潘曉巖
(鐵道第三勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司,天津 300251)
二次結(jié)構(gòu)噪聲,又稱(chēng)固體聲,其產(chǎn)生機(jī)理為建筑構(gòu)件受到激勵(lì)產(chǎn)生振動(dòng),固體表面振動(dòng)再以聲波形式向空氣中輻射,是城市軌道交通工程地下區(qū)段的主要環(huán)境問(wèn)題之一。相關(guān)測(cè)試表明,城市軌道交通列車(chē)運(yùn)行引發(fā)的二次結(jié)構(gòu)噪聲頻率主要集中在20~200 Hz,屬低頻噪聲。列車(chē)通過(guò)時(shí)的等效聲級(jí)一般不超過(guò)50 dB(A),聲級(jí)水平總體較低,但是由于部分頻率與人體臟器頻率接近,對(duì)人體影響較大。醫(yī)學(xué)研究表明,長(zhǎng)時(shí)間處于低頻噪聲影響下,會(huì)對(duì)人群睡眠、健康等產(chǎn)生一定的影響?!渡鐣?huì)生活環(huán)境噪聲排放標(biāo)準(zhǔn)》、《城市軌道交通引起建筑物振動(dòng)與二次輻射噪聲限值及其測(cè)量方法標(biāo)準(zhǔn)》等標(biāo)準(zhǔn)中均涉及低頻噪聲,但是實(shí)際應(yīng)用中均不能完全與城市軌道交通二次結(jié)構(gòu)噪聲相適應(yīng),給環(huán)境影響評(píng)價(jià)及竣工環(huán)境保護(hù)驗(yàn)收帶來(lái)難度,就城市軌道交通二次結(jié)構(gòu)噪聲的標(biāo)準(zhǔn)限值和測(cè)量方法中存在問(wèn)題加以研究,并提出改進(jìn)建議。
針對(duì)二次結(jié)構(gòu)噪聲,相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)主要有《民用建筑隔聲設(shè)計(jì)規(guī)范》、《社會(huì)生活環(huán)境噪聲排放標(biāo)準(zhǔn)》、《城市軌道交通引起建筑物振動(dòng)與二次輻射噪聲限值及其測(cè)量方法標(biāo)準(zhǔn)》。此外,上海市頒布了地方標(biāo)準(zhǔn)《城市軌道交通(地下段)列車(chē)運(yùn)行引起的住宅室內(nèi)振動(dòng)與結(jié)構(gòu)噪聲限值及測(cè)量方法》。
1.1.1 《民用建筑隔聲設(shè)計(jì)規(guī)范》
《民用建筑隔聲設(shè)計(jì)規(guī)范》由原城鄉(xiāng)建設(shè)環(huán)境保護(hù)部主編、原國(guó)家計(jì)劃委員會(huì)批準(zhǔn),于1988年11月1日起實(shí)施,2011年6月修訂,標(biāo)準(zhǔn)號(hào)變更為GB50118—2010。該標(biāo)準(zhǔn)針對(duì)建筑隔聲設(shè)計(jì)給出了各種類(lèi)型房間室內(nèi)允許噪聲級(jí),在2008年10月1日《社會(huì)生活環(huán)境噪聲排放標(biāo)準(zhǔn)》實(shí)施以前,城市軌道交通環(huán)境影響評(píng)價(jià)二次結(jié)構(gòu)噪聲參照?qǐng)?zhí)行該標(biāo)準(zhǔn),數(shù)值見(jiàn)表1。
從標(biāo)準(zhǔn)的用途來(lái)說(shuō),該標(biāo)準(zhǔn)屬于建筑室內(nèi)功能要求方面的標(biāo)準(zhǔn),為指導(dǎo)建筑設(shè)計(jì)中的房屋隔聲設(shè)計(jì)而制定,并非環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)或污染物排放標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)中提出的允許噪聲級(jí)僅針對(duì)房間用途加以區(qū)分,而不考慮敏感點(diǎn)所處聲環(huán)境功能區(qū)類(lèi)型,與我國(guó)現(xiàn)行的環(huán)境噪聲、振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)體系有所差異。從標(biāo)準(zhǔn)的限值來(lái)說(shuō),標(biāo)準(zhǔn)中提出的允許噪聲級(jí)是包含各頻率噪聲的等效A聲級(jí),并非專(zhuān)門(mén)針對(duì)20~200 Hz低頻噪聲,而低頻噪聲經(jīng)A計(jì)權(quán)后衰減明顯,標(biāo)準(zhǔn)限值中對(duì)低頻噪聲的針對(duì)性和重視程度明顯不足。
綜上,在相關(guān)針對(duì)低頻噪聲的環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)頒布后,《民用建筑隔聲設(shè)計(jì)規(guī)范》已不再適宜作為環(huán)評(píng)工作及環(huán)境管理中參考執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn),下文中也不再對(duì)其加以討論。
1.1.2 《社會(huì)生活環(huán)境噪聲排放標(biāo)準(zhǔn)》
《社會(huì)生活環(huán)境噪聲排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB22337—2008)由環(huán)境保護(hù)部批準(zhǔn),于2008年10月1日起實(shí)施,標(biāo)準(zhǔn)中針對(duì)結(jié)構(gòu)傳播固定設(shè)備室內(nèi)噪聲排放提出了限值。標(biāo)準(zhǔn)中充分考慮了敏感建筑所處聲環(huán)境功能區(qū)類(lèi)別、敏感建筑使用功能,并區(qū)分晝、夜間時(shí)段給出了等效聲級(jí)的限值,詳見(jiàn)表2。
1.1.3 《城市軌道交通引起建筑物振動(dòng)與二次輻射噪聲限值及其測(cè)量方法標(biāo)準(zhǔn)》
《城市軌道交通引起建筑物振動(dòng)與二次輻射噪聲限值及其測(cè)量方法標(biāo)準(zhǔn)》(JGJ/T170—2009)由住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部批準(zhǔn),于2009年7月1日起實(shí)施。標(biāo)準(zhǔn)中明確針對(duì)城市軌道交通引起二次結(jié)構(gòu)噪聲提出了限值。標(biāo)準(zhǔn)中充分考慮了敏感建筑所處聲環(huán)境功能區(qū)類(lèi)別并區(qū)分晝、夜間時(shí)段給出了等效聲級(jí)的限值,見(jiàn)表3。
表2 結(jié)構(gòu)傳播固定設(shè)備室內(nèi)噪聲排放限值(等效聲級(jí))dB(A)
表3 建筑物室內(nèi)二次輻射噪聲限值 dB(A)
1.2.1 標(biāo)準(zhǔn)體系及適用范圍分析
《社會(huì)生活環(huán)境噪聲排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB22337—2008)為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),《城市軌道交通引起建筑物振動(dòng)與二次輻射噪聲限值及其測(cè)量方法標(biāo)準(zhǔn)》(JGJ/T170—2009)為建設(shè)部頒布的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。《社會(huì)生活環(huán)境噪聲排放標(biāo)準(zhǔn)》適用范圍為“營(yíng)業(yè)性文化娛樂(lè)場(chǎng)所和商業(yè)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)中”固定設(shè)備傳播結(jié)構(gòu)噪聲,而軌道交通二次結(jié)構(gòu)噪聲來(lái)自于列車(chē)運(yùn)行,非固定設(shè)備,嚴(yán)格意義上講,不適用于城市軌道交通列車(chē)運(yùn)行產(chǎn)生二次結(jié)構(gòu)噪聲?!冻鞘熊壍澜煌ㄒ鸾ㄖ镎駝?dòng)與二次輻射噪聲限值及其測(cè)量方法標(biāo)準(zhǔn)》作為行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),其制定、發(fā)布符合《中華人民共和國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化法》的相關(guān)規(guī)定,在無(wú)適宜國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)可供執(zhí)行的情況下,其針對(duì)二次結(jié)構(gòu)噪聲的標(biāo)準(zhǔn)是合法、有效的。
綜上,從標(biāo)準(zhǔn)體系及適用范圍的層面,在相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)出臺(tái)以前,軌道交通引起二次結(jié)構(gòu)噪聲應(yīng)執(zhí)行《城市軌道交通引起建筑物振動(dòng)與二次輻射噪聲限值及其測(cè)量方法標(biāo)準(zhǔn)》。
1.2.2 標(biāo)準(zhǔn)限值對(duì)城市軌道二次結(jié)構(gòu)噪聲的適用性分析
《社會(huì)生活環(huán)境噪聲排放標(biāo)準(zhǔn)》、《城市軌道交通引起建筑物振動(dòng)與二次輻射噪聲限值及其測(cè)量方法標(biāo)準(zhǔn)》均結(jié)合敏感建筑所處不同的聲環(huán)境功能區(qū)給出了不同的限值,與我國(guó)現(xiàn)行的環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)體系相對(duì)應(yīng),且均為針對(duì)低頻結(jié)構(gòu)噪聲制定,與軌道交通引起二次結(jié)構(gòu)噪聲的頻率范圍和影響特性相符合。兩標(biāo)準(zhǔn)中的限值對(duì)比見(jiàn)表4。
表4 兩標(biāo)準(zhǔn)中限值對(duì)照 dB(A)
城市軌道交通運(yùn)營(yíng)時(shí)段大多為5:00~23:00,夜間運(yùn)營(yíng)2 h。有別于城市道路等其他類(lèi)別項(xiàng)目,城市軌道交通夜間運(yùn)營(yíng)時(shí)段的車(chē)流密度較晝間并無(wú)明顯減少,而單次列車(chē)通過(guò)時(shí)產(chǎn)生的二次結(jié)構(gòu)噪聲晝、夜亦無(wú)明顯差別,則晝、夜時(shí)段的二次結(jié)構(gòu)噪聲等效聲級(jí)理論上也差別不大?!渡鐣?huì)生活環(huán)境噪聲排放標(biāo)準(zhǔn)》中給出的各功能區(qū)晝、夜間標(biāo)準(zhǔn)限值相差均為10 dB(A),相對(duì)軌道交通項(xiàng)目而言,夜間限值明顯嚴(yán)于晝間限值。若采用此標(biāo)準(zhǔn),為滿(mǎn)足夜間標(biāo)準(zhǔn),需付出極大的減振措施代價(jià),而晝間標(biāo)準(zhǔn)相對(duì)于夜間標(biāo)準(zhǔn)過(guò)于寬松,失去執(zhí)行的意義。
《城市軌道交通引起建筑物振動(dòng)與二次輻射噪聲限值及其測(cè)量方法標(biāo)準(zhǔn)》中給出的各功能區(qū)晝、夜間標(biāo)準(zhǔn)限值相差均為3 dB(A),更加符合城市軌道交通二次結(jié)構(gòu)噪聲晝夜間差別不大的特性,可在通過(guò)采取工程措施的基礎(chǔ)上再輔以適當(dāng)增大夜間行車(chē)間隔等運(yùn)營(yíng)管理方式,實(shí)現(xiàn)晝、夜間達(dá)標(biāo)的要求,相對(duì)軌道交通而言,標(biāo)準(zhǔn)限值更加合理。
綜上,從標(biāo)準(zhǔn)限值對(duì)城市軌道二次結(jié)構(gòu)噪聲的適用性層面,《城市軌道交通引起建筑物振動(dòng)與二次輻射噪聲限值及其測(cè)量方法標(biāo)準(zhǔn)》更加適應(yīng)城市軌道交通項(xiàng)目的特性。
建設(shè)項(xiàng)目竣工驗(yàn)收監(jiān)測(cè)作為檢驗(yàn)建設(shè)項(xiàng)目污染防治措施的治理效果的一項(xiàng)重要手段,在環(huán)境保護(hù)工作中起到極為重要的作用。關(guān)于二次結(jié)構(gòu)噪聲的監(jiān)測(cè)方法,《社會(huì)生活環(huán)境噪聲排放標(biāo)準(zhǔn)》、《城市軌道交通引起建筑物振動(dòng)與二次輻射噪聲限值及其測(cè)量方法標(biāo)準(zhǔn)》、上海市地方標(biāo)準(zhǔn)《城市軌道交通(地下段)列車(chē)運(yùn)行引起的住宅室內(nèi)振動(dòng)與結(jié)構(gòu)噪聲限值及測(cè)量方法》中均有相關(guān)規(guī)定,現(xiàn)就幾種監(jiān)測(cè)方法加以探討。
分別在晝間、夜間2個(gè)時(shí)段測(cè)量;城市軌道交通二次結(jié)構(gòu)噪聲僅在列車(chē)通過(guò)時(shí)產(chǎn)生,故可看作非穩(wěn)態(tài)噪聲,測(cè)量被測(cè)聲源有代表性時(shí)段的等效聲級(jí),必要時(shí)測(cè)量被測(cè)聲源整個(gè)正常工作時(shí)段的等效聲級(jí)。
分別在晝間、夜間2個(gè)時(shí)段測(cè)量,測(cè)量時(shí)段不小于1 h,測(cè)量時(shí)間內(nèi)通過(guò)列車(chē)不少于5列;在行車(chē)密度較低的線路,可分段測(cè)量列車(chē)通過(guò)時(shí)的聲級(jí)。
測(cè)量量為晝間、夜間時(shí)段的等效聲級(jí)LAeq;夜間時(shí)段的最大聲級(jí)LAmax。晝間、夜間各測(cè)量城市軌道交通(地下段)運(yùn)行時(shí)段的等效聲級(jí)LAeq,測(cè)量時(shí)間不小于20 min,必要時(shí)應(yīng)測(cè)量1 h,并記錄同時(shí)段的軌道交通流量;夜間時(shí)段還應(yīng)測(cè)量城市軌道交通(地下段)運(yùn)行噪聲最大聲級(jí)值,測(cè)量不少于5次(測(cè)量對(duì)測(cè)點(diǎn)影響較大一側(cè)的軌道線路通過(guò)的列車(chē))。
綜上,《社會(huì)生活環(huán)境噪聲排放標(biāo)準(zhǔn)》中的監(jiān)測(cè)方法可以理解為監(jiān)測(cè)列車(chē)通過(guò)時(shí)段的等效聲級(jí),再通過(guò)修正扣除背景噪聲影響,得到的監(jiān)測(cè)量為單次列車(chē)通過(guò)時(shí)段的二次結(jié)構(gòu)噪聲值;而《城市軌道交通引起建筑物振動(dòng)與二次輻射噪聲限值及其測(cè)量方法標(biāo)準(zhǔn)》及《城市軌道交通(地下段)列車(chē)運(yùn)行引起的住宅室內(nèi)振動(dòng)與結(jié)構(gòu)噪聲限值及測(cè)量方法》中提出的是監(jiān)測(cè)1h(20 min)內(nèi)的等效聲級(jí),再通過(guò)修正扣除背景噪聲影響,得到的監(jiān)測(cè)量為1 h(20 min)內(nèi)二次結(jié)構(gòu)噪聲的等效值。
(1)監(jiān)測(cè)量與環(huán)境影響評(píng)價(jià)中評(píng)價(jià)量的統(tǒng)一性問(wèn)題
根據(jù)《環(huán)境影響評(píng)價(jià)技術(shù)導(dǎo)則 城市軌道交通》(HJ453—2008)中的預(yù)測(cè)模式計(jì)算得出的評(píng)價(jià)量為單次列車(chē)通過(guò)時(shí)段的二次結(jié)構(gòu)噪聲值,而非考慮單位時(shí)間內(nèi)列車(chē)開(kāi)行對(duì)數(shù)而得到的等效值,因而《社會(huì)生活環(huán)境噪聲排放標(biāo)準(zhǔn)》中監(jiān)測(cè)列車(chē)通過(guò)時(shí)的等效聲級(jí)的監(jiān)測(cè)方法得到的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)與環(huán)境影響評(píng)價(jià)中預(yù)測(cè)的評(píng)價(jià)量可以更好吻合。
(2)監(jiān)測(cè)的可操作性問(wèn)題
室內(nèi)背景噪聲與列車(chē)通過(guò)時(shí)二次結(jié)構(gòu)噪聲的聲級(jí)水平一般比較接近,單次列車(chē)通過(guò)的等效時(shí)間又較短,采用《城市軌道交通引起建筑物振動(dòng)與二次輻射噪聲限值及其測(cè)量方法標(biāo)準(zhǔn)》或《城市軌道交通(地下段)列車(chē)運(yùn)行引起的住宅室內(nèi)振動(dòng)與結(jié)構(gòu)噪聲限值及測(cè)量方法》中監(jiān)測(cè)方法經(jīng)時(shí)間等效后的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)可能與室內(nèi)背景噪聲過(guò)于接近,尤其在行車(chē)密度較低的情況下,很難取得測(cè)量值高于背景噪聲3 dB的監(jiān)測(cè)結(jié)果,實(shí)際監(jiān)測(cè)工作中難度較大。
實(shí)際測(cè)試中,近軌單次列車(chē)通過(guò)噪聲較背景噪聲明顯,易于監(jiān)測(cè)且能反映軌道交通二次結(jié)構(gòu)噪聲的影響,驗(yàn)收監(jiān)測(cè)易考慮近軌單次列車(chē)通過(guò)時(shí)段噪聲等效聲級(jí)及不過(guò)車(chē)時(shí)段的背景噪聲作為監(jiān)測(cè)量,監(jiān)測(cè)頻次晝、夜間均不少于5列車(chē),采用5次監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的算術(shù)平均作為測(cè)量結(jié)果。
(3)監(jiān)測(cè)中的濾波問(wèn)題
《城市軌道交通(地下段)列車(chē)運(yùn)行引起的住宅室內(nèi)振動(dòng)與結(jié)構(gòu)噪聲限值及測(cè)量方法》中明確二次輻射噪聲的頻率范圍為16~200 Hz,故監(jiān)測(cè)中應(yīng)合理設(shè)置監(jiān)測(cè)設(shè)備參數(shù),對(duì)200 Hz以上的頻率進(jìn)行濾波處理。
(1)城市軌道交通二次結(jié)構(gòu)噪聲評(píng)價(jià)中,在相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)出臺(tái)以前,應(yīng)執(zhí)行《城市軌道交通引起建筑物振動(dòng)與二次輻射噪聲限值及其測(cè)量方法標(biāo)準(zhǔn)》(JGJ/T170—2009)中的限值。
(2)城市軌道交通二次結(jié)構(gòu)噪聲驗(yàn)收監(jiān)測(cè)應(yīng)按《城市軌道交通引起建筑物振動(dòng)與二次輻射噪聲限值及其測(cè)量方法標(biāo)準(zhǔn)》(JGJ/T170—2009)執(zhí)行,監(jiān)測(cè)或數(shù)據(jù)處理時(shí)應(yīng)對(duì)200 Hz以上的頻率進(jìn)行濾波去除。
(3)建議相關(guān)部門(mén)盡快制定適用軌道交通二次結(jié)構(gòu)噪聲控制的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),采用近軌單次列車(chē)通過(guò)時(shí)段的等效聲級(jí)及不過(guò)車(chē)時(shí)段的背景噪聲作為監(jiān)測(cè)量,監(jiān)測(cè)頻次晝、夜間均不少于5列車(chē),采用5次監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的算術(shù)平均作為測(cè)量結(jié)果。
[1]GB22337—2008,社會(huì)生活環(huán)境噪聲排放標(biāo)準(zhǔn)[S].
[2]HJ453—2008,環(huán)境影響評(píng)價(jià)技術(shù)導(dǎo)則 城市軌道交通[S].
[3]JGJ/T170—2009,城市軌道交通引起建筑物振動(dòng)與二次輻射噪聲限值及其測(cè)量方法標(biāo)準(zhǔn)[S].
[4]GBJ118—88,民用建筑隔聲設(shè)計(jì)規(guī)范[S].
[5]DB31/T470—2009,城市軌道交通(地下段)列車(chē)運(yùn)行引起的住宅室內(nèi)振動(dòng)與結(jié)構(gòu)噪聲限值及測(cè)量方法[S].
[6]辜小安,田春芝.地鐵振動(dòng)對(duì)建筑物內(nèi)二次結(jié)構(gòu)噪聲影響預(yù)測(cè)[J].鐵道勞動(dòng)安全衛(wèi)生與環(huán)保,2000(27):65-67.