摘要：概述了對地鐵噪聲問題的研究,提出了減緩地鐵車輛振動和噪聲的措施.

　　關鍵詞：地鐵,地鐵車輛,噪音控制,振動。

　　城市交通成為每位市民最為關注的問題。除了日常交通工具(公交車、小汽車、電動車、自行車)外，地鐵開行也減緩了人口出行的交通壓力。不論是何種交通工具，噪音是不可忽視的問題。結合國內城市軌道交通運行中的噪聲和環境振動出現的問題和影響、以及對周圍環境的影響程度和應該采取怎樣的減振降噪措施是我們研究的課題。

　　新建的城市軌道交通線路，在建設階段就針對性地尋求降低、衰減噪聲的措施和途徑，改善城市軌道交通周邊環境。減振降噪主要從噪聲源(車輛、線路)、傳播途徑和接收點三方面進行研究。軌道交通運行的噪聲影響著線路附近區域人員，還有某些高端設備的精密儀器實驗準確性，列車上的噪聲主要由乘坐該車的乘客所接受，車站內的噪聲主要由站內候車的乘客所接受。

　　一、 噪聲標準：

　　國內城市五類環境噪聲值列于下表：噪聲等級Laeq:dB

　　各類標準的適用區域：

　　0類標準適用于療養區、高級別墅區、高級賓館區等特別需要安靜的區域;

　　1類標準適用于居住以及文教機關為主的區域;

　　2類適用于居住、商業、工業混雜區;

　　3類適用于工業區;

　　4類適用于城市中的道路交通干線道路兩側區域、穿越城區的內河航道兩側區域。穿越城區的鐵路主、次干線兩側區域的背景噪聲。

　　美國公共交通協會制定的城市軌道交通噪聲控制指標為：車內可接受噪聲為70—80dB;站內最大噪聲應為75--85 dB;路邊噪聲的上限值在居民區為70dB，在工業區為85 dB(在線路中心線15m處)。其噪聲級指標是在0.35m處以確保私人談話能以正常聲音進行而測定的。

　　二、噪聲來源：

　　1) 車輛噪音：

　　城市軌道交通的噪聲源可分為：輪軌噪聲、車輛非動力噪聲、牽引動力系統噪聲、高架軌道噪聲、地面承載噪聲等。地鐵車輛運行中主要噪聲來源有：一是輪軌接觸而產生的輪軌滾動噪音;二是牽引電動機產生的電動-機械噪音。輪軌噪聲是車輪與鋼軌接觸應力的作用，造成車輪與鋼軌之間的摩擦和振動，從而向外輻射聲波。輪軌噪音主要分為三類：滾動噪音、刺耳尖利的摩擦噪音和通過曲線時的蠕滑噪音(卡滯---蠕滑效應)、摩擦噪音。這主要從噪聲源上降噪，涉及車輛動力、傳動、車體、轉向架軸距、車輪的阻尼特性、輪軌表面之間的粘著和所采用的材料等。

　　撞擊噪音是由于車輪與鋼軌的表面局部不連續所造成的，例如鋼軌的軌隙、不平整的鋼軌接頭、車輪踏面局部的擦傷和磨平等，從而造成車輪的圓度不夠，使車輪在行駛過程中不斷地發出撞擊聲。

　　車輛的非動力噪聲主要是指制動系統在實施制動閘瓦與制動盤之間的摩擦制動時，閘瓦片、閘瓦托架以及制動盤等自激形成噪聲。另外在列車懸掛、連接和支座中所使用的套銷和銷軸在列車運行過程中發生撞擊而產生噪音。

　　牽引動力系統噪聲包括齒輪減速箱與空氣壓縮機所產生的噪聲，這是主要噪聲源。有研究表明高架軌道動力系統噪聲級比地面道床要高5dB。其原因是軌道下缺少吸振材料，如泥土、道渣等。

　　2) 列車運行噪音：

　　列車運行噪聲全方位傳播，具有聲級高、頻帶寬、影響范圍廣、難于治理的特點，所以在線網規劃階段就應充風考慮避繞噪聲敏感建筑，以達到減小噪聲影響范圍的目的。目前最直接的處理辦法就是控制噪聲源，選用低噪聲車輛、對路基和道床多加吸振材料。再者，控制噪聲傳播途徑也是其中可行的辦法，如采用聲音屏障、對噪音敏感建筑加設隔音門和雙層隔音玻璃窗，在建筑敏感地段或居民區股道下鋪設彈性材料以減小噪音的傳播。

　　地鐵列車在軌道上行駛時,由于車輪偏心、車輪圓度不夠，車輪與道岔、鋼軌碰撞以及線路不平順等原因,引起車輪的振動,經鋼軌→扣件→軌枕→道床→隧道結構→圍護地層傳至地面及建筑物。

　　通過對地鐵車站環境噪聲的日變化趨勢分析表明:地鐵列車高速運行是地鐵車站環境噪聲的主要噪聲源,地鐵車站環境噪聲還與車站的廣播次數、廣播音量、客流量、車流量(列車經過頻率)等因素有關;地鐵列車車廂內噪聲除了與地鐵線路質量、列車運行速度及地鐵列車結構有關外,還與車廂內廣播次數、廣播音量有密切聯系;屏蔽門能有效降低噪聲;地鐵噪聲的頻率特性是以中高頻噪聲為主,屬寬頻帶噪聲。

　　對于地下車站、變電所和區間通風空調系統所用設備如冷卻塔。通風機都是噪聲的主要制造者，聲源較強，直接影響周圍的環境。

　　三、降噪措施：

　　降低噪聲需要采用有效地防治措施：一是嚴格執行技術標準,降低新建鐵路整體噪聲水平;二是在噪聲源方面做技術改進，如車輛主體、軌道線路的結構;三是在噪聲敏感點采取聲屏障、隔聲窗等降噪措施。例如采用聲屏障形式，在有景觀要求的城市噪聲敏感區段，采用較為美觀的透明式有機玻璃屏障,在城外一般采用混凝土、木屑混凝土屏障或生態墻。

　　城市環境的建設如果沒有合理的城市規劃和建設布局,僅僅針對單個噪聲污染源采取防治措施,無法從根本上解決噪聲污染問題。如果使用的屏障太多，就會導致視覺污染。在噪聲點控制比在噪聲源控制更經濟、可靠。噪聲的控制不僅在噪聲源上，更要求法律在城市的建設和規劃上明確噪聲污染的防治措施。應該將聲環境的保護目標和任務,以及相關的經濟、技術措施,逐步納入各級政府的環保計劃。城市軌道交通的選址及規模都要做遠期的預留并與初期工程同步施工，盡量避開對噪音比較敏感的區域。

　　對于尚處于建設階段的城軌，需要在以下幾方面采取有效措施：

　　1.采用大曲線半徑碎石道床，可以起到衰減傳遞振動和噪音，同時降低車內噪聲。

　　2. 地鐵軌道采取彈性扣件、浮置板道床等措施，可以削減被傳遞到隧道壁的噪聲10dB～20dB,但不利條件涉及到造價問題，這種情況需要增加隧道的尺寸。

　　3. 采用彈性鋼軌的緊固件限制高架線路結構振動，在道床和鋼軌之間鋪設丁基橡膠軌墊，這樣可以阻止振動沿軌道向外傳播。

　　4. 增設不落輪鏇床完成對車輪定期的鏇修，車輪踏面的鏇修以減少輪軌接觸面的粗糙度，以降低轟鳴噪聲和地面承載噪聲。

　　5. 鋼軌面的磨削以及采用無縫鋼軌代替有縫鋼軌。

　　6. 線路兩側設隔音墻，以降低空氣動力噪聲。

　　7. 在轉向架的懸掛中，車體與構架之間，以及構架軸箱之間采用空氣彈簧或橡膠彈性元件。

　　8. 制動系統的閘瓦品質及閘瓦摩擦面的結構，應在閘瓦托架上裝設阻尼裝置，在閘瓦和托架的連接上采用預張緊裝置。

　　9. 在輪輞和幅板上裝設諧振消聲器，使之與車輪的主頻率相一致，發生共振時，阻尼材料將振動的能量轉化為熱能，達到衰減輻射噪聲的目的。

　　參考文獻：

　　1. 張振淼 城市軌道交通車輛 北京：中國鐵道出版社，2006.

　　2. 地鐵設計規范 GB50157---2003 中國計劃出版社

　　3.徐廣偉 降低地鐵車輛噪聲措施 軌道交通 2004年第01期