建筑施工噪聲分析及防控策略★

李孟東，吳子庚，陳英策，陶大闖，秦術杰，陳 云

(1.中鐵建設集團有限公司,北京 100040;2.海南大學,海南 ?？?570228; 3.中鐵建設集團南方工程有限公司,廣東 廣州 510000)

0 引言

近年來,隨著中國各地城市化的快速推進,全國各地高樓大廈如雨后春筍般拔地而起,而國家早在“十二五”的規劃中明確了城市化的重要性,城市化率漸漸成為一個衡量城市現代化發展水平的重要指標。全國各個省份、各個城市都根據自身的文化特色、地理條件、人口數量等狀況推進城市化建設。城市建筑的繁榮發展給人們的生活帶來很多便利,如現代化醫院建筑為人們提供更便捷和舒心的就醫環境,學校建筑為學生提供更良好的受教育環境,老舊小區的拆遷與改造和新型住宅的建立為人們提供更舒適的居住環境。然而,在這些基礎設施的建設過程中,各類施工作業的開展和施工器械的運行往往帶來各種環境污染,在城市繁榮發展的背后,存在一些亟需解決的問題,而建筑施工噪聲便是其中突出的環境問題之一[1]。建筑施工噪聲是在建筑施工過程中產生的干擾周圍人們生活和工作的聲音,對人們的身心造成嚴重的危害。本文首先介紹建筑施工噪聲的產生和特點,然后闡述建筑施工噪聲對城市和居民的影響,最后基于噪聲污染問題及現狀的分析,提出建筑施工噪聲的針對性防控策略。

1 建筑施工噪聲的產生及特點

1.1 建筑施工噪聲的產生

噪聲是一種引起人們煩躁和焦慮、給人帶來嚴重的生理危害的聲音,源于建筑施工的噪聲便是最常見的一種。在各種的工業或民用建筑的施工過程中,不同的施工器械和方法會產生不同頻率和聲壓級的噪聲,若不對施工噪聲加以防控就會造成噪聲污染,甚至會嚴重影響附近人們的工作和生活。例如,在地基與基礎工程中的挖土方和回填方施工,常使用到挖掘機和運輸工具,以及可能涉及到的土方爆破、打夯、打樁等施工現場作業,會產生施工噪聲;此外,腳手架的搭建、塔吊吊裝構件、混凝土攪拌和澆搗、混凝土機械輸送等,都會產生施工噪聲。這些撞擊聲、人為呼喊聲、敲打聲等噪聲從始至終貫穿于整個項目的施工過程[2]。

目前在農村人口大量涌入城市就業而面臨住房難問題的背景下,許多商品房的建立、舊城區改造、城中村改造、公共基礎建設更新等應運而生,很多施工場所不得不設在人口稠密區,而建筑施工單位對于噪聲危害缺乏足夠的了解、對于噪聲防控不夠重視等,會導致噪聲嚴重污染周邊環境[3]。如果不提高對于防控噪聲的重視并采取有效防控策略,長時間的施工噪聲將對周邊居民帶來嚴重的生理和心理危害。

1.2 建筑施工噪聲的特點

1.2.1 普遍性

建筑施工噪聲具有普遍性。隨著城市化的持續推進,城市中的很多地方都有可能成為建筑施工場地。城市居民所在的住宅區、學習和工作場所等環境常常遭受到周圍工地施工帶來的噪聲干擾。特別是一些快速發展的城市,某些部門為了機械性地追求城市化的指標、提高城市居民的住宅“幸福指數”等,在規劃和更新基礎設施、公共設施、民用住宅等項目中,大規?？焖偻七M而忽略了建筑施工帶來的噪聲污染問題。

1.2.2 突發性和強烈性

建筑施工噪聲具有突發性和強烈性。城市的建設規劃、舊樓翻新等工程施工可能出現在城市的各個位置,然而施工場地周圍的居民無法控制施工作業的具體開展時間,當施工開展進而產生噪聲時,會對當地居民形成一種突發性的干擾。其次,部分施工單位的施工技術水平有限,對于施工噪聲污染的防控水平不齊,且很多時候對于施工噪聲污染的問題不給予足夠的重視。同時,當地居民住宅的噪聲防控性能也有可能老舊或退化。在上述情況下,建筑施工噪聲量常數倍高于住宅區噪聲限值,因此對附近居民而言是具有突發性,甚至是強烈性的。

1.2.3 復雜性

建筑施工噪聲的音源復雜。按照不同施工階段分類,建筑施工噪聲可分為兩種類型:第一種為開挖土方階段的噪聲,其典型聲源包括挖掘機、盾構機、推土機、裝載機等施工機具,以及運輸車輛噪聲、爆破作業噪聲等;第二種為基礎施工階段的噪聲,其典型聲源包括打樁機、鉆孔機、風鎬等[4]。按照不同的激聲物體分類,建筑施工噪聲可分為三種類型:機械噪聲、人為噪聲、其他噪聲。機械噪聲主要由現場施工器械所造成,人為噪聲主要由現場施工人員引起,其他噪聲主要來自現場施工時的爆破聲、拆除聲、敲擊聲等。盡管可基于上述規則對施工噪聲進行分類,但對于現有的技術還是很難通過噪聲而去判斷噪聲源,而不同的噪聲源具有不同的頻率特性,其在空氣中傳播和衰減的規律也不同,非常復雜。同時,隨著時間的變化、施工進程的推移、作業活動和施工工序不斷地開展、施工器械的改變,施工噪聲源也在不斷發生變化[5]。

1.2.4 周期性長

建筑施工噪聲幾乎貫穿整個建造過程。從土石方工程中的挖方、填方、地基鋪設,到鋼筋混凝土主體結構的建造,再到裝飾工程,這些施工工程動輒數月,大型的建筑工程甚至達到數年,若再考慮各種意外因素的影響,如施工意外事故、自然災害、項目資金短缺等,整個建筑施工項目完成的時間會更長,對于周圍居民來說,這意味著施工過程中產生的噪聲干擾是長時間的。

2 建筑施工噪聲的影響

2.1 對城市的影響

在高舉綠色、生態、文明旗幟的時代下,對于一座城市而言,若不對施工噪聲污染加以控制,對于當地政府后續招商引資、城市規劃、人才引進等系列政策的展開會形成巨大的阻礙,且不利于塑造良好的城市形象和提升城市核心競爭力。以人為本是我國相關部門制定政策的核心理論之一,強調人文關懷,對于噪聲污染必須提高警惕,噪聲污染必須有效加以管控。只有從根本上消除噪聲對于人們的負面影響,城市才得以有更好地發展。

2.2 對人體的影響

噪聲對人體的危害是多方面的,既會對生理上的聽覺、內分泌、視覺、消化等系統造成嚴重的危害,也會對心理產生負面的影響[6]。

從生理上來說,噪聲對人體聽覺器官的影響是一個漸進的過程,其對人的危害也是隨著時間遞增的。若是短時間的噪聲污染,有可能對人造成暫時性聽閾位移,聽力隨著脫離噪聲環境而逐漸恢復到原來的水平。然而,建筑施工噪聲的特點之一便是周期性長,它有可能對附近居民造成永久性聽閾位移,這是一個從生理影響逐漸移行至病理的過程,并且這種危害是永久性、不可逆的。永久性聽閾位移癥狀對人體的影響主要包括三個方面:1)聽力損失:人體聽覺敏感度永久下降,聽閾升高、聽覺功能障礙甚至聽覺損失;2)噪聲性耳聾:患者早期表現為聽覺疲勞,離開噪聲環境后慢慢恢復,久之則造成永久性損害,形成感音神經性聾;3)爆震性耳聾:通常是由一次性的強噪聲作用引起的聽力損傷,如建筑施工現場的爆破作業、攪拌機、電鋸、電刨、機械碰撞聲等,患者常表現出耳鳴、耳痛、頭暈、聽力下降等癥狀,嚴重者有可能耳道出血,并感染上中耳炎[7]。

從心理上來說,建筑施工噪聲對人的影響通常表現為情緒上的多變和沖動,如煩惱、激動、易怒、失去理智等負面情緒,使人們無法有效地集中精神,影響工作效率和正常生活。

3 建筑施工噪聲的防控策略

3.1 基于噪聲傳播原理的防控

3.1.1 從噪聲源防控

在建筑施工噪聲污染的防控治理中,從噪聲源防控是一種較為復雜的防治方法,不僅涉及波動學、聲學、機械學等,還需符合現場實際情況,如施工工序安排、施工機械設施的利用率、項目成本規劃等。從噪聲源防控是一種從根本上出發、見效快的防噪方法。

從噪聲源防控意味著要從建筑施工現場直接阻止不必要的、高強度的噪聲產生。前文所述的三種噪聲源,包括機械噪聲、人為噪聲和其他噪聲,其有效控制方法也可分為以下三個方面:

1)阻止機械噪聲源的產生,其措施包括:購進并使用先進的低噪聲的建筑施工器械,如在土方工程中采用帶有減振效果優質的機動設備的推土機、挖土機和搬土機等,在裝修工程中使用取芯式鉆石鉆孔機,其相比于傳統施工機械能有效降低10～20聲壓級;合理安排和使用施工器械,如在地基工程中采用靜壓植樁法,可有效避免傳統的大型鉆樁和打樁機在堅硬的地面進行板樁工程時造成的極大的噪聲和振動[8];定時維護和保養現場施工的機械設施,淘汰老化、報損的機械設備;采用設備隔振技術等。同時,與機械施工的相關人員必須提高防控機械噪聲的意識。

2)阻止人為噪聲的產生。人為噪聲的產生是因為在嘈雜的施工現場中,施工人員之間為進行溝通常大喊大吼。減少人為噪聲產生的措施包括:建立有效的溝通渠道和配備現代化溝通工具,如合理選取地點并配置固定電話端,或人手配備移動對講機;管理部門加強對人為噪聲的管控,并頒發和實施有關規定政策。

3)阻止其他噪聲產生,其措施包括:采用先進靜態爆破巖石技術代替傳統的炸藥爆破[9]、減少施工現場的材料二次擺放和二次加工作業,嚴禁對消防栓管道等各種線路管道無效敲擊等。

3.1.2 從噪聲傳播途徑防控

噪聲的傳播主要有三個階段:噪聲源、傳播途徑、接收者。從傳播途徑防控噪聲的原理是在噪聲源與接受者之間建立起有效的防噪降噪屏障,削弱接受者所接收到噪聲的強度,達到隔音降噪目標,其有效措施主要包括兩個方面:

1)隔音。在施工現場噪聲源的周圍設置有效的隔音屏或隔音棚,盡量在能產生較強噪聲的施工區域周邊,如在混凝土泵、空壓機及鋼筋加工區域設置隔音棚,也可在施工現場周圍設立金屬聲屏障、混凝土聲屏障、PC聲屏障等,此方法是根據聲音傳播原理在傳播途徑上有效抑制噪聲的傳播。

2)吸音。根據吸音原理(聲波撞擊到材料表面后能量損失),使用多孔吸聲材料,如巖棉、玻璃棉、有機纖維材料、無機纖維材料等,如在鋼結構加工棚的內墻與頂棚上裝填吸聲材料,在噪聲傳播途徑上利用這些材料吸收聲能、提高吸聲系數(材料吸收的聲能與入射聲能的比值),從而更好地阻礙噪聲的傳播[10]。

3.2 基于工程管理的防控

3.2.1 合理安排施工作業時間

施工單位應該根據國家標準設置施工方案,合理地安排施工工序、施工方法和施工時段。如施工正常工作時間應為8:00—17:00,在12:00—14:00時段中午休2 h,工作最早不能超過早6:00,最晚不能超過22:00,并且在22:00—06:00此時間段嚴禁一切有關強噪聲施工作業的開展。若是特殊情況需盡快完工,應當向有關部門陳述原由,提前告知受影響的附近人群,并盡可能降低噪聲的負面影響。強噪聲施工時間段應盡可能安排在周末的早上10:00—12:00和下午15:00—17:00時間段。

建設主管部門應以降低噪聲為主題,在施工前對現場施工人員進行培訓,并達到以下要求:1)正常使用和養護現場施工器械,避免無效噪聲;2)安排工作人員負責現場噪聲的監控,根據國家相關標準的要求執行監控職能(見表1),避免嚴重的噪聲污染,同時避免因設備產生故障而引起的噪聲,或機械設備噪聲超過限值等情況采取相應的處理措施。

3.2.2 加強管理部門的噪聲管控力度

創造一個綠色環保的施工環境需要建設單位和施工單位的共同參與,也更需要環保部門和政府有關部門的積極配合。環保部門和政府有關部門應當堅定地、合法地維護人民環境權益,建設和諧生態環境。相關部門應加強對建筑施工現場噪聲環境的管理和監控,對應措施包括:

1)環保部門應根據相應的國家標準和行業規則(見表2),采取抽查的方式定時或不定時對各個施工環節的現場進行巡查、督促,對違規、違法的施工單位實施罰款或勒令停工,絕對不能徇私舞弊;對當地居民關于建筑施工噪聲擾民的信訪和意見應認真處理,并及時落實到防控工作中,整改完成后應定時回訪居民,聽其反饋,以便知曉施工單位是否做到有效的整改[11]。

表1 施工噪聲限值 dB(A)

表2 各類聲環境功能區環境噪聲等效聲級限值 dB(A)

2)環保部門應建立起當地群眾能夠有效參與的監督機制,群眾參與監督能使施工單位更加嚴格遵守施工標準,控制其施工噪聲在允許范圍內,同時群眾還可以監督相關人員是否秉公執法。

3)環保部門應當大力宣傳噪聲危害的嚴重性及環境保護的重要性,并普及噪聲污染防治法,讓人民通過法律武器去維護自己的環境權益;同時也應對施工單位進行宣講教育,讓施工和管理人員了解噪聲防控對建設和諧社會環境的意義,使大家負有責任感并自覺執行噪聲防控策略[12]。

4 結語

隨著時代的進步,我國經濟也從高速增加階段轉向高質量發展階段,建筑、施工行業也應是如此。全面可持續發展才是正確的發展道路,那一座座拔地而起的高樓大廈的建成不應以人民群眾的安穩幸福生活為代價?，F如今多數施工現場仍存在施工噪聲擾民問題,根本原因是相關工作人員缺乏對施工噪聲的重視。因此,施工單位應該形成文明施工制度,政府相關部門也應負起責任,做好監管、督促職責,人民群眾也應積極響應政府的號召,參與到監督之中,共同營造文明施工環境。