汤晏宁 高 阳 郭伟强

(中车长春轨道客车股份有限公司，130062，长春 ∥ 第一作者，高级工程师)

地铁车站是一种半封闭式的建筑。随着地铁客流量的增加，车站的车流密度越来越大, 这就导致站台内噪声较大。如果乘客及车站工作人员长期在这种噪声环境下工作，必将危害其健康。

本文通过研究静置在不同类型地铁车站的车辆辐射的噪声特性，重点分析岛式站台与3种侧式站台对车辆辐射噪声的影响，并提出站台内环境声学优化建议，可为基于声学设计的地铁车站站台结构设计提供参考依据。

1 地铁车站站台的典型结构断面

1.1 岛式站台

岛式站台，又名中置式站台或中央站台。该站台设计为路轨在两旁、站台被夹在中间。其特点是占地面积小、较易于监控、乘客换乘方便。

1.2 侧式站台

侧式站台，又称岸式站台，常因成对使用而又称为相对式站台或对向式站台。该站台设计为轨道在中央、站台在左右两侧，是最常见的站台形式之一。相较于岛式站台，侧式站台具有面积不受轨道限制的优点，因此只要周边环境许可，站台无需更动现有轨道即可进行扩建。

1.3 混合式站台

混合式地铁车站站台(见图1)即在一个车站同时设有岛式站台和侧式站台，以方便乘客通行。其特点为造价高、管理复杂。

图1 混合式地铁车站结构示意图

2 不同类型车站站台的声学测试

为了研究不同类型地铁车站站台结构对车辆辐射噪声的影响，分别在3种典型结构站台内进行静置车辆的辐射噪声特性测试，并分析不同类型车站站台对噪声特性的影响。

2.1 声学测试工况

某地铁车辆静置于不同类型结构的车站站台内，且车辆所有的辅助设备均正常工作；测试环境为夜间，所有车辆停运，无任何声学测试的干扰因素。两测点距离站台边缘1.8 m，其中测点1靠近空压机，用来采集稳态信号。通过分析两测点等效连续声压级LAeq,t的特性，可对比不同类型站台的车辆噪声辐射特性。测点布置如图2所示。

图2 车辆静置在站台的噪声测试测点布置

2.2 地面开放式岛式站台内车辆辐射噪声测试结果分析

测试的站台为地面开放式岛式站台，乘客通行区为中间岛式区域，岛的两侧为车辆行驶区间，如图3所示。

图3 地面开放式岛式站台内车辆辐射噪声测试

对岛式站台内静置车辆的辐射噪声进行测试，得到测点1、2的等效连续声压级平均值，分别为67 dB(A)和66 dB(A)。测点噪声频谱特性见图4。

图4 岛式站台不同测点噪声频谱特性

2.3 侧式站台内车辆辐射噪声测试结果分析

2.3.1 地下密闭式侧式站台(空间狭小)

测试的站台为地下密闭式侧式站台(见图5)。站台两侧空间狭小，存在立柱；站台顶部结构表面连续不间断，具有声反射特性；乘客通行区为单侧站台区域，中间为车辆行驶区间。

图5 地下密闭式侧式站台(空间狭小)

对地下密闭式侧式站台内的车辆辐射噪声进行测试，得到测点1、2的等效连续声压级平均值，分别为71 dB(A)和70 dB(A)。测点噪声频谱特性见图6。

图6 空间狭小地下密闭式侧式站台不同测点噪声频谱特性

2.3.2 地下密闭式侧式站台(空间开阔)

测试的站台为地下密闭式侧式站台(见图7)。站台内举架较高，空间相对开阔，无立柱；站台顶部结构为非连续表面，存在空隙间隔，具有声反射特性；乘客通行区为单侧站台区域，中间为车辆行驶区间。

图7 地下密闭式侧式站台(空间开阔)

对空间开阔的地下密闭式侧式站台内的车辆辐射噪声进行测试，得到测点1、2的等效连续声压级平均值，分别为70 dB(A)和69 dB(A)。测点噪声频谱特性见图8。

图8 空间开阔地下密闭式侧式站台不同测点噪声频谱特性

2.3.3 地面开阔式侧式站台

测试的地面侧式站台为地面开阔式结构(见图9)。该站台空间较大，站台另一侧为自由场；乘客通行区为单侧站台区域，中间为车辆行驶区间。

图9 地面侧式站台结构

对地面侧式站台内车辆辐射噪声进行测试，得到测点1、2的等效连续声压级平均值，分别为68 dB(A)和67 dB(A)。测点噪声频谱特性见图10所示。

图10 地面侧式站台不同测点噪声频谱特性

从以上测点的LAeq,t测试结果可知，由于密闭式站台的结构特点导致站台的混响效果严重，使得该站台的噪声水平在全频段范围内都有所增加，尤其在中高频段噪声能量更为集中，导致密闭式站台的声学环境相对要差。

另外，由测试结果可知，站台内噪声主要集中在250～800 Hz频段，且同一车辆辐射的噪声水平在不同类型站台内存在1～5 dB(A)的差别，不同频段上的声压值也存在差异。因此，有必要对站台内现有的吸声材料进行组合和重新设计，以改善密闭站台的声学环境。

GB 14227—2006《城市轨道交通车站站台声学要求和测量方法》未对城市轨道交通车站站台的环境噪声限值进行规定。因此，本文继续延用GB 50157—2013《地铁设计规范》中的规定：“在没有列车运行的条件下，车站站台、站厅环境噪声等效声级不得超过70 dB(A)。”因此，通过分析可知，地下密闭式站台内停置车辆存在导致站台声学环境不符合GB 50157—2013《地铁设计规范》中规定的风险。

3 地铁车站站台的声学环境优化建议

通过以上测试及其分析可知，不同类型结构的车站站台，对车辆辐射噪声特性的影响是不同的。

1) 无论是岛式结构还是侧试结构站台，地面开放式站台更有利于车辆辐射噪声的传播，且在很大程度上能够减小对车站站台环境的噪声污染。

2) 对于地下封闭式侧式结构站台，站台空间大小以及站台建筑是否设置吸声材料，对车辆辐射噪声能量有很大影响。尤其在轨行区各个壁面和站台公共区的顶棚等壁面进行吸声处理，如安装吸声板、穿孔板，以及使用多孔材料等，可以减少车辆辐射噪声进入到站台公共区。吸声处理如图11所示。另外，当吸声材料均匀布置时，对声音的衰减作用会有所增强，因此，在进行吸声材料布置时应考虑该因素的影响。

图11 站台结构吸声体的设置

3) 根据长空间的声学理论可知，如果长空间延长向壁面对声音产生的扩散作用比较强，那么相应地在长空间声场中声音延长向的衰减作用就越明显。因此，在地铁车站站台中，合理设置扩散体不但可以避免空间中可能出现的声缺陷，通过对延长向墙面设置扩散体还可以对站台内噪声进行一定的控制。

4) 根据最新研究表明，新建地铁车站站台越来越多地考虑声学需求，除建筑上考虑安装吸声体外，还在站台公共空间壁面进行吸声处理，如喷涂具有吸声性能的涂料、在等候座椅表面铺设吸声面料等，这都将有效吸收车辆辐射的噪声能量。站台内仅铺设整体吸声天棚，与未进行吸声处理的老式站台相比，其噪声水平可至少降低5～10 dB(A)。另外，站台屏蔽门可对车辆辐射噪声降低5～6 dB(A)。