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轨道交通列车噪声评估方法

时间:2023-10-01 理论教育 版权反馈
【摘要】:1.基于心理声学参量的响度评价方法影响人耳响度听觉的主要因素是听觉系统特有的时域和频域掩蔽效应。

轨道交通列车噪声评估方法

1.基于心理声学参量的响度评价方法

影响人耳响度听觉的主要因素是听觉系统特有的时域和频域掩蔽效应。时域掩蔽的主要原因是响度感觉的产生需要一定的时间,影响人耳感觉的瞬态响度的大小;频率掩蔽的生理原理是人耳对声音的感觉主要由声音引起基底膜不同部位的振动,一个单频声不仅引起一个位置振动,也会使其前后位置产生相应小幅振动。频率掩蔽反映了耳朵听觉系统的这种频率选择敏感性。心理声学采用单位为Bark的临界带宽和频率选择斜率来说明听觉系统这种特点。耳朵听觉系统是通过声音的临界频带内的频谱部分来近似频率选择性,这种频率选择性称为临界带强度。

2.主观感觉噪度评价方法

响度和响度级是以纯音为基础的,而列车车内噪声声场环境以复合音为主,采用感觉噪声级和噪度能更加贴近人的主观感受。以复合音为基础的感觉噪声级和噪度概念由克瑞特(Kryter)提出。感觉噪声级的单位为PNdB,噪度的单位是Noy。

有学者将车顶结构中的玻璃棉替换成岩棉后,发现结构计权隔声量提高1.3dB,尽管车内A计权声压级总值差异只有0.01dB(A),总响度和总噪度却发生恶化,分别提高了1~1.5Sone和1~2Noy。将5mm隔音垫从车顶中央调至靠近车外一侧,结构计权隔声量提高1.4dB,车内A计权声压级总值差异0.1dB(A);而总响度、总噪度也发生恶化,分别提高3~5Sone和2~3Noy。由此可见,基于心理声学客观参量的车内噪声评价方法相比于A声级能够更为合理地体现人耳的主观感受。

3.轨道交通噪声成本效益评价方法

从影响对象来看,轨道交通噪声可以分为客室噪声、车站内噪声和路边噪声。其中路边噪声影响着轨道交通沿线区域居住或工作的人们,面比较广。噪声影响会使周围的环境恶化,产生的后果有可能会使土地的商业价值下降。要控制噪声的影响就要采取各种措施,就必然要投入资金,这就带来了一个以什么样的标准投入才是最合理的问题,或者说要评价带来最大经济效益的投入水平。因此,在进行城市轨道交通线路噪声预测的基础上,有学者提出城市轨道交通噪声的成本效益评价方法。

成本效益分析(Costbenefit Analysis)是评价各种公共项目经济效率性的最基本方法。它把项目实施费用和项目所产生的效益换算成货币后进行对比、评价,从而确定该项目实施的可行性。效益是指用货币单位表示出的因项目实施而产生的效果。费用是指因项目实施而丧失的财产或福利价值。如果可以把轨道交通产生的噪声影响换算成货币,就可以用成本效益分析方法对其进行效益评价。

从噪声构成的环境影响来分析,其经济成本可以分为直接损失、间接损失和降噪措施成本。直接损失包括房产价格的下降。间接损失包括用于治疗相关疾病的费用和个人工作效率的下降。由于噪声形成的直接和间接损失随着噪声的影响程度的提高而增加,所以降噪措施的最终目的还是减少直接损失和间接损失。这就意味着增加对降噪措施的投入,即增加降噪措施成本,降低噪声对沿线环境的影响,以减少其间接和直接损失。因此,就存在一个投入多少的问题。总的原则是,希望通过一定量的投入获得最佳的经济效益。这就是噪声效益评价的思想和原理。

4.列车外环境噪声影响评价测试方法

噪声环境影响评价应选择受噪声影响较大的居民区、学校、医院等环境敏感点。一般敏感点控制在临线路第一排楼房以内区域,重要敏感点如学校、医院等扩大至临线路第二排楼房。评价范围一般为:风亭和冷却塔噪声为周围40m以内区域,地面段、高架段两侧距外轨中心线各150m以内区域,车辆段厂界外150m以内区域。

由于我国目前尚无专门的城市轨道交通环境噪声标准,在城市轨道交通工程噪声环境影响评价中,存在执行标准不统一的问题。城市轨道交通噪声评价应以现有相关标准为基本依据,如果不能正确理解和应用现有标准体系,将导致错误的评价结论,并对噪声环境污染防治、环境规划与管理产生误导。因此,噪声环境评价中选用的标准必须符合相应地区的“城市区域环境噪声标准”要求。(www.xing528.com)

噪声环境现状评价应在现场调查和现状监测的基础上进行。现场调查主要通过实地踏勘、现场询问和走访座谈等方式,详细了解主要噪声敏感点的分布、功能、规模、建筑物布局、受影响人数及周围声环境概况。同时,走访线路沿线环境保护和规划部门,收集相关城市环境功能区划、城市发展规划及环境噪声适用标准等基础资料,听取有关部门及公众对评价工作的意见和要求。

全面把握轨道交通沿线声环境现状,为噪声预测提供基础资料,还应进行现状监测。环境噪声测量值为A声级,以等效连续A声级作为评价量。环境噪声现状监测主要针对分布有敏感点的高架段、车站风亭和冷却塔、变电所、车辆段及进入车辆段地面路段布点,监测点一般布设在距声源最近的临线路第一排敏感点处,重要敏感点或工程受影响较大的地段适当增加监测点。同时,由于城市交通干道交通噪声突出,对评价范围内的主要交通干道亦设置监测点,使所测量的数据既能反映评价区域的声环境现状,又能为噪声预测提供可靠的基础数据。

5.列车外环境噪声影响评价判别阈值

北京、上海等部分城市轨道交通列车运行噪声源强测试结果详见表4-1。不同测试条件下(如车辆类型、车辆编组、列车运行速度及线路条件等),源强测试结果存在一定差异。在速度、流量及编组相同的情况下,相同距离的敏感点处B型车产生的噪声比A型车约大3dB(A);车辆类型相同,流量和编组等相同,在相同距离的敏感点处,若速度提高1倍,声级相差约6dB(A);同一条线路,速度、流量及距离不变,列车编组相差1倍,声级相差约3dB(A)。近期营运的苏州轨道交通、武汉地铁及南京地铁噪声源强监测值比早期北京、上海等地源强测试结果要低3~4dB(A)。

表4-1 国内部分城市轨道交通列车运行噪声源强实测值汇总表

(续表)

注:测点距轨道中心线7.5m,距轨面高度1.5m。

噪声源强监测值的降低可能跟轨道结构、扣件形式、车辆和线路的优化有关。因此,在轨道交通环评工作中,加强对噪声源强的监测,建立统一的数据库并及时更新数据(不建议类比或引用较早的其他地方的源强数据)。通过规范源强选取原则,为噪声预测提供坚实的理论基础。

声环境评价中噪声源强数据选取的方法:一级评价采用类比测量法确定噪声源强,二级评价主要根据调查资料及参阅相关文献资料确定噪声源强。在实际工作中,城市轨道交通噪声的环境影响评价等级一般为一级评价,因此噪声源强采用类比测量法确定。某市地铁1号线环评报告建议噪声源强值取93dB。该噪声源强取值是按照类比法参考北京地铁13号线测试数据。因钢轨打磨技术趋于成熟,近几年国内高架线路噪声源强取值多在84~90dB。因此,采用93dB作为噪声源强值,已经过于保守,将大大增加高架线降噪措施的工程量及造价。在这种情况下,对国内工况相近的高架线路进行噪声源强现场测试,以确定声强公称值取值具有较强的必要性。

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