台湾捷运系统防噪措施

35 现代城市轨道交通 6 / 2011 MODERN URBAN TRANSIT 两岸四地论坛拾零 1 实测台北捷运噪声及改善措施 台北捷运是台湾最早营运的捷 运系统，噪声影响较大的路段主要 是淡水线高架段，采用高运量钢轮 系统（表1）。 台北捷运淡水线在兴建阶段在 部分路段设有隔音墙，但 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 时捷 运音量 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 尚未公告，故原始设计 的隔音墙高度自轨道面上算起仅约 875～1 605 mm，通车后部分地区 有超过捷运音量标准的情形。超过 标准的路段主要集中在紧邻捷运直 线路段以及曲线段、道岔段和出土 段等可能增加额外音量的路段。为 了解噪声影响，在捷运淡水线直线 段（图1）、曲线段、道岔段及出土 段等进行音量实测，建立噪声数据 库，供以后防噪或改善设计参考。 现场噪声调查完成后，使用台湾环 境保护署认可的Canda-A噪 声计算机模式进行音量分析。 1.1 直线段 对高运量淡水线进行最 大音量L m a x量测（表2）。 经分析，噪声模式仿真值与 实测值间音量差异在-0.2～ 2.0 dB，均在3 dB以内，符合 台湾环境保护署噪声评估模 式技术 规范 编程规范下载gsp规范下载钢格栅规范下载警徽规范下载建设厅规范下载 中误差须在 3 dB以内的要求。夜间 均能音量L e q等音线（图 2）显示，高运量淡水线 在沿线3楼以上楼层有可 能超过大众捷运系统第 三类噪声管制区的标准，即相当于 高架桥面上方的住宅。 1.2 曲线段 依据台湾环境保护署认可的德 国Scha l l03铁路噪声计算规范，铁 路系统在曲线段的曲线半径<300 m 时，将增加8 dB的额外音量；当曲 线段半径>300 m但<500 m时，将 增加3 d B的额外音量；曲线半 径>500 m时，额外增加的音量则可 忽略不计。在高运量淡水线曲线段 进行实测，该段轨道曲线半径约为 300 m（图3），按曲线半径<300 m 时，将增加8 dB的额外音量输入模 式，现场实测结果与Canda-A噪声 台湾捷运系统防噪措施 曹再华 王志远 林明志 摘 要：台湾已营运的捷运系统是台北捷运和高雄捷运，根据实际参与 防噪设计及改善经验，说明台北捷运及高雄捷运的噪声防治措施，探 讨了台湾桃园国际机场联外捷运系统防噪设计方式。 关键词：捷运系统；噪声防治；措施 图 1 直线段音量实测 曹再华：中国台湾交通部高速铁路工程局，组长 系统特性 淡水线高运量钢轮钢轨 车厢数目/节，长度/m 6，23.5 高峰双向班次/班.h-1 30 运行速度/km.h-1 80 高架轨道型式 无砟道床 原设计隔音墙/m 高1.3，轨面上约 0.9 表1 台北捷运系统数据表 测点位置 高架直线段 与捷运轨道中心线距离/m 7.3 实测噪声量 /dB(A) 85.5 88.1 模拟噪声量 /dB(A) 85.7 86.1 实测与模拟误差值/dB(A) -0.2 2.0 表2 台北捷运淡水线高架直线段最大音量实测 图2 台北捷运淡水线直线段夜间等量(dB) 与外侧轨道中心距离/m 5.0 10.0 15.0 20.0 25.0 30.0 35.0 40.0 45.0 50.0 夜间Leq 较易超出标准区域 36 MODERN URBAN TRANSIT 6 / 2011 现代城市轨道交通 两岸四地论坛拾零 计算机模式仿真值的比较（表3）， 误差虽在3 dB以内，符合台湾环境 保护署噪声评估模式技术规范要 求，但误差较大，介于2.8～2.9 dB 间，这表明可能有轨道波状磨耗的 情形，会导致增加额外的噪声量， 营运时仍须定期磨轨维护以降低 音量。 1.3 道岔段 依据台湾环境保护署认可的 德国Scha l l03铁路噪声计算规范， 铁路系统道岔段因轮轨撞击将可能 增加5 dB的额外音量。在高运量淡 水线道岔段进行实测，现场实测结 果显示道岔段增加的额外音量大部 分在4.6～5.4 dB（表4），与德国 Scha l l03铁路噪声计算规范建议值 5 dB差不多，可做为未来捷运设计 道岔段防噪设施的参考。但少部分 道岔可能因接近使用年限，额外增 加音量可达7.6 dB，比德国Schall03 铁路噪声计算规范建议值5 dB增加 很多，额外增加音量的部分需定期 维护更换道岔降低音量，不适宜纳 入捷运防噪设施设计考虑。 1.4 出土段 出土段因为隧道 内壁的反射，将可能 增加额外的音量，增 加音量与隧道口形状 及隧道内壁有无吸音 有关。依据德国 Schall03 铁路噪声 计算规范建议音量计算如下: Lw"=LmFBR+DTunnel+K (1) 式（1）中，其中Lw"为每平方 米隧道入口面音源(87 dB)；LmFBR为 捷运音源(71 dB)；DTunnel为隧道内层 反射音(混凝土为13 dB)；K为上方为 1/4 球形 (修正3 dB)。 在淡水线出土段进行实测（图 4），出土段均能音量分析见表5。 现场实测结果与Canda-A噪声计算 机模式仿真值的误差在-0.8～0.7 dB间，符合台湾环境保护署噪声评 估模式技术规范要求的3 dB以内， 噪声参数及分析结果可做为未来捷 运出土段设计防噪设施的参考。 台北捷运现场实测音量，可建 立高运量淡水线直线段、曲线段、 道岔段及出土段的参数数据库，作 为台北捷运淡水线新北投支线的噪 声改善音量评估工作的参考，评估 结果均与实测值大致相同。台北捷 运淡水线新北投支线的防噪措施包 括：设置轨面吸音材、近轨隔音 墙、高约1.8 m的加高型隔音墙及顶 缘减音设施（图5）。 2 高雄捷运防噪设计 高雄捷运采用高运量钢轮钢轨 系 统 ， 与 台 北 捷 运 系 统 类似。高雄捷 运隔音墙的设 计，除依据车 辆音量特性进行设计外，曲线段、 道岔段及出土段的防噪设计参考了 台北捷运的资料库噪声参数。 高 雄 捷 运 隔 音 墙 设 计 原 高 1.3 m，再增设1.0～2.5 m高，符合 台湾环境保护署的音量标准，隔音 墙设置高度大多增加1.0～1.5 m， 对都市景观的影响可接受。而少数 紧临捷运建筑物的隔音墙设置高度 增加2.0～2.5 m，另有一段全罩式 台湾捷运系统防噪措施 曹再华等 图 3 曲线段音量实测 表4 台北捷运淡水线高架道岔段最大音量实测 dB(A) 测点位置 高架道岔段测点1 高架道岔段测点2 上行轨 下行轨 上行轨 下行轨 有道岔 89.2 89.2 80.9 83.0 无道岔 83.9 83.8 76.3 75.4 有道岔与无道岔 差异值 5.3 5.4 4.6 7.6 表5 台北捷运淡水线出土段均能音量实测 测点位置 距洞口5 m处 距洞口28 m处 与捷运轨道中心线距离/m 7.3 7.3 实测噪声量/dB(A) 74.5 77.5 模拟噪声量/dB(A) 75.2 76.7 实测与模拟误差值/dB(A) 0.7 -0.8 图4 出土段音量实测 表3 台北捷运淡水线高架曲线段最大音量实测 测点位置 高架曲线段 与捷运轨道中心线距离/m 7.3 实测噪声量/dB(A) 80.3 80.2 模拟噪声量/dB(A) 77.4 77.4 实测与模拟误差值/dB(A) 2.9 2.8 图5 台北捷运淡水线新北投支线防噪设施 轨面吸音材 近轨隔音墙 1.8 m高隔音墙 及顶缘减音设施 37 现代城市轨道交通 6 / 2011 MODERN URBAN TRANSIT 两岸四地论坛拾零 隔音墙，对紧临捷运建筑物的保 护足够（图6）。高雄捷运建成通 车后，实测营运音量符合捷运音量 标准。 3 台湾桃园国际机场联外捷运 系统防噪设计 台湾桃园国际机场是台湾地区 最重要的航空门户，2003年，台湾 桃园国际机场联外捷运系统建设计 划（以下简称“机场捷运 计划 项目进度计划表范例计划下载计划下载计划下载课程教学计划下载 ”） 由交通部高速铁路工程局规划与兴 建，路线范围涵盖台北市、新北市 及桃园县等3个行政区（图7），线 路全长约51 km，采用中运量钢轮钢 轨系统。因机场捷运计划沿线分布有 许多住宅区，为降低营运期间噪声对 民众的影响，高速铁路工程局除了参 考台北捷运、高雄捷运的营运经验 外，噪声设计标准比台湾环境保护 署所制订的规定更加严格。 3.1 机场捷运计划防噪设计规定及 标准 根据台北及高雄捷运的经验， 曲线段因车轮侧边容易与轨道摩 擦以及道岔段因车轮碰撞岔心可能 增加额外噪声量，依据德国 Scha l l03音量计算规范的建议 值，要求轨道曲线半径<300 m 时，产生的噪声较同速率直线 段所增加的音量不得>8 dB， 而轨道曲线半径在300(含)～ 500 m(含)时，产生的噪声较同 速率直线段所增加的音量不得 >3 dB；道岔段音量，产生的噪 声较同速率直线段所增加的音 量须<5 dB，避免产生额外的噪 声量；至于出土段可能产生的额外音 量，纳入防噪设计加以考虑。 此外，台湾环境保护署针对 大众捷运系统在2010年公告《陆上 运输系统噪音管制标准》(表6)。 其中，第一、二类噪声管制区是指 环境亟需安宁的地区或供住宅使用 为主且需要安宁的地区；而以住宅 使用为主，但混合商业或工业等使 用，或供工业、或交通使用为主的 地区则为第三、四类噪声管制区。 机场捷运计划沿线多属于第三类噪 声管制区，其小时均能音量标准， 日间为75 dB、夜间65 dB、早上及 晚上为70 d B；平均最大音量则为 85 dB。但考虑车辆噪声在营运后可 能随营运时间增加，造成轮轨磨耗 或车辆机械噪声增加，故设计值均 较上述法规标准再严格5 dB，以降 低对民众的影响。 3.2 噪声防治对策 捷运系统的噪声来源主要为列 车机械空调噪声、轮轨摩擦音及高 架结构噪声等3种，至于车体行进所 产生的空气摩 擦动力音，可 忽略不计（机 场 捷 运 计 划 营运车速为90 km/h，当车速>200 km/h时方需考 虑空气摩擦动力音)。 防噪对策方面，就噪声源的改 善及噪声传递路径的阻隔分别进行 防治。机电及轨道系统将依据土建 结构型式，设计其音量能够符合列 车以90 km/h车速运行在非道砟无边 墙的路段，距离近轨中心线水平距 离15 m，轨面上1.5 m处的最大音量 不超过83 dB的要求；再依据上述噪 声量进行隔音墙设计，隔音墙阻隔 噪声向外传递符合台湾环境保护署 《陆上运输系统噪音管制标准》的 音量要求。 3.2.1 机电及轨道系统防噪措施 ( 1）采用长焊钢轨，且采用 UIC ORE 510-2轮缘断面及UIC 60 钢轨，加强轮轨面贴合度减少噪声。 (2）为降低曲线段噪声，采用 钢轨润滑系统。 (3）钢轨维修确保波状磨耗符 合I SO3095(2005)要求，避免增加 额外的噪声量。根据台北捷运经 验，产生严重波状磨耗的钢轨（图 图6 高雄捷运隔音墙 图7 台湾桃园国际机场捷运路线图 表6 台湾《陆上运输系统噪音管制标准》 dB 时段与音量 管制区 小时均能音量Leq 平均最大音量 Lmax早、晚 日间 夜间 第一类、第二类 65 70 60 80 第三类、第四类 70 75 65 85 台湾捷运系统防噪措施 曹再华等 38 MODERN URBAN TRANSIT 6 / 2011 现代城市轨道交通 两岸四地论坛拾零 8），磨轨维修前后的音量差异可达 10 dB。 （4）钢桥路段的钢轨装设减振 材，可降低噪声量约4 dB。 （5）为降低道岔段噪声，将采 用整体铸造岔心及1:40的倾斜设计 降低噪声量；台北捷运使用半焊接 式岔心，无倾斜设计（图9），与高 雄捷运使用的整体铸造锰钢岔心及 有倾斜设计比较后发现，整体铸造锰 钢岔心使用年限较长，能减少振动及 改善车轮通过岔心噪声问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 ，倾斜设 计可使列车在经过道岔岔心不同高程 时，进行较为平顺的转换。 3.2.2 土建系统噪声防制措施 (1）钢桥设置减振混凝土。钢 桥可能产生较大的结构噪声，设计 混凝土桥面板以降低振动传递产生 的结构噪声，在箱梁内部配置减振 混凝土，以增加箱梁质量降低振动 产生的结构噪声。 (2）隔音墙贴附吸音材料可降 低噪音量约2 dB；设置1～4 m不等 高度的隔音墙，可减音2～10 dB（图 10)。 (3）设置全罩式隔音墙(图11)， 可减音量20 dB以上。 (4）为避免隔音墙施工质量不 佳导致漏音，制订“隔音墙现场 声学性能检测”规定，在隔音墙 检测点任意一处，根据C EN/T S 1793-5 Sound insulation index measurements的量测结果，各中心 频率的隔音量应不小于表7中的音量 要求。 4 结语 机场捷运计划针对较易产生噪 声的曲线段、道岔段及出土段，将增 加的音量纳入防噪设计，并制订了比 台湾环境保护署规定更为严格的噪 音防治设计标准。为确保隔音墙施 工质量，制订了隔音墙音量验收规 定。采用的防噪措施，主要有不同 高度及型式的隔音墙、隔音墙贴附 吸音材以及全罩式隔音墙等措施， 降低噪声传递；采用长焊钢轨、钢轨 润滑系统、钢轨定期维护、低噪声道 岔、钢桥减振混凝土及钢轨减振材等 措施，降低捷运产生的音量。 参考文献 [1] 台北市市政府捷运工程局.捷运淡 水线沿线及振动调查分析与改善 规划报告[R].中国台湾，1999. [2] 王志远，许胜圣.高雄捷运红线隔 音墙基本设计[C]//台港地区交通 噪音管理暨隔音墙设计应用研讨 会，2004. [3] 郑国雄.捷运轨道工程回顾与创新 [C]//轨道工程技术研讨会，2008. [4] 曾彦均，李朝聪，范振威.台北捷 运半焊接式岔心与高雄捷运锰钢 岔心之差异比较[C]//轨道工程制 振减噪技术研讨会，2009. [5] 朱旭，曹再华，钟国义.台湾桃园 国际机场联外捷运系统建设计划 噪音影响评估与防制[C]//轨道工 程制振减噪技术研讨会，2009. [6] 王志远.电脑辅助交通噪音改善之 应用[C]//交通噪音管制研讨会， 2010. 收稿日期 2011-09-20 责任编辑 毛静 表7 隔音墙现场声学性能检测中心频率隔音量要求 中心频率 /Hz 315 400 500 630 800 1 000 1 250 1 600 2 000 2 500 3 150 4 000 1/3频带 S.I Index/dB 18 21 21 25 25 25 25 25 25 25 25 25 图8 产生波状磨耗的轨道 图9 台北捷运采用的半焊接式道岔 图10 计算机模式分析噪声量 图11 台北捷运全罩式隔音墙 台湾捷运系统防噪措施 曹再华等