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1 附件3 城市轨道交通噪声与振动控制技术政策 编制说明 (征求意见稿) 城市轨道交通噪声与振动控制技术政策编制组 2013 年 8 月 2 项目名称城市轨道交通噪声与振动控制技术政策 项目统一编号42.1.2 承担单位北京市劳动保护科学研究所、国家环境保护城市噪声 与振动控制工程技术中心、北京宝曼科技有限公司 主要起草人张斌、王世强、户文成、宋瑞祥、李磊、毛旭东、 侯瑾 项目管理负责单位及负责人清华大学环境学院 高志永 主承担单位及项目负责人中国环境科学研究院 党秋玲 环保部科技标准司项目管理人刘睿倩 1 目 录目 录 1 项目背景...............................................11 项目背景...............................................1 1.1 任务由来.......................................................................................................................................1 1.2 工作过程.......................................................................................................................................1 2 城市轨道交通发展及控制技术概况 .........................22 城市轨道交通发展及控制技术概况 .........................2 2.1 城市轨道交通发展概况 ...............................................................................................................3 2.2 城市轨道交通噪声振动控制技术概况.......................................................................................4 3 制订技术政策的必要性 ..................................143 制订技术政策的必要性 ..................................14 3.1 我国城市轨道环境噪声与振动污染形势严峻..........................................................................15 3.2 我国缺乏噪声振动控制技术指导付出的代价高昂..................................................................17 3.3 控制噪声振动污染是公众的追求目标......................................................................................17 4 国内外相关技术政策研究 ................................184 国内外相关技术政策研究 ................................18 4.1 国内技术政策及标准法规 .........................................................................................................18 4.2 国外相关政策及法规.................................................................................................................22 5 技术政策制订的基本原则、编制依据和技术路线 ............295 技术政策制订的基本原则、编制依据和技术路线 ............29 5.1 基本原则.....................................................................................................................................29 5.2 编制依据.....................................................................................................................................29 5.3 技术路线.....................................................................................................................................31 6 主要技术内容的说明 ....................................316 主要技术内容的说明 ....................................31 6.1 总则.............................................................................................................................................31 6.2 合理规划.....................................................................................................................................33 6.3 优化设计.....................................................................................................................................35 6.4 源头措施.....................................................................................................................................36 6.5 传播途径消减.............................................................................................................................37 6.6 敏感目标.....................................................................................................................................39 6.7 鼓励研发的新技术、新产品、新工艺.....................................................................................42 1 1 项目背景 1 项目背景 1.1 任务由来 为防治城市轨道交通噪声与振动污染, 保证人们正常生活、 工作和学习的声与振动环境 质量,保护既有文物古迹,保障影响区域内的精密仪器的正常使用,促进城市轨道交通噪声 与振动污染防治技术进步,环境保护部发布了关于开展 2012 年度国家环境技术管理项目 计划工作的通知 (环办函〔2012〕328 号) ,将城市轨道交通噪声与振动控制技术政策 列入 2012 年项目计划。项目由北京市劳动保护科学研究所、国家环境保护城市噪声与振动 控制工程技术中心和北京宝曼科技有限公司承担完成。 1.2 工作过程 2012 年 3 月,根据项目要求,成立了城市轨道交通噪声与振动控制技术政策编制 组,确定了项目任务分工;明确项目的工作计划和进度安排。编制组结合既有的工作基础, 进一步收集国家相关产业政策、 行业发展规划及国内外有关的污染控制技术等资料, 并开展 了大量的调研工作。 ((1)现场考察)现场考察 编制组深入北京、河北、湖北、湖南等地的企业进行实地调研,收集了相关资料。掌握 了企业的产品信息,技术现状,应用条件和措施控制效果。 ((2)技术政策编制培训)技术政策编制培训 为了贯彻落实国家环保技术管理体系建设规划 ,规范污染防治技术政策的制修订工 作,确保技术政策科学严谨,并具有可操作性,以推动我国污染防治技术的发展,在 2012 年 6 月, 环保部科技标准司在北京召开了技术政策编制培训会。 本技术政策的主要编制人员 参加了培训,掌握了技术政策框架及编制的方法。会后,本技术政策编制人员认真研读了由 环境保护部科技标准司编制的污染防治技术政策编制要求(试行) ,明确了技术政策编写 的基本要求, 结构框架和主要组成内容, 对污染防治技术政策的编制工作流程和编写格式进 行了认真学习,确保项目的工作程序、格式符合环境保护部的要求。 2 ((3)开题报告及项目论证)开题报告及项目论证 编制组结合既有的工作基础和研究成果, 结合国内外城市轨道交通噪声与振动污染防治 措施的应用情况和技术现状,初步确定了技术政策的框架体系,编制了城市轨道交通噪声 与振动控制技术政策初稿及其开题报告。 2012 年 9 月,环境保护部科技标准司在北京组织召开了城市轨道交通噪声与振动控 制技术政策开题论证会,参加会议的有北京交通大学、中国环境科学研究院、中国铁道科 学研究院、中国铁道科学研究院咨询公司、北京易科路通铁道设备有限公司的专家和代表。 会议期间, 与会专家对技术政策的框架结构和技术内容提出了许多具体的修改意见。 编制组 对此十分重视,并一一记录,在后续工作中重点论证和修改完善。 ((4)征求意见稿讨论会)征求意见稿讨论会 为全面准确掌握城市轨道交通环境噪声与振动污染防治水平和技术现状, 规范技术的应 用和引领行业的健康发展,完成国家环境保护部城市轨道交通噪声与振动控制技术政策 (简称技术政策 )指导文件的编制,2013 年 4 月 23 日我所组织召开了技术政策项 目的专家咨询研讨会。会议邀请了政府、行业专家和企业的专家代表,有来自国家环境保护 部、国家环境保护城市噪声与振动控制工程技术中心、国家环境影响评价中心、中国铁道科 学研究院、中国铁道科学研究院咨询公司、中国环境科学研究院、中国船舶重工集团公司第 七一一研究所、中国船舶重工集团公司第七二五研究所、北京交通大学、北京宝曼科技有限 公司、中铁一局集团新运工程有限公司、北京易科路通铁道设备有限公司、隔而固振动控制 有限公司、北京九州一轨隔振技术有限公司、瑞泰潘得路铁路技术武汉有限公司、浙江天铁 实业股份有限公司、北京城建设计研究总院有限责任公司、北京市市政工程设计研究总院、 中铁工程设计咨询集团有限公司、 中铁第四勘察设计院有限公司、 北京市地铁运营有限公司、 北京市轨道交通建设管理有限公司 22 家单位的 45 名代表参加此次研讨。 与会专家和代表集 思广益,围绕技术政策展开了交流和讨论,提出了很多建设性的意见和建议。编制组将 对专家提供的资料和意见进行归纳、整理和研究,为技术政策 (征求意见稿)定稿提供参 考。 2 城市轨道交通发展及控制技术概况 2 城市轨道交通发展及控制技术概况 3 2.1 城市轨道交通发展概况 城市轨道交通的发展在世界已有 100 多年的历史。1863 年世界上第一条地铁在英国伦 敦建成通车,标志着城市轨道交通方式的诞生。经过 100 多年的发展,城市轨道交通的类型 变得多种多样,目前城市轨道交通有地铁、轻轨、市郊铁路、有轨电车以及磁悬浮列车等多 种类型。城市轨道交通系统以其便捷、快速、准时、节能、有效缓解地面交通拥堵的优势, 越来越成为全球各大城市开发建设的热点,并逐渐成为一个国家综合国力、城市经济实力、 人们生活水平及现代化的重要标志。在不同国家、不同发展阶段内,凡经济发达的国家与城 市都建有地铁。 城市轨道交通已经成为占用土地和空间最少、 运输能量最大、 运行速度最快、 环境污染最小、乘客最安全舒适的理想交通方式,被誉为“城市交通的主动脉” 。就世界范 围而言,1950 年以前开通地铁的城市数目较少,其中两次世界大战对地铁的建设产生了较 大的影响。进入 20 世纪中叶,地铁的建设开始加速,新开通地铁的城市数量不断增加,地 铁建设的重点地区也不断变化。1863-1900 年,新开通地铁的城市仅有 7 个,主要集中在欧 洲以及北美的美国;而在 20 世纪前 50 的里,前开通地铁的城市数量一共只有 13 个,但是 建设的重点地区已经开始变化,亚洲取代北美洲成为地铁建设的重点地区。而在 20 世纪后 半叶,新建地铁城市的数量急剧上升,从 1951-1975 年间新增 30 个到 1976-2000 年间新增 62 个。在 2000 年后仅三年时间里面,新增地铁的城市就有 9 个。欧洲一直是地铁建设的重 要地区, 这很大程度上得益于欧洲的经济发展水平和公共交通政策。 随着 20 世纪 50 年代以 后许多第三世界国家的独立以及经济发展, 地铁开发热点地区开始转向亚洲、 南美洲等发展 中国家和地区。就世界范围来看,欧洲是地铁总通车里程最长的地区。截止 2003 年底修建 地铁的城市共有 51 个,占全世界城市数目的 42,总通车里程超过 3000Km,约占全世界总 通车里程的 42; 亚洲虽然地铁建设起步较晚, 但是发展迅速, 其总通车里程已超过 2000Km, 居第二位。 而我国, 随着我国经济社会的发展和城市化进程的加快, 城市轨道交通建设得到了快速 的发展。 “十一五”期间,我国的主要大城市,北京、上海、广州、天津、重庆、南京、武 汉、长春、深圳、大连、成都、沈阳、佛山 13 座城市,先后建成并开通运营了 51 条城市轨 道交通线,轨道交通运营里程达到 1469 公里,其中上海地铁运营总里程 420 公里,北京运 营总里程超过 300 公里。 4 “十二五”期间,计划于 2015 年前后将规划建设 96 条轨道交通线路,建设线路总长 2500 多公里,建设规模将是“十一五”期间的两倍左右。预计到 2015 年,北京城市轨道运 营总里程将达到 561 公里; 而上海将延伸突破 600 公里, 将超过伦敦成为世界上城市轨道运 营里程最长的城市。 “十二五”期间,绝大多数城市的轨道交通都将进入高速建设和发展的 黄金期, 全国将有一半以上的大中城市拥有城市轨道交通。 2.2 城市轨道交通噪声振动控制技术概况 城市轨道交通的大力发展既解决了交通拥堵问题又能提高土地资源利用, 具有其它交通 方式所无法比拟的优点。 但由于轨道交通大多穿越或位于闹市区, 城市轨道交通引起的环境 振动与噪声日益显著。 针对城市轨道交通引起的噪声与振动的控制, 已是国内外环保领域的 热点。 2.2.1 振动控制措施 振动控制措施常使用于有减振需求的线路, 目前国内外使用非常地普遍, 已经是一项较 为成熟的技术。在上世纪,针对轨道的减振措施就已得到广泛的应用,见表 1。 表 1 减振措施的应用情况 表 1 减振措施的应用情况 名称 使用时间 国家\城市 线路 梯形轨枕 1998 年 日本 横滨高速铁道 科隆蛋COLOGNE EGG 1980 年 德国 KVB 铁路 VANGUARD 扣件 1990 年末 英国 伦敦地铁 橡胶浮置板道床 1954 年 加拿大 多伦多地铁 浮置板轨道结构有渣、无渣 1965 年 德国 科隆地铁1968 年后 减振降噪型轨道结构分三类弹性扣件、弹性支承块和浮置板。 ((1)轨道减振器扣件)轨道减振器扣件 钢轨扣件由扣压件、轨下垫层和联结螺栓组成。目前,国内地铁通常采用的扣件型式主 要有 DTI 型~DTVII 型、 WJ-2 型和单趾弹簧扣件等, 这些扣件主要用于一般减振要求的路段。 我国地铁线路使用的扣件主要有 5 ① DT 系列,主要用于地下线,有 DTI、DTII、DTIII、DTIV、DTVII 等。上海地铁采用 了 DTⅢ型扣件图 1 。该扣件采用二级减振,在钢轨和铁垫板下都设绝缘橡胶板,扣件的 弹性、减振效果较好。 图 1 DT 系列扣件 图 1 DT 系列扣件 ② WJ 型扣件,WJ 型扣件主要用于高架线,常见有 WJ-2、WJ-4、WJ-7、WJ-8 型等,WJ-2 型扣件用于桥上无碴轨道(图 2) 。 图 2 WJ 型扣件 图 2 WJ 型扣件 ③ Cologne -Egg 弹性扣件(又称轨道减振器) WJ ‐2 型扣件型扣件 WJ ‐7 型扣件型扣件 WJ ‐1 型扣件型扣件 WJ ‐8 型扣件型扣件 DTⅥ2 型扣件 DTVII2 型扣件 6 Cologne -Egg 弹性扣件是在减振要求较高地段采用的轨道减振器扣件图 3。 该扣件的 承轨板与底座之间用减振橡胶硫化粘贴在一起,利用橡胶圈的剪切变形获得较低竖向刚度。 图 3 轨道减振器 图 3 轨道减振器 ④ 弹条扣件 弹条扣件常用的有弹条 I 型、II 型、III 型,有弹性分开式和弹性不分开式两种。弹条 II 型一二阶弹性分开式,常用于桥上板式轨道,与 WJ-7 类似深圳、天津,适用于地下线一 般减振地段(图 4) 。 图 4 弹条扣件 图 4 弹条扣件 ⑤ 特殊扣件 特殊扣件主要有先锋扣件。先锋扣件一般由橡胶支撑块、铸铁底板、侧挡板、挡肩、轨 距锁紧块、耦合垫板、锚固系统、锁紧弹条以及防撞垫板等组成(图 5) 。 弹条 I 型扣件 弹条 II 型扣件 7 图 5 先锋扣件实物及结构示意图 图 5 先锋扣件实物及结构示意图 城市轨道交通扣件的应用情况,见表 2。 表 2 城市轨道交通扣件一览表 表 2 城市轨道交通扣件一览表 扣件类型 扣件名称 是否分 开式 有无 T 型 螺栓 适用轨型 (kg/m) 适用范围铺设地点 DTI 型扣件 是 有 50 地下线 北京地铁 1、2 号线 DTII 型扣件 是 有 60 地下线 上海地铁 1、2 号线 DTII1 型扣件 是 有 60 高架线 北京地铁 5 号线 DTII2 型扣件 是 有 60 地下线 北京地铁复八线复西段 DTIV 型扣件 是 有 50 地下线 深圳地铁一期车辆段库外线 DTIV1 型扣件 是 有 50 木枕碎石 道床 北京地铁复八线 DTIV 型扣件 是 无 50、60 地下线 DTIV1 型扣件 是 无 60 高架线 北京地铁复八线、13 号线 DTVI2 型扣件 是 无 60 地下线 北京城铁 13 号线、八通线 DTVI3 型扣件 否 无 混凝土枕 碎石道床 上海地铁 2 号线 DTVII 型扣件 是 有 60 高架线 上海地铁 2 号线 DTVII2 型扣件 是 有 60 高架线 上海明珠线一期 WJ-2 型扣件 是 有 60 高架线 深圳地铁一期 WJ-4 型扣件 是 无 60 地下线 大连现代有轨电车 WJ-5 型扣件 是 无 50 高架线 广州地铁 1、2 号线 单趾弹簧扣件 是 无 60 地下线 广州地铁 1、2 号线 轨道减振扣件 是 有 60 地下线 上海地铁 1 号线 ((2)弹性支承块轨道结构)弹性支承块轨道结构LVT ① 国内外低振动轨道结构使用简况 8 弹性支承块轨道Low Vibration Track , 简为 LVT,具有较好的减振性能,降低轮轨 之间的动力作用,使列车运行平稳。 据瑞士联邦铁路的轨道检查记录显示,运营了1~7年的LVT几何状态仍可保持在标准范 围之内。 由于 LVT 的减振降噪效果较为明显,因此,城市轨道交通中对振动和噪声敏感的地段, 特别是高架结构,弹性支承块式无碴轨道结构是一种比较理想的选择方案。 ② LVT 的结构 LVT 结构由弹性支承块、 道床板和混凝土底座及配套扣件构成。 弹性支承块由橡胶靴套 包裹的钢筋混凝土支承块以及块下大橡胶垫板组成。 LVT 结构的垂向弹性由轨下和块下双层弹性橡胶垫板提供, 最大程度地模拟了传统弹性 点支承碎石道床的结构和受荷响应特性, 并使得轨道纵向弹性点支承刚度趋于一致。 通过双 层弹性垫板刚度的合理选择, 可使轨道的组合刚度接近有碴轨道的刚度。 支承块外设橡胶靴 套提供了轨道的纵、 横向弹性变形, 使这种轨道结构在承载能力和振动能量吸收诸方面更接 近坚实均匀基础上的碎石道床轨道,以适应低振动、低噪音的要求。双层弹性垫板的轨道振 动特性可使轨道的几何形位在长时间内保持稳定。 ((3)梯形轨枕)梯形轨枕 梯形轨枕原是日本的减振轨道技术,该轨道系统自 1996 年起在日本 JR 东日本, JR 北 海道,海南电铁,筑波新线等应用,2005 年第一次在北京地铁 5 号线试验铺设后,取得了 很好的减振效果。目前已在中国北京,上海,广州,深圳等轨道交通中得到广泛应用。 梯形轨枕轨道是第二代板式轨道,它既能够发挥轨枕的特性,大幅度提高荷载的分散能 力,又可补充钢轨本身的刚性和质量的性能特点。特别是无碴整体道床式梯形轨枕轨道,不 但充分发挥了复合轨道高刚性的特点, 还使轨道构造具有充分的弹性。 利用减振材料等间隔 支撑结构,使其浮于混凝土整体道床之上,实现了轻量级质量弹簧系统的构想,达到了减少 支撑弹簧数量的目的。这种设计,还可在很大程度减小结构噪音,成为一种“低噪音、低振 动的轨道构造” 。 梯形轨枕既可应用在无碴轨道, 同时也可应用在有碴道床; 可极大降低有碴道床的维修 养护量。 9 图 6 梯形轨枕轨道系统 ( 图 6 梯形轨枕轨道系统 (4)浮置板式轨道结构)浮置板式轨道结构 浮置板的原理是增大振动体的振动质量和弹性,利用其惯性力吸收冲击荷载,从而起到 隔振作用。这种隔振系统在共振频率下的放大倍数很低,所以减振降噪效果非常显著。浮置 板轨道结构系统采用三层水平垫板钢轨下橡胶垫板、铁垫板下橡胶垫板、板下橡胶垫板 和一层侧向垫板。道岔处经验算横向刚度后也可采用上述措施。 最早采用浮置板式轨道结构的是联邦德国。德国先开发的是有道碴的浮置板轨道结构。 在多特蒙德的一座轻轨铁路隧道内铺设了试验段。此后,在科隆地铁以及迪塞尔多夫的轻轨 上铺设了无碴浮置板式轨道。由于其良好的减振降噪性能,这种结构在华盛顿、亚特兰大、 多伦多、 布鲁塞尔等地均有铺设。 我国第一次采用浮置板式轨道结构的城市轨道交通线路是 广州地铁 1 号线。 ((5)其它减振降噪方式)其它减振降噪方式 ① 减振垫 10 减振垫一般采用高分子材料,如聚氨酯、天然橡胶、氯丁橡胶等。通常做成支承或连接 件,广泛用于各种车辆、船舶、机械、桥梁、建筑中,以消除或减缓振动的影响。目前,减 振材料在德国、瑞士等很多国家的建筑物、地面振动防护方面均有应用,效果较好。减振垫 在我国也有成熟的应用。如在重庆地铁 6 号线的黄茅坪站至高义口站区段,使用了奥地利 Getner Werstoffe GmbH 生产的聚氨酯微孔弹性体减振材料,具有较好的减振效果。 表 3 减振垫铺设方式及减振效果表 3 减振垫铺设方式及减振效果 编 号 铺设方式 示意图 固有频率 减振等级 1 全表面支撑轨道 14-25 高等减振 2 线式支撑质量弹 簧系统 8-15 高等和特殊减振 3 点式支撑质量弹 簧系统 5-12 特殊减振 ② Edilon 钢轨埋置式板式轨道结构 荷兰 Edilon 公司研制了一种以纵向连续支承取代传统的分散点支承、增加了轨底支承 系统应力水平的埋置式轨道结构。 从 1976 年开始, 荷兰就铺设了埋置式轨道结构Embedded Rail Structure, 简为ERS。 实践证明, 由于这种轨道结构在钢轨周围使用了一种称为Edilon Corkelast 的材料, 取得了较好的隔声和隔振效果。 该类型的轨道结构使用 20 年来,养护维 修工作量相当少。近几年,在荷兰阿姆斯特丹至比利时边境修建了 3km 试验段,效果良好。 ③ D 型可更换式弹性直结轨道 这种轨道结构大量应用于日本的高速铁路和地铁系统,使用历史已有 20 多年。其特点 是 可以不破坏周边混凝土而方便地进行轨枕下胶垫的更换及高低调整, 并且可以根据用途 来选择各胶垫的弹性。其轨枕下胶垫作为地层振动对策和噪声对策所采用的刚度是不同的, 减振箱内各侧面的刚度要比枕下胶垫刚度大得多。根据振动的 1/3 倍频程的频谱分析图可 知在 500Hz 以上时可望有 30dB 左右的减振效果,有利于降低向外传递的振动和噪声,缓 解对轨道结构和桥梁结构的损害。 ④ 减振降噪型钢轨 11 当列车车轮滚过钢轨顶面时,由于钢轨腹板的厚度较薄,轨腰产生振动,这一振动向空 气辐射而产生噪声。 为了最大限度地减小钢轨腹板振动引起的噪声, 在钢轨腹部粘贴了减振 橡胶。一般是在钢轨腹部粘上橡胶后再粘上一钢板,以增加振动质量,起到衰减作用。要求 使用高阻尼橡胶增大振动衰减作用,达到降噪目的。 轨道结构隔振应用情况,见表 4。 表 4 轨道减振降噪类型说明及应用实例 表 4 轨道减振降噪类型说明及应用实例 轨道减 振类型 示意图 结构及效果 应用 DTI 型 扣件 弹性分开式有挡 肩扣件 北京地铁 1 号线 DTⅢ2 型扣件 全弹性分开式 北京复八线 的复西段和 上海 1 号和 2 号线 12 DTⅥ2 型扣件 全弹性分开式 北京地铁 10 号线 DTVII2 型扣件 分开式无挡肩扣 件,用于高架线 上海 2 号线 单趾弹 簧扣件 分开式无挡肩扣 件 广州地铁 1 号线 13 WJ-2 扣 件 分开式无挡肩扣 件,用于高架 上海明珠线 先锋扣 件 英国潘德路制造 北京地铁 5 号线 轨道减 振器扣 件 北京地铁采用的 III 型扣件,Ⅵ型 扣件都属于轨道 减振器扣件,是一 种国产扣件 北京地铁 5 号线 弹性短 轨枕 正线隧道为短轨 枕、无轨枕的整体 钢筋混凝土道床, 而在车场段多为 普通钢筋预应力 混凝土轨枕,道岔 为木枕。短轨式整 体道床包括中心 水沟式和侧沟式 北京 5 号线、 10 号线等几 乎全部应用 中心水沟式 , 沈阳 1 号线 应用侧沟式 14 两种 梯形轨 枕 --- 北京地铁 4 号线及大兴 线 橡胶浮 置板道 床 --- 香港、广州 1 号和 2 号、 华 盛顿等地均 有应用 钢弹簧 浮置板 道床 --- 深圳、南京、 广州、 北京地 铁 5 号线 2.2.2 噪声控制措施 城市轨道交通噪声的来源主要有轮轨噪声、 动力系统噪声、 特定结构噪声以及气动噪声 等。 通过大量的理论和实验表明, 轮轨噪声是城市轨道交通噪声的主要来源。 轮轨噪声包括, 轨道列车通过半径很小的曲线产出的“尖啸声”; 车轮滚过钢轨接头时所发出的 “撞击声” ; 车轮与钢轨接触面之间的微小不平造成有节奏的“轰隆声”亦称滚动噪声。 针对城市轨道交通引起的噪声,目前较常用的控制措施有声屏障、隔声窗、新型桥梁、 降噪车轮或通过改善轨道的形态达到降低噪声的目的。 2.2.2.1 声屏障 15 声屏障作为传播途径控制噪声的有效手段, 广泛地运用于道路、 轨道交通中需要降噪的 地方。对于城市轨道交通而言,声屏障距离声源近,适合使用声屏障。对于北京市目前的轨 道交通地面段都不同程度地使用了声屏障, 特别是地铁五号线, 大量地使用了声屏障进行降 噪。从声屏障的原理和使用的效果来看,声屏障的隔声效果一般在 5~12dB 之间。 2.2.2.2 隔声窗 环境噪声的治理, 一般优先考虑声源降噪, 其次是传播途径降噪, 最后是接受点的保护。 隔声窗是一种对接受点进行保护的一种降噪措施,属于被动降噪。近些年来,随着社会对窗 户的节能作用的重视,具有节能作用的双层窗户越来越广泛。双层窗在满足节能的要求时, 同时能隔绝室外的一部分噪声。根据调研,常用的隔声窗的隔声能力一般在 25dB~40dB 之 间。 3 制订技术政策的必要性 3 制订技术政策的必要性 3.1 我国城市轨道环境噪声与振动污染形势严峻 城市轨道交通是城市基础设施中公共交通系统的重要组成部分。轨道交通凭借运量大、 速度快、 安全可靠、 准点舒适的技术优势, 深受到市民和政府的欢迎。 从已运营的情况来看, 现已逐步成为居民出行的首选交通工具。 尽管城市轨道交通会带来很多便利, 但与此同时也 为环境噪声振动污染埋下了重大的隐患。 随着越来越多轨道交通的运营, 其隐患可能大规模 爆发出来,污染问题日益突出,形势紧迫,具体表现为以下方面 ((1)城市轨道交通噪声振动影响范围广,污染面积大)城市轨道交通噪声振动影响范围广,污染面积大 城市轨道交通轮轨结构的相互作用产生巨大的噪声与振动, 干扰线路周围居民的睡眠和 休息。 根据我所对城市轨道交通噪声及振动影响范围的调查研究和预测分析, 如按四类声功 能区分析,城市轨道交通地面线的噪声影响的范围为 20~30m(夜间) ,高架线噪声影响范 围分别为 40~50m(昼间) ,150~200m(夜间) ,每公里轨道交通线路的污染面积见表 5。 表 5 城市轨道交通噪声影响范围及污染面积 表 5 城市轨道交通噪声影响范围及污染面积 线路类型 时段 影响范围 每公里污染面积km 2 昼间 地面线 夜间 20~30m 0.02~0.03 16 昼间 40~50m 0.04~0.05 高架线 夜间 150~200m 0.15~0.20 若轨道线路周围有遮挡物,噪声的影响范围和污染面积将有所减缓。 城市轨道交通引起的振动衰减较慢,源头减振和利用建筑物基础减振是最为有效的方 式。在源头未采取措施的前提下,按保守的 4 类功能区分析,轨道交通的影响范围将扩散至 10~80m 左右,具体情况见表 6。 表 6 城市轨道交通振动影响范围及污染面积 表 6 城市轨道交通振动影响范围及污染面积 线路 类型 建筑物类型 时段 影响范围 每公里污染面积km 2 昼间 40~50m 0.04~0.05 Ⅱ类建筑物(中层) 夜间 60~80m 0.06~0.07 昼间 10~20m 0.01~0.02 地下线 Ⅰ类建筑物(高层) 夜间 30~40m 0.03~0.04 城市轨道交通运营里程直接影响噪声振动污染面积, 两者成正比关系; 轨道交通运营里 程越长,受到污染的面积也就越多。如若不采取相应的控制措施,我国因城市轨道交通噪声 与振动污染的区域面积将十分庞大。 ((2)生活环境恶化,影响人口众多)生活环境恶化,影响人口众多 城市轨道交通为方便市民出行的需要, 其线路常穿行于建筑物和人口稠密地区, 受到噪 声振动影响的人口数量众多,居民的生活环境恶化。我国城市人口相对集中,城区人口密度 大, 如上海内环线以内的人口密度达到 3.4 万人/平方公里, 北京中心城区人口密度达到 2.2 万人/平方公里,若按照污染面积计算,各大城市因城市轨道交通噪声振动影响的人口数量 将以数十万计。若轨道交通建设全面铺开,全国受到影响的人口将以数百万计,总体形势十 分严峻。 ((3)环境投诉频发,群体性事件时有发生)环境投诉频发,群体性事件时有发生 轨道交通引发的噪声振动影响休息、睡眠,容易使人紧张、烦躁,甚至情绪失控。从各 大城市既有运营的轨道交通情况看, 因城市轨道交通环境噪声振动污染问题日益突出, 扰民 投诉频发,纠纷时有发生,甚至部分事件上升为群体性事件,干扰轨道交通的建设和正常运 营,在社会上造成了极其恶劣影响。 综上所述, 城市轨道交通噪声振动污染形势紧迫, 控制城市轨道交通噪声振动污染已刻 不容缓。 17 3.2 我国缺乏噪声振动控制技术指导付出的代价高昂 我国因缺乏城市轨道交通噪声振动控制技术的指导, 致使城市轨道交通建设付出了极高 的代价。 目前, 城市轨道交通控制技术的应用主要依据环评报告, 而环评单位受到自身专业、 工程设计深度、 评价工作时限以及实际工程技术经验等各种因素的局限, 大多很难将噪声振 动控制技术的进行准确、全面分析。在国内既往轨道建设工程中,因前期噪声振动控制设计 工作不到位而引发的减振降噪措施失效的、 沿线居民集中投诉的、 以及被迫后期改造等案例 屡见不鲜,不仅影响了轨道交通建设,而且造成了巨大的无法挽回的经济损失。 3.3 控制噪声振动污染是公众的追求目标 随着生活水平的提高, 人们追求更加舒适的生活居住环境, 对环境污染承受能力却越来 越低。作为环境污染之一的环境噪声与振动污染也越来越受到政府和社会的关注和重视。 2009 年, 九三学社在北京两会提交了 关于治理城铁噪声、 建设绿色城市轨道交通的建议 , 建议加强对城市轨道交通噪声振动污染的控制,保护沿线群众权益;2011 年的两会上,人 大代表提议将轨道交通噪声振动污染提上日程,呼吁“治理轨道交通振动噪声污染刻不容 缓” ,借鉴国外减振降噪方面的先进经验,少走弯路,避免不合理不科学设计带来的资源浪 费以及扰民问题。为提高生活居住环境,控制噪声振动污染,国家先后颁布和实施一系列的 政策法规。2010 年 1 月,国家环境保护部发布了地面交通噪声污染防治技术政策 ,用以 防治地面交通噪声污染,指导交通等基础设施合理规划建设;2011 年 1 月,环境保护部、 国家发改委、 科技部等国务院十一个部门联合发了 关于加强环境噪声污染防治工作改善城 乡声环境质量的指导意见 ,用以加强噪声振动污染防治工作,改善声环境质量。国家一系 列政策法律的颁布和实施, 使环境噪声振动污染在一定程度上得以缓解, 但缺乏具体的技术 政策和操作方法,远未达到预期的效果。 综上所述, 面对日益严峻的城市轨道交通噪声振动污染形势, 制定城市轨道交通噪声与 振动控制技术政策已迫在眉睫、 势在必行。 制定控制技术文件是控制和解决轨道交通噪声振 动污染必要的技术手段,通过制定技术政策使控制技术有章可循,有理可依,防止因控制技 术不合理而造成的不必要的经济损失, 避免环境污染事件的发生, 为不断提高人们的生活居 住环境质量提供坚实的技术保障。 18 4 国内外相关技术政策研究 4.1 国内技术政策及标准法规 4 国内外相关技术政策研究 4.1 国内技术政策及标准法规 4.1.1 产业政策 伴随环保意识的增强和环
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