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地铁噪声与振动控制
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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的控制原则与方法。
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减振降噪可参照执行。
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
DB11/T 1034.1  交通噪声污染缓解工程技术规范 第1部分 隔声窗措施
3 术语和定义
3.1 
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。
3.2 
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。
3.3 
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 ,单位为分贝,dB。根据定义,振动加速度表示为:
 
式中: —振动加速度有效值,单位为米每平方秒( );
       —基准加速度, 。
3.4 
Z振级 Z-vibration level
垂直于地面方向,并按GB/T 13441.1规定的垂向计权因子修正后得到的振动加速度级,记为 ,单位为分贝,dB。
3.5 
最大Z振级 maximum Z-vibration level
在规定的测量时间T内或对某一独立振动事件,测得的Z振级最大值,记为 ,单位为分贝,dB。
3.6 
减振措施Z振级相对插入损失relatively insertion loss of damping measures Z weighted vibration acceleration level
在其他条件相同的情况下,使用减振措施后相对于使用普通扣件(如DT-VI2)在隧道壁源强测点处Z振级之间的差值,记为 ,单位为分贝,dB。
3.7 
计权隔声量Rw weighted sound reduction index
由1/3倍频程或倍频程隔声量计权后得出的隔声单值评价量,用 表示,单位为分贝,dB。
3.8 
隔声窗 sound insulation window
一种用于阻隔噪声由室外向室内传播的建筑用窗,一般指交通噪声隔声指数大于25dB 的建筑用窗。
注:本标准中如无特别说明,隔声窗均指建筑外窗。
3.9 
交通噪声隔声指数RtrA traffic noise reduction index
一种表征建筑构件对交通噪声隔声效果的A计权单值评价量,单位为dB(A)。
注: ,式中: 为计权隔声量, 为A计权交通噪声的频谱修正量。
3.10 
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。
3.11 
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。
3.12 
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。
3.13 
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的情况下,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措施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“源-传播途径-敏感建筑物”的顺序选择控制措施。
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。
4.4 地铁噪声与振动控制应按照线路两侧土地利用规划,使线路尽量远离敏感区域。当通过距离控制达不到环境噪声与振动标准要求时,应采取控制措施或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。
4.6 对噪声与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,宜控制环境噪声增量低于0.5dB(A)。
5.1.2 地铁噪声控制措施的设计应依据地铁线路两侧敏感建筑物的环境噪声超标量或由地铁引起的环境噪声增量低于0.5dB(A)进行设计。受既有地铁线路影响的敏感建筑物环境噪声超标量应通过实测得到;受待建、在建地铁线路影响的敏感建筑物环境噪声超标量应通过预测/类比测试的方法得到。实测/类比测试的测量方法应按照GB 3096中的规定执行;预测方法应按照HJ 453中的规定执行。
5.1.3 地铁线路的噪声源强应通过实测/类比测试得到,当无法通过实测/类比测试得到时,可参考附录A.1中给出的参考源强。源强的测量方法详见附录A.1。
5.1.4 地铁振动引起的二次辐射噪声影响,应结合振动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;
——地铁线路两侧有敏感建筑物时,宜根据噪声预测结果,选择合适型式的声屏障;
——若需使用的声屏障高度超过5m,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。
   (1)
式中: —声屏障附加长度,单位为米(m);
 —接收点到线路的距离,单位为米(m);
 —声屏障插入损失,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隔声窗时,隔声窗的开启方式应使用内平开形式。
5.3.2 隔声窗的使用应结合声源降噪和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 隔声窗的设计应参考DB11/T 1034.1中的规定执行,且隔声窗的交通噪声隔声指数不应低于30dB。
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/T 170相应限值要求。
6.1.2 地铁振动控制措施的设计应依据地铁线路两侧敏感建筑物的环境振动超标量进行设计。受既有地铁线路影响的敏感建筑物环境振动的超标量应通过实测得到;受规划建设地铁线路影响的敏感建筑物环境振动超标量应采取类比测试/公式预测/数值仿真预测的方法得到。实测/类比测试的测量方法应按照GB 10071的规定执行;公式预测方法应按照附录B中推荐的预测模型执行;数值仿真预测可按照附录C中推荐的方法执行。
6.1.3 地铁线路的振动源强应通过实测/类比测试得到,当无法通过实测/类比测试得到时,可参考附录A.2中给出的参考源强。源强的测量方法详见附录A.2。
6.1.4 地铁振动控制宜优先通过合理设置线路走向及埋深使线路尽量远离敏感目标。地铁振动控制措施除轨道、车辆减振等源强减振措施外,应设置隔振沟、隔振墙及建筑物防护等综合措施进行减振。采用隔振沟/隔振墙等传播途径隔振、建筑防护隔振控制措施时,宜采用数值仿真预测/类比措施实际应用的方法对措施的减振效果进行预测分析。数值仿真预测可按照附录C中推荐的方法执行。
6.1.5 超标的精密仪器实验室、古建筑、影剧院等特殊振动敏感建筑物地铁减振措施的设计应根据需求进行专项设计及技术论证。
6.2 轨道减振措施分级与选择
6.2.1 根据源强测点处减振措施的最大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) [3-7] (7,11] (11,16] >16
减振措施的分级 初等减振措施 中等减振措施 高等减振措施 特殊减振措施
6.2.2 轨道减振措施应根据敏感建筑物环境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) <3 [3,7) [7,11) [11,16) ≥16
轨道减振措施等级的选择 初等减振
措施 中等减振
措施  高等减振
措施 特殊减振
措施 综合减振
措施
6.2.3 既有线路的轨道减振措施选择时,应根据线路的条件,选择可行的减振措施。当受既有线路条件的限制,单独采取轨道减振措施无法满足减振需求或无法采取轨道减振措施时,应采取传播途径减振及敏感建筑物防护等综合减振措施。
6.2.4 当轨道减振措施等级初步确定后,宜按照HJ 453中的预测公式,对敏感建筑物进行二次结构噪声预测。当预测的二次结构噪声超标时,应根据超标情况重新确定轨道减振等级。
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;
——在两种不同减振措施串联使用的区域,应使轨道系统整体刚度、强度等平顺过渡;
——减振措施长度应大于受保护目标沿线路方向的长度,地铁地下段(埋深>5m)的减振措施在保护目标两侧的附加长度s应按照公式2计算得到。当s的长度小于1/2列车长时,应按照1/2列车长设计;
  (2)
式中: —预测点的环境振动超标量,单位为分贝(dB);
 — 预测点至轨顶的垂直距离,单位为米(m);
 — 预测点至邻近线路中心线的水平距离,单位为米(m);
 — 常数。当预测点位于距邻近线路中心线0m~5m范围内时, ;当预测点位于距邻近线路中心线5m~60m范围内时, ;
——应考虑地铁与其他交通方式共振的综合影响。
6.2.6 对于地铁线路两侧被确认可能产生共振的敏感建筑物,应通过实地测量、类比测量或数值仿真预测的方式获取敏感建筑物的环境振动预测结果,并采取相应减振措施防止敏感建筑物环境振动超标。
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