EN 16727 鐵路應用 - 軌道 - 影響空氣傳播聲音的隔音屏障及相關裝置 - 非聲學性能

歐洲標準「EN 16727 鐵路應用 - 軌道 - 影響空氣聲傳播的隔音屏障和相關裝置 - 非聲學性能」由以下以同一標題發布的小節組成：

• 標準「EN 16727-1 第 1 部分：靜態荷載下的機械性能 - 計算和測試方法」僅適用於由立柱作為結構構件、面板作為聲學構件（例如，由金屬、木材、塑膠或混凝土板製成）組成的隔音屏障。此標準也適用於現有牆體的隔音覆層以及鐵路軌道的部分或全部隔音覆層。

重要的是，聲學元件應與結構元件一起進行測試，以確保隔音屏障能夠代表其預期用途。本標準提供了基於標準暴露條件下基本機械性能的鐵路隔音屏障及相關設備的驗證標準，無論使用何種材料。

該標準包含多項條件和可選要求，以適應歐洲的廣泛應用。各項性能指標在附件中分別闡述。該標準提供了評估鐵路隔音屏障在靜態載重下的機械性能和穩定性的測試方法和標準。

根據EN 1990標準的規定，影響空氣中聲音傳播的隔音屏障及相關設備會受到永久性、可變性或意外性衝擊。此標準可評估自重、氣壓荷載和衝擊荷載等力對隔音屏障及其組件的影響。必須評估隔音屏障在永久性、可變性和意外性衝擊組合下的結構性能，以防止材料應力過大、構件與結構支柱分離以及撓度過大等可能影響其聲學效果和耐久性的因素。

隔音屏障設計中使用的不同材料必須化學相容，彼此的性能不會產生不利影響。輕微損壞，尤其是來自過往列車的道碴石或其他碎屑的損壞，是可以容忍的，但必須兼顧安全、環保和功能要求。

EN 16727-3 標準規定了隔音屏障的破碎特性。如果設計資訊缺失，或對設計驗證所需的測試或計算參數有疑問，則需要進行額外的勘察和岩土工程研究，以獲得確保整個隔音屏障安全性和可用性所需的數值。在某些國家/地區，必須考慮冬季用於清理軌道的設備吹出的積雪的動態力。

• EN 16727-2-1 第 2-1 部分：列車通過動態載荷下的機械性能 - 抗疲勞性能」描述了透過分析方法和測試驗證隔音屏障或其組件的極限狀態、可使用極限狀態和抗疲勞性能的基本要求。分析方法可用於確定特性值和設計值。在缺乏足夠資訊的情況下，可以將程序與測試結果相結合。

本標準規定了以下類型的測試程序：

• 對小樣本進行測試以識別歐洲規範可能未涵蓋的詳細類別（驗證程序 A）。
• 對通用元素進行測試以定義疲勞極限狀態（驗證程序 B）。
• 在特定代表性載荷下進行全尺寸試驗，以確定聲音屏障組件在特定載荷條件下的抗疲勞性能（驗證程序C）。此程序可作為驗證程序A和B的替代方案。

列車駛過會產生氣壓波，衝擊沿軌道設置的隔音屏障。至關重要的是，隔音屏障必須能夠承受這種衝擊，且任何組件不得發生不安全的移位或脫落。隔音屏障的設計應符合極限狀態、可使用狀態和疲勞極限狀態的規定。如果沒有設計規範或缺乏足夠的組件經驗，則設計應基於計算和試驗，以提供有關組件在極限狀態和可使用極限狀態下的性能和抗疲勞性能的資訊。本標準適用於隔音屏障組件或整體隔音屏障。

如果可以使用分析模型進行設計，則基礎、柱子和麵板的驗證必須符合相關的歐洲規範或歐洲評估文件。鋼和鋁構件必須依照 EN 1993 系列標準和 EN 1999 系列標準進行設計。

• EN 16727-2-2 第 2-2 部分：列車透過引起的動態荷載下的機械性能 - 計算方法」定義了 EN 1991-2中規定的氣壓波對隔音屏障造成的荷載、相關的荷載模式位置和內力。還包括一個應用計算方法來確定作用在中心柱上的內力和彎矩的範例。

列車經過時會產生氣壓變化，形成氣壓波，衝擊軌道邊緣的隔音屏障。隔音屏障必須能夠承受這種衝擊，且不得出現任何部件斷裂或移位，否則可能對經過的列車或行人造成安全隱患。本標準提供了一種計算方法，用於評估樁基柱板隔音屏障抵抗這種氣壓變化的能力，並考慮了結構的動態響應。 EN 1991-2 標準用兩個塊荷載來描述列車經過產生的氣壓波。為了計算對隔音屏障的實際靜態和動態影響，必須考慮氣壓波的形狀及其動態效應。

• EN 16727-3 第 3 部分：一般安全和環境要求」描述了在典型的軌道旁條件下，評估隔音屏障及相關裝置在空氣中聲音傳播方面的整體安全和環境性能的最低要求及其他標準。對於更嚴苛條件的要求由設計人員評估。必要時，會提供適當的測試方法，但在某些方面，可能需要提供材料聲明的條款。

安裝在鐵路軌道沿線、影響空氣中聲音傳播的隔音屏障及相關裝置，在履行其主要功能時，不得對鐵路使用者、其他旁觀者或整體環境構成危害。隔音屏障及相關裝置不得助長鄰近側面或鄰近地形的火勢蔓延。此外，可能需要滿足特定標準的耐火性能，以最大程度地降低對鄰近建築物或狹窄走廊中鐵路使用者的風險。隔音屏障及相關裝置不得將光線反射至列車司機，以免危害鐵路安全。其建造材料必須確保不會因自然、工業製程或火災而釋放有害煙霧或滲濾液。隔音屏障必須為鐵路使用者提供逃生通道，並為操作員在緊急情況下提供通道。影響空氣中聲音傳播的隔音屏障及相關裝置通常無法承受車輛撞擊；但是，設計人員可以利用此類撞擊荷載後果的資訊來確定對鐵路使用者和行人的保護要求。

EN 16727 標準之所以重要，原因如下：

• 安全性和結構完整性：隔音屏障必須承受巨大的靜態和動態壓力，包括列車通過時產生的氣壓波。如果沒有標準化的設計，這些結構可能會意外失效，對乘客、維修人員和附近社區構成風險。
• 耐久性和抗疲勞性：重複的負載循環（來自過往列車）可能會損壞護欄組件。第2-1節確保護欄能夠長期保持有效，不會有與疲勞相關的故障。
• 跨國一致性：作為歐洲規範，它對所有 CEN 成員國都是強制性的，並確保整個歐洲鐵路網絡的技術方法和互通性協調一致。
• 知情工程實務：這些標準提供計算方法、測試程序和補充範例，以指導設計師和工程師應對不同的情況和材料，減少不確定性並提高可靠性。

這些標準的實際優點如下：

• 從機械性質角度考慮，鐵路隔音屏障的設計應安全、耐用、有效。
• 防止可能危及火車運行或附近基礎設施的結構故障。
• 多個國家之間協調的工程規範簡化了跨境鐵路項目。
• 對設計計算和物理測試的明確要求有助於製造商遵守監管框架。

因此，EN 16727 標準確保鐵路沿線的降噪結構不僅具有聲學效果，而且在整個使用壽命期間都具有機械強度和安全性——這是現代鐵路基礎設施設計和法規遵從性的關鍵要求。

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