建筑施工噪声分析及防控策略★

李孟东，吴子庚，陈英策，陶大闯，秦术杰，陈 云

(1.中铁建设集团有限公司,北京 100040;2.海南大学,海南 海口 570228; 3.中铁建设集团南方工程有限公司,广东 广州 510000)

0 引言

近年来,随着中国各地城市化的快速推进,全国各地高楼大厦如雨后春笋般拔地而起,而国家早在“十二五”的规划中明确了城市化的重要性,城市化率渐渐成为一个衡量城市现代化发展水平的重要指标。全国各个省份、各个城市都根据自身的文化特色、地理条件、人口数量等状况推进城市化建设。城市建筑的繁荣发展给人们的生活带来很多便利,如现代化医院建筑为人们提供更便捷和舒心的就医环境,学校建筑为学生提供更良好的受教育环境,老旧小区的拆迁与改造和新型住宅的建立为人们提供更舒适的居住环境。然而,在这些基础设施的建设过程中,各类施工作业的开展和施工器械的运行往往带来各种环境污染,在城市繁荣发展的背后,存在一些亟需解决的问题,而建筑施工噪声便是其中突出的环境问题之一[1]。建筑施工噪声是在建筑施工过程中产生的干扰周围人们生活和工作的声音,对人们的身心造成严重的危害。本文首先介绍建筑施工噪声的产生和特点,然后阐述建筑施工噪声对城市和居民的影响,最后基于噪声污染问题及现状的分析,提出建筑施工噪声的针对性防控策略。

1 建筑施工噪声的产生及特点

1.1 建筑施工噪声的产生

噪声是一种引起人们烦躁和焦虑、给人带来严重的生理危害的声音,源于建筑施工的噪声便是最常见的一种。在各种的工业或民用建筑的施工过程中,不同的施工器械和方法会产生不同频率和声压级的噪声,若不对施工噪声加以防控就会造成噪声污染,甚至会严重影响附近人们的工作和生活。例如,在地基与基础工程中的挖土方和回填方施工,常使用到挖掘机和运输工具,以及可能涉及到的土方爆破、打夯、打桩等施工现场作业,会产生施工噪声;此外,脚手架的搭建、塔吊吊装构件、混凝土搅拌和浇捣、混凝土机械输送等,都会产生施工噪声。这些撞击声、人为呼喊声、敲打声等噪声从始至终贯穿于整个项目的施工过程[2]。

目前在农村人口大量涌入城市就业而面临住房难问题的背景下,许多商品房的建立、旧城区改造、城中村改造、公共基础建设更新等应运而生,很多施工场所不得不设在人口稠密区,而建筑施工单位对于噪声危害缺乏足够的了解、对于噪声防控不够重视等,会导致噪声严重污染周边环境[3]。如果不提高对于防控噪声的重视并采取有效防控策略,长时间的施工噪声将对周边居民带来严重的生理和心理危害。

1.2 建筑施工噪声的特点

1.2.1 普遍性

建筑施工噪声具有普遍性。随着城市化的持续推进,城市中的很多地方都有可能成为建筑施工场地。城市居民所在的住宅区、学习和工作场所等环境常常遭受到周围工地施工带来的噪声干扰。特别是一些快速发展的城市,某些部门为了机械性地追求城市化的指标、提高城市居民的住宅“幸福指数”等,在规划和更新基础设施、公共设施、民用住宅等项目中,大规模快速推进而忽略了建筑施工带来的噪声污染问题。

1.2.2 突发性和强烈性

建筑施工噪声具有突发性和强烈性。城市的建设规划、旧楼翻新等工程施工可能出现在城市的各个位置,然而施工场地周围的居民无法控制施工作业的具体开展时间,当施工开展进而产生噪声时,会对当地居民形成一种突发性的干扰。其次,部分施工单位的施工技术水平有限,对于施工噪声污染的防控水平不齐,且很多时候对于施工噪声污染的问题不给予足够的重视。同时,当地居民住宅的噪声防控性能也有可能老旧或退化。在上述情况下,建筑施工噪声量常数倍高于住宅区噪声限值,因此对附近居民而言是具有突发性,甚至是强烈性的。

1.2.3 复杂性

建筑施工噪声的音源复杂。按照不同施工阶段分类,建筑施工噪声可分为两种类型:第一种为开挖土方阶段的噪声,其典型声源包括挖掘机、盾构机、推土机、装载机等施工机具,以及运输车辆噪声、爆破作业噪声等;第二种为基础施工阶段的噪声,其典型声源包括打桩机、钻孔机、风镐等[4]。按照不同的激声物体分类,建筑施工噪声可分为三种类型:机械噪声、人为噪声、其他噪声。机械噪声主要由现场施工器械所造成,人为噪声主要由现场施工人员引起,其他噪声主要来自现场施工时的爆破声、拆除声、敲击声等。尽管可基于上述规则对施工噪声进行分类,但对于现有的技术还是很难通过噪声而去判断噪声源,而不同的噪声源具有不同的频率特性,其在空气中传播和衰减的规律也不同,非常复杂。同时,随着时间的变化、施工进程的推移、作业活动和施工工序不断地开展、施工器械的改变,施工噪声源也在不断发生变化[5]。

1.2.4 周期性长

建筑施工噪声几乎贯穿整个建造过程。从土石方工程中的挖方、填方、地基铺设,到钢筋混凝土主体结构的建造,再到装饰工程,这些施工工程动辄数月,大型的建筑工程甚至达到数年,若再考虑各种意外因素的影响,如施工意外事故、自然灾害、项目资金短缺等,整个建筑施工项目完成的时间会更长,对于周围居民来说,这意味着施工过程中产生的噪声干扰是长时间的。

2 建筑施工噪声的影响

2.1 对城市的影响

在高举绿色、生态、文明旗帜的时代下,对于一座城市而言,若不对施工噪声污染加以控制,对于当地政府后续招商引资、城市规划、人才引进等系列政策的展开会形成巨大的阻碍,且不利于塑造良好的城市形象和提升城市核心竞争力。以人为本是我国相关部门制定政策的核心理论之一,强调人文关怀,对于噪声污染必须提高警惕,噪声污染必须有效加以管控。只有从根本上消除噪声对于人们的负面影响,城市才得以有更好地发展。

2.2 对人体的影响

噪声对人体的危害是多方面的,既会对生理上的听觉、内分泌、视觉、消化等系统造成严重的危害,也会对心理产生负面的影响[6]。

从生理上来说,噪声对人体听觉器官的影响是一个渐进的过程,其对人的危害也是随着时间递增的。若是短时间的噪声污染,有可能对人造成暂时性听阈位移,听力随着脱离噪声环境而逐渐恢复到原来的水平。然而,建筑施工噪声的特点之一便是周期性长,它有可能对附近居民造成永久性听阈位移,这是一个从生理影响逐渐移行至病理的过程,并且这种危害是永久性、不可逆的。永久性听阈位移症状对人体的影响主要包括三个方面:1)听力损失:人体听觉敏感度永久下降,听阈升高、听觉功能障碍甚至听觉损失;2)噪声性耳聋:患者早期表现为听觉疲劳,离开噪声环境后慢慢恢复,久之则造成永久性损害,形成感音神经性聋;3)爆震性耳聋:通常是由一次性的强噪声作用引起的听力损伤,如建筑施工现场的爆破作业、搅拌机、电锯、电刨、机械碰撞声等,患者常表现出耳鸣、耳痛、头晕、听力下降等症状,严重者有可能耳道出血,并感染上中耳炎[7]。

从心理上来说,建筑施工噪声对人的影响通常表现为情绪上的多变和冲动,如烦恼、激动、易怒、失去理智等负面情绪,使人们无法有效地集中精神,影响工作效率和正常生活。

3 建筑施工噪声的防控策略

3.1 基于噪声传播原理的防控

3.1.1 从噪声源防控

在建筑施工噪声污染的防控治理中,从噪声源防控是一种较为复杂的防治方法,不仅涉及波动学、声学、机械学等,还需符合现场实际情况,如施工工序安排、施工机械设施的利用率、项目成本规划等。从噪声源防控是一种从根本上出发、见效快的防噪方法。

从噪声源防控意味着要从建筑施工现场直接阻止不必要的、高强度的噪声产生。前文所述的三种噪声源,包括机械噪声、人为噪声和其他噪声,其有效控制方法也可分为以下三个方面:

1)阻止机械噪声源的产生,其措施包括:购进并使用先进的低噪声的建筑施工器械,如在土方工程中采用带有减振效果优质的机动设备的推土机、挖土机和搬土机等,在装修工程中使用取芯式钻石钻孔机,其相比于传统施工机械能有效降低10～20声压级;合理安排和使用施工器械,如在地基工程中采用静压植桩法,可有效避免传统的大型钻桩和打桩机在坚硬的地面进行板桩工程时造成的极大的噪声和振动[8];定时维护和保养现场施工的机械设施,淘汰老化、报损的机械设备;采用设备隔振技术等。同时,与机械施工的相关人员必须提高防控机械噪声的意识。

2)阻止人为噪声的产生。人为噪声的产生是因为在嘈杂的施工现场中,施工人员之间为进行沟通常大喊大吼。减少人为噪声产生的措施包括:建立有效的沟通渠道和配备现代化沟通工具,如合理选取地点并配置固定电话端,或人手配备移动对讲机;管理部门加强对人为噪声的管控,并颁发和实施有关规定政策。

3)阻止其他噪声产生,其措施包括:采用先进静态爆破岩石技术代替传统的炸药爆破[9]、减少施工现场的材料二次摆放和二次加工作业,严禁对消防栓管道等各种线路管道无效敲击等。

3.1.2 从噪声传播途径防控

噪声的传播主要有三个阶段:噪声源、传播途径、接收者。从传播途径防控噪声的原理是在噪声源与接受者之间建立起有效的防噪降噪屏障,削弱接受者所接收到噪声的强度,达到隔音降噪目标,其有效措施主要包括两个方面:

1)隔音。在施工现场噪声源的周围设置有效的隔音屏或隔音棚,尽量在能产生较强噪声的施工区域周边,如在混凝土泵、空压机及钢筋加工区域设置隔音棚,也可在施工现场周围设立金属声屏障、混凝土声屏障、PC声屏障等,此方法是根据声音传播原理在传播途径上有效抑制噪声的传播。

2)吸音。根据吸音原理(声波撞击到材料表面后能量损失),使用多孔吸声材料,如岩棉、玻璃棉、有机纤维材料、无机纤维材料等,如在钢结构加工棚的内墙与顶棚上装填吸声材料,在噪声传播途径上利用这些材料吸收声能、提高吸声系数(材料吸收的声能与入射声能的比值),从而更好地阻碍噪声的传播[10]。

3.2 基于工程管理的防控

3.2.1 合理安排施工作业时间

施工单位应该根据国家标准设置施工方案,合理地安排施工工序、施工方法和施工时段。如施工正常工作时间应为8:00—17:00,在12:00—14:00时段中午休2 h,工作最早不能超过早6:00,最晚不能超过22:00,并且在22:00—06:00此时间段严禁一切有关强噪声施工作业的开展。若是特殊情况需尽快完工,应当向有关部门陈述原由,提前告知受影响的附近人群,并尽可能降低噪声的负面影响。强噪声施工时间段应尽可能安排在周末的早上10:00—12:00和下午15:00—17:00时间段。

建设主管部门应以降低噪声为主题,在施工前对现场施工人员进行培训,并达到以下要求:1)正常使用和养护现场施工器械,避免无效噪声;2)安排工作人员负责现场噪声的监控,根据国家相关标准的要求执行监控职能(见表1),避免严重的噪声污染,同时避免因设备产生故障而引起的噪声,或机械设备噪声超过限值等情况采取相应的处理措施。

3.2.2 加强管理部门的噪声管控力度

创造一个绿色环保的施工环境需要建设单位和施工单位的共同参与,也更需要环保部门和政府有关部门的积极配合。环保部门和政府有关部门应当坚定地、合法地维护人民环境权益,建设和谐生态环境。相关部门应加强对建筑施工现场噪声环境的管理和监控,对应措施包括:

1)环保部门应根据相应的国家标准和行业规则(见表2),采取抽查的方式定时或不定时对各个施工环节的现场进行巡查、督促,对违规、违法的施工单位实施罚款或勒令停工,绝对不能徇私舞弊;对当地居民关于建筑施工噪声扰民的信访和意见应认真处理,并及时落实到防控工作中,整改完成后应定时回访居民,听其反馈,以便知晓施工单位是否做到有效的整改[11]。

表1 施工噪声限值 dB(A)

表2 各类声环境功能区环境噪声等效声级限值 dB(A)

2)环保部门应建立起当地群众能够有效参与的监督机制,群众参与监督能使施工单位更加严格遵守施工标准,控制其施工噪声在允许范围内,同时群众还可以监督相关人员是否秉公执法。

3)环保部门应当大力宣传噪声危害的严重性及环境保护的重要性,并普及噪声污染防治法,让人民通过法律武器去维护自己的环境权益;同时也应对施工单位进行宣讲教育,让施工和管理人员了解噪声防控对建设和谐社会环境的意义,使大家负有责任感并自觉执行噪声防控策略[12]。

4 结语

随着时代的进步,我国经济也从高速增加阶段转向高质量发展阶段,建筑、施工行业也应是如此。全面可持续发展才是正确的发展道路,那一座座拔地而起的高楼大厦的建成不应以人民群众的安稳幸福生活为代价。现如今多数施工现场仍存在施工噪声扰民问题,根本原因是相关工作人员缺乏对施工噪声的重视。因此,施工单位应该形成文明施工制度,政府相关部门也应负起责任,做好监管、督促职责,人民群众也应积极响应政府的号召,参与到监督之中,共同营造文明施工环境。