軌道交通的噪聲及其控制策略

王浩宇 翟宏威 陸軍航空兵學(xué)院

隨著人們生活水平的不斷提高和城市經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，我國(guó)人口日益增多，目前的交通狀況已不能滿(mǎn)足要求，發(fā)展軌道交通已成為人們的共識(shí)。我國(guó)城市公共交通的發(fā)展已進(jìn)入一個(gè)新階段，軌道交通由于其運(yùn)量大速度快、乘坐舒適、安全、穩(wěn)定、占地少及空氣污染小等諸多優(yōu)點(diǎn)，但是也隨之帶來(lái)了噪聲大的優(yōu)點(diǎn)。

1 軌道交通噪聲分類(lèi)及來(lái)源

軌道交通主要有火車(chē)、地鐵，還有軌電車(chē)、高架輕軌、城市鐵路等形式。城市軌道車(chē)輛由于運(yùn)行在城市中，其運(yùn)行速度較低，一般情況下不允許鳴笛、且新的鋼軌一般用焊接長(zhǎng)鋼軌，所以城市中的軌道交通噪聲主要是以下四種：輪軌滾動(dòng)噪聲、牽引電機(jī)噪聲、齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)噪聲及空壓機(jī)噪聲。地鐵交通除列車(chē)運(yùn)行噪聲外，還有風(fēng)亭及冷卻塔噪聲。高架輕軌噪聲除輪軌噪聲、車(chē)體輻射噪聲、動(dòng)車(chē)組牽引電機(jī)噪聲外，還有橋梁結(jié)構(gòu)噪聲，與地面軌道交通相比，其噪聲輻射面大，影響范圍廣。

(1）輪軌引起的噪聲： 主要包括鋼軌和車(chē)輪之間的摩擦產(chǎn)生的噪聲以及它們之間振動(dòng)產(chǎn)生的噪聲，還有碰撞聲以及制動(dòng)時(shí)的尖叫聲等。

(2）車(chē)輛的相關(guān)設(shè)備引起的噪聲： 主要包括運(yùn)載設(shè)備的發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)、齒輪傳動(dòng)裝置和壓縮機(jī)等有關(guān)設(shè)備在工作運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的噪聲。

(3）列車(chē)的通風(fēng)系統(tǒng)工作時(shí)產(chǎn)生的噪聲，列車(chē)的車(chē)廂內(nèi)部與外界環(huán)境進(jìn)行通風(fēng)時(shí)，通風(fēng)設(shè)備會(huì)產(chǎn)生一定噪聲。

(4）列車(chē)在實(shí)際運(yùn)行時(shí)形成的氣流產(chǎn)生的噪聲，由于列車(chē)運(yùn)行速度逐漸提高，當(dāng)車(chē)速較高時(shí)，與風(fēng)之前相互摩擦也會(huì)產(chǎn)生很大噪聲。

2 軌道交通噪聲帶來(lái)的不良影響

外部的噪聲不僅會(huì)影響人們的正常的工作、學(xué)習(xí)和生活，還會(huì)影響人們的身心健康，具體而言，環(huán)境噪聲對(duì)人體的危害主要有四個(gè)方面：

(1）噪聲造成聽(tīng)力損傷。聽(tīng)力損傷，是環(huán)境噪聲對(duì)人體健康造成的最直接，也是最普遍的傷害。環(huán)境噪聲在80—85分貝之間，造成輕微的聽(tīng)力損傷；80—90分貝造成少數(shù)人耳聾；90—100分貝造成一定數(shù)量的人耳聾；100分貝以上，造成相當(dāng)數(shù)量的人耳聾。如果噪聲達(dá)到150分貝以上，則聽(tīng)覺(jué)器官發(fā)生急性損傷，造成雙耳完全失聰。

(2）噪聲影響睡眠。理想的入睡噪聲水平，應(yīng)在35分貝以下。但是，高水平的環(huán)境噪聲，將會(huì)影響人們睡眠的質(zhì)量和數(shù)量。40分貝連續(xù)噪聲，使10%的人睡眠受到影響；70分貝使50%的人受到影響。40分貝突發(fā)噪聲，使10%的人從睡夢(mèng)中驚醒；60分貝使70%的人驚醒。

(3）環(huán)境噪聲干擾人們的正常談話(huà)。環(huán)境噪聲能夠降低語(yǔ)言傳遞過(guò)程中的信噪比，甚至淹沒(méi)正常的語(yǔ)言信號(hào)。通常人們?cè)谙嗑?米的情況下，交談的聲音水平大約是65分貝。當(dāng)噪聲聲級(jí)水平與語(yǔ)言聲級(jí)水平相當(dāng)時(shí)，談話(huà)受到嚴(yán)重干擾；當(dāng)噪聲聲級(jí)水平高于語(yǔ)言聲級(jí)水平10分貝時(shí)，談話(huà)聲就會(huì)被淹沒(méi)。

(4）環(huán)境噪聲損害人們的身心健康。環(huán)境噪聲對(duì)人體內(nèi)各個(gè)器官的不良刺激，導(dǎo)致器官的生理機(jī)能改變，嚴(yán)重的噪聲還會(huì)導(dǎo)致人體的病理反應(yīng)，危害健康

近年來(lái)，隨著對(duì)城市工業(yè)污染源的綜合整治，城市噪聲問(wèn)題日益突出，嚴(yán)重影響著城市居民的正常生活和人身健康。城市噪聲主要是指生活噪聲和交通噪聲，其中交通噪聲是一種非穩(wěn)態(tài)、不連續(xù)的流動(dòng)聲源，影響范圍廣，時(shí)間長(zhǎng)，危害程度大。隨著社會(huì)的發(fā)展，經(jīng)濟(jì)條件的改善，生活水平的提高，機(jī)動(dòng)車(chē)輛迅速增長(zhǎng)。從1992年起車(chē)流量每年平均以16%的速度增長(zhǎng)。因此，必須采取相應(yīng)的預(yù)防措施，改善環(huán)境質(zhì)量。

3 軌道交通噪聲的控制策略

控制噪聲，根據(jù)噪聲的產(chǎn)生、傳播原理，控制噪聲應(yīng)該從以下三個(gè)方面進(jìn)行，分別是在噪聲源處進(jìn)行控制，在噪聲的傳播過(guò)程中進(jìn)行控制，在防止噪聲進(jìn)入人耳。

（1）在噪聲源進(jìn)行控制，軌道列車(chē)或者運(yùn)載工具可以采用彈性車(chē)輪和降噪車(chē)輪、軌道設(shè)計(jì)采用重型減噪措施、鋪設(shè)超長(zhǎng)無(wú)縫線(xiàn)路和減振扣件、定期打磨鋼軌頂面等；

主要是優(yōu)化軌道結(jié)構(gòu)，在線(xiàn)路盡量少用小半徑曲線(xiàn)。否則會(huì)增大鋼軌的磨耗，產(chǎn)生較大的噪聲和振動(dòng)；采用重型鋼軌，質(zhì)量越大，相對(duì)應(yīng)物體的慣性越大，在收到外部沖激時(shí)，產(chǎn)生的噪聲就會(huì)小很多。

（2）在噪聲的傳播過(guò)程中降噪，可采用吸聲、隔聲等方法，增大噪聲在傳播過(guò)程中的衰減量，如有條件的地帶在軌道邊側(cè)種喬木，再種灌木，形成樹(shù)障，綠化減噪措施是一種生態(tài)降噪的措施。通常100m的林帶,約有10dBA的降噪效果,因此在條件許可的環(huán)境下,可以和聲屏障結(jié)合起來(lái),既起到吸聲的效果,又可以美化環(huán)境。

聲屏障是設(shè)于噪聲源和受保護(hù)噪聲敏感點(diǎn)之間的聲學(xué)障板,是用來(lái)降低噪聲對(duì)噪聲敏感點(diǎn)局部環(huán)境污染的重要措施之一。

如果在受聲點(diǎn)與聲源之間增設(shè)一個(gè)屏障，一般情況采用在靠近聲源處貼吸聲材料的方法，通過(guò)屏障對(duì)聲音的折射，以減少聲音的反射，使得聲音不直接傳播到受聲點(diǎn)；適當(dāng)?shù)乩筌壍琅c周?chē)ㄖ镏g的距離，也能達(dá)到降低噪聲的效果。

此外車(chē)身的整個(gè)懸架系統(tǒng)以及座椅也會(huì)在一定程度上減弱噪聲的傳播。

(3）在人耳處降噪，針對(duì)乘客來(lái)和乘務(wù)員來(lái)說(shuō)，理論上存在可能，但是在某些特定生產(chǎn)生活中沒(méi)有必要去佩帶降噪設(shè)備，如果佩帶降噪設(shè)備，甚至有可能在一定程度上影響了正常的工作，使人民之間的溝通成為難題。

希望在不久的將來(lái)，我們的生活中能有更少的噪聲，人們能生活的舒心。