洛阳地铁车内噪声分析及降噪措施

牛秀蓉，杨永杰，朱 琳

(洛阳市轨道交通集团有限责任公司，河南 洛阳 471041)

洛阳地铁车辆采用带受电弓的“4动2拖”(Tc车、Mp车、M车)6列编组的B2型车，地铁车内噪声水平与乘客乘坐舒适度密切相关，有必要对车内噪声进行测试并探讨隔音降噪措施。车内噪声是轨道、隧道及车辆三者共同作用产生的，结合轨道交通特性，一般采用声源处、传播途径控制方法降低噪声影响。本研究重点从车辆角度通过对隧道内列车车内噪声测试，探索车内噪声分布情况并提出隔音降噪措施。

1 噪声测试方法

1.1 测点位置及方法

每个车厢均布置6个测点：车辆中心线、内地板上方1.6 m处布置3个传声器，测点为P1、P2、P3；客室座椅处内地板上方1.2 m处交叉布置2个传声器，测点为P4、P5；空调回风口下方0.3 m处布置测点A1。传声器垂直向下布置，在隧道内分别测试车辆静止状态下的背景噪声、空调全开状态下车内噪声，以及车辆加速阶段、匀速(60 km/h)阶段、减速阶段的噪声。

1.2 判定方式

根据噪声实测值与标准值对比，判定噪声是否符合要求。《铁路应用-声音学-轮轨车辆外部噪声测量》标准及《城市轨道交通列车噪声限值及测量方法》要求地铁在地下线路(即隧道线路)客室内噪声限值为83 dB。

2 测试结果及分析

车辆静止时测试车内背景噪声为37dB(A)。

2.1 车辆运行时不同位置的噪声分布

在匀速工况下，列车不同车厢及不同测点的噪声值如表1、图1所示。根据测试数据可知，在相同运行速度下，不同车辆的噪声值大小为M车>Mp车>Tc车。由此可知，装载较多车底设备(如牵引电机、齿轮箱等)的动车噪声值大于拖车噪声值。在相同运行速度下，相同车厢不同测点的噪声值大小为A1>P5>P1>P4 =P2>P3。由此可知，在空调回风口下的噪声较大。P5、P1测点靠近车门、车辆内电器柜及空调回风口，所以噪声偏大。P4、P2测点靠近空调回风口，处于车辆正中间的P3位置噪声最小，是乘客最佳乘坐区。

表1 车内不同位置噪声值 单位：dB

图1 车内不同位置噪声分布图

2.2 车辆不同速度时的噪声分布

在车次、车厢、测点等相同的情况下，测得车辆运行时不同速度的噪声分布如表2所示，加速阶段>减速阶段>匀速阶段。

表2 不同速度的车内噪声值

3 降噪措施

3.1 车内噪声的来源及传播途径

车内噪声主要来自车载设备、动力装置、轮轨摩擦和弓网摩擦噪声。车辆静止时，主要噪声源为空调、牵引等车载电器设备。车辆运行时，主要噪声源为轮轨噪声和电气设备噪声(空调通风噪声、电磁噪声、空气动力噪声)，其中轮轨噪声对车内噪声影响最大。

噪声的传播途径为空气传播(直达声和透射声)和结构传播(振动辐射声)，直达噪声是车辆设备和轮轨摩擦产生的噪声通过车辆间隙直接传入车内的噪声，透射噪声为车辆设备产生的噪声通过车体透射到车内，振动辐射噪声为车辆设备及轮轨产生的振动辐射声。

3.2 噪声声源控制

(1)轮轨噪声控制措施。车辆以60 km/h～250 km/h速度运行时，主要噪声是轮轨噪声，其受到轨枕材料、刚度和轮轨粗糙度、运行速度的影响。从车辆角度出发可从车轮方面降噪，采用降噪环车轮比普通车轮在轨道中心7.5 m外噪声低约2 dB。

(2)电气设备噪声控制。选用低噪声空调机组及空调压缩机以避免尖锐噪声，设计低噪声结构的风道，空调和空压机等电气设备尽可能采用弹性连接安装。

3.3 噪声传播途径控制

车体型材是隔声主体，可从地板、侧墙方面减少噪声的传播。

地板降噪：防寒材料具有保温和吸音降噪效果，在车体与地板之间填充防寒材料，并且采用铝蜂窝地板，防寒棉和地板中的空气层可以有效增加整体结构的隔声性。

侧墙降噪：采用铝合金型材、防寒材料、空气层、内饰侧墙板组成整体的侧墙隔声结构，可以有效降低从车外传入车内的噪声。

车门、车窗降噪：采用铝蜂窝夹层结构、车门缝隙小的隔音性能良好的车门。车窗采用双层中空玻璃，可以很好降低车外透射到车内的噪声。

车辆密闭降噪：采用双层密封胶条或中空密封的车门及车窗胶条，并定期校验车辆尺寸及更换胶条以提高车辆密封降噪效果。对车辆的结构性孔洞、缝隙等透声部位须进行密封或消声处理。

4 结语

洛阳地铁车内噪声符合国家标准，但是仍存在偏高现象(实测值接近标准限值)。根据测试数据可知，地铁车辆轨道、空调设备、牵引制动设备是主要噪声源，建议在以下4个阶段采用不同措施控制噪声。

(1)在车辆设计初期重视对牵引、制动、空调等主要噪声源的车辆电气设备选型，达到降低噪声的效果。从车门胶条、地板布、防寒棉等车辆内装选型及设备方面进行噪声传播途径控制。

(2)在车辆制造期间严把质量关，重点关注车辆部件安装、防寒棉等内装、车辆密封胶条的装配质量。

(3)在车辆交付过程中，测试车内噪声，确保车内噪声控制在设计规范内。

(4)在车辆运营维护过程中，定期对轨道、隧道、车辆进行检查和维护，保证各系统之间的最佳匹配性。