普速铁路车站站台候车区声学标准探讨

雷 彬

(中铁第四勘察设计院集团有限公司，武汉 430063)

1 概述

目前铁路大型车站广泛采取无柱雨棚候车区的设计方案，这种无柱雨棚在为旅客提供了宽敞明亮候车空间的同时，也由于通过列车及雨棚混响噪声的存在，站台候车区的噪声普遍高于普通的车站候车区。调查表明，目前国内尚无铁路车站站台候车区噪声标准，国外在车站噪声控制研究方面开展过部分工作，但也未见到相关噪声标准报道。2006年我国颁布了《城市轨道交通车站 站台声学要求和测量方法》(TB14227—2006)［1］，但地铁车站无论是车站规模及列车速度都与铁路车站存在巨大差异，无法直接引用。为了配合铁路车站的建设，有必要就铁路车站站台及候车区噪声标准进行研究，从人体舒适度、工人健康等方面出发，参照相关的环境噪声标准及规范［1-4］，以及既有车站站内噪声现状［5，6］，研究制定一个铁路车站站台候车区的噪声限值及混响时间标准，为铁路车站，特别是无柱雨棚车站设计提供依据。

2 铁路车站站台候车区噪声现状测量分析

为了分析铁路车站站台候车区的噪声分布及混响时间现状，为噪声控制研究及设计提供依据，选择既有北戴河车站、济南车站及成都车站进行了铁路车站站台候车区的噪声现状测量。

2.1 既有站站台候车区的噪声测量方法概况

采取多点同时测量的方法测量站台候车区的声场分布、混响时间。测量仪器主要包括:北京声望公司BSW201传声器，灵敏度50 mV/Pa，频响范围20～20 kHz;B＆K4433声强探头;北京东方振动噪声研究所INV-303数据采集器，最大采样频率51.2 kHz/ch，通道数16 ch。

2.1.1 列车通过时的噪声分布测量方法

在站台候车区，分别在距正线不同距离处，布置5个声压级测点(其中，3号测点同时测量声强级)，同时测量列车通过时站台区域的声场分布，测量高度1.6m，测量布点详见图1。

图1 站台区声场分布测量布点示意

2.1.2 站台候车区混响时间测量方法

站台候车区混响时间测量采取瞬时声级较高的爆竹(鞭炮)作为声源，在车站的雨棚区进行混响时间的测试，测量布点详见图2。

图2 站台区混响时间测量布点示意

2.2 北戴河车站站内噪声测量结果

北戴河车站2005年进行站台改建工作，改建后的车站为无柱雨棚站台候车区，雨棚下表面未做任何吸声处理，测量结果表明。

(1)动车组以126～138 km/h通过车站时，车站邻近正线的站台区域的A声级在87.7～92.9 dBA;客车以106～126 km/h通过车站时，车站邻近正线的站台区域的A声级在82.0～92.5 dBA;从声强级测量结果分析，总声级比直达声声级要高出约5～7 dBA。

(2)无柱雨棚站台候车区的500 Hz空场混响时间在2.79～2.82 s。

2.3 济南站站内通过列车噪声测量结果

济南车站为枢纽车站，货车以23～25 km/h通过车站时，车站站台区域的A声级在73.2～81.0 dBA，噪声随距离的衰减量较小;从声强级测量结果分析，总声级比直达声声级要高出约8～9 dBA。

2.4 成都火车站站台上的噪声测量结果

成都火车站站台上的噪声测量表明，在站台上的噪声最大A声级在93.5～94.2 dBA，而等效连续A声级在63.5～76.9 dBA。

3 列车通过噪声对站内人员的危害分析

噪声对人体的影响是多方面的，A声级在50 dBA以上时开始影响睡眠和休息，特别是老年人和患病者对噪声更敏感;A声级在70 dBA以上时干扰交谈，造成心烦意乱、注意力不集中，影响工作效率，甚至发生意外事故;长期接触A声级在90 dBA以上的噪声，会造成听力损失和职业性耳聋，甚至影响人体其他系统的正常生理功能［7］。

研究表明［7，8］:突发的噪声 A 声级在40 dBA 时，可使10%的人惊醒，达到60 dBA时，可使70%的人惊醒;A声级超过55 dBA时，人们普遍感到吵闹;长期接触A声级在85 dBA以上的噪声，40年后耳聋发病率为21%;当A声级低于60 dBA时，对人的交谈和思维几乎不产生影响;当A声级高于90 dBA时，交谈和思维几乎不能进行，它将严重影响人们的工作和学习。噪声可以造成人体暂时性和持久性听力损伤。一般来说，A声级在85 dBA以下的噪声不至于危害听觉，而A声级超过100 dBA时，将有近一半的人耳聋。

4 与站内环境相关的噪声标准规范

4.1 地下铁道车站站台噪声标准

我国关于地下铁道车站站台噪声限值的标准是1993年颁布的《地下铁道车站站台噪声限值》(GB14227—1993)［2］中，地铁车站站台的标准如下。

(1)电动车组进出站平均等效A声级不得超过表1规定的值。

(2)站台500 Hz混响时间不得超过表2的值。

表2 地下铁道车站站台混响时间限值

2006年我国又颁布了《城市轨道交通车站 站台声学要求和测量方法》(GB14227—2006)［1］，该标准规定地铁和轻轨车站列车进、出站时站台上噪声等效声级的最大容许限值为列车运行状态噪声限值80 dBA，500 Hz倍频程中心频率混响时间的最大容许限值为1.5 s。

与被替代的《地下铁道车站站台噪声限值》(GB14227—1993)和《地下铁道车站站台噪声测量》(GB/T 14228—1993)相比较:适用范围增加了轻轨、调整了地铁车站站台的噪声限值及调整了混响时间的规定，同时也提高了标准等级。

4.2 工业企业设计卫生标准规范

我国早期以“职业性难听”将职业性噪声性聋列入职业病管理范围，1979年又颁布了《工业企业噪声卫生标准(试行草案)》，1996年颁布了《职业性噪声聋诊断标准及处理原则(国家标准)》，1999年颁布了《工业企业职工听力保护规范》，使我国工业噪声危害防治进入了规范化管理的轨道。

长期以来，我国一直将新建工厂的噪声水平不允许超过85 dBA，老企业不得超过90 dBA，每天暴露8 h作为工业噪声卫生标准，1999年颁布的《工业企业职工听力保护规范》［9］明确将85 dBA作为统一标准执行。

2002年颁布的《工业企业设计卫生标准》(GBZ 1—2002)［3］对各类噪声场所进行了详细规定，具体如下。

(1)工作场所操作人员每天连续接触噪声8 h，噪声声级卫生限值为85 dBA;对于操作人员每天接触噪声不足8 h的场合，可根据实际接触噪声的时间，按接触时间减半，噪声声级卫生限值增加3 dBA的原则，确定其噪声声级限值(表3)，但最高限值不得超过115 dBA。

(2)生产性噪声传播至非噪声作业地点的噪声声级的卫生限值不得超过表4的规定。

表3 工作地点噪声声级的卫生限值

表4 非噪声工作地点噪声声级的卫生限值

4.3 工业企业噪声控制设计规范

《工业企业噪声控制设计规范》(GBJ87—85)规定:工业企业厂区内各类地点的噪声A声级，按照地点类别的不同，不得超过表5所列的噪声限制值。

表5 工业企业厂区内各类地点噪声标准

5 各类场所的混响时间最佳值

对于不同的场所，最佳混响时间是不同的，一般以语言清晰度为主的场所选用较短的混响时间，并且有平直(或接近平直)的混响时间频率特性;用于歌剧和音乐演奏的场所，混响时间选择较长的值。通常以500 Hz(中频)为标准来规定各类场所的最佳混响时间，表6为各类场所的混响时间最佳值。

表6 各类场所的混响时间最佳值

6 铁路车站站台候车区的噪声限值及混响时间选择

6.1 铁路车站站台候车区的噪声限值选择

由于车站内列车通过持续的时间相对较短，如果以整个工作时间段的等效声级作为车站站台区域的噪声标准，其噪声等效声级相对较低，从成都火车站站台噪声等效声级测量结果来看，站台噪声等效声级一般小于80 dBA，但列车通过时的瞬时声级却达到了90 dBA以上，显然不宜用整个工作时间段的等效声级来衡量车站站台噪声，应参照《城市轨道交通车站站台声学要求和测量方法》(GB14227—2006)，以列车通过车站时间段的等效声级作为站台候车区的噪声评价量。

根据前面的分析，当噪声A声级不超过85 dBA时对人体的危害相对较小;比较《地下铁道车站站台噪声限值》(GB14227—1993)和《城市轨道交通车站站台声学要求和测量方法》(GB14227—2006)标准，车站站台噪声限值可以选择在80～85 dBA;而对照《工业企业设计卫生标准》(GBZ 1—2002)分析，按工作场所操作人员每天连续接触噪声8 h，噪声声级卫生限值为85 dBA;而《工业企业噪声控制设计规范》(GBJ87—85)也规定:生产车间及作业场所(每天连续接触噪声8 h)的噪声限值为90 dBA。

同时从既有北戴河站及济南站站台区域的声强测量结果分析，站台区域的列车通过噪声直达声声压级在未采取降噪措施的情况下在65～85 dBA，虽然既有站的通过列车车速较低，随着车速的提高噪声将进一步提高。但作为新建车站的站台区域噪声控制标准而言，适当地提高控制标准也是符合以人为本原则的，且随着技术及经济水平的提高，在采取必要的减振降噪措施后，车站通过列车的噪声也有望进一步降低［5，10］。

鉴于此，建议铁路车站站台候车区的噪声限值选择为:列车通过时的等效连续A声级不超过85 dBA。

6.2 铁路车站站台候车区的混响时间选择

根据表6分析，一般播音室、教室、演讲厅、电影院、歌剧院及交响音乐厅等场所的最佳中频混响时间在0.5～2.0 s，但是由于车站候车区与上述场所存在本质的区别，不宜直接套用其混响时间标准，而作为参考本文进一步列举几个混响时间改造的实例。

清华大学大礼堂建成已近百年，由于当时人们对建筑声学认识的局限，厅内四周几无任何声学构造，坚硬的砖墙混响时间过长，超过了3 s，语言清晰度很差。长春市体育馆馆内容积为3.6×105m3，在缺乏大量空间吸声体情况下，混响时问长达3.14～3.18 s，只能选用强指向性扬声器系统的才能解决语言清晰度问题。广州天河体育馆容积为149 960 m3，它在建筑声学设计中悬挂空间吸声体以降低混响时间，使其空场时混响时间为1.90～1.98 s，语言及音乐的表现效果较好［11］。

地铁车站站台噪声的相关研究表明，地铁列车进站、出站噪声，对于在未作吸声处理的车站，站台处噪声A声级在84～92 dBA，其混响时间平均值为3.04 s;对于进行了吸声处理的车站，站台处噪声A声级在78～81 dBA，其混响时间平均值为1.81 s;吸声处理前后，站台处噪声平均降低了9 dBA、混响时间平均降低了 1.23 s［12］［13］。

既有北戴河站及济南站的噪声实际测试结果表明，车站站台雨棚区的500 Hz空场混响时间在2.79～2.82 s，站台区域的直达声能量与总声能量差值在5～9 dBA，所有结果均说明车站站台区域混响较为严重，混响时间相对较长，混响声使站台区域的噪声进一步增加。

比较《地下铁道车站站台噪声限值》(GB14227—1993)和《城市轨道交通车站 站台声学要求和测量方法》(GB14227—2006)标准，车站站台500 Hz空场混响时间标准可以选择在1.5～2 s。

鉴于此，建议铁路车站站台候车区的混响时间标准选择为:500 Hz空场时混响时间为2 s。

7 研究结论

综上所述，建议铁路车站站台候车区的噪声限值为:列车通过时的等效连续A声级不超过85 dBA;混响时间为500 Hz空场时混响时间不超过2 s。建议在国家尚未颁布关于铁路车站站台候车区噪声标准前，该建议标准作为铁路车站，特别是无柱雨棚车站噪声控制工程的设计依据。

［1］铁道科学研究院.GB14227—2006 城市轨道交通车站 站台声学要求和测量方法［S］.北京:中国标准出版社，2006.

［2］北京市地下铁道科研所.GB14227—1993 地下铁道车站站台噪声限值［S］.北京:中国标准出版社，1993.

［3］中国疾病预防控制中心.GBZ 1—2002 工业企业设计卫生标准［S］.北京:中国标准出版社，2002.

［4］北京市基本建设委员会.GBJ87—85 工业企业噪声控制设计规范［S］.北京:中国建筑工业出版社，1985.

［5］中铁第四勘察设计院集团有限公司.苏州站站内列车运行噪声控制专题研究报告［R］.武汉:中铁第四勘察设计院集团有限公司，2009.

［6］李成芝，温胥生.成都火车站环境噪声的测量与分析［J］.预防医学情报杂志，1992(2):106-108.

［7］赵松龄.噪声的降低与隔离［M］.上海:同济大学出版社，1985.

［8］岳振忠.职业性噪声听力损伤［J］.工企医刊，2007(1):52-54.

［9］中华人民共和国卫生部.卫法监发［1999］第620号 工业企业职工听力保护规范［Z］.北京:中华人民共和国卫生部，1999.

［10］庄表中，段元锋.地铁候车厅噪声控制的一个实例［J］.振动与冲击，2003(4):104-105.

［11］陈建利，顾克明，杨岩，王强.高大容积体育馆的声学设计［J］.音频工程，2004(5):5-6.

［12］郑晋丽.地铁列车噪声标准和车站站台噪声限值［J］.地下工程与隧道，1997(3):38-40.

［13］王四德，张春华，彭占挥，刘扬，徐建亮，刘淦君，温志伟.地铁车站站台噪声限值及其测量方法的研究［J］.铁道劳动安全卫生与环保，1990(4):1-4.