地铁振动对建筑物内二次结构噪声影响预测

　　1　概述

　　随着我国城市轨道交通的迅猛发展,地铁列车振动对相临建筑物内二次结构噪声影响,已日益得到公众的重视。北京地铁沿线已有居民对二次结构噪声影响提出投诉。目前由于我国尚无针对二次结构噪声影响的标准和预测方法,因此在地铁建设项目环境影响评价中未对该项内容予以规定要求,但实际生活中又出现该项问题,这给环保部门的管理带来诸多不便。为此本文根据国内外已有研究成果,给出相关参考限值和预测方法,并通过实测结果加以验证,以期为进一步开展此项工作提供参考。

　　2　评价标准

　　目前我国尚无关于建筑物内二次结构噪声限值标准。所谓二次结构噪声,是指因建筑物基础振动导致地面、墙体、梁柱、门窗及室内家具等振动使建筑物内产生可听声,地铁振动二次结构噪声频率范围一般在20～200Hz,峰值一般出现在50～80Hz,声级为35～45dB间[1]。由于二次结构噪声与一般空气声特性不同,对人所产生的影响也不同。国际未颁布统一的对应标准。目前仅美国公共运输协会在“轨道运输设计指南”中、英国伦敦地铁公司在“关于噪声与振动备忘录”中给出了有关建议标准,其评价量均采用Lmax[dB(A)],测点位于房间中部,其中英国建议标准对于居民集中建筑物内的限值为Lmax≤40dB(A)。美国建议标准见表1～2。鉴于上述标准的使用范围与我国地铁运输系统相近,故在评价因地铁振动引起的建筑物内二次结构噪声影响时,可参考该标准限值。

　　居民对建筑物内二次结构噪声主观感觉的对应声级见表3。当Lmax>45dB(A)时,居民主观反应较大。

　　3　预测公式

　　由于建筑物内二次结构噪声与地铁列车振动传播的诸多影响因素有关,而地铁环境振动又是横波、纵波、表面波合成的复杂波动现象,其振动机理、传播形态受各种复杂因素影响,研究结果表明:影响地铁列车振动传播的影响因素包括地铁车辆条件、轨道线路状况、地基地质条件、建筑物距地铁线路距离、建筑物特性等[3],其中影响建筑物内的二次结构噪声的建筑物特性与建筑物整体质量刚度、地板质量刚度、质量分布、材料阻尼、地板和墙壁尺寸、建筑物内表面吸声条件、二次辐射噪声效率等参数有关。一般室内二次结构噪声计算公式可表达为[4]:

式中Lp(房间)——建筑物内中部声压级,dB;

　　La(房间)——建筑物内地板中部振动加速度级,dB;

　　f——倍频程中心频率,Hz。

式中La(隧道壁)——地铁列车通过时隧道壁振级,dB;

　　Cg——地基振动传递损失衰减,dB;