南京地鐵高架線(xiàn)噪聲調(diào)查及分析

【摘要】地鐵的出現(xiàn)緩解了城市交通擁堵的狀況，方便了市民的出行，但同時(shí)，其產(chǎn)生的噪聲對(duì)周邊環(huán)境有著影響。而地鐵高架產(chǎn)生的影響尤其巨大。因此對(duì)南京地鐵二號(hào)線(xiàn)高架段站臺(tái)周邊環(huán)境進(jìn)行調(diào)查研究是必要的。本文對(duì)調(diào)查結(jié)果進(jìn)行了分析，并提出了減噪的措施。

【關(guān)鍵詞】噪聲；地鐵；高架

噪聲污染是一種能量污染。由于它的可感受性、局部性和暫時(shí)性，我們可進(jìn)行對(duì)噪聲的實(shí)時(shí)測(cè)量。地鐵噪聲早就受到國(guó)內(nèi)外研究者的關(guān)注。2006年美國(guó)Robert.R.M.等人對(duì)紐約地鐵站臺(tái)以及車(chē)廂內(nèi)的噪聲做了初步研究。測(cè)量結(jié)果顯示，地鐵站臺(tái)噪聲的均值為86+4dB（A），最大值為106dB（A）[1]。相對(duì)而言，我國(guó)對(duì)于地鐵噪聲的研究較晚。2012年沈曼莉等人采用現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)的方法，檢測(cè)了沈陽(yáng)一號(hào)線(xiàn)地鐵列車(chē)運(yùn)行時(shí)車(chē)廂內(nèi)、站臺(tái)上以及地鐵站外環(huán)境噪聲最大值，結(jié)果表明，除站外環(huán)境對(duì)乘客影響較小外，各個(gè)時(shí)間段的噪音均明顯超過(guò)國(guó)家城市四類(lèi)環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn)[2]。

環(huán)境噪聲測(cè)量，是人們提高生活質(zhì)量，加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。本次調(diào)查采用HS5671B型噪聲頻譜分析儀。通過(guò)噪聲頻譜分析儀可以采集數(shù)據(jù)，測(cè)量聲級(jí)以了解噪聲對(duì)環(huán)境的污染情況，檢驗(yàn)噪聲是否符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)；進(jìn)行噪聲數(shù)據(jù)分析，以了解噪聲的頻率結(jié)構(gòu)；測(cè)量噪聲源的聲功率或聲功率級(jí)，以客觀了解噪聲源特性。掌握地鐵車(chē)輛進(jìn)出站臺(tái)的噪聲現(xiàn)狀，為地鐵站臺(tái)減振降噪設(shè)計(jì)、人們工作環(huán)境的改善提供依據(jù)。

1、調(diào)查方式及內(nèi)容

南京地鐵二號(hào)線(xiàn)南起油坊橋站，北到經(jīng)天路站，全長(zhǎng)34.8km，其中有一段地上高架線(xiàn)，長(zhǎng)9.3km。地鐵運(yùn)行時(shí)的噪聲變化很有規(guī)律。南京地鐵近期和遠(yuǎn)期的發(fā)車(chē)間隔時(shí)間為三分鐘和兩分鐘，因此對(duì)于軌道旁的某一環(huán)境點(diǎn)，其運(yùn)行噪聲的變化周期基本上就是這個(gè)時(shí)間[3]，以地鐵距環(huán)境測(cè)點(diǎn)10米距離作為可明顯接收到地鐵噪聲。

這次調(diào)查設(shè)地鐵二號(hào)線(xiàn)的馬群站、仙鶴門(mén)站、學(xué)則路站、仙林中心站4個(gè)地鐵站臺(tái)為測(cè)點(diǎn)。將這些測(cè)量點(diǎn)設(shè)在了距地鐵10米處，連續(xù)三組進(jìn)行測(cè)量Leq、Lmax、Lmin、Leq等數(shù)據(jù)，測(cè)量時(shí)間為10min。另外在小區(qū)、學(xué)校、公司等地也進(jìn)行了測(cè)量。（地鐵高架路段噪聲測(cè)量點(diǎn)分布見(jiàn)圖1）

（1）噪聲測(cè)點(diǎn)：噪聲測(cè)點(diǎn)分別設(shè)在地鐵2號(hào)線(xiàn)的馬群站，仙鶴門(mén)站，學(xué)則路站，仙林中心站附近，測(cè)量距離至站臺(tái)為10m。

（2）測(cè)量方案：地鐵進(jìn)站時(shí)的噪聲監(jiān)測(cè)，地鐵出站時(shí)的噪聲監(jiān)測(cè)，同時(shí)通過(guò)時(shí)的噪聲監(jiān)測(cè)。

（3）測(cè)量?jī)x器：HS5671B型噪聲頻譜分析儀。

2013年10月份上午9：00～11：00，分別在馬群站、仙鶴門(mén)站、學(xué)則路站、仙林中心站進(jìn)行測(cè)量，測(cè)得地鐵距離地面12米。在每個(gè)測(cè)量點(diǎn)測(cè)量三次，每次10min。

由圖表可知，馬群站臺(tái)周?chē)谐?，商業(yè)門(mén)店，南京城東醫(yī)院，居民小區(qū)等，并且還有寧杭公路，來(lái)往行人、車(chē)輛很多。在地鐵口十米處測(cè)量時(shí)，發(fā)現(xiàn)除了有輪軌噪聲、制動(dòng)噪聲、地鐵高架振動(dòng)輻射噪聲，還有交通噪聲，使得地鐵旁的噪聲加劇，高達(dá)83.9分貝。主要的噪聲是交通噪聲，周?chē)枪罚饕瞧?chē)發(fā)動(dòng)機(jī)和汽笛聲，而且地鐵站人流量比較大，也產(chǎn)生一定的噪音。在小區(qū)門(mén)口測(cè)量的時(shí)候，主要的噪音就是人為的，交通噪聲以及地鐵經(jīng)過(guò)時(shí)產(chǎn)生的輪軌噪音。而在西南方向100米處的南京城東醫(yī)院測(cè)量時(shí)，主要的噪音就是交通噪音，此時(shí)地鐵所產(chǎn)生的噪音已經(jīng)幾乎影響不到這里的環(huán)境了。

在仙鶴門(mén)站地鐵口十米處測(cè)量時(shí)，主要的噪音還是交通噪音，還有輪軌噪聲、制動(dòng)噪聲、地鐵高架振動(dòng)輻射噪聲，噪聲可達(dá)80分貝。但由于保利紫晶山距離地鐵較遠(yuǎn)，地鐵產(chǎn)生的噪聲波及范圍較小，噪聲影響不大。前方道路的車(chē)輛較多，因此交通噪聲的影響還是不容小覷。仙鶴新天地社區(qū)商業(yè)中心距離地鐵較近，在公路沿線(xiàn)且還有施工的噪聲，對(duì)周邊影響頗大。在仙鶴新天地社區(qū)商業(yè)中心測(cè)量時(shí)，噪聲也已超出了正常范圍。在保利紫晶山小區(qū)測(cè)量時(shí)，發(fā)現(xiàn)地鐵產(chǎn)生的噪音影響不大，主要是鳴笛，機(jī)動(dòng)車(chē)等發(fā)出的交通噪聲，其噪聲污染也頗嚴(yán)重。

在學(xué)則路站臺(tái)周?chē)锌觳偷?，咖啡廳，學(xué)校，居民區(qū)等。因?yàn)榭拷髮W(xué)城，人流量還是很大的。在地鐵口十米處測(cè)量時(shí)發(fā)現(xiàn)主要的噪音有：交通噪音，主要是汽笛聲還有警報(bào)聲，以及地鐵經(jīng)過(guò)時(shí)產(chǎn)生的噪音，還有人為的噪聲。由于亞?wèn)|城小區(qū)距離地鐵較近，周邊居民對(duì)于噪聲頗有微詞。在道路延邊，車(chē)輛的影響更大。還有人為的噪聲，測(cè)量時(shí)正好有施工單位施工，影響也不容忽視。應(yīng)天職業(yè)技術(shù)學(xué)院距離較遠(yuǎn)，避免了輪軌噪聲，制動(dòng)噪聲，地鐵高架振動(dòng)輻射噪聲，但是存在著交通噪聲。汽笛聲的影響最為顯著，噪聲可高達(dá)86.1分貝。

由圖1可知，仙林中心站周?chē)薪處煿?，南京外?guó)語(yǔ)學(xué)校仙林分校。距地鐵十米處主要的噪音是交通噪音及人為噪聲。教室公寓距地鐵約50米，在道路沿線(xiàn)，交通噪音的影響較大，主要的還是汽笛聲和汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的噪音。由于南京外國(guó)語(yǔ)學(xué)校仙林分校距離地鐵較遠(yuǎn)，輪軌噪聲、制動(dòng)噪聲、地鐵高架振動(dòng)輻射噪聲造成的影響較小，但交通噪聲仍存在。

2、地鐵高架路段噪聲測(cè)量結(jié)果分析

2.1地鐵高架噪聲種類(lèi)分析

在地鐵高架路段的測(cè)量過(guò)程中，對(duì)測(cè)量點(diǎn)進(jìn)行了詳細(xì)布控。這些測(cè)量點(diǎn)離地鐵距離都不超過(guò)100米。

調(diào)查發(fā)現(xiàn)，高架地鐵的噪聲主要是在地鐵運(yùn)行中產(chǎn)生的。地鐵一般都采用鋼輪鋼軌系統(tǒng)，輪軌間會(huì)產(chǎn)生摩擦，有相互作用，輪軌接觸產(chǎn)生摩擦噪聲，即輪軌噪聲。輪軌噪聲通常是250km/h速度以下列車(chē)噪聲的主要噪聲源[4]。輪軌經(jīng)過(guò)不同地段時(shí)，產(chǎn)生的噪聲也不一樣，當(dāng)其通過(guò)曲線(xiàn)時(shí)還會(huì)發(fā)生蠕滑噪聲。

地鐵本身也會(huì)產(chǎn)生噪聲，冷卻風(fēng)扇、齒輪傳動(dòng)、牽引電動(dòng)機(jī)等都會(huì)產(chǎn)生制動(dòng)噪聲。這類(lèi)噪聲持續(xù)時(shí)間比較短，但有時(shí)強(qiáng)度較高，如摩擦制動(dòng)，當(dāng)制動(dòng)力過(guò)大，制動(dòng)閘瓦和車(chē)輪踏面之間會(huì)產(chǎn)生尖嘯噪聲，并損壞車(chē)輪踏面，使噪聲惡化。列車(chē)行駛速度越快，電機(jī)，冷卻風(fēng)扇的噪聲就越大，甚至?xí)^(guò)輪軌間的摩擦噪聲。當(dāng)然播音喇叭、空調(diào)機(jī)等設(shè)備也會(huì)產(chǎn)生噪聲。

地鐵高架會(huì)發(fā)生振動(dòng)輻射噪聲。由于高架地鐵列車(chē)行駛時(shí)會(huì)與空氣相互作用，而列車(chē)一般行駛速度為45km/h，速度較低，與空氣發(fā)生的噪聲不是很大。車(chē)輛性能的好壞，行駛的快慢，軌道的長(zhǎng)短、輕重，及其是否平整，周?chē)沫h(huán)境狀況等都對(duì)地鐵旁的噪聲產(chǎn)生影響。

地鐵旁道路很寬，交通量很大，因此來(lái)往車(chē)輛很多，即產(chǎn)生了交通噪聲，其中機(jī)動(dòng)車(chē)噪聲、汽車(chē)發(fā)出的鳴笛聲占了很大的比重。

當(dāng)然，還有人為的噪聲。地鐵站旁交通便利，人流量較多，建有停車(chē)場(chǎng)，小區(qū)，商業(yè)區(qū)，學(xué)校，醫(yī)院等。還有些地方在進(jìn)行建筑施工，噪聲污染嚴(yán)重。

2.2測(cè)量點(diǎn)的比較分析

根據(jù)幾次的測(cè)量出的Leq、Lmax、Lmin數(shù)據(jù)的均值及各個(gè)站點(diǎn)繪出如下的折線(xiàn)圖。根據(jù)《中華人民共和國(guó)城市區(qū)域環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定，居住、文教機(jī)關(guān)為主的區(qū)域以及鄉(xiāng)村居住環(huán)境的噪聲標(biāo)準(zhǔn)值，白天等效噪聲值為55分貝，夜間為45分貝；商業(yè)、工業(yè)混雜區(qū)的等效噪聲值為60分貝，夜間為50分貝；城市中交通干線(xiàn)兩側(cè)，白天噪聲的等效噪聲值為70分貝，夜間不超過(guò)55分貝。

由圖2可知，在白天進(jìn)行地鐵沿線(xiàn)的噪聲測(cè)量時(shí)，仙林中心站附近的噪聲值最高，平均等效聲級(jí)已經(jīng)達(dá)到了82.3分貝，大大超出了城市中交通干線(xiàn)兩側(cè)的70分貝標(biāo)準(zhǔn)，而其他3站都已經(jīng)非常接近70這個(gè)值。而平均最大值都超過(guò)了70這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)值，甚至仙林中心站附近已經(jīng)超過(guò)了100分貝。一般，40-60分貝屬于我們正常的交談聲音。60分貝以上就屬于吵鬧范圍了，70分貝我們就可以認(rèn)為它是很吵的，而且開(kāi)始損害聽(tīng)力神經(jīng)，90分貝以上就會(huì)使聽(tīng)力受損，而呆在100-120分貝的空間內(nèi)，如無(wú)意外，一分鐘人類(lèi)就得暫時(shí)性失聰。由此可見(jiàn)，地鐵沿線(xiàn)的噪聲污染是相當(dāng)嚴(yán)重的，它會(huì)對(duì)人們正常的工作生活帶來(lái)很大危害。

調(diào)查發(fā)現(xiàn)，地鐵高架對(duì)附近居民影響最大的是剎車(chē)的尖嘯噪聲、交通噪聲和地鐵高架振動(dòng)輻射的低頻噪聲，特別是振動(dòng)輻射噪聲，它的穿透力強(qiáng)且防治起來(lái)相當(dāng)困難。高架地鐵剎車(chē)時(shí)，噪聲會(huì)急劇變化，極其刺耳。

在地鐵通過(guò)彎道時(shí)，噪聲加劇。此時(shí)地鐵有明顯輪軌蠕滑聲，大部分路段摩擦聲范圍都為80-85分貝。而仙林中心站輪軌摩擦最高達(dá)到100.6分貝，嚴(yán)重超出了正常范圍。地鐵高架段，可以通過(guò)安裝噪音屏障來(lái)降低噪聲。

從圖2看出，地鐵運(yùn)行過(guò)程中的高架路段噪音平均維持在60分貝左右，只有進(jìn)出站臺(tái)時(shí)噪音會(huì)超過(guò)65分貝以上，而最嚴(yán)重的噪聲出現(xiàn)在汽車(chē)?guó)Q笛時(shí)，平均達(dá)到80，90分貝，甚至100分貝。噪聲“貢獻(xiàn)”最大的就是車(chē)輛運(yùn)行中的摩擦聲，即交通噪聲。這次調(diào)查顯示，南京地鐵使用機(jī)車(chē)的行駛噪聲在距路軌中心線(xiàn)10米處為82dB（A）。地鐵進(jìn)出站臺(tái)時(shí)產(chǎn)生的噪聲，都來(lái)自車(chē)輛本身和人為。

在我國(guó)，城市噪聲70%來(lái)源于交通噪聲。機(jī)動(dòng)車(chē)輛噪聲占城市交通噪聲的85%。經(jīng)過(guò)多年的治理整頓，目前仍有1/5的城市交通環(huán)境超標(biāo)[5]。交通量的大小、道路的寬窄是車(chē)輛噪聲的影響因素。噪聲會(huì)經(jīng)過(guò)道路，周?chē)慕ㄖ镞M(jìn)行反射，使得周?chē)映臭[。然而，若公路更加寬闊時(shí)，分貝會(huì)更大。很多的機(jī)動(dòng)車(chē)輛會(huì)產(chǎn)生較大噪聲，主要來(lái)自汽車(chē)排氣的噪聲，其次為引擎產(chǎn)生的噪聲和輪胎摩擦噪聲。當(dāng)然速度與噪聲的大小也有較大關(guān)系，車(chē)速越快，噪聲會(huì)越大。由于來(lái)往車(chē)輛都要在道路上行駛，因而影響較大，尤其是在客流量大時(shí)，其影響是不容忽視的。

2.3分析總結(jié)

根據(jù)這些測(cè)量結(jié)果以及結(jié)合環(huán)境的分析，可以看出，在距離地鐵軌道較近的范圍內(nèi)，居民會(huì)受到較大的來(lái)自地鐵的噪音的影響。而一般，當(dāng)距離地鐵超過(guò)五十米的距離后，我們幾乎不受地鐵噪音的影響。而且，地鐵站周?chē)脑胍糁饕形宕箢?lèi)：輪軌噪聲；交通噪音；制動(dòng)噪音；人為噪聲；地鐵高架振動(dòng)輻射噪聲。其中，地鐵高架振動(dòng)輻射引起的噪聲，讓周?chē)用癫豢捌鋽_，使得環(huán)保部門(mén)接到若干投訴。地鐵輪軌間產(chǎn)生的摩擦噪聲，制動(dòng)噪聲，空氣噪聲，只在短距離小范圍內(nèi)影響周?chē)用裆?。而交通噪音和人為噪音卻幾乎是無(wú)處不在的。

3、噪聲的應(yīng)對(duì)方案

地鐵通常分為隧道和高架兩種方式，高架線(xiàn)占地少、造價(jià)低、工期短、且利于穿越地質(zhì)情況復(fù)雜地段。高架地鐵距地面一般為8米，噪聲源位置高，因而噪聲傳播輻射范圍大，其噪聲污染的程度和范圍也都比地下線(xiàn)嚴(yán)重。南京地鐵有7.02公里部分是在地面上設(shè)高架通行，沿線(xiàn)的小區(qū)眾多。本次調(diào)查，發(fā)現(xiàn)以下因素可能是造成沿線(xiàn)噪聲分貝主要原因，首先肯定是露出地面段地鐵進(jìn)出站的所產(chǎn)生的噪聲，即輪軌噪聲；第二是沿線(xiàn)公路車(chē)輛的鳴笛聲，即交通噪聲，其次是來(lái)往人員的大聲喧嘩聲以及周?chē)氖┕ひ鸬脑肼?，即人為噪聲。而噪聲的危害極大，對(duì)睡眠、語(yǔ)言交流有干擾，會(huì)損傷聽(tīng)覺(jué)，還可引起多種疾病。因此對(duì)減少噪聲污染至關(guān)重要。必須意識(shí)到噪聲污染對(duì)人們的危害，必須要采取措施來(lái)降低噪聲。

對(duì)此，做出應(yīng)對(duì)方案：可以對(duì)輪軌進(jìn)行潤(rùn)滑，降低輪軌噪聲；增加車(chē)輪彈性且在車(chē)輪上裝消聲器；行駛速度減慢，減少冷卻風(fēng)扇、齒輪傳動(dòng)、牽引電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)噪聲；選擇合適的曲線(xiàn)半徑；對(duì)車(chē)輛進(jìn)行減噪，減少交通噪聲；在道路兩側(cè)種植樹(shù)木，降低噪音；采用聲屏障來(lái)遮擋噪聲；在靠近聲源的地方采用吸音材料，吸收噪聲，以減少聲反射；在公共場(chǎng)合不可大聲喧嘩，營(yíng)造一種較安靜的氛圍；政府應(yīng)當(dāng)制定一些適當(dāng)?shù)慕煌ǚㄒ?guī)，如限制某些路段的鳴笛等。

隨著交通的便利，汽車(chē)等車(chē)輛的迅猛增多，噪聲污染也越來(lái)越嚴(yán)重。噪聲對(duì)人們的身體危害極大，因此需重視噪聲污染的防治，更人性化地發(fā)展經(jīng)濟(jì)。只有有一個(gè)安靜和諧的氛圍，才能健康地工作與生活，而這是每個(gè)人的責(zé)任。