高速铁路噪音振动之管制标准研究.pdf

高速鐵路噪音振動之管制標準研究 王偉輝(1) 劉德源(1) 盧威宇(1) (2) (2) (2) (2) 呂鴻光 謝燕儒 莊訓城 周禮中 (1)國立台灣海洋大學系統工程暨造船學系 (2)行政院環境保護署 摘要 台灣高速鐵路即將完工通車 ，由於其行車速度達每小時三百公里 ，對環境噪音及振動之衝擊 ，有需要進行研究 ，以便及時訂定管制標 準 。歐美及日本在過去二十年間亦曾做過此類研究 。本文即在分析比較國外的管制做法 ，針對高鐵噪音振動之物理特性 ，利用人體工學資 料 ，找出適合國內情況之評估指標與環境影響量表 ，以作為進一步訂定管制標準之參考依據 。 一 、前言 台灣高鐵即將於民國 94 年 10 月完工通車 ，其行車速度預計達 300km/hr ，比傳統軌道列車速度快很多 。因列車所產生之噪音強度會隨 車速之提高而上升 ，例如德國的 ICE 噪音峰值位準為 85～93dB(A) ；法國的 TGV 噪音峰值位準達 97 dB(A) ；日本新幹線於車速 200km/hr 之噪音峰值位準則為 85～90 dB(A) 。將上述三個世界上之主要高鐵系統的噪音強度與車速之關係 ，經整理列如表 1 。 表 1 世界主要高速鐵路系統的噪音強度 高鐵噪音 速度(km/hr) 單位 ：dB(A) 200 250 270 300 日本新幹線 85-90 德國 ICE 85 89 93 法國 TGV/A 95- 105 註 ：量測點距軌道中心線 25m ，未設置防音牆之情況 。 不同國家於不同發展階段的高速鐵路 ，在噪音位準和控制技術上有很大差異 。尤其是鐵路噪音所受的影響因素頗多 ，在產生和傳播過 程中 ，不同的鐵道結構 、橋樑結構 、不同的建築群類型和佈局以及不同的動力車組等均對噪音噪音的大小及範圍有很大影響 。因此 ，確定 噪音的控制標準是一項比較複雜的任務 。 由表 1 可見 ：法國 TGV 的噪音位準最高 ，日本和德國噪音位準基本相當 。這是由於法國車南線高速鐵路沿線多數都人煙稀少 ，噪音控 制問題顯得不十分迫切 ，故其噪音位準較高 。而日本新幹線沿線人口稠密 ，噪音干擾問題十分突出 ，對噪音控制相對地就十分重視 ，其 ？ 成的聲音位準就也相對較低 。 因此在我國控制噪音將是高速鐵路環保的首要任務 。由國外測試資料顯示 ：輪軌噪音與集電系統噪音是高速鐵路主要的噪音源 。同時 降低輪軌噪音及集電系統噪音是控制高速鐵路噪音污染之關鍵所在 。 另者 ，高速鐵路列車運行亦會對鐵路兩側環境產生振動污染 ，主要顯現在對周圍居民睡眠的干擾 ；其次是對居民心裡的影響 ；以及對 學習與工作的干擾 。因此 ，控制高鐵振動對環境的污染亦是另一項重要任務 。 高速鐵路列車運行產生的環境振動屬於間歇性衝擊振動 ，根據日本對新幹線振動的實際量測結果 ，受振點的振動位準變化很大 ，距線 路 20m 處 ，列車速度大於 160km/hr 時之振動位準為 70 ～95dB 。高速鐵路引起的環境振動受許多因素影響 ，其中主要為受振點距離 、地質 條件 、列車速度 、高架橋結構與軌床結構等 。 在歐美及日本等先進國家 ，於 1976 年至 1997 年之二十餘年期間 ，分別訂有相關之環境噪音及振動量測與管制法規 ，如 「新幹線鐵路 1 噪音相關環境基準 」[1] 、「ISO 2631/1,2,3 ：