論城市軌道交通噪聲分析.doc

淺析城市軌道交通噪聲分析論文摘要：隨著我國城市軌道交通事業(yè)的迅猛發(fā)展，軌道交通的噪聲污染日益成為影響城市環(huán)境的突出因素。分析評價城市軌道交通噪聲的影響，研究控制城市軌道交通噪聲污染的方法具有重要意義。關鍵詞:和諧城市軌道交通 環(huán)境噪聲減振降噪 一 隨著我國國民經濟的持續(xù)、快速發(fā)展，城市規(guī)模不斷擴大，城市化進程逐步加快，城市人口急劇增加，流動人口也大量涌進城市，使城市交通面臨著嚴峻的形勢。目前，我國有百萬人口以上城市174座，其中超過兩百萬的城市33座?，F(xiàn)代城市亟需有一個與其現(xiàn)代化生活相適應的，多層次、立體化、智能化的現(xiàn)代交通體系，要形成與城市發(fā)展布局高度協(xié)調的綜合交通格局。由于軌道交通具有運量大、低污染、準時快捷等優(yōu)點，能有效發(fā)揮城市交通和市際交通的整體效益，促使土地的有效開發(fā)利用，成為我國城市交通體系。發(fā)展的重點。城市道路交通噪聲已經困擾我們很長時間了，但也正是由于它出現(xiàn)的比較早，而且情況比較普遍，現(xiàn)在出現(xiàn)的治理方法有很多很多種，而我要研究的是隨著交通運輸業(yè)的迅猛發(fā)展而帶來的一種不同于道路交通的噪聲，即軌道交通噪聲?，F(xiàn)在道路交通狀況容納量已經接近飽和，在我國大城市內像北京上海這樣的城市，道路交通問題層出不窮。根據國內外的經驗，發(fā)展城市軌道交通就成為解決這一問題的很好出路，而且作為國家基礎設施建設的一部分，必將積極推動國民經濟增長，并產生巨大的經濟和社會效益。隨著城市軌道交通從地下走向地面，軌道交通的振動和噪聲污染日益成為影響城市環(huán)境的突出因素，這在一定程度上制約著城市軌道交通的可持續(xù)發(fā)展，同時也對居民的出行生活造成了很大的不利影響。二 為了緩解城市交通帶來的不利影響，2004年建設部制定了關于優(yōu)先發(fā)展城市公共交通的意見，確立了：公共交通有限發(fā)展的基本戰(zhàn)略。溫家寶總理也提出了“優(yōu)先發(fā)展城市公共交通是符合中國實際的城市發(fā)展和交通發(fā)展的正確戰(zhàn)略思想的指示精神”，這對于城市公共交通系統(tǒng)既是一個發(fā)展的機遇同時也提出了新的要求和挑戰(zhàn)。城市公共交通系統(tǒng)，是關系國際民生的社會公益事業(yè)，是城市生產和生活的第一道工序，是保持城市正常元轉的樞紐，也是城市精神文明的窗口。城市公共交通系統(tǒng)應該在獲得有限發(fā)展的同時為人民群眾創(chuàng)造出更加安全，方便，舒適，快捷，經濟的服務，營造有利于城市持續(xù)，穩(wěn)定，健康，和諧發(fā)展的社會氛圍，在保持城市穩(wěn)定與發(fā)展活動中發(fā)揮重要作用。三 首先我們來看現(xiàn)在存在的軌道交通噪聲現(xiàn)狀。城市軌道交通現(xiàn)在的確帶給城市和居民極大方便,但是也不可避免地給環(huán)境造成諸如噪聲、。振動、電磁輻射、景觀等方面的負面影響。由于城市軌道交通都運行在人口稠密地區(qū)，軌道交通產生的振動和噪聲對環(huán)境的影響尤為突出。大量研究結果表明，地下鐵路的環(huán)境問題主要是振動干擾，而輕軌交通的環(huán)境影響集中反映在噪聲問題上。根據北京市環(huán)保局2006年8月至2007年8月27日期間噪聲投訴統(tǒng)計顯示，共有5l件投訴記錄。其中針對5號線投訴共29件針對13號線投訴共11件，八通線投訴9件，針對2號線投訴1件。這在一定程度上制約著城市軌道交通的發(fā)展。針對城市軌道交通噪聲問題，我國政府也給出了相應的對策，從降低行車速度到使用降噪零部件，我國政府都作出了相應的努力。發(fā)展城市軌道交通是必然的，但同時也要注意解決其帶來的噪聲問題。引起城市軌道交通噪聲的原因是多方面的，因此，對其控制措施也是多方面的。城市軌道交通噪聲防治是一個綜合性的系統(tǒng)工程，降低城市軌道交通系統(tǒng)的噪聲應當從兩個方面考慮，即控制噪聲源和噪聲的傳播途徑。首先應當考慮降低噪聲源，分清哪些因素是產生噪聲的主要來源，針對各種不同的噪聲源分析其有效的控制措施。在對噪聲源的控制已經達到極限的情況下，則需考慮控制噪聲的傳播途徑，來減少噪聲對沿線居民的干擾。，如何采取有效的減振降噪措施已經成為國內外城市軌道交通設計研究的熱點問題之一。目前，國內已經開始對軌道交通噪聲機理與控制的某些方面進行研究，而國外對軌道交通噪聲的研究中涉及到諸如噪聲源的定位、聲屏障的計算、地面結構的振動、輪軌的優(yōu)化設計等多個方面。世界各國都在設法采取有效的措施改善軌道結構，或開發(fā)全新軌道結構，以減小由于輪軌作用帶來的噪聲和振動危害。如瑞士采用彈性短軌枕軌道(又稱低振動軌道)來降低軌道噪聲，美國、英國、德國、法國、意大利和日本等國采用這種方法，軌道總延長達數百公里，在加拿大的溫哥華，軌道交通車輛直接駛入大廈，可見其噪聲控制達到了很高水平。四各國都有相應的解決對策，但到底怎么解決是個很好的辦法，首先要從問題的根源來分析。軌道交通噪聲問題根源主要集中于軌道交通引起的噪聲和振動問題。國內部分學者分析了城市軌道交通施工期和運營期的影響，但多以定性分析、預測為主，并沒有一個好的完整的解決思路。從參考文獻中得知，架輕軌噪聲除輪軌噪聲、車體輻射噪聲、動車組牽引電機噪聲外，還有橋梁結構噪聲，與地下軌道和地面軌道交通相比，其噪聲輻射面大、影響范圍廣。地鐵和輕軌等城市軌道交通都是利用軌道作為車輛導向運輸方式，地鐵列車通過時振動會通過巖土傳遞到地面及建構筑物內，振動傳遞的噪聲也會造成環(huán)境污染。具體的來分析城市軌道交通噪聲，主要是通過聲源、傳播途徑、接受點3個方面進行分類和研究。了解聲源、傳播途徑、接受點就可以有針對性地尋求降低、衰減噪聲的措施和途徑，對現(xiàn)存噪聲進行防護，以最大限度地減少對人體造成的損害。城市軌道交通按產生噪聲的聲源可分為輪軌噪聲、車輛非動力噪聲、牽引動力系統(tǒng)噪聲、高架軌道噪聲、地下鐵道的地面承載噪聲及客運站人群噪聲等。 1、輪軌噪聲 鋼軌與車輪之間相互作用而產生的聲響。車輪和軌道相接觸處產生力的相互作用，造成車輪和軌道的振動而向外輻射聲波。輪軌噪聲是城市軌道交通的主噪聲源。輪軌噪聲主要有摩擦噪聲、撞擊噪聲和轟鳴噪聲。2、車輛非動力噪聲 主要是指制動系統(tǒng)在實施制動時閘瓦與制動盤之間的摩擦振動，它激發(fā)制動閘瓦片、閘瓦托架以及制動盤等產生自激振動形成噪聲。此外，還有制動懸掛連接件之間的間隙在運行中相互撞擊產生的噪聲等。 3、牽引動力系統(tǒng)噪聲 牽引系統(tǒng)設備運轉所產生的噪聲，包括牽引電機及其冷卻風扇、齒輪箱以及空氣壓縮機的噪聲。近年的研究表明，使用車裙與車下吸聲處理相結合的措施可降低此類噪聲。 4、高架軌道噪聲 當列車行駛在高架線路上時，輪軌相互作用產生的振動通過軌道傳遞給支承結構，支承結構將噪聲向周邊地區(qū)進行傳播，形成較高的噪聲。抑制高架軌道噪聲一方面可從降低鋼軌振動的技術著手，另一方面從限制傳遞給高架結構的振動考慮。沿軌道側面設置聲屏障，可以降低鋼軌噪聲向周圍地區(qū)的傳播。 5、地下鐵道的地面承載噪聲 地下鐵道輪軌間相互作用而產生的振動被傳遞給隧道結構，繼而又傳向周圍的土壤。振動通過土壤再向鄰近的建筑物傳播，從而導致地下及墻壁的振動和噪聲向建筑物內房間的第二次輻射。它是一種低頻聲響，就如同外界振動使房間中的窗戶所發(fā)出的“喀喀”聲響。地面承載噪聲和振動是一個相當嚴重的干擾源，它也是公眾向交通部門抱怨的一個主要對象。 6、客運站人群噪聲 由于客運站內有大量的人口集散流動，人群噪聲是客運站內部的主要聲源之一。軌道交通噪聲分析中涉及很多方面的因素，包括線路方面、列車方面以及環(huán)境方面。環(huán)境方面的影響因素因時而異，因地而異，不同的環(huán)境條件下，鐵路噪聲的分析預測將產生重大變化。五和諧交通，就是能夠適應構建社會主義和諧誰會要求的交通，能使廣大人民群眾的交通需求得到滿足的交通，能讓廣大人民群眾對運輸服務感到滿意的交通，和諧交通反映的是交通系統(tǒng)員工之間，交通系統(tǒng)員工與社會員工之間，交通系統(tǒng)員工與社會大系統(tǒng)之間，交通與自然之間和睦相處，協(xié)調相生的一種良性互動的狀態(tài)。具體地講：和諧交通就是以人為本，科學發(fā)展，公平共享，規(guī)范有序，便捷高效，安全可靠，環(huán)境友善的交通。城市交通作為實現(xiàn)城市可持續(xù)發(fā)展的重要組成部分，必須牢固樹立和貫徹落實科學發(fā)展觀，必須以構建社會主義和諧社會為目標。正確處理城市公共交通發(fā)展與改革的關系。因此，要按照客觀規(guī)律和科學態(tài)度辦事，在推進城市交通改革和發(fā)展的過程中，充分地，前瞻性地考慮各方面的利益關系。善于用創(chuàng)新的細微，改革方法，去解決城市交通發(fā)展中的問題，處理還局部利益和整體利益，眼前利益與長遠利益的關系。注重協(xié)調城市交通與經濟社會發(fā)展之間，各種運輸方式之間，各種不同群體之間，交通與環(huán)境之間和和諧發(fā)展。 六1、柔性扣件 這種扣件將天然橡膠粘貼在鋼板與沖壓成型的鋼軌底之間,并在軌座下的上板和底板之間采用減振器以限制上板的橫向運動。該扣件提供了中等強度的隔振能力,可以減少頻率30 Hz 以上的振動。2、有碴軌道碎石道床 有碴軌道碎石道床自身為軌道結構提供了良好的彈性。另外,由于碎石道床為散粒狀結構,可以吸收部分噪聲,然而城市軌道交通具有行車密度大、行車間隔短、運營時間長、工作環(huán)境狹隘等特點,決定了城市軌道交通優(yōu)先采用無碴軌道結構。（1）治理噪聲源：要徹底消除噪聲，只有對噪聲源進行控制。要從根源上消除噪聲是比較困難的，而且受到各種條件和環(huán)境的限制。但是，對噪聲源進行一些技術改造是切實可行的，例如：應用新材料、改進機械設備的結構。近些年，隨著材料科技的發(fā)展，各種新型材料應運而生，用一些內摩擦較大、高阻尼合會、高強度塑料生產機器零部件已變成現(xiàn)實。對于旋轉的機械設備，應盡量選用噪聲小的傳動方式等等。改革工藝和操作方法。用低噪聲的焊接代替高噪聲的鉚接，用無聲的液壓代替有梭織布機等等。提高零部件加工精度和裝配質量。零部件加工精度的提高，使機件間摩擦盡量減少，從而使噪聲降低，提高裝配質量，減少偏心振動，以及提高機殼的剛度等，都能使機器設備的噪聲減小。（2）在噪聲傳播途徑上進行降噪。這是噪聲控制中的普遍技術，包括：利用鬧靜分開的方法降低噪聲；利用地形和聲源指向性降低噪聲；利用綠化降低噪聲：采取聲學控制手段。這是噪聲控制技術的重要內容，包括吸聲、隔聲、消聲、阻尼隔振等等。（3）接受器的保護措施：在某些情況下，噪聲特別強烈，在采用上述措施后，仍不能達到要求，或者工作過程中不可避免地有噪聲時，就需要從接收器保護角度采取措施。對于人，可佩戴耳塞、耳罩、有源消聲頭盔等。對于儀器設備，可將其放置在隔聲間或隔振臺上。聲源可以是單個，也可以是多個同時作用，傳播途徑也不同，且并非固定不變；接受器可以是人，也可能是若干靈敏設備，對噪聲的反應也各不相同。所以在考慮噪聲問題時，既要注意這種統(tǒng)計性質，又要考慮個體特性。 結束語 軌道交通具有運量大、低污染、準時快捷等優(yōu)點，能有效發(fā)揮城市交通和市際交通的整體效益，成為我國城市交通體系發(fā)展的重點。隨著我國城市軌道交通事業(yè)的迅猛發(fā)展，軌道交通的振動和噪聲污染同益成為影響城市環(huán)境的突出因素。本文以城市軌道交通產生的噪聲為研究對象，通過分析國內外城市軌道交通噪聲的評價預測和控制方法，研究防治城市軌道交通噪聲污染的方法。得出以下結論： (1) 城市軌道交通噪聲的評價應以A聲級和等效連續(xù)A聲級作為基本評價指標，以城市軌道交通車輛噪聲限值和測量方法、鐵路邊界噪聲限值及其測量方法、城市區(qū)域環(huán)境噪聲標準和城市區(qū)域環(huán)境噪聲適用區(qū)劃分技術規(guī)范作為評價標準。 (2) 城市軌道交通按產生噪聲的聲源可分為輪軌噪聲、車輛非動力噪聲牽引動力噪聲、高架軌道噪聲、地下鐵道的地面承載噪聲及客運站人群噪聲等。 (3) 軌道交通噪聲預測中涉及很多方面的因素，包括線路方面、列車方面以及環(huán)境方面。由于具體線路、車輛方面的影響因子是相對穩(wěn)定的，比較好控制其影響。而環(huán)境條件的變化帶來各種不同環(huán)境因子的變化，環(huán)境因子對于噪聲的傳播影響是非常重要的，主要有聲指向特性、距離衰減、空氣衰