地鐵施工聲環境的評價方法

伍紹紅，田建偉，朱書峰，王 勇

(1.呼和浩特地鐵一號線建設管理有限公司，內蒙古 呼和浩特 010000；2.中鐵北方投資有限公司，內蒙古 呼和浩特 010000； 3.中鐵三局集團第二工程有限公司，河北 石家莊 050000)

1 概述

地鐵建設的不斷發展，一方面確實滿足了人們的出行需求，給生活帶來了便捷性，另一方面也產生了不可忽視的問題，如地鐵施工的噪聲污染。目前，國家推出的相關規范有《建筑施工場界環境噪聲排放標準》《中華人民共和國環境噪聲污染防治法》，但地鐵噪聲缺少更有針對性的評價方法[1-2]。如何更為合理、全面的評價地鐵施工噪聲影響程度，為地鐵施工的噪聲控制提出要求，需要進一步的探究。參看前人的研究成果，常常采用A聲級等物理性指標對地鐵施工噪聲進行定量評價，其結果屬于客觀評價指標[3]。然而之所以關注地鐵施工噪聲，主要還是考慮到對人們的生活影響程度，僅僅考慮客觀因素而忽略噪聲讓人產生煩躁情緒等的主觀感覺，其評價指標具有局限性。因此地鐵施工噪聲監測下客觀評價與受影響主體人群主觀感受的綜合評價指標，才能夠對地鐵施工噪聲進行科學合理的評價。基于該研究背景，本研究提出了一種分時段的結合主客觀指標的地鐵施工噪聲環境的綜合評價方法，通過無量綱化處理，建立權重函數計算煩惱度F，得到噪聲的綜合評價指標S，并用W-F噪聲評價分區法來示意噪聲評價等級，分為五個等級，S>1為“差”，0.8～1.0為“較差”，0.6～0.8為“及格”、0.4～0.6為“良好”和0～0.4為“較好”。

2 主觀與客觀噪聲綜合評價方法

客觀噪聲評價指標與主觀噪聲評價指標的計算方法與步驟如圖1所示。

2.1 晝夜噪聲限值

施工噪聲主要分為機械噪聲、現場作業噪聲和建筑車輛噪聲。由于地鐵施工過程包含多個階段，其施工器械也有所不同，因而其產生的噪聲具有頻率復雜、無規律的特點[4]。

由于在地鐵施工過程中，設備運行都會大量排放噪聲，并在實際監測中數值區分度不大，因而對于噪聲排放限值的劃分標準取消了按施工階段劃分，優化為按時間段的劃分標準執行。

根據人體不同時段的活動特點，人們在白天對噪聲的敏感度與夜間相比較低，如果噪聲的持續時間很長、排放數值很大，將會對居民的生活產生極大的影響，因此需要充分考慮建筑施工場界白天與夜間的噪聲排放限值。GB 12523—2011建筑施工場界環境噪聲排放標準統一整個施工階段的噪聲限值為晝間70 dB(A)、夜間 55 dB(A)，且夜間噪聲最大聲級超過限值的幅度不得高于15 dB(A)。

2.2 噪聲監測實驗

1)測點布置。地鐵施工場地影響區域的噪聲監測測點個數，根據施工場地面積和敏感建筑數量而定，以分散、均勻、敏感建筑就近原則為依據。將測點布置于場界外1 m，高于圍墻0.5 m以上的位置，以及附近敏感建筑物圍護結構內側，每隔5 m布置1個測點。當場界距噪聲敏感建筑物較近，其室外不滿足測量條件時，可在噪聲敏感建筑物室內測量，并將相應時段的噪聲限值減少10 dB(A)以上作為評價依據。由于施工工地為方便人們出行，緩解人口密集造成的交通壓力，大多在 Ⅰ， Ⅱ 類環境噪聲標準區，本方法將這兩類功能區的噪聲限值分別定為晝間55 dB(A)，60 dB(A)，夜間45 dB(A)，50 dB(A)。

2)測試工況。日間測量20 min連續等效A聲級，夜間測量最大聲級，每小時監測一次，進行完整一天的監測[5]。根據《中華人民共和國環境噪聲污染防治法》，“晝間”指6:00～22:00之間的時段，“夜間”指22:00～次日6:00之間的時段。

3)測試儀器。測試所用主要參數見表1。

表1 測試設備

2.3 客觀與主觀評價指標相關計算

2.3.1 客觀評價指標計算

將各單個測點進行無量綱化處理：

其中，Leq為連續等效A聲級，dB(A)；LAmax為最大聲級，dB(A)。

計算晝夜噪聲的客觀評價指標：

其中,N為測點的總個數；i為第i個測點。

2.3.2 主觀評價指標計算

將人群對噪聲的主觀感受程度分為“非常煩惱”“煩惱”“有點煩惱”“不大煩惱”“毫不煩惱”劃分為5個等級，并認為這5個等級是等間隔的，通過問卷調查獲得，建立權重函數計算煩惱度F[6]。

日間煩惱度計算公式：

夜間煩惱度計算公式：

2.4W-F分區噪聲綜合指標分析

將主客觀評價指標值通過如圖2所示的二維圖象進行等級判定。橫坐標F為反映人群對噪聲的主觀評價指標量化結果，縱坐標W為綜合連續等效A聲級或夜間最大聲級影響的客觀評價指標量化結果[7-8]。綜合評價函數計算公式為：

日間噪聲綜合指標計算公式：

夜間噪聲綜合指標計算公式：

W-F分區圖將地鐵施工噪聲根據綜合指標S的大小分為五種評價等級如表2所示，以此對地鐵施工進行全面合理的分時段噪聲評價。

表2 地鐵施工噪聲評價等級

圖2為W-F噪聲評價分區示意圖，將評價指標值分為五個封閉區，更直觀展示噪聲等級分區情況。

3 案例應用

結合具體實施例，對本研究作進一步的詳細說明。一種分時段的結合主客觀指標的地鐵施工噪聲環境評價方法[9]，包括以下步驟：

1)根據地鐵施工現場噪聲源特點和聲環境功能區，確定測量方案和噪聲限值。實施例中地鐵施工廠里周圍主要有Ⅰ，Ⅱ類聲環境功能區。測量方案為：日間測量20 min連續等效A聲級(超標率)，夜間測量最大聲級，每小時監測一次，進行完整一天的監測。

2)獲取地鐵施工影響區域的噪聲監測結果(見表3)。

表3 實施例地鐵項目施工噪聲監測結果

3)根據人對晝夜噪聲敏感特性不同，日間噪聲通過連續等效A聲級(超標率)評價，夜間噪聲通過最大聲級評價，進行無量綱處理。

4)將人群對噪聲的主觀煩惱程度：“非常煩惱”“煩惱”“有點煩惱”“不大煩惱”“毫不煩惱”劃分為5個等級，根據回收的發放調研問卷分別進行晝間和夜間煩惱度計算。 實施例回收有效問卷83份，五個等級從“非常煩惱”到“毫不煩惱”的頻數分別為12，41，25，4，1。

5)結合主客觀指標利用W-F分區法對晝夜噪聲分別進行評價。

經過公式計算，實施例日間噪聲主客觀指標得分分別為0.68和1.09，綜合得分為1.28；夜間噪聲主客觀指標得分分別為0.95和1.2，綜合得分為1.53。圖3為實施例日間和夜間噪聲評價等級示意圖，可見實施例日間噪聲水平為“差”，夜間噪聲水平也為“差”，實施例排放噪聲嚴重超標，已經造成一定的噪聲污染，不能滿足現代社會人們對美好生活品質的需求，亟需采取措施治理。

4 結語

本文以地鐵施工場界內白晝與夜間噪聲限值為標準，對噪聲進行客觀與主觀評價指標的計算，并對計算結果進行分區評價。本研究針對地鐵施工過程中晝夜噪聲敏感性的區別，考慮采用不同的評價指標分別對晝夜噪聲進行評價，分別選擇晝夜最佳的客觀評價指標進行分時段的精細噪聲評價，并結合周邊人群的主觀感受對施工噪聲進行評價。該評價方法將實測噪聲的量化與人的直觀感受結合，使評價結果更具有針對性和全面合理性，為地鐵施工的噪聲控制提供更為合理科學的理論參考與指導，從而促進綠色施工，給城市居民一個更加良好健康的聲環境。在該噪聲評價方法的基礎上，如何在施工過程中進一步降噪消噪，還需要更多的技術研究。