關(guān)于城市軌道交通的噪聲

隨著上海市軌道交通明珠線(xiàn)建設(shè)的開(kāi)展，人們對(duì)城市上空開(kāi)行軌道交通車(chē)輛提出了各種各樣的疑問(wèn)�？偨Y(jié)起來(lái)主要有兩個(gè)問(wèn)題，即景觀和噪聲污染。
      

對(duì)于景觀問(wèn)題，應(yīng)該說(shuō)在上海內(nèi)環(huán)線(xiàn)與南北高架道路通車(chē)后，人們對(duì)于架設(shè)在空中的高架道路已開(kāi)始適應(yīng)。何況上海建設(shè)軌道交通的原則是軌道交通線(xiàn)路進(jìn)入城市中心區(qū)即鉆人地下。如地鐵2號(hào)線(xiàn)在市區(qū)范圍內(nèi)的靜安寺和龍東路之間的線(xiàn)路均為地鐵線(xiàn)路’高架軌道只建于中心區(qū)外和連接市區(qū)與衛(wèi)星城鎮(zhèn)的準(zhǔn)城市地區(qū)。因此，高架軌道對(duì)于城市景觀的影響是不大的，況且明珠線(xiàn)結(jié)構(gòu)梁的寬度僅為高架道路的1／2—1／3，因而從建筑的角度出發(fā)，處理也是比較容易的。
      

本文就城市軌道交通噪聲的有關(guān)問(wèn)題進(jìn)行一些探討。

1.上海軌道交通的振動(dòng)噪聲研究
      

對(duì)于軌道交通的噪聲問(wèn)題，上海市領(lǐng)導(dǎo)是很重視的。早在上海地鐵1號(hào)線(xiàn)開(kāi)通以前，就曾組織市政工程研究所、同濟(jì)大學(xué)聲學(xué)研究所、上海鐵道大學(xué)等有關(guān)單位，在上海、北京、天津和深圳等地，對(duì)于軌道交通(干線(xiàn)鐵路)、高架道路交通引起的噪聲污染進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試、分析和研究。對(duì)于上海地鐵1號(hào)線(xiàn)通車(chē)后可能引起的建筑振動(dòng)問(wèn)題，上海地鐵公司和上海鐵道大學(xué)’也曾在地鐵漕溪路車(chē)站等地進(jìn)行過(guò)實(shí)測(cè)。上海地鐵屬于淺埋施工的線(xiàn)路，為了解決地鐵運(yùn)營(yíng)帶來(lái)的振動(dòng)問(wèn)題，上海地鐵公司和上海鐵道大學(xué)一直在進(jìn)行軌下防振膠墊的研究。

2.人均噪聲的概念
      

《文匯報(bào)》曾發(fā)表了鐵道部副總工程師周期民談軌道交通問(wèn)題的專(zhuān)訪。專(zhuān)訪中他提出了一個(gè)“人均噪聲”的概念�？焖佘壍揽瓦\(yùn)系統(tǒng)運(yùn)力大，如日本東京的山手線(xiàn)每天運(yùn)送(300—400)萬(wàn)名旅客。對(duì)于如此大規(guī)模的運(yùn)輸量，人均噪聲非常有限；如果沒(méi)有這樣一條高架鐵路，就需要公共汽車(chē)來(lái)運(yùn)輸，它所產(chǎn)生的“分散型噪聲”的總量要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于高架軌道所產(chǎn)生的噪聲。
      

“人均噪聲”的概念從宏觀的角度闡述了軌道交通的噪聲問(wèn)題。這個(gè)概念很容易理解：軌道交通具有大容量、快速的特點(diǎn)，一列地鐵列車(chē)可以運(yùn)送2000名乘客；如果這2000名乘客改乘小汽車(chē)，兩個(gè)人乘一輛，則需1000輛。而一列地鐵車(chē)輛產(chǎn)生的噪聲比1000輛小汽車(chē)產(chǎn)生的噪聲要小得多。

3“集中噪聲”的概念
      

高架道路的汽車(chē)通行是連續(xù)的，晝夜不斷的，所引起的噪聲屬于“分散型噪聲”。這種噪聲取決于汽車(chē)本身的內(nèi)在質(zhì)量以及汽車(chē)與道路的接觸等因素：與汽車(chē)內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲有關(guān)；與汽車(chē)輪胎磨損狀態(tài)、充氣壓力有關(guān)；也與汽車(chē)的載重及運(yùn)行速度有關(guān)；還與道路路面質(zhì)量有關(guān)。可見(jiàn)“分散型噪聲”所涉及的因素很多，而且很難予以全面解決。如在巴黎的環(huán)城高速線(xiàn)路上，為了改善輪胎與路面接觸的噪聲，所有路面全部改鋪防噪黑色路面，投資是相當(dāng)大的。
      

軌道交通的通行則是間隙的。上海地鐵 l號(hào)線(xiàn)目前列車(chē)的間隔時(shí)間為6min，一般為早晨5：00至夜里11：00行駛，所引起的噪聲污染屬于“集中型噪聲”。其噪聲源主要來(lái)源于車(chē)輛電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)及車(chē)輛與軌道組成的振動(dòng)體系，相對(duì)而言整治就比較容易。上海地鐵1號(hào)線(xiàn)的車(chē)輛編組為動(dòng)車(chē)、掛車(chē)相間，所用直流電機(jī)的噪聲較內(nèi)燃機(jī)噪聲小得多。因此由城市軌道車(chē)輛發(fā)出的噪聲，在一定距離范圍之外能夠減少到環(huán)保要求的數(shù)值。

4.對(duì)軌道交通的認(rèn)識(shí)

4．1與干線(xiàn)鐵路噪聲的比較
      

到目前為止，我國(guó)還沒(méi)有嚴(yán)格意義上的輕軌高架線(xiàn)路。很多人想當(dāng)然地把軌道交通與干線(xiàn)鐵路上蒸汽機(jī)車(chē)?yán)�著貨�?chē)經(jīng)過(guò)鋼軌接頭處所產(chǎn)生的噪聲聯(lián)系起來(lái)。應(yīng)該說(shuō)這是不同范疇中的問(wèn)題。我國(guó)鐵路車(chē)輛的軸重一般為210kN，而軌道交通車(chē)輛則輕得多；新型有軌電車(chē)軸重僅70kN；輕軌車(chē)輛軸重為100kN。即使上海地鐵1號(hào)線(xiàn)的車(chē)輛軸重也只有160kN。干線(xiàn)鐵路的車(chē)輛特別是貨車(chē)的減振和懸掛系統(tǒng)是比較簡(jiǎn)單或粗糙的，無(wú)法與現(xiàn)代城市軌道交通車(chē)輛相比。目前大鐵路的軌道結(jié)構(gòu)也改善不少，主要干線(xiàn)都鋪設(shè)了無(wú)縫線(xiàn)路。使用于城市軌道交通的軌道結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)則更高一些，全線(xiàn)通長(zhǎng)鋪設(shè)無(wú)縫線(xiàn)路，除設(shè)有車(chē)輛段的站區(qū)外，幾乎沒(méi)有道岔，由此車(chē)輪通過(guò)接頭處的沖擊噪聲、振動(dòng)也不復(fù)存在。
      

上海目前使用的軌道車(chē)輛均來(lái)自對(duì)環(huán)境要求很高的發(fā)達(dá)國(guó)家。這些車(chē)輛科技含量很高，采用了空氣彈簧等先進(jìn)的懸掛系統(tǒng)。國(guó)外有些車(chē)輛為了進(jìn)一步減少噪聲，把輪軌系統(tǒng)直接沖擊的質(zhì)量減小，采用了彈性車(chē)輪或降噪車(chē)輪。這些車(chē)輛采用的技術(shù)將確保產(chǎn)生的噪聲盡可能的小。在法國(guó)巴黎，6號(hào)地鐵的高架線(xiàn)路通過(guò)了豪華的第六區(qū)；在加拿大的溫哥華，軌道交通車(chē)輛直接駛?cè)氪髲B�？梢�(jiàn)其噪聲的控制達(dá)到了很高的水平。

4．2輪軌系統(tǒng)的防噪措施
      

在鋼軌與軌枕之間以及軌枕與道床之間增加彈性墊層，在軌腰處涂上防噪層，都可以有效地減少噪聲。巴黎7號(hào)線(xiàn)、13號(hào)線(xiàn)地鐵在巴士底獄的新歌劇院下通過(guò)，歌劇院方面認(rèn)為地鐵車(chē)輛的噪聲和振動(dòng)對(duì)劇場(chǎng)的演出有影響，為此巴黎地鐵公司對(duì)。此進(jìn)行了研究、試驗(yàn)，并會(huì)同歌劇院、巴黎聲學(xué)研究所共同進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試。試驗(yàn)證明在枕木底部加了一層橡膠墊后情況得到了改善。
      

上海鐵道大學(xué)與上海鐵路局早在1980年就在莘莊滬杭線(xiàn)與滬閔道口處，進(jìn)行過(guò)這類(lèi)的試驗(yàn)。上海地鐵公司也一直在進(jìn)行這方面的試驗(yàn)與研究。當(dāng)然，如何把目前研究的成果應(yīng)用于高架軌道交通，以及這些成果究竟能否達(dá)到預(yù)期效果，還有待實(shí)踐的檢驗(yàn)，還要進(jìn)行更深人的研究與試驗(yàn)。
      

輪軌之間的接觸剛度是很大的。輪和軌長(zhǎng)期相互作用都會(huì)產(chǎn)生磨耗，輪子可能失圓或產(chǎn)生扁疤，鋼軌可能會(huì)產(chǎn)生波浪型磨耗。狀態(tài)不良的輪軌相互作用會(huì)使振動(dòng)加劇、噪聲加大。特別是鋼軌表面波長(zhǎng)為3—5cm的短波浪型磨耗，車(chē)輛通過(guò)時(shí)產(chǎn)生的噪聲特別大，在鐵路上稱(chēng)為噪聲鋼軌。由于現(xiàn)代軌道交通的維護(hù)設(shè)備優(yōu)良，給防噪防振提供了先決條件。當(dāng)然，維修保養(yǎng)還要跟上，如車(chē)輪要定期鏈修，使用一定年限后鋼軌表面要打磨，以保證輪軌接觸面的良好狀態(tài)等等。采用了這些措施后，城市軌道交通的噪聲控制一定能得以實(shí)現(xiàn)。

4．3綠化對(duì)防噪的作用
      

國(guó)外對(duì)于綠化可以有效地減少噪聲污染進(jìn)行了深入的研究，并得到了可喜的成果。高架軌道交通上如何進(jìn)行綠化，組成綠色“聲屏障”，是一個(gè)新課題。根據(jù)規(guī)劃，上海將建設(shè)數(shù)條輕軌線(xiàn)路，如能在這方面做一些研究工作，就能達(dá)到既抑制噪聲，又美化城市的效果。

4．4關(guān)于空氣污染
      

在討論城市軌道交通噪聲的同時(shí)，還應(yīng)該看到，軌道交通車(chē)輛使用的能源是電，而這種能源是不會(huì)產(chǎn)生空氣污染的。在我們的城市空氣質(zhì)量日益惡化的時(shí)候，采用不產(chǎn)生空氣污染的能源是至關(guān)重要。據(jù)報(bào)道，世界各大汽車(chē)廠商都把研究重點(diǎn)放在電動(dòng)汽車(chē)上，但至今汽車(chē)的主要能源依然是汽油。成千上萬(wàn)的機(jī)動(dòng)車(chē)輛不斷產(chǎn)生嚴(yán)重污染環(huán)境的廢氣，這也是世界各大城市競(jìng)相采用軌道交通工具的原因之一。

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