許毅 丁佳藝
安徽省建設工程測試研究院有限責任公司 安徽 合肥 230051
合肥市馬鞍山路高架的建成在有效地緩解了交通壓力的同時也導致噪聲污染日益突出,雖然高架兩側部分敏感點旁也修建了聲屏障,但是包河區環保局從2017年至今每年都能接到轄區內大量高架沿路高層住宅居民的噪聲投訴,環保局只能以已經修建了聲屏障無法再監測等理由來回應居民投訴。這些高度3米的聲屏障降噪實效到底如何引發了人們的疑問。
筆者和同事使用多部杭州愛華聲級計AWA6228,對有聲屏障保護的萬振城市廣場C樓3到18層臨路住宅進行垂向噪聲監測,測點位于窗戶外1米處,為使噪聲測量值更具有代表性,時間選在周一到周五的晴天晝間(17:30-19:00)、夜間(22:00-23:00)兩個時間段,避開車流量變化大的周末,晝夜各監測一次,由于交通噪聲并非穩態噪聲,因此按國家標準[1]每次連續監測20分鐘,記錄A計權等效聲級,監測結果表明晝間噪聲在59.1~70.2dB之間,夜間噪聲在49.5~56.4dB之間,3~4層噪聲晝夜皆能夠達標,其余樓層晝間夜間全部超標。晝間超標分貝值最大達到10.2dB,夜間超標最大達到6.4dB,監測時最大噪聲達到81.3dB,這顯然是汽車鳴笛聲造成的。為了了解同一路段車流量相同且相同高度高層臨路窗口監測點在有無聲屏障保護下的噪聲值差異,選取沒有聲屏障保護的北側和地大廈等高點位同時進行噪聲監測,發現在與聲屏障齊平的樓層監測時,有聲屏障保護的監測點相對無聲屏障的噪聲值下降了4dB以上,隨著樓層提高兩個監測點噪聲值差值不斷減小,在9層以上樓層時,兩個監測點噪聲值很接近,個別有聲屏障保護監測點噪聲值甚至還超過同高度無聲屏障保護監測點,此路段車輛鳴笛較為頻繁,監測時噪聲最大值達到82.6dB,在監測中觀察到晚間22點后仍有大量車輛在高架上鳴笛造成最大聲級始終在80dB以上。監測結果表明高架道路聲屏障的垂向降噪能力沒有達到預期。
聲屏障水平噪聲衰減監測選取安徽電氣工程職業技術學院生活小區(有聲屏障)和安徽電氣工程職業技術學院校園(無聲屏障)內道路這兩個點位,晝間18:00,夜間22:00分別在距道路聲屏障60米與120米距離上同步設置噪聲監測點,結果表明聲屏障降噪量在2~3dB左右,有聲屏障保護狀態下夜間60米點位噪聲超標,直到120米點位時噪聲才降到50dB以下,聲屏障降噪量有限,在聲屏障保護下的水平橫向聲環境亦不容樂觀。
僅僅以監測數據是否超標來判定聲環境對臨路居民的影響程度是不夠的,在萬振城市廣場小區進行入戶調研時,居民按照五階段言語(一點也不吵,好像有點吵,比較吵,相當吵,特別吵)填寫問卷,對已聽到的道路交通噪聲所帶來的煩惱感進行評價。一點也不吵占比為4%;好像有點吵為16%;比較吵為38%;相當吵為29%;特別吵為13%。夜間高架噪聲相比普通道路噪聲對臨路居民干擾更大。
聲屏障降噪效果不佳原因在以下幾點:高架噪聲是一個由直射、反射、透射和衍射聲組成的聲場,高架路面車輛行駛車速過快甚至達到80km/h以上導致胎噪更大,六車道的高架路面中心線沒有增設聲屏障。聲屏障總長沒有達到聲屏障與對應保護高層之間距離的2倍以上。其次聲屏障因為高度不夠導致聲影區內降噪效果低于預期,聲屏障背板厚度普遍小于1.5cm,且吸聲材料經過雨水浸泡后對透射聲降噪效果下降。施工工藝不佳以及后期缺乏維護導致部分使用3年以上的聲屏障出現了結構老化銹蝕、屏體變形、屏體與混凝土底座之間產生縫隙等情況。
為了提升降噪效果,需要從噪聲源、傳播途徑、受聲點三方面對高架道路噪聲進行控制,采取更具有針對性的措施。高架路面車速普遍比地面行駛車速要快,胎噪更為突出,需要在高架瀝青路面上鋪筑一層孔隙率為15%以上的瀝青混合料以降低胎噪,此路面可降低胎噪達到3dB以上,雨天降噪量更大。
受聲點(噪聲敏感點)能采取的有效措施就是雙層隔聲窗,廣州市淘金華庭3棟32層住宅樓在安裝雙層隔聲通風窗后隔聲降噪量達37 dB以上,室內噪聲降到45 dB以下,居民聲環境質量得到極大改善。為了降低高架道路交通噪聲對臨路居民的影響,上海市金城綠苑小區旁修建高架道路后,建設方出資對小區臨街住宅加裝雙層隔聲窗。馬鞍山路高架道路臨道路兩側如聯邦花園、國貿公寓、珠光花園、星海城、萬振城市廣場等小區,建議開發商在臨路住宅安裝雙層通風隔聲窗。
全封閉型聲屏障阻止了聲源向聲屏障邊沿的繞射聲,只有少量透射聲和頂部排風口處的繞射聲,因此降噪效果比其他類型聲屏障降噪效果要好得多,特別適合安裝在馬鞍山路高架道路沿線兩側比較集中的高層噪聲敏感建筑物區域,如住宅區、學校、醫院等。南京市在2010年建造了首座全封閉聲屏障,取得了20dB以上的降噪效果,在聲屏障外4m處居民樓窗前監測噪聲值為49.6dB,全封閉聲屏障是目前隔聲效果最好的道路聲屏障,已得到工程實踐的證明,在聲屏障的聲學設計和測量規范[2]中也已確認。
此外,還需從政策和法規上加強高架道路交通噪聲管理,在高層建筑物集中區域采取禁鳴、限速等措施,環境保護部門應加強對高架道路交通噪聲的監測,對環境噪聲超標的聲屏障設施提出降噪意見和整改要求,并監督有關部門實施,各單位不能在聲屏障建好后就認為任務已完成,聲屏障的降噪實效需要長期跟蹤關注,同時運營管理部門需做好聲屏障后期維護保養,避免因聲屏障老化失修造成實際降噪量下降。