南京地铁高架线噪声调查及分析

【摘要】地铁的出现缓解了城市交通拥堵的状况，方便了市民的出行，但同时，其产生的噪声对周边环境有着影响。而地铁高架产生的影响尤其巨大。因此对南京地铁二号线高架段站台周边环境进行调查研究是必要的。本文对调查结果进行了分析，并提出了减噪的措施。

【关键词】噪声；地铁；高架

噪声污染是一种能量污染。由于它的可感受性、局部性和暂时性，我们可进行对噪声的实时测量。地铁噪声早就受到国内外研究者的关注。2006年美国Robert.R.M.等人对纽约地铁站台以及车厢内的噪声做了初步研究。测量结果显示，地铁站台噪声的均值为86+4dB（A），最大值为106dB（A）[1]。相对而言，我国对于地铁噪声的研究较晚。2012年沈曼莉等人采用现场实测的方法，检测了沈阳一号线地铁列车运行时车厢内、站台上以及地铁站外环境噪声最大值，结果表明，除站外环境对乘客影响较小外，各个时间段的噪音均明显超过国家城市四类环境噪声标准[2]。

环境噪声测量，是人们提高生活质量，加强环境保护的一个重要环节。本次调查采用HS5671B型噪声频谱分析仪。通过噪声频谱分析仪可以采集数据，测量声级以了解噪声对环境的污染情况，检验噪声是否符合有关标准；进行噪声数据分析，以了解噪声的频率结构；测量噪声源的声功率或声功率级，以客观了解噪声源特性。掌握地铁车辆进出站台的噪声现状，为地铁站台减振降噪设计、人们工作环境的改善提供依据。

1、调查方式及内容

南京地铁二号线南起油坊桥站，北到经天路站，全长34.8km，其中有一段地上高架线，长9.3km。地铁运行时的噪声变化很有规律。南京地铁近期和远期的发车间隔时间为三分钟和两分钟，因此对于轨道旁的某一环境点，其运行噪声的变化周期基本上就是这个时间[3]，以地铁距环境测点10米距离作为可明显接收到地铁噪声。

这次调查设地铁二号线的马群站、仙鹤门站、学则路站、仙林中心站4个地铁站台为测点。将这些测量点设在了距地铁10米处，连续三组进行测量Leq、Lmax、Lmin、Leq等数据，测量时间为10min。另外在小区、学校、公司等地也进行了测量。（地铁高架路段噪声测量点分布见图1）

（1）噪声测点：噪声测点分别设在地铁2号线的马群站，仙鹤门站，学则路站，仙林中心站附近，测量距离至站台为10m。

（2）测量方案：地铁进站时的噪声监测，地铁出站时的噪声监测，同时通过时的噪声监测。

（3）测量仪器：HS5671B型噪声频谱分析仪。

2013年10月份上午9：00～11：00，分别在马群站、仙鹤门站、学则路站、仙林中心站进行测量，测得地铁距离地面12米。在每个测量点测量三次，每次10min。

由图表可知，马群站台周围有超市，商业门店，南京城东医院，居民小区等，并且还有宁杭公路，来往行人、车辆很多。在地铁口十米处测量时，发现除了有轮轨噪声、制动噪声、地铁高架振动辐射噪声，还有交通噪声，使得地铁旁的噪声加剧，高达83.9分贝。主要的噪声是交通噪声，周围是公路，主要是汽车发动机和汽笛声，而且地铁站人流量比较大，也产生一定的噪音。在小区门口测量的时候，主要的噪音就是人为的，交通噪声以及地铁经过时产生的轮轨噪音。而在西南方向100米处的南京城东医院测量时，主要的噪音就是交通噪音，此时地铁所产生的噪音已经几乎影响不到这里的环境了。

在仙鹤门站地铁口十米处测量时，主要的噪音还是交通噪音，还有轮轨噪声、制动噪声、地铁高架振动辐射噪声，噪声可达80分贝。但由于保利紫晶山距离地铁较远，地铁产生的噪声波及范围较小，噪声影响不大。前方道路的车辆较多，因此交通噪声的影响还是不容小觑。仙鹤新天地社区商业中心距离地铁较近，在公路沿线且还有施工的噪声，对周边影响颇大。在仙鹤新天地社区商业中心测量时，噪声也已超出了正常范围。在保利紫晶山小区测量时，发现地铁产生的噪音影响不大，主要是鸣笛，机动车等发出的交通噪声，其噪声污染也颇严重。

在学则路站台周围有快餐店，咖啡厅，学校，居民区等。因为靠近大学城，人流量还是很大的。在地铁口十米处测量时发现主要的噪音有：交通噪音，主要是汽笛声还有警报声，以及地铁经过时产生的噪音，还有人为的噪声。由于亚东城小区距离地铁较近，周边居民对于噪声颇有微词。在道路延边，车辆的影响更大。还有人为的噪声，测量时正好有施工单位施工，影响也不容忽视。应天职业技术学院距离较远，避免了轮轨噪声，制动噪声，地铁高架振动辐射噪声，但是存在着交通噪声。汽笛声的影响最为显著，噪声可高达86.1分贝。

由图1可知，仙林中心站周围有教师公寓，南京外国语学校仙林分校。距地铁十米处主要的噪音是交通噪音及人为噪声。教室公寓距地铁约50米，在道路沿线，交通噪音的影响较大，主要的还是汽笛声和汽车发动机的噪音。由于南京外国语学校仙林分校距离地铁较远，轮轨噪声、制动噪声、地铁高架振动辐射噪声造成的影响较小，但交通噪声仍存在。

2、地铁高架路段噪声测量结果分析

2.1地铁高架噪声种类分析

在地铁高架路段的测量过程中，对测量点进行了详细布控。这些测量点离地铁距离都不超过100米。

调查发现，高架地铁的噪声主要是在地铁运行中产生的。地铁一般都采用钢轮钢轨系统，轮轨间会产生摩擦，有相互作用，轮轨接触产生摩擦噪声，即轮轨噪声。轮轨噪声通常是250km/h速度以下列车噪声的主要噪声源[4]。轮轨经过不同地段时，产生的噪声也不一样，当其通过曲线时还会发生蠕滑噪声。

地铁本身也会产生噪声，冷却风扇、齿轮传动、牵引电动机等都会产生制动噪声。这类噪声持续时间比较短，但有时强度较高，如摩擦制动，当制动力过大，制动闸瓦和车轮踏面之间会产生尖啸噪声，并损坏车轮踏面，使噪声恶化。列车行驶速度越快，电机，冷却风扇的噪声就越大，甚至会超过轮轨间的摩擦噪声。当然播音喇叭、空调机等设备也会产生噪声。

地铁高架会发生振动辐射噪声。由于高架地铁列车行驶时会与空气相互作用，而列车一般行驶速度为45km/h，速度较低，与空气发生的噪声不是很大。车辆性能的好坏，行驶的快慢，轨道的长短、轻重，及其是否平整，周围的环境状况等都对地铁旁的噪声产生影响。

地铁旁道路很宽，交通量很大，因此来往车辆很多，即产生了交通噪声，其中机动车噪声、汽车发出的鸣笛声占了很大的比重。

当然，还有人为的噪声。地铁站旁交通便利，人流量较多，建有停车场，小区，商业区，学校，医院等。还有些地方在进行建筑施工，噪声污染严重。

2.2测量点的比较分析

根据几次的测量出的Leq、Lmax、Lmin数据的均值及各个站点绘出如下的折线图。根据《中华人民共和国城市区域环境噪声标准》规定，居住、文教机关为主的区域以及乡村居住环境的噪声标准值，白天等效噪声值为55分贝，夜间为45分贝；商业、工业混杂区的等效噪声值为60分贝，夜间为50分贝；城市中交通干线两侧，白天噪声的等效噪声值为70分贝，夜间不超过55分贝。

由图2可知，在白天进行地铁沿线的噪声测量时，仙林中心站附近的噪声值最高，平均等效声级已经达到了82.3分贝，大大超出了城市中交通干线两侧的70分贝标准，而其他3站都已经非常接近70这个值。而平均最大值都超过了70这个标准值，甚至仙林中心站附近已经超过了100分贝。一般，40-60分贝属于我们正常的交谈声音。60分贝以上就属于吵闹范围了，70分贝我们就可以认为它是很吵的，而且开始损害听力神经，90分贝以上就会使听力受损，而呆在100-120分贝的空间内，如无意外，一分钟人类就得暂时性失聪。由此可见，地铁沿线的噪声污染是相当严重的，它会对人们正常的工作生活带来很大危害。

调查发现，地铁高架对附近居民影响最大的是刹车的尖啸噪声、交通噪声和地铁高架振动辐射的低频噪声，特别是振动辐射噪声，它的穿透力强且防治起来相当困难。高架地铁刹车时，噪声会急剧变化，极其刺耳。

在地铁通过弯道时，噪声加剧。此时地铁有明显轮轨蠕滑声，大部分路段摩擦声范围都为80-85分贝。而仙林中心站轮轨摩擦最高达到100.6分贝，严重超出了正常范围。地铁高架段，可以通过安装噪音屏障来降低噪声。

从图2看出，地铁运行过程中的高架路段噪音平均维持在60分贝左右，只有进出站台时噪音会超过65分贝以上，而最严重的噪声出现在汽车鸣笛时，平均达到80，90分贝，甚至100分贝。噪声“贡献”最大的就是车辆运行中的摩擦声，即交通噪声。这次调查显示，南京地铁使用机车的行驶噪声在距路轨中心线10米处为82dB（A）。地铁进出站台时产生的噪声，都来自车辆本身和人为。

在我国，城市噪声70%来源于交通噪声。机动车辆噪声占城市交通噪声的85%。经过多年的治理整顿，目前仍有1/5的城市交通环境超标[5]。交通量的大小、道路的宽窄是车辆噪声的影响因素。噪声会经过道路，周围的建筑物进行反射，使得周围愈加吵闹。然而，若公路更加宽阔时，分贝会更大。很多的机动车辆会产生较大噪声，主要来自汽车排气的噪声，其次为引擎产生的噪声和轮胎摩擦噪声。当然速度与噪声的大小也有较大关系，车速越快，噪声会越大。由于来往车辆都要在道路上行驶，因而影响较大，尤其是在客流量大时，其影响是不容忽视的。

2.3分析总结

根据这些测量结果以及结合环境的分析，可以看出，在距离地铁轨道较近的范围内，居民会受到较大的来自地铁的噪音的影响。而一般，当距离地铁超过五十米的距离后，我们几乎不受地铁噪音的影响。而且，地铁站周围的噪音主要有五大类：轮轨噪声；交通噪音；制动噪音；人为噪声；地铁高架振动辐射噪声。其中，地铁高架振动辐射引起的噪声，让周围居民不堪其扰，使得环保部门接到若干投诉。地铁轮轨间产生的摩擦噪声，制动噪声，空气噪声，只在短距离小范围内影响周围居民生活。而交通噪音和人为噪音却几乎是无处不在的。

3、噪声的应对方案

地铁通常分为隧道和高架两种方式，高架线占地少、造价低、工期短、且利于穿越地质情况复杂地段。高架地铁距地面一般为8米，噪声源位置高，因而噪声传播辐射范围大，其噪声污染的程度和范围也都比地下线严重。南京地铁有7.02公里部分是在地面上设高架通行，沿线的小区众多。本次调查，发现以下因素可能是造成沿线噪声分贝主要原因，首先肯定是露出地面段地铁进出站的所产生的噪声，即轮轨噪声；第二是沿线公路车辆的鸣笛声，即交通噪声，其次是来往人员的大声喧哗声以及周围的施工引起的噪声，即人为噪声。而噪声的危害极大，对睡眠、语言交流有干扰，会损伤听觉，还可引起多种疾病。因此对减少噪声污染至关重要。必须意识到噪声污染对人们的危害，必须要采取措施来降低噪声。

对此，做出应对方案：可以对轮轨进行，降低轮轨噪声；增加车轮弹性且在车轮上装消声器；行驶速度减慢，减少冷却风扇、齿轮传动、牵引电动机的制动噪声；选择合适的曲线半径；对车辆进行减噪，减少交通噪声；在道路两侧种植树木，降低噪音；采用声屏障来遮挡噪声；在靠近声源的地方采用吸音材料，吸收噪声，以减少声反射；在公共场合不可大声喧哗，营造一种较安静的氛围；政府应当制定一些适当的交通法规，如限制某些路段的鸣笛等。

随着交通的便利，汽车等车辆的迅猛增多，噪声污染也越来越严重。噪声对人们的身体危害极大，因此需重视噪声污染的防治，更人性化地发展经济。只有有一个安静和谐的氛围，才能健康地工作与生活，而这是每个人的责任。