大连地铁2号线地下车站噪声调查与分析

李吉曾瑞于向蕾

大连地铁2号线地下车站噪声调查与分析

李吉曾瑞于向蕾

（大连大学振动噪声研究所，116622，大连//第一作者，教授）

列车在行进中及进站和出站时伴随着滚动噪声和制动啸叫噪声等，使得车内和站内噪声加剧，对乘客的身心健康造成一定影响。通过对大连地铁2号线噪声进行调查与测试分析，找到了引起噪声过高的主要因素，得出车内噪声符合标准，但站台噪声超过标准要求。针对监测数据及分析结果，提出了对应的减振降噪措施，为地铁建设工程提供参考。

地铁车站；车厢；噪声调查；减振降噪措施

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

地铁噪声主要有车内噪声、站内噪声、沿线噪声等。站内噪声是由于列车进站或出站过程中车轮与轨道的碰撞和摩擦、制动及设备运行产生的，这使候车区及工作区的噪声升高［1］，影响身心健康。为降低地铁噪声，人们采取了诸多降噪措施。这些措施虽不同程度地起到了降噪效果，但总体来说效果不够理想，仍有改进的空间。据报道，大连地铁2号线自开通以来，乘客反映较大的问题中就有噪声问题。本文对大连地铁2号线一期工程进行噪声采样并做统计分析，提出相应的降噪措施。

1 调查方式

大连地铁2号线全长42.56 km，设29座车站，全线位于地下，连接大连西北部主要功能区和规划新区与大连市区。本次采样测量的路段为大连地铁2号线一期（始发站为虹锦路站，终点站为会议中心站）。选取2号线一期的交通大学站、中山广场站和会议中心站的站台为测试站，对这3个测试站进行噪声采样。采样测量方案如下：

（1）采样测量设备：丹麦B&K 2270型声级计，4189型声压测试探头，倍频程分析（高级）模块。

（2）采样测量方法：站台传声器置于车站站台中部、距地面高度1.6m处，传声器前端朝向被测列车轨道一侧，其轴向与线路方向垂直。在各测试站对车辆进站、出站的噪声数据各采集3组样本，每组记录3个数据，3个数据分布于进站或出站的整个过程。测试过程中可根据具体操作情况适当增加采样次数。车内传声器置于客室纵轴中部、距地板高度1.2m处，方向朝上，根据速度变化采集3组数据，每组测量3次。

2 噪声测量及分析

2.1噪声测量及降噪措施调查

列车从进站到出站的整个过程分为减速进站、制动停车、停站等候和加速出站［2］4个阶段。各站点噪声采样数据见表1。车内噪声采样数据见表2。

大连地铁2号线一期工程站内噪声采样数据统计结果显示：

（1）无列车进站时，各站台背景噪声稳定在60 dB（A）左右；有列车进站时，随着列车工作状态的改变，站台噪声呈现周期变化。

（2）列车最高速度为80 km/h，平均速度为50～70 km/h。当列车由交通大学站行至联合路站，列车以50～60 km/h平稳运行时车内噪声在75～78dB之间（表2中的编号1～3），列车加速时车内噪声急剧增加至83 dB（表2中的编号4～6）；当速度提升至70～80 km/h时车内噪声可达81 dB（表2中的编号7～9）。

表1 各站点噪声采样数据

表2 车内噪声采样数据

根据调查，大连地铁2号线采取了以下减振降噪措施：

（1）所有站点均采用了全封闭式站台屏蔽门。

（2）大连交通大学站铺设了自德国引进的钢弹簧浮置板。在政府部门、精密仪器厂、幼儿园等高等级减振要求地段铺设了钢弹簧浮置板整体道床，铺设总长3.348 km。

（3）中山广场段线路采用了钢弹簧浮置板和隔离式减振垫浮置板。即道床底部采用全断面铺设的减振橡胶垫将道床整体包覆。

（4）车体内部采取以隔声为主加局部吸声的措施。

2.2测试结果评价

（1）现行地铁噪声评价的主要依据为GB 14227—2006《城市轨道交通车站站台声学要求和测量方法》（见表3），按照该标准归纳采样数据得到：会议中心站93%的数据都在80 dB以上，最高值为88.4 dB；中山广场站76%的数据在80 dB及其以上，最高值为85.5 dB；交通大学站68%的数据在80 dB及其以上，最高值为85.9 dB。所以，中山广场站、交通大学站和会议中心站均不满足噪声限值要求。

（2）由GBT 3449—2011《声学轨道车辆内部噪声测量》（见表4）可知，大连地铁2号线一期列车以最高速行驶时，车内噪声已达到最大容许限值。

（3）上述标准过于宽松，根据声环境质量标准（见表5），环境噪声超过75 dB就属于“很吵闹”了，而本次所测数据均远远超过了该值。在这种环境下，人们会感到烦躁，难以进行语言交流，甚至影响安全信号的接收，长期还会损害听力神经。

表3 车站站台最大容许噪声限值［3］

表4 列车噪声等效声级LAeq最大容许限值［4］

表5 环境噪声质量等级［5］

2.3测试结果分析

（1）从图1各测试站中心频率ASPL（A计权下的声压级）中可以发现：交通大学站和中山广场站各中心频率的A SPL低于会议中心站对应的中心频率ASPL；交通大学站与中山广场站各频率的ASPL基本相同，相比而言中山广场站的声音品质较高（声压级比较稳定）。这体现了钢弹簧浮置板轨道优良的低频减振特性［6］，同时说明钢弹簧浮置板加隔离式减振垫浮置板式综合减振措施的减振效果更好。

图1 各测试站中心频率ASPL

（2）3个测试站A计权下的主峰频率都出现在500～1 000 Hz，主峰峰值为80～85 dB（见图2）；同时仪器显示1 kHz对ASPL的贡献率为68.0%；3处测试点采集的2～6 kHz范围内的噪声在70～80 dB之间。

图2 三个测试站的噪声倍频程谱

（3）本次测量的主峰频率500 Hz～1 kHz的噪声贡献量为68%，该频率下的噪声属于滚动噪声，说明滚动噪声对站内噪声有较大的贡献量。

（4）在轨道噪声中，2～6 kHz频率下的噪声为啸叫噪声，主要由车轮和轮轨摩擦产生，声压级可高达93～95 dB，测试样本中频率在2～6 kHz的声压级为70～80 dB，说明站台屏蔽门对啸叫噪声具有良好的屏蔽作用。

（5）车内噪声与速度相关，随着车速的增加，车内噪声值增大，频率也随之升高。车内噪声主要来自轮轨的冲击与摩擦声，此外还有机械噪声、气流噪声以及空调噪声。

3 控制地铁噪声的建议

大连地铁主要采取了3种减振降噪措施，除了钢弹簧浮置板和钢筋笼拼装一体化的减振轨排，还有减振橡胶垫。针对本文监测的数据及得出的结论，给出如下建议：

（1）地铁轨道可对轮轨噪声采取有效的隔振措施，如大连交通大学站与中山广场站所采取的措施。

（2）站内噪声级与站台是否进行吸声处理有关［2］，站内墙壁、天花板以及站台附近隧道应做相应的吸声处理［7］，以减少声的反射和混响。

（3）站台屏蔽门虽然降噪效果明显，但还不够理想，因为现有的屏蔽门设计中考虑更多的是安全而非降噪。建议将隔声量作为站台屏蔽门设计的重要指标，这方面有很多工作可做，如采用隔声效果好的材料、改进门的密封结构等（现站台屏蔽门的密封结构过于简单，改进的余地较大）。

（4）对于车内噪声，可采取改进车体与车轮之间的隔振系统［8］以及车轮的结构材料、车厢材料的阻尼性能［9］等多种措施。

（5）无论是站内噪声还是车内噪声，轮轨的冲击与摩擦都是主要声源，控制声源是降噪的最佳方法。虽然目前尚没有技术上的突破，但如何改变轮轨的材料和结构以减缓冲击、提高吸振能力，是一个值得研究的课题。

此外，司机开车时应保持平稳，可适当增加出站加速和进站刹车距离；乘客在公共场合保持安静，不大声喧哗，营造安静和谐的乘车环境也是非常重要的。

［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］马大猷.噪声与振动控制工程手册［M］.北京：机械工业出版社，2002：113-117.

［3］中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局，中国国家标准化管理委员会.城市轨道交通车站站台声学要求和测量方法：GB 14227—2006［S］.北京：中国标准出版社，2006.

［4］中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局，中国国家标准化管理委员会.城市轨道交通列车噪声限值和测量方法：GB 14892—2006［S］.北京：中国标准出版社,2006.

［5］潘仲麟，翟国庆.噪声控制技术［M］.北京：化学工业出版社，2006：91-103.

［6］丁德云，刘维宁，孙晓静，等.北京地铁4号线北大段特殊减振措施研究—浮置板轨道、梯形轨道实验室振动试验报告［R］.北京：北京交通大学，2007.

［7］汪洋，朱万旭，邵炼，等.城市地铁轨道吸声板性能分析［J］.施工技术，2014，5（10）：102-105.

［8］杨振丹.城市轨道交通噪声与振动问题的研究［J］.天津建设科技，2014，4（2）：72-75.

［9］王渊，孙守光,任尊松.橡胶轮转向架车辆动态曲线通过行为研究［J］.铁道学报，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）