHz的聲壓級為70～80 dB，說明站臺屏蔽門對嘯叫噪聲具有良好的屏蔽作用。

（5）車內噪聲與速度相關，隨著車速的增加，車內噪聲值增大，頻率也隨之升高。車內噪聲主要來自輪軌的沖擊與摩擦聲，此外還有機械噪聲、氣流噪聲以及空調噪聲。

3 控制地鐵噪聲的建議

大連地鐵主要采取了3種減振降噪措施，除了鋼彈簧浮置板和鋼筋籠拼裝一體化的減振軌排，還有減振橡膠墊。針對本文監測的數據及得出的結論，給出如下建議：

（1）地鐵軌道可對輪軌噪聲采取有效的隔振措施，如大連交通大學站與中山廣場站所采取的措施。

（2）站內噪聲級與站臺是否進行吸聲處理有關［2］，站內墻壁、天花板以及站臺附近隧道應做相應的吸聲處理［7］，以減少聲的反射和混響。

（3）站臺屏蔽門雖然降噪效果明顯，但還不夠理想，因為現有的屏蔽門設計中考慮更多的是安全而非降噪。建議將隔聲量作為站臺屏蔽門設計的重要指標，這方面有很多工作可做，如采用隔聲效果好的材料、改進門的密封結構等（現站臺屏蔽門的密封結構過于簡單，改進的余地較大）。

（4）對于車內噪聲，可采取改進車體與車輪之間的隔振系統［8］以及車輪的結構材料、車廂材料的阻尼性能［9］等多種措施。

（5）無論是站內噪聲還是車內噪聲，輪軌的沖擊與摩擦都是主要聲源，控制聲源是降噪的最佳方法。雖然目前尚沒有技術上的突破，但如何改變輪軌的材料和結構以減緩沖擊、提高吸振能力，是一個值得研究的課題。

此外，司機開車時應保持平穩，可適當增加出站加速和進站剎車距離；乘客在公共場合保持安靜，不大聲喧嘩，營造安靜和諧的乘車環境也是非常重要的。

［1］ISUM IY,FUJIIK,IWASE T.An investigation into the actual condition and subjective evaluation test of acoustical environment in railway station[J].Environ Eng,2011,76：115-124.

［2］馬大猷.噪聲與振動控制工程手冊［M］.北京：機械工業出版社，2002：113-117.

［3］中華人民共和國國家質量監督檢驗檢疫總局，中國國家標準化管理委員會.城市軌道交通車站站臺聲學要求和測量方法：GB 14227—2006［S］.北京：中國標準出版社，2006.

［4］中華人民共和國國家質量監督檢驗檢疫總局，中國國家標準化管理委員會.城市軌道交通列車噪聲限值和測量方法：GB 14892—2006［S］.北京：中國標準出版社,2006.

［5］潘仲麟，翟國慶.噪聲控制技術［M］.北京：化學工業出版社，2006：91-103.

［6］丁德云，劉維寧，孫曉靜，等.北京地鐵4號線北大段特殊減振措施研究—浮置板軌道、梯形軌道實驗室振動試驗報告［R］.北京：北京交通大學，2007.

［7］汪洋，朱萬旭，邵煉，等.城市地鐵軌道吸聲板性能分析［J］.施工技術，2014，5（10）：102-105.

［8］楊振丹.城市軌道交通噪聲與振動問題的研究［J］.天津建設科技，2014，4（2）：72-75.

［9］王淵，孫守光,任尊松.橡膠輪轉向架車輛動態曲線通過行為研究［J］.鐵道學報，2003，25（3）：40-44.

Station Noise Investigation and Analysis on Dalian M etro Line 2

LIJi，ZENG Rui，YU Xianglei

When a metro train is in operation or passing in/ out a station，the rolling noise and breaking noise w ill give rise to the noise at station that affects the surrounding environment and especially the health of passengers.Through an investigation and testof the noise atstationson Dalianmetro Line 2，the main influencing factors that cause loud noise are detected，whichmeet the compartment criterion butexceed the allowable limit of station standards.According to the investigation and analysis of station noise，corresponding measures of vibration and noise reduction are proposed.

metro station；compartment；noise survey；measures of vibration and noise reduction

U270.1+6；U231.4

10.16037/j.1007-869x.2017.07.017

2015-07-20）