EN 16727 铁路应用 - 轨道 - 影响空气传播声音的隔音屏障及相关装置 - 非声学性能

欧洲标准“EN 16727 铁路应用 - 轨道 - 影响空气声传播的隔音屏障和相关装置 - 非声学性能”由以下以同一标题发布的小节组成：

• 标准“EN 16727-1 第 1 部分：静态荷载下的机械性能 - 计算和测试方法”仅适用于由立柱作为结构构件、面板作为声学构件（例如，由金属、木材、塑料或混凝土板制成）组成的隔音屏障。该标准也适用于现有墙体的隔音覆层以及铁路轨道的部分或全部隔音覆层。

重要的是，声学元件应与结构元件一起进行测试，以确保隔音屏障能够代表其预期用途。本标准提供了基于标准暴露条件下基本机械性能的铁路隔音屏障及相关设备的验证标准，无论使用何种材料。

该标准包含多项条件和可选要求，以适应欧洲的广泛应用。各项性能指标在附件中分别阐述。该标准提供了评估铁路隔音屏障在静态载荷下的机械性能和稳定性的测试方法和标准。

根据EN 1990标准的规定，影响空气中声音传播的隔音屏障及相关设备会受到永久性、可变性或意外性冲击。该标准允许评估自重、气压荷载和冲击荷载等力对隔音屏障及其组件的影响。必须评估隔音屏障在永久性、可变性和意外性冲击组合下的结构性能，以防止材料应力过大、构件与结构支柱分离以及挠度过大等可能影响其声学效果和耐久性的因素。

隔音屏障设计中使用的不同材料必须化学相容，且彼此的性能不会产生不利影响。轻微损坏，尤其是来自过往列车的道碴石或其他碎屑的损坏，是可以容忍的，但必须兼顾安全、环保和功能要求。

EN 16727-3 标准规定了隔音屏障的破碎特性。如果设计信息缺失，或对设计验证所需的测试或计算参数存在疑问，则需要进行额外的勘察和岩土工程研究，以获得确保整个隔音屏障安全性和可用性所需的数值。在某些国家/地区，必须考虑冬季用于清理轨道的设备吹出的积雪的动态力。

• EN 16727-2-1 第 2-1 部分：列车通过动态载荷下的机械性能 - 抗疲劳性能”描述了通过分析方法和测试验证隔音屏障或其组件的极限状态、可使用极限状态和抗疲劳性能的基本要求。分析方法可用于确定特性值和设计值。在缺乏足够信息的情况下，可以将分析程序与测试结果相结合。

本标准规定了以下类型的测试程序：

• 对小样本进行测试以识别欧洲规范可能未涵盖的详细类别（验证程序 A）。
• 对通用元素进行测试以定义疲劳极限状态（验证程序 B）。
• 在特定代表性载荷下进行全尺寸试验，以确定声屏障组件在特定载荷条件下的抗疲劳性能（验证程序C）。此程序可作为验证程序A和B的替代方案。

列车驶过会产生气压波，冲击沿轨道设置的隔音屏障。至关重要的是，隔音屏障必须能够承受这种冲击，且任何组件不得发生不安全的移位或脱落。隔音屏障的设计应符合极限状态、可使用状态和疲劳极限状态的规定。如果没有设计规范或缺乏足够的组件经验，则设计应基于计算和试验，以提供有关组件在极限状态和可使用极限状态下的性能和抗疲劳性能的信息。本标准适用于隔音屏障组件或整体隔音屏障。

如果可以使用分析模型进行设计，则基础、柱子和面板的验证必须符合相关的欧洲规范或欧洲评估文件。钢和铝构件必须按照 EN 1993 系列标准和 EN 1999 系列标准进行设计。

• EN 16727-2-2 第 2-2 部分：列车通过引起的动态荷载下的机械性能 - 计算方法”定义了 EN 1991-2 中规定的气压波对隔音屏障造成的荷载、相关的荷载模式位置和内力。计算过程中考虑了气压波的垂直和水平形状以及动态效应。本标准中描述的计算方法是针对桩基上的柱板结构隔音屏障制定的。当覆盖材料附着在刚性结构上时，也可以使用该方法。对于桩基结构，标准附录（附件 A）中包含了确定固有频率的经验公式。附件 B 还包括一个应用计算方法确定作用在中心柱上的内力和弯矩的示例。隔音屏障的设计（例如抗疲劳性）不在本标准范围内。

列车经过时会产生气压变化，形成气压波，冲击轨道边缘的隔音屏障。隔音屏障必须能够承受这种冲击，且不得出现任何部件断裂或移位，否则可能对经过的列车或行人造成安全隐患。本标准提供了一种计算方法，用于评估桩基柱板隔音屏障抵抗这种气压变化的能力，并考虑了结构的动态响应。EN 1991-2 标准用两个块荷载来描述列车经过产生的气压波。为了计算对隔音屏障的实际静态和动态影响，必须考虑气压波的形状及其动态效应。

• EN 16727-3 第 3 部分：一般安全和环境要求”描述了在典型的轨道旁条件下，评估隔音屏障及相关装置在空气中声音传播方面的整体安全和环境性能的最低要求及其他标准。对于更严苛条件的要求由设计人员评估。必要时，会提供适当的测试方法，但在某些方面，可能需要提供材料特性声明以供设计人员参考。本标准的附录（附录 A 至 G）分别讨论了每个方面的处理方法。

安装在铁路轨道沿线、影响空气中声音传播的隔音屏障及相关装置，在履行其主要功能时，不得对铁路使用者、其他旁观者或整体环境构成危害。隔音屏障及相关装置不得助长邻近侧面或邻近地形的火势蔓延。此外，可能需要满足特定标准的耐火性能，以最大程度地降低对邻近建筑物或狭窄走廊中铁路使用者的风险。隔音屏障及相关装置不得将光线反射至列车司机，以免危及铁路安全。其建造材料必须确保不会因自然、工业过程或火灾而释放有害烟雾或渗滤液。隔音屏障必须为铁路使用者提供逃生通道，并为操作员在紧急情况下提供通道。影响空气中声音传播的隔音屏障及相关装置通常无法承受车辆撞击；但是，设计人员可以利用此类撞击荷载后果的​​信息来确定对铁路使用者和行人的保护要求。

EN 16727 标准之所以重要，原因如下：

• 安全性和结构完整性：隔音屏障必须承受巨大的静态和动态压力，包括列车通过时产生的气压波。如果没有标准化的设计，这些结构可能会意外失效，对乘客、维护人员和附近社区构成风险。
• 耐久性和抗疲劳性：反复的负载循环（来自过往列车）可能会损坏护栏组件。第2-1节确保护栏能够长期保持有效，不会发生与疲劳相关的故障。
• 跨国一致性：作为欧洲规范，它对所有 CEN 成员国都是强制性的，并确保整个欧洲铁路网络的技术方法和互操作性协调一致。
• 知情工程实践：这些标准提供计算方法、测试程序和补充示例，以指导设计师和工程师应对不同的情况和材料，减少不确定性并提高可靠性。

这些标准的实际优势如下：

• 从机械性能角度考虑，铁路隔音屏障的设计应安全、耐用、有效。
• 防止可能危及火车运行或附近基础设施的结构故障。
• 多个国家之间协调的工程规范简化了跨境铁路项目。
• 对设计计算和物理测试的明确要求有助于制造商遵守监管框架。

因此，EN 16727 标准确保铁路沿线的降噪结构不仅具有声学效果，而且在整个使用寿命期间都具有机械强度和安全性——这是现代铁路基础设施设计和法规遵从性的关键要求。

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