尹 堅

(中鐵第四勘察設計院集團有限公司,武漢 430063)

鐵路作為快速、大運力、高效節(jié)能和環(huán)境友好的綠色運輸方式,在世界各國再度迎來一波大發(fā)展的機遇。鐵路運輸具有諸多資源環(huán)境優(yōu)勢,但其噪聲污染常常招致人們的詬病,在發(fā)達國家甚至成為鐵路運輸?shù)闹匾萍s因素和開展鐵路建設的瓶頸。為控制鐵路噪聲,各國相繼制定了控制鐵路噪聲的標準。歐盟作為世界最重要的區(qū)域性國家聯(lián)盟,在鐵路噪聲防治和標準體系建設方面卓有建樹,為我國鐵路噪聲防治和標準體系建設提供了重要借鑒和參考[1]。對我國鐵路噪聲標準與歐盟及其主要成員國的鐵路噪聲標準進行比較研究,有助于完善我國鐵路噪聲標準體系,推動我國鐵路、特別是高速鐵路技術和產品走向世界。

1 鐵路噪聲標準體系的結構和層次

完整的鐵路噪聲標準體系應包括3個層次,即針對鐵路運輸噪聲源的設備噪聲排放標準、敏感受聲點的鐵路噪聲入射標準和以保證聲環(huán)境功能與質量為主要目的的聲環(huán)境質量標準。鐵路運輸設備包括機車、動車組、客貨車輛、綜合維修車輛和設備等,設備噪聲排放標準是在指定運行和測試條件下某種設備允許對外輻射的最大聲級,一般用于設備的型式試驗和認證,包括運行噪聲限值、定置噪聲限值及起動(加、減速)噪聲限值；與設備采購技術指標結合,可從源頭降低鐵路噪聲,是費效比很高的噪聲控制措施,也是合理分擔降噪責任、統(tǒng)一設備標準、加強鐵路裝備環(huán)境準入的有效手段[2]。受聲點鐵路噪聲入射標準是指在敏感點受單一鐵路噪聲影響的情況下,能夠承受的最大噪聲劑量；受聲點入射標準一般嚴于設備排放標準,兩者間的差距需通過在噪聲傳播途徑上采取降噪措施彌補。聲環(huán)境質量標準的根本出發(fā)點是保證一定區(qū)域的聲環(huán)境功能,其規(guī)定限值是確保區(qū)域聲環(huán)境質量的敏感點噪聲最大閾值；不論有多少噪聲源,該限值都不能突破。顯然,上述三類標準的性質和作用是不同的；一個健全、完善的鐵路噪聲標準體系要求三者既各司其職,又相互匹配。三類標準的相互關系如圖1所示。

圖1 鐵路噪聲標準體系結構示意

2 我國鐵路噪聲標準體系現(xiàn)狀

我國現(xiàn)行有效的鐵路噪聲標準體系涵蓋了上述三類標準,即設備噪聲排放標準、受聲點入射噪聲標準和聲環(huán)境質量標準。

2.1 鐵路設備噪聲排放標準

這類標準目前僅針對機車車輛制訂,包括《鐵路機車車輛輻射噪聲測量》(GB/T5111—1995)、《鐵道機車輻射噪聲限值》(GB13669—92)、《鐵道機車和動車組司機室噪聲限值及測量方法》(GB/T3450—2006)和《鐵路客車內部噪聲限值及測量方法》(GB/T12816—2006),其中只有GB13669—92與外環(huán)境相關。GB13669—92規(guī)定距軌道中心線25 m、高于軌面3.5 m處,電力機車噪聲不超過90 dBA,內燃機車不超過95 dBA。

2.2 受聲點鐵路噪聲入射標準

《鐵路邊界噪聲限值及其測量方法》(GB12525—90)是我國現(xiàn)行有效的受聲點鐵路噪聲入射標準。該標準規(guī)定距鐵路外軌中心線30 m處晝間、夜間鐵路等效聲級均不得超過70 dBA,晝、夜間等效聲級均取相應時段不低于平均車流密度的1 h測量。

根據(jù)環(huán)境保護部2008年第38號公報發(fā)布的GB12525—90標準修改方案,對于自2011年1月1日起環(huán)境影響評價文件通過審批的新建鐵路項目,鐵路邊界處晝間等效聲級限值為70 dBA,夜間等效聲級限值改為60 dBA；對2010年12月31日前已建成運營的鐵路或環(huán)境影響評價文件已通過審批的既有鐵路建設項目,鐵路邊界處晝、夜間等效聲級均執(zhí)行70 dBA限值。

2.3 聲環(huán)境質量標準

我國的聲環(huán)境質量標準一直執(zhí)行《城市區(qū)域環(huán)境噪聲標準》(GB3096—93),2008年對該標準和《城市區(qū)域環(huán)境噪聲測量方法》(GB/T14623—93)進行修編、合并,頒布了新的《聲環(huán)境質量標準》(GB3096—2008)。新標準有關鐵路干線兩側區(qū)域的噪聲限值規(guī)定與修改后的GB12525—90完全相同,即晝間等效聲級70 dBA,夜間等效聲級60 dBA(2011年1月1日后的新建鐵路項目,既有項目規(guī)定與舊標準同),但測量基準點不限于鐵路邊界處。

3 歐盟及其主要成員國鐵路噪聲標準體系概況

歐盟將噪聲污染視為發(fā)展鐵路運輸?shù)闹饕系K,對鐵路噪聲控制和標準建設極為重視。為統(tǒng)一各成員國的鐵路設備規(guī)格,歐盟先后頒布了理事會指令《跨歐洲高速鐵路系統(tǒng)的互通性》[3]及其相關技術規(guī)范《委員會決議：跨歐洲高速鐵路系統(tǒng)的機車車輛子系統(tǒng)互通性技術規(guī)范》[4]和理事會指令《跨歐洲常規(guī)鐵路系統(tǒng)的互通性》[5]及其相關技術規(guī)范《委員會決議：跨歐洲常規(guī)鐵路系統(tǒng)的機車車輛噪聲子系統(tǒng)互通性技術規(guī)范》[6],分別對高速鐵路和常規(guī)鐵路機車車輛、動車組提出了噪聲排放限值。在聲環(huán)境質量控制方面,歐洲議會和歐盟理事會2002年頒布了《關于環(huán)境噪聲評價與管理的指令》[7],對環(huán)境噪聲評價指標、噪聲影響地圖、噪聲防治行動計劃和噪聲管理要求作出了明確規(guī)定,但不規(guī)定具體的噪聲限值,由各國根據(jù)本國情況調整原有噪聲法規(guī)和標準,自行制訂規(guī)定指標的限值。

3.1 歐盟鐵路設備噪聲排放標準

歐盟通過其頒布的機車車輛互通性技術規(guī)范分別規(guī)定了高速鐵路和常規(guī)鐵路的設備噪聲排放標準。對于高速鐵路,分別提出了定置噪聲限值和運行通過噪聲限值,其中定置噪聲限值在距軌道中心7.5 m、高于軌面1.2～3.5 m間為65 dBA(連續(xù))和70 dBA(間斷),高速列車運行通過噪聲限值如表1所示。

歐盟互通性技術規(guī)范對常規(guī)鐵路制訂的噪聲排放限值包括貨車定置噪聲和通過噪聲,機車、動車組、客車定置噪聲，起動噪聲和通過噪聲；定置、起動和通過噪聲均在距軌道中心線7.5 m、高于軌面1.2 m處測量,測量方法執(zhí)行ISO3095的有關規(guī)定；通過噪聲均按80 km/h定速運行(或以最大速度運行,換算為80 km/h噪聲值)。定置和起動噪聲各項限值歸納于表2,通過噪聲限值歸納于表3。規(guī)范生效后24個月過渡期內,所有設備排放噪聲限值允許上浮2 dBA。對既有機車車輛沒有規(guī)定噪聲限值。

表1 歐盟高速列車運行噪聲等效聲級限值 dBA

表2 歐盟常規(guī)鐵路機車車輛定置噪聲和起動噪聲限值 dBA

表3 歐盟常規(guī)鐵路機車車輛運行通過噪聲等效聲級限值 dBA

3.2 歐盟主要成員國鐵路噪聲受聲點入射標準

在歐盟范圍內,就噪聲排放(聲源控制)標準而言,歐盟發(fā)揮著主導作用；而受聲點的防護標準則由各成員國主導。據(jù)調查,所有歐盟成員國對新建鐵路都規(guī)定有受聲點噪聲限值,對既有鐵路改造項目絕大多數(shù)國家也實施了受聲點噪聲限值；但除意大利、瑞士等少數(shù)國家外,大多數(shù)歐盟成員國對既有鐵路尚未實施受聲點噪聲限值。表4列出了幾個主要歐盟成員國有關受聲點的鐵路噪聲限值[8]。

3.3 歐盟聲環(huán)境質量控制標準

在鐵路噪聲入射標準和聲環(huán)境質量控制標準方面,歐盟各成員國差別較大。很多國家并無二者的區(qū)別,只有鐵路噪聲入射標準,如奧地利、意大利等國；另一些國家則除入射標準外還制訂有聲環(huán)境標準,例如德國除了交通噪聲條例規(guī)定的鐵路噪聲入射限值外,還有聯(lián)邦噪聲防護技術指導標準和城市規(guī)劃噪聲標準(DIN18005),其噪聲限值比入射標準嚴格4～9 dBA；瑞士對鐵路沿線新建房屋的聲環(huán)境限值比鐵路入射標準嚴格5 dBA；芬蘭住宅噪聲推薦限值比入射標準嚴格5～15 dBA。不過,這些國家的聲環(huán)境標準限值大多針對新建敏感點,而且多為推薦值。

表4 歐盟部分成員國鐵路噪聲等效聲級受聲點入射標準限值 dBA

另一方面,歐盟為統(tǒng)一和加強各成員國環(huán)境噪聲管理,通過前文提到的環(huán)境噪聲指令統(tǒng)一規(guī)定了環(huán)境噪聲評價指標Lden和Lnight,其中Lden系將全天24 h分成晝間、夜間和傍晚三個時段,分別取各時段的等效連續(xù)A聲級,并將傍晚時段的等效聲級增加5 dB計權,夜間等效聲級增加10 dB計權,最后求和得到的24 h等效聲級；Lnight則是夜間時段的等效連續(xù)A聲級；兩個指標都是基于全年的統(tǒng)計意義上的指標。該指令同時規(guī)定：各成員國對于人口超過10萬人、且人口密度達到城市化水平的區(qū)域組團,年通過車輛超過300萬車次的主要公路,年通過列車超過3萬列的干線鐵路,年起降5萬架次以上的大型機場逐步建立噪聲影響地圖,噪聲影響地圖要表示出不同噪聲限值下受影響人口數(shù)、住宅數(shù)和超標情況；同時應根據(jù)噪聲污染現(xiàn)狀和預測,制訂噪聲防治行動計劃。指令還就噪聲影響地圖和噪聲防治行動計劃的實施規(guī)定了重要時間節(jié)點和更新周期。目前,歐盟各成員國都在緊鑼密鼓地開展相關工作,部分國家已完成階段性目標。

4 中國-歐盟鐵路噪聲標準比較分析

我國鐵路噪聲標準與歐盟及其各成員國鐵路噪聲標準比較,尚存在諸多不完善之處,主要問題在于設備排放噪聲標準不全,不適應當前高速、重載、高標準軌道、新型機車車輛等先進鐵路技術蓬勃發(fā)展的形勢,而且標準貫徹不力；受聲點入射噪聲標準和聲環(huán)境質量標準的理解和執(zhí)行長期存在誤區(qū)和分歧,入射標準得不到正確執(zhí)行。

4.1 設備噪聲排放標準比較

就設備噪聲排放標準而言,比較GB13669—92與表3所列歐洲常規(guī)鐵路機車排放噪聲限值可知,我國標準比歐盟標準分別高5 dBA(電力機車)和10 dBA(內燃機車),按測量基準點位置統(tǒng)一后,實際電力機車高5 dBA,內燃機車高15 dBA。由于標準制訂較早,限于當時鐵路技術發(fā)展水平,GB13669—92存在很多不足,如覆蓋范圍不全,沒有納入高速列車、動車組、客貨車輛和軌道維護車輛[9],沒有規(guī)定定置噪聲、起動噪聲限值。據(jù)了解,目前GB13669修訂版本的報批稿已編制完成,正等待國家批準。

根據(jù)有關研究[10],我國客運專線動車組250～320 km/h速度范圍內、路堤無砟軌道的噪聲源強值為89.5～94 dBA,比表1所列歐洲高速列車運行噪聲限值高1～1.5 dBA,有砟軌道250 km/h速度下的源強值為86.5 dBA,低于歐盟標準1.5 dBA；此外,我國客運專線源強比歐盟常規(guī)動車組噪聲限值低3～6 dBA,新型貨車源強與歐盟標準基本持平。

4.2 受聲點入射噪聲和聲環(huán)境質量標準比較

將GB12525—90及其修改方案與表4所列歐盟主要成員國受聲點鐵路噪聲入射限值比較,可以看出我國標準高于德國、法國、意大利、丹麥、瑞士、芬蘭和奧地利限值0～10 dBA(夜間比丹麥低,與芬蘭持平)。將GB3096—2008中鐵路兩側區(qū)域標準值與德國、瑞士和芬蘭聲環(huán)境標準規(guī)定的混合區(qū)及新建房屋噪聲限值比較,我國標準高5～15 dBA。但應注意的是,我國的這兩項標準均為強制標準而非推薦標準。

我國鐵路噪聲受聲點入射標準和聲環(huán)境質量標準長期存在理解上的沖突。對GB12525的性質和作用,有的觀點認為該標準是環(huán)境質量標準,更多的人認為其屬污染源排放標準,這些觀點都有偏頗之處。實際上,該標準并不針對某種鐵路噪聲源,也無法用于控制聲環(huán)境質量,是典型的受聲點鐵路噪聲入射標準。新頒布的GB12525—90修改方案與GB3096—2008表面上實現(xiàn)了銜接,但在多種聲源共同作用的鐵路廊道內,GB3096限值與GB12525—90修改方案規(guī)定的限值不可能共存。

5 我國鐵路噪聲標準體系建設建議

針對我國鐵路噪聲標準體系存在的問題和不足,借鑒歐盟及其成員國在鐵路噪聲標準建設方面的經驗,提出以下建議。

(1)目前我國缺乏成體系的機車、動車組、客貨車輛等設備排放噪聲標準,修改后的GB13669尚未得到國家正式批準,這不利于推動鐵路運輸設備技術進步和從源頭控制鐵路噪聲污染；在歐盟強化產品互通性和鐵路噪聲控制的背景下,也不利于我國鐵路技術走向世界。建議加緊制訂和完善鐵路運輸設備噪聲排放系列標準,盡快與國際接軌。

(2)噪聲污染是鐵路工程最主要的環(huán)境影響之一。目前對全路的噪聲污染缺乏宏觀、全面的了解,缺乏完善的基礎數(shù)據(jù)庫；行業(yè)主管部門和環(huán)保主管部門尚未制定統(tǒng)一的、符合國情的鐵路噪聲污染防治政策。建議借鑒歐盟經驗,明確鐵路噪聲防治政策和戰(zhàn)略,逐步開展主要干線鐵路噪聲影響地圖和鐵路噪聲防治行動計劃的編制工作,并向全路推廣。

(3)進一步完善鐵路噪聲受聲點入射標準GB12525—90及其修改方案與聲環(huán)境質量標準GB3096—2008的銜接；應使二者既有不同的定位和作用,又能夠相互匹配。

(4)我國鐵路噪聲入射標準和聲環(huán)境質量標準較歐盟主要成員國標準略為寬松,但這與我國國情基本匹配。今后隨著先進軌道、機車車輛技術的飛速發(fā)展,鐵路噪聲源強有望降低,屆時可結合技術經濟可行性逐步降低鐵路噪聲入射標準限值和聲環(huán)境質量標準有關鐵路噪聲的限值。

(5)近年來我國鐵路在高速、重載領域飛速發(fā)展,取得了巨大技術進步。建議依托我們的技術優(yōu)勢,適時更新鐵路噪聲標準；同時盡快組織我國鐵路噪聲標準的翻譯和發(fā)布工作,讓國外有關國際組織、政府部門、行業(yè)機構、企業(yè)和專家學者有機會接觸、研究我國標準,為加強交流和溝通提供一個好的平臺,提高我國鐵路噪聲標準在國際鐵路標準家族中的地位和影響力。

[1]焦大化,呂冬梅.英國鐵路論壇的鐵路噪聲與歐盟政策述評[J].鐵道勞動安全衛(wèi)生與環(huán)保,2007,34(3)：141-145.

[2]WG Railway Noise of the European Commission. Position Paper on the European strategies and priorities for railway noise abatement[R]. 2003, Version 19403:36.

[3]Directive 1996/48/EC of the Council of 23 July 1996 on the interoperability of the trans-European high-speed rail system．

[4]Commission Decision of 30 May 2002: Concerning the technical specification for interoperability relating to the rolling stock subsystem of the trans-European high-speed rail system referred to in Article 6(1) of Directive 96/48/EC．

[5]Directive 2001/16/EC of the Council of 19 March 2001 on the interoperability of the trans-European conventional rail system．

[6]Commission Decision of 23 December 2005: concerning the technical specification for interoperability relating to the subsystem ‘rolling stock— noise’ of the trans-European conventional rail system．

[7]Directive 2002/49/EC OF the European Parliament and of the Council of 25 June 2002: Relating to the assessment and management of environmental noise．

[8]Marco Masoero, Uffe Degn. A Study of European Priorities and Strategies for Railway Noise Abatement[R]. ?degaard & Danneskiold-Sams?e A/S, Brussels Belgium. 2002,01.921:57-63．

[9]黃欣,董孝卿.高速鐵路車輛噪聲標準的研究[J].鐵道機車車輛,2008,28(4)：38-40．

[10]鐵道科學研究院環(huán)控勞衛(wèi)研究所.“鐵路建設項目環(huán)境影響評價噪聲振動源強取值和治理原則指導意見”修改方案研究報告[R].北京：2009.