工地施工对周围环境影响影响探讨
2018-11-13刘曾可彭思泽
刘曾可 彭思泽
(广州大学附属中学 广东广州 510000)
引言
建筑施工的定义:建筑施工是指工程建设实施阶段的生产活动,是各类建筑物的建造过程,也可以说是把设计图纸上的各种线条,在指定的地点,变成实物的过程。它包括基础工程施工、主体结构施工、屋面工程施工、装饰工程施工等。施工作业的场所称为“建筑施工现场”或叫“施工现场”,也叫工地。
建筑工地施工对人们影响的来源:建筑工地施工对人们影响的来源是多样的。其中,主要来源有造成噪音污染的工地施工噪音、造成大气污染的工地扬尘等。
1 现状调查
1.1 调查过程
本调查以互联网为媒介,发放问卷进行现状调查。调查问卷内容主要分为三大类:人们身边的工地施工情况调查、人们对工地施工的反应调查和人们对工地施工对周围环境影响的了解程度调查。其中,人们身边的工地施工情况调查方面,设置有“您周围存在施工现象吗”和“施工频率如何(以最近一个月为例)”两个问题;人们对工地施工的反应调查方面,设置有“您介意施工造成的扬尘吗”“您介意任何可听见的施工噪音吗”“您对所处环境周围的施工的态度”和“您在经过施工现场时会做出诸如捂耳、掩鼻等动作吗”四个问题;人们对工地施工对周围环境影响的了解程度调查方面,设置有“您了解噪音分贝过大对人的影响吗”“您了解施工扬尘对人的影响吗”“扬尘污染容易导致人体()疾病。”“PM2.5是什么”和“以下哪些颗粒会进入下呼吸道并且会积聚在肺泡中”五个问题。[1]
1.2 调查数据分析
由表1可以发现:工地施工现象在现实生活中并不是个例,而是广泛存在于人们身边的。
表1 施工频率如何(以最近一个月为例)
同时,由表2可以发现:总体而言,人们对工地施工对周围环境的影响这一问题十分关心,而且大部分人都对此表示不同程度上的介意。
表2 人们对工地施工影响的介意程度调查
然而,人们对于工地施工对周围环境的影响了解并不深入,或者说没有很客观、正确的认识。例如,由表3可以发现:虽然扬尘污染只会容易导致人体呼吸道疾病,但是仍有一部分人认为扬尘污染会其他的人体疾病;由图1可以发现,虽然当声音分贝达到80分贝才会对人体造成明显的影响,但是仍有超过一半的人对此的认识是有一定偏差的。
表3 扬尘污染容易导致人体疾病种类调查(不定项选择题)
图1 声音大约为多少分贝时会对人体造成影响调查
1.3 调查结果总结
通过对调查结果的分析,我们可以发现:大部分人身边存在施工现象,且很多人会对施工产生的噪音与扬尘有不同程度的介意,但人们并没有深入了解过工地施工对周围环境的影响。
2 建筑工地对人们影响的类型及其分析
2.1 噪音污染
2.1.1 噪音音量大小的量化计算
在生活中,人们常用多少分贝描述声音的大小。实际上,分贝是声压级的一种表现形式。
特定介质下的声压是指是指声波通过某种媒质时,由振动所产生的压强改变量,一般会考虑在不同时间或空间下,声压的均方根(RMS)为其平均值。例如空气中声压均方根为1Pa(94dbSPL)的声音,表示其实际的压强会在及之间变化,即在101323.6Pa及101326.4 Pa之间变化。若以压强的观点来看,上述声压造成的压强变化很小,但若频率在声频内,此此音却是震耳欲聋,可能会造成听力损害的程度。
由于人耳可以感测的声音振幅范围较广,声压一般会表示为对数尺度,以分贝表示的声压级SPL来表示。声压级SPL可以用L表示.定义如下:
其中,p为声压的均方根值;pref为参考声压,一般用的参考声压是以ANSI S1.1-1994为准,在空气中为20μPa,在水中为1 μPa。若没有指定的参考声压,只有一个以分贝值表示的数值不能代表声压级。
因为人耳的响应率会随频率而变化,声压一般会再对频率进行加权,使声压的数值更接近人耳所接收到的压力。国际电工委员会定义了几种加权的框架。A加权试着接近人耳对噪音的感受值,A加权的音压一般会标示为dBA,C-加权一般会用来量测最大值。[2]
其次,声源相同且其他条件一定时,声压和距声源处的距离成反比,即:
其中,pa为a地的声压;pb为b地的声压;sa为a地距声源处的距离;sb为b地距声源处的距离。
因此,当 La、pa、pb、sa、sb已知时,我们有:
所以,有:
又因为声压与距声源距离有如下关系:
所以,有:
综上所述,若 La、pa、pb、sa、sb已知,则可以求解出 Lb。
2.1.2 噪音对人的客观影响
噪音响度过大,容易造成听力损失,即过大的噪音或长时间的噪音会导致重听与失聪,造成听阈值提高(即听见声音最小值的敏感度降低)。同时,噪音还容易使人体产生其他生理反应,例如:瞳孔放大、引起甲状腺荷尔蒙之分泌、增加心跳、肾上腺素增加、胃及腹部异常位移、肌肉跳动、血管收缩等。
具体到分贝,为80到85分贝时,表现为头痛、睡眠不好;90到100分贝时,情绪激动,感到疲劳;100到120分贝时,头晕、失眠、记忆力明显下降;120到140分贝时,耳痛、引起恐惧症。
另外,方慧(2011)研究表明:噪音会对儿童的行为产生一定的影响,并且通常情况下持续性噪音比间歇性噪音对儿童行为的影响更大。[3]
2.1.3 噪音对人的主观影响
建筑工地施工时所发出的噪音会在一定程度上影响人们的心理状态。Kryter,K.D.(1993)研究表明:对个体而言,噪音的突然发生或已熟悉的噪音突然停止,容易影响个体的注意力,出现注意力转移或分散的现象。[4]
2.1.4 噪音的其他影响
建筑工地施工时,产生了声波。强烈的声波,能冲撞任何建筑物。通常情况下,建筑工地产生的噪音响度大约为110分贝,不会对周围的建筑物产生明显影响。但如果噪音响度达到140分贝,容易发生建筑物产生裂缝、玻璃破碎等现象。不仅如此,在建筑物受损的同时,发声体本身也因“声疲劳”而损坏。
建筑工地施工时所发出的噪音还会对动物产生一定的影响。季婷等人(2011)研究表明:在高噪音环境中生存的动物,发出的声信号会与噪声的频率、振幅和时间等重叠,使动物声信号的传播效率降低。[5]王彩冰等人(2013)研究表明:噪音环境能刺激血管内皮细胞释放ET-1增多,噪音环境引起收缩压和舒张压升高的原因与血管内皮细胞释放ET-1增多和NO减少有关。[6]
2.2 扬尘污染
2.2.1 对扬尘污染的定义
在施工过程中,施工方会使用到水泥、砂等建筑材料,在这些材料的使用过程以及装卸堆载中,会产生一定量的扬尘,而这些扬尘的粒径有大有小,本文主要探究的是其中粒径小于等于10μm的颗粒物,也就是可吸入颗粒物(PM10)的浓度对人体所会造成的影响。
2.2.2 扬尘污染的影响
刑黎明等(2009)通过研究发现,PM10浓度的增加会从以下几个个方面影响人体健康:(1)会影响呼吸系统,易使得多种呼吸系统疾病的恶化。(2)PM10是引起心脏病的因子之一,对人体心血管有一定影响。(3)PM10中含铅的颗粒物会导致高级神经系统紊乱以及器官调解失能。(4)吸附在颗粒物上的PAHs具有致癌、致突变、致残作用。
可以说PM10对人类健康有明显而直接的影响,会对人体产生巨大影响,提高死亡率以及多种疾病的发病率。
而PM10对空气环境也会造成一定影响,同时也引起起了诸多关注,在我国环境保护部发布的《空气环境质量标准》(GB3095-2012)中,对PM10浓度进行了限值,将居住区、文化区、商业交通居民混合区、文化区、工业区和农村地区这样的建筑施工主要存在地区划为二类区,对其PM10浓度限值为年平均70μg·m-3,24 小时平均为 150μg·m-3。
2.2.3 扬尘浓度的空间规律推导
通过对施工扬尘的空间扩散规律的研究[7],可以知道对于工地边界处的一点,其施工降尘浓度存在以下规律:(1)处于同一平面坐标上的上的点,其降尘浓度与高度的2次方成反比。(2)高度相同且在同一方向上的点,降尘浓度与距离的2次方成反比。
同时田刚等(2007)研究[8]发现降尘与大气总悬浮颗粒物(TSP)有很好的正相关性,故可知上述规律1、2在研究TSP浓度时有一定可行性,进而可知建筑工地外一点TSP预计浓度cTSP(μg·m-3)与工地扬尘污染源处 TSP 浓度 cTSP1(μg·m-3)存在以下关系关系:
若此点与污染源点在同一平面内,则有:
如果工地边界设有围栏且此点与污染源点都低于该围栏高度h0(m)则有:
若此点位于污染源点正上方,则有:
其中,l为两点平面距离(m),h为两点间高度差(m),cTSP0为环境背景的 TSP 浓度(μg·m-3),k1(m2)与 k2(m4)用于对齐单位作用,k1=k2=1。
上述公式所得数值为参考数值,同时上述公式仅在l与h处于一定范围内适用。
而PM10/TSP的浓度存在一定比值,受多种因素影响,一般为60-80%,故可推知所求点PM10浓度cPM10(μg/m3)与cTSP间存在关系:
cPM10=cTSP*N
其中N为PM10与TSP浓度比值。
3 降低影响的可行性方案
3.1 施工工地方面降低噪音的影响
3.1.1 从噪音的源头处理
建筑方应当及时更换性能更好、噪音更小的施工设备,拒绝已经被淘汰的或是政府禁止的劣质或落后施工设施,优化施工方法和过程,从产生噪音的源头处理问题。同时,应当规划更合理的施工时间,白天作业应在8:00之后,同时中午午休时间12:00-14:00尽量不要施工,下午作业应在18:00之前结束施工,避免和居民的休息时间交叉,尽量实现错峰施工。
3.1.2 阻止噪音传播
施工区域可以采取类似高速公路的隔音板,在传播过程中降音降噪。
3.2 施工工地方面降低扬尘的影响
3.2.1 从扬尘的源头处理
采用产生扬尘更少的技术,从根源上减少建筑工地扬尘,采取多种防治措施,如:根据不同气温、季节、土壤湿度等因素,安排洒水车进行洒水,以此抑尘。对施工现场的砂、土等散料以及建筑垃圾、渣土等对方整齐,对方高度低于施工围栏,并用遮盖网等进行密闭覆盖。
3.2.2 阻止扬尘传播
可以增高工地边界围栏高度。这一举措可有效降低围栏外离地较近处PM10浓度。例如:某工地产生PM10浓度为100μg/m3,工地外有一离地高度为1m的扬尘监测点,其与扬尘源点水平距离为1 m;当工地边界围栏为1.5m时,根据上文可推知该监测点PM10浓度约为25μg/m3;而如果将围栏升高至2.5m,该检测点PM10浓度将降至6.25μg/m3,可见增高工地边界围栏高度可进一步减少工地扬尘所带来的影响。
3.3 政府部门方面
政府部门要严格执行当地的对于建筑工地施工的管理办法,及时抽查工地施工噪音及扬尘情况,严格管理工地施工时间。
同时,政府还应当健全群众监督和举报制度,对于群众反映的建筑工地施工问题及时反馈、及时处理,而不是相互推诿,对群众负责,坚持为人民服务的宗旨。
结语
随着社会建设速度的不断加快,相信不会有人对建筑工地感到陌生。各个地区都在加快城市化和现代化的建设,建筑工地不断出现。虽然施工工地肯定会对周围环境造成或多或少的影响,但我们也可以采取适当的措施去降低施工工地所带来的影响,减少对周围市民生活的干扰。建筑工地在施工时必须遵守国家和当地政府颁布的法律法规,采用合理的施工方式,力争做到科学施工,文明施工。