地铁噪声与振动控制规范.pdf

ICS 13.140 Z32 备案号32950-2012 DB11 北京市地方标准 DB11/T 8382011 地铁噪声与振动控制规范 Code for application technique of metro noise and vibration control 2011 - 12 - 23 发布 2012 - 04 - 01 实施 北京市质量技术监督局 发 布 DB11/T 8382011 I 目 次 1 范围 ................................................................................ 1 2 规范性引用文件 ...................................................................... 1 3 术语和定义 .......................................................................... 1 4 基本要求 ............................................................................ 3 5 地上线噪声控制 ...................................................................... 4 5.1 一般要求 ........................................................................ 4 5.2 声屏障 .......................................................................... 4 5.3 隔声窗 .......................................................................... 4 6 地下线振动控制 ...................................................................... 5 6.1 一般要求 ........................................................................ 5 6.2 减振措施分级与选择 .............................................................. 5 附录 A （资料性附录） 列车运行噪声与振动参考源强及测量方法 ............................ 7 附录 B （资料性附录） 振动预测模型 .................................................... 9 DB11/T 8382011 II 前 言 本标准依据 GB/T1.1-2009 的规则起草。 本标准由北京市环境保护局提出并归口。 本标准由北京市环境保护局、北京市规划委员会、北京市交通委员会组织实施。 本标准起草单位北京市劳动保护科学研究所、北京市地铁运营有限公司设计研究所。 本标准主要起草人 张斌 王小兵 户文成 宋瑞祥 侯建鑫 王世强 俞泉瑜 王另的 董晖 赵环宇 李 宪同 王龙 温志伟 孟磊 麻云英 肖中岭 张衡 安小诗 DB11/T 8382011 1 地铁噪声与振动控制规范 1 范围 本标准规定了地铁列车运行引起的环境噪声与振动控制的原则与方法。 本标准适用于指导地铁建设项目噪声与振动环境影响评价工作， 具体措施的设计和既有线路的降噪 隔振治理可参照执行。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。 凡是注日期的引用文件， 仅所注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB 3096 声环境质量标准 GB/T 8485 建筑门窗空气声隔声性能分级及检测方法 GB 8624 建筑材料及制品燃烧性能分级 GB 10070 城市区域环境振动标准 GB 10071 城市区域环境振动测量方法 GB/T 13441.1 机械振动与冲击 人体暴露于全身振动的评价 第 1 部分一般要求 GB 50009 建筑结构荷载规范 GB 50118 民用建筑隔声设计规范 HJ/T 90 声屏障声学设计和测量规范 HJ 453 环境影响评价技术导则 城市轨道交通 CJJ 96 地铁限界标准 JGJ/T 170 城市轨道交通引起建筑物振动与二次辐射噪声限值及其测量方法标准 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 设计使用年限 designed lifetime 在一般维护条件下，保证工程正常使用的最低时段。 3.2 背景振动 background vibration 被测振源以外的振源发出的环境振动的总和。 3.3 DB11/T 8382011 2 背景噪声 background noise 被测噪声源以外的声源发出的环境噪声的总和。 3.4 敏感建筑物 vibration-sensitive buildings 指医院、学校、机关、科研单位、住宅等具有较高环境噪声与振动保护要求的建筑物。 3.5 振动加速度级 vibration acceleration level 振动加速度有效值与基准加速度之比的以10为底的对数乘以20，记为VAL，单位为分贝（dB）。 按定义此量为VAL（dB） 式中a振动加速度有效值，单位为米每平方秒（m/s 2）； a0基准加速度，a010 -6m/s2。 3.6 Z 计权振动加速度级 Z weighted vibration acceleration level 按GB/T 13441.1规定的全身振动Z计权因子修正后得到的振动加速度级，简称Z振级，记为VLZ，单 位为分贝（dB）。 3.7 最大 Z 振级 VLZmax maximum Z weighted vibration acceleration level 在规定的测量时间T内，Z振级最大值，记为VLZmax，单位为分贝（dB）。 3.8 隧道壁Z振级 Z weighted vibration acceleration level in the tunnel walls 在隧道壁上且垂直于地面的切点处的Z振级。若隧道无切点，位置选择在距离道床上方1.9米处。单 位为分贝，dB。 3.9 减振措施 Z 振级相对插入损失 relatively insertion loss of damping measures Z weighted vibration acceleration level 在其它条件相同的情况下,使用减振措施后相对于使用普通扣件 （如DT-VI2） 在隧道壁处Z振级之间 的差值，记为△VLZmax，单位为分贝（dB）。 3.10 地铁环境振动 metro environmental vibration 地铁车辆运行时对敏感建筑物产生的环境振动。 DB11/T 8382011 3 3.11 计权隔声量 weighted sound reduction index 表征建筑构件空气声隔声性能的单值评价量，单位为分贝（dB）。 3.12 隔声窗 sound insulation window 计权隔声量大于 25dB 的建筑用窗。 3.13 声屏障 sound barriers 一种专门设计的立于噪声源和受声点之间的声学障板， 通常是针对某一特定声源和特定保护对象设 计的。 3.14 建筑物振动 building vibration 影响人体或为人体所感觉或察觉的建筑物、桥梁或其他固定结构的机械振动。 3.15 限界 gauge 限定车辆运行及轨道周围构筑物超越的轮廓线。限界分车辆限界、设备限界和建筑限界三种，是工 程建设、管线和设备安装位置等必须遵守的依据。 3.16 声屏障插入损失 insertion loss of noise barriers 在保持噪声源、地形、地貌、地面和气象条件不变情况下安装声屏障前后在某特定位置上的声压级 之差。声屏障的插入损失，要注明频带宽度、频率计权和时间计权特性。 4 基本要求 4.1 地铁噪声与振动控制应以保证地铁运营安全为首要前提，充分考虑其对车辆走行部部件、车轮、钢 轨、扣件、轨枕、道岔等地铁运营设备设施强度的削弱影响，科学、合理、综合地采用噪声与振动控制 措施。 4.2 地铁噪声与振动控制应遵循优先距离（埋深）控制、稳定达标、经济安全的原则。 4.3 地铁系统宜优先选用产生噪声与振动小的车辆、桥梁、隧道及轨道结构等综合措施。 4.4 地铁的建设应按照线路两侧土地利用规划，预留采取控制措施的条件。 4.5 地铁噪声与振动控制措施， 应兼顾地铁远期的预测客流量和列车最大通过能力， 结合控制措施的成 本、施工技术、使用寿命、维护成本、次生影响等因素，综合选择。 DB11/T 8382011 4 4.6 对噪声及振动控制相关的新材料、新产品、新工艺应经过充分的研究论证、示范工程检验及主管部 门评估鉴定后方可在工程中推广应用；对已有噪声及振动控制相关材料、产品、工艺应通过已运营线路 的验证优化选用。 4.7 地铁噪声与振动控制措施应与主体工程同时设计、同时施工、同时投入使用。 5 地上线噪声控制 5.1 一般要求 5.1.1 地铁线路两侧通过测量或按照 HJ 453 预测超标的敏感建筑物应采取噪声控制措施。 5.1.2 地铁噪声控制措施应优先使可能受到地铁噪声影响的敏感建筑物符合 GB 3096 的要求，在技术条 件不能满足 GB 3096 要求时，应保证室内声环境符合 GB 50118 的要求。当背景噪声已超过 GB 3096 要 求时，同时宜控制环境噪声增量低于 0.5dBA。 5.1.3 既有线路的噪声和预测模型的参考源强应由具有噪声测量的中国计量认证证书（CMA）的机构采 取测试或类比测试的方法得到，敏感建筑物户外声压级测量方法按照GB 3096的规定执行，室内允许噪 声级按照GB 50118的规定执行，参考源强测量方法参见附录A.1。 5.1.4 地铁结构的二次噪声辐射影响，应结合控制措施进行专项技术论证。 5.2 声屏障 5.2.1 声屏障应满足以下基本要求 --声屏障的设置位置应符合CJJ 96要求； --声屏障的建设应与周围环境相协调，并易于清洁维护； --声屏障声学构件的金属部件的防腐蚀年限不应小于15年； --声屏障声学构件所用材料的防火等级应满足GB 8624中规定的B2级及以上； --声屏障的主体结构、荷载安全等性能的设计应符合GB 50009的相关要求。 5.2.2 声屏障型式应满足以下要求 --声屏障宜选用以下几种类型直立型、折形、弧形或封闭式； --距离地铁近侧轨道中心线30m内若有高层敏感建筑物，或非封闭式达不到降噪要求时，宜选择封 闭式声屏障； --若需使用的声屏障高度超过5.0m， 不宜使用直立型声屏障， 可利用等效高度的方法将声屏障上部 做成折形或弧形； --声屏障的型式应考虑到使用的材料、形式美观及景观要求； --声屏障型式应完整有效，如需留有工作开口应采取技术手段保持其隔声性和美观性。 5.2.3声屏障长度应大于其保护对象沿轨道方向的长度。两端的附加长度应使其对敏感建筑物具有与声 屏障设计插入损失相匹配的声衰减，其确定按照公式（1）计算，如不足50m，按50m长度设计。 b0.15d△L （1） 式中b 声屏障附加长度，单位为米（m）； d 接收点到线路的距离，单位为米（m）； △L声屏障插入损失（不应小于超标量）,单位为分贝（dB）。 5.2.4 声屏障高度应按照 HJ/T 90 的规定确定。 5.3 隔声窗 5.3.1 隔声窗的开启方式应选用平开形式；当在中高层、高层及超高层建筑中使用时，隔声窗的开启方 式应使用内开形式。 DB11/T 8382011 5 5.3.2 隔声窗的使用应结合声源降噪、传播途径降噪后的声环境质量和室内允许噪声级进行选择。 5.3.3 隔声窗的隔声性能分级和检测方法按照 GB/T 8485 的规定执行。 5.3.4 因地铁噪声致使噪声超标的敏感建筑物，按照建筑物“户外声压级”与“室内允许噪声级”差值 增加5dB的原则选定隔声窗的应用级别，选定的隔声窗的隔声性能不应低于3级。 6 地下线振动控制 6.1 一般要求 6.1.1 地铁引起的环境振动和二次结构噪声应分别符合 GB 10070 和 JGJ/T170 相应限值要求。 6.1.2地铁线路两侧通过测量或参照附录B推荐的预测模型计算出的超标敏感建筑物应采取振动控制措 施。 6.1.3 既有线路的振动超标量和预测模型的参考源强应由具有振动测量的中国计量认证证书（CMA）的 机构采取测试或类比测试的方法获得，环境振动测量方法按照GB 10071的规定执行，参考源强测试方法 参见附录A.2。 6.1.4 地铁减振措施，除轨道、车辆减振措施外，宜通过线路平面走向及埋深的合理设置来躲避敏感目 标，并结合规划、拆迁与功能转换，设置隔振沟、隔振墙及建筑物防护等综合措施进行减振。 6.1.5 超标的精密仪器实验室、古建筑等特殊振动敏感建筑物应进行专项技术论证。 6.2 减振措施分级与选择 6.2.1 根据减振措施的最大 Z 振级相对插入损失将减振措施分为四个等级，见表 1 表1 减振措施的分级 最大Z振级相对插入损失（dB） [5,10] 10,15] 15,20] ＞20 减振措施的分级 初级减振措施 中级减振措施 高级减振措施 特殊减振措施 6.2.2 减振措施应根据振动超标量及线路条件进行综合选择，表 2 给出与减振等级相对应的轨道减振措 施 表2 轨道减振措施的选择 振动超标量（dB） ＜5 [5,10） [10,15） [15,20] 轨道减振措施等级的选择 初级减振措施 中级减振措施 高级减振措施 特殊减振措施 6.2.3 既有线路减振措施等级的选择应为原使用减振措施等级对应的 Z 振级相对插入损失 （表 1的上限 值加上振动预测超标量（表 2）确定。 6.2.4 减振措施等级初步确定后，宜按照HJ 453中的预测公式计算二次结构噪声是否超标，并根据超标 情况重新确定减振等级。 6.2.5 轨道减振措施的选择应考虑以下因素 --同一线路所采用的轨道减振措施不宜超过三种， 当预测表明全线需要采取轨道减振的地段超出全线 路长度的 1/2 以上时，应结合线路规划综合调整。 不得已时宜考虑全线采用某种轨道减振措施作为基础 安装。 --同一线路中， 上下行同一区间段内宜使用同一减振措施， 如预测上下行同一区间段内使用的减振措 施有差别，其等级差不应超过一级。 DB11/T 8382011 6 --在两种不同减振措施串联使用的过渡段处，应使轨道系统整体刚度、强度等平顺过渡。 --减振措施长度应根据列车通过时段最大 Z 振级预测结果进行设计， 其长度应根据受保护目标几何范 围、受振动影响范围、减振要求和两种减振措施平滑过渡段的振级线性变化规律（参见附录 B）进行设 计确定，保护目标的附加长度应至少沿轨道方向各外延一列车长。 --宜考虑地铁与其它交通方式共振的综合影响。 --对于地铁线路两侧被确认可能产生共振的敏感建筑物， 宜通过测量或计算获取敏感建筑物的共振频 率 （包括敏感建筑物作为一个质量块与土层构成系统的固有频率， 敏感建筑物作为一个结构整体自身的 固有频率，各楼板或墙壁的局部振动共振频率），并采取相应减振措施防止共振产生的超标现象。 DB11/T 8382011 7 附录 A （资料性附录） 列车运行噪声与振动参考源强及测量方法 A.1 噪声参考源强及测量方法 A.1.1 噪声的源强应由具有噪声测量的中国计量认证证书 （CMA） 的机构采取直接测试或类比测试的方 式得到。 A.1.2 噪声源强的测量方法应满足以下要求 --测量点距离近侧轨道中心线 7.5m，高于轨道平面 1.5m； --测量列车车头和车尾通过测量点时段内的等效声级， 测量车次不少于 5 列， 速度的波动范围应小 于5，取算术平均值作为结果； --测量时背景噪声应比列车通过声级低 10dBA 以上。 A.1.3 类比测试时，应保证以下条件与评价对象的实际条件具有可类比性 --车辆条件，如车辆类型、车长、车速、轴重； --线路形式，如高架线、地面线、弯道（半径）或直道； --轨道结构，如道床、扣件、钢轨。 A.1.4 六节编组B型车使用普通扣件，在地面线碎石道床以匀速平顺运行时，其噪声源强为30lgv/60 km/h83.1dB（A） ，若无测量条件但工况与上述要求近似时可采用此源强。 A.1.5 线路及运行工况的修正 Ct，如表A.1所示 表 A.1 不同线路及运行工况的 A 计权噪声修正 各种条件 修正值 匀速（高架线） 相对于参考源强，其噪声高 5～8dBA 上坡（高架线） 相对于高架匀速，其噪声高 1～3dBA 下坡（高架线） 相对于高架匀速，其噪声高 2～4dBA 高架弯道（半径 r≤500m） 相对于高架匀速，其噪声高 2～5dBA A.1.6 轨道结构及轮轨条件的修正值按照HJ 453的规定执行。 A.2 振动参考源强测量方法 A.2.1 振动的源强应由具有振动测量的中国计量认证证书 （CMA） 的机构采取直接测试或类比测试的方 式得到。 A.2.2 振动源强的测量方法应满足以下要求 --测量点在近侧隧道壁上且垂直于地面的切点处； DB11/T 8382011 8 --测量近侧列车通过时段内的最大 Z 振级，测量车次不少于 5 列，取算术平均值作为结果。 A.2.3 类比测试时，应保证以下条件与评价对象的实际条件具有可类比性 --车辆条件，如车辆类型、车长，载重等； --隧道形式，如单、双洞，隧道形状； --地质条件； --行驶速度，包括加减速情况； --直道、弯道，转弯半径； --隧道埋深； --建筑物与隧道距离； --建筑物类型，如高度，结构形式等； --轨重及扣件安装密度等； --振动的测点位置。 A.2.4 六节编组B型车使用普通扣件，直道匀速70km/h运行时，其洞壁处Z振级基准源强VLZmax为84dB； 若无测量条件但工况与上述要求近似时可采用此源强。 DB11/T 8382011 9 附录 B （资料性附录） 振动预测模型 振动的超标量应按下述方法进行预测，预测点处的 VLZmax按公式（B.1）计算。 maxmax0, 1 1 n ZZi i VLVLC n ∑ ............................. B.1 式中 max0,Zi VL 列车振动源强，列车通过时段隧道洞壁的参考点Z计权振动级最大值，单位为分贝 （dB）； n列车通过列数，n≥5； C振动修正项，单位为分贝（dB）。 振动修正项C，按公式（B.2）计算。 CC轨道减振措施C车速C弯道C过渡段C车况载重等C埋深C水平衰减C建筑物 .................... B.2 式中 C轨道减振措施轨道减振措施修正，单位为分贝（dB）； C车速车速修正，单位为分贝（dB）； C弯道弯道修正，单位为分贝（dB）； C过渡段过渡段修正，单位为分贝（dB；） C车况载重等车况载重修正，单位为分贝（dB）； C埋深埋深修正，单位为分贝（dB）； C水平衰减水平衰减修正，单位为分贝（dB）； C建筑物建筑物修正，单位为分贝（dB）。 轨道减振措施修正C轨道减振措施，可参考选用表B.1。 表 B.1 不同减振措施修正 轨道减振措施 普通扣件 初级减振措施 中级减振措施 高级减振措施 特殊减振措施 修正量dB 0 -5 -10 -15 -20 注规划设计线路取普通扣件对应的修正量，既有线路取实际使用减振措施的修正量。 车速修正C车速，可参考选用表B.2。 表 B.2 车速修正 运行状态 匀速状态 加速状态 减速状态 修正量（dB） -20lgV/V0 1 -1 注V070km/h DB11/T 8382011 10 弯道修正C弯道，可参考选用表B.3。 表 B.3 弯道修正 线路形式 直道或弯道R2000m 弯道500R≤2000m 弯道R≤500m 修正量（dB） 0 1 2 过渡段修正C过渡段，按下述方法确定。 距离两种减振措施连接点前后各 100m 范围内为过渡段。过渡段外修正量按表 B.1 进行修正，过渡 段内应按公式（B.3）计算。 L C CC- C 200 L 减振措施A减振措施B减振措施A ........................ B.3 式中 C轨道减振措施 AA减振措施修正量，单位为分贝（dB） C轨道减振措施 BB减振措施修正量，单位为分贝（dB）。 其中 C轨道减振措施 A≥C轨道减振措施 B CLL 处修正量 L自两种减振措施连接点向 A 减振措施方向延伸 100m 作为原点，即为过渡段上距原点的距离 以特殊减振措施和中等减振措施过渡段为例，图 B.1 为过渡段修正量图，其中 0m～100m 为中等减振措施 C轨道减振措 施 A ，100m～200m为特殊减振措施 C轨道减振措施 B ，L 为距离中等减振措施 100m（原点）处 60m。 图 B.1 过渡段 车况载重等修正C车况载重等，可参考选用表B.4。 在车况载重轮轨条件与平稳驾驶水平等因素综合影响下，源强振动的修正量可参考选用表 B.4。 表 B.4 车况载重等修正 状态 修正量（dB） 列车减振系统状态较好，轮轨条件较好，载重较小 0 列车减振系统状态较差，轮轨条件较差，载重较大 5 埋深修正量C埋深，可参考选用表B.5。 DB11/T 8382011 11 表 B.5 埋深修正 地铁埋深（h） 8m≤h≤13m 13mh≤17m 17mh≤20m 修正量（dB） -1 -2 -3 注埋深是指轨顶面至地面的垂直距离。 水平衰减修正量C水平衰减，可参考选用表B.6。 表 B.6 地面水平距离衰减修正 水平距离d 0m≤d≤10m 10md≤20m 20md≤30m 30md≤40m 40md≤50m 50md≤60m 修正量（dB） 0 -1 -2 -3 -5 -9 注水平距离是指外侧轨道中心线至预测点的水平距离。 建筑物修正量C建筑物，可参考选用表B.7。 表 B.7 建筑物修正 建筑物类型 III类建筑物 II类建筑物 I类建筑物 建筑结构及特征 基础较差的轻质、老旧房屋 （质量较差的低层建筑或 简易临时建筑） 基础一般的砖木、砖混结构 建筑（中层建筑或质量较好 的低层建筑） 基础良好的框架结构建筑 （高层建筑） 修正量（dB） -1 -5 -10 预测模型中预测点的波动范围为-2 dB～2 dB