■ 林 華 LIN Hua
既有住宅建筑的環(huán)境噪聲治理與新建建筑不同,難以通過規(guī)劃手段滿足要求。當(dāng)噪聲主動(dòng)控制手段難以實(shí)現(xiàn)控制目標(biāo)時(shí),只能依靠建筑隔聲降噪改造的被動(dòng)控制手段,對(duì)建筑室內(nèi)聲環(huán)境噪聲進(jìn)行控制,保障居民的日常生活。
然而,既有住宅建筑的隔聲降噪改造問題比較復(fù)雜,目前的研究成果和實(shí)際案例較少,尤其是農(nóng)民自建房的隔聲降噪改造,尚無同類工程案例可循。由于農(nóng)民自建房的建筑形式、結(jié)構(gòu)類型、門窗規(guī)格、室內(nèi)裝修及村民生活方式等都與多層住宅有著非常大的差別,且量大面廣,涉及利益主體眾多,社會(huì)關(guān)注度和敏感程度高,村民協(xié)調(diào)工作非常難做,矛盾十分突出,因此,隔聲改造的難度很大。本文以機(jī)場周邊某農(nóng)民中心村隔聲降噪改造工程為例,介紹既有農(nóng)民自建房的隔聲降噪改造技術(shù),以期完善既有住宅建筑的隔聲降噪改造技術(shù)體系。
本次改造的農(nóng)民中心村共涉及51幢房屋(51 戶村民),建造于1997年,總建筑面積約為9492m2,基本為2~3 層的獨(dú)棟住宅樓,混合結(jié)構(gòu)。經(jīng)現(xiàn)場踏勘,房屋均為農(nóng)民自建,外立面窗戶基本為鋁合金窗或塑鋼窗,入戶門主要為普通的防盜門,部分房屋違章搭建較為嚴(yán)重。其平面布局如圖1 所示,房屋改造前外立面如圖2所示。
圖1 農(nóng)民中心村平面示意圖
圖2 農(nóng)民中心村房屋改造前外立面
聲環(huán)境噪聲檢測結(jié)果是隔聲降噪改造中確定隔聲量的重要依據(jù)。因本次噪聲主要為飛機(jī)噪聲,在改造前,依照《機(jī)場周圍飛機(jī)噪聲測量方法》(GB9661—88),對(duì)房屋室內(nèi)外噪聲聲環(huán)境情況進(jìn)行檢測。檢測結(jié)果顯示,該村室外噪聲晝間約為66~73dB,夜間約為59~73dB;室內(nèi)噪聲晝間約為45~58dB,夜間約為39~51dB。室內(nèi)噪聲級(jí)不滿足規(guī)范限值要求,應(yīng)進(jìn)行隔聲降噪改造,以減輕噪聲對(duì)村民日常生活的影響。
為了確保改造后房屋的結(jié)構(gòu)安全和正常使用,在實(shí)施改造前,除了對(duì)改造房屋進(jìn)行噪聲檢測外,還對(duì)房屋質(zhì)量進(jìn)行了專項(xiàng)檢測,為后續(xù)改造提供技術(shù)依據(jù)。根據(jù)本工程的實(shí)際情況,本次主要檢測的內(nèi)容為門窗測繪、房屋完損檢測、傾斜和不均勻沉降檢測等。通過本次檢測,可詳細(xì)了解房屋的建筑結(jié)構(gòu)概況;對(duì)外門窗的式樣、形狀、尺寸進(jìn)行精確測繪,并統(tǒng)計(jì)相應(yīng)的數(shù)量;掌握目前房屋的完損、傾斜和不均勻沉降等情況。在現(xiàn)場檢測過程中,如發(fā)現(xiàn)房屋存在嚴(yán)重安全隱患,影響房屋的結(jié)構(gòu)安全和正常使用時(shí),應(yīng)先采取有效措施后,方可再實(shí)施隔聲降噪改造。
在既有住宅隔聲降噪改造方面,對(duì)室內(nèi)允許的超聲級(jí),《民用建筑隔聲設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50118—2010)第4.1.1 條和《住宅設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(DGJ08—20—2019)第6.1.10 條進(jìn)行了相同的規(guī)定,即住宅在關(guān)窗狀態(tài)下的室內(nèi)允許超聲級(jí)(A聲級(jí))為:臥室晝間不應(yīng)大于45dB(A),夜間不應(yīng)大于37dB(A);起居室(廳)晝夜均不應(yīng)大于45dB(A)。
根據(jù)上述規(guī)定,結(jié)合本工程改造前的噪聲檢測結(jié)果,確定該村隔聲降噪改造的隔聲量應(yīng)在36dB 以上。
既有住宅建筑隔聲降噪改造,主要應(yīng)通過技術(shù)措施對(duì)外立面窗、門、屋面及墻體等進(jìn)行改造,選用構(gòu)件的隔聲性能應(yīng)根據(jù)噪聲源特性、被改造房屋與噪聲源的空間關(guān)系及房屋的使用功能特征,分區(qū)位、類別進(jìn)行設(shè)計(jì),使得隔聲改造技術(shù)最合理、經(jīng)濟(jì)最大化。另外,在改善建筑聲環(huán)境質(zhì)量使其滿足相關(guān)規(guī)范規(guī)定要求的基礎(chǔ)上,需同時(shí)考慮住宅建筑的安全性、耐久性、舒適性,當(dāng)條件允許時(shí),還可同步考慮節(jié)能改造、適老性改造等。
本次農(nóng)民中心村的改造技術(shù)重點(diǎn)聚焦在隔聲門窗改造、陽臺(tái)隔聲改造和小區(qū)綜合整治等3 個(gè)方面。
既有住宅建筑的隔聲應(yīng)遵守“等傳聲”原則,一般墻體的隔聲量較高,而門窗是隔聲的薄弱環(huán)節(jié)。根據(jù)改造前噪聲檢測結(jié)果及允許的噪聲級(jí),計(jì)算各部位門窗所需的隔聲量,以滿足本次隔聲量要求和《建筑門窗空氣聲隔聲性能分級(jí)及檢測方法》(GB/T8485—2008)中的規(guī)定。其中,隔聲窗設(shè)計(jì)時(shí),重點(diǎn)考慮窗扇玻璃形式與規(guī)格、窗框型材、開啟方式與密封形式、雙排窗間距對(duì)隔聲窗隔聲性能的影響等因素[1],并在確定改造方案前,有針對(duì)性地進(jìn)行樣窗的設(shè)計(jì)、制作及測試。根據(jù)樣窗的測試結(jié)果,確定本次窗戶的改造方案為:①臥室、起居室采用夾膠玻璃雙排消聲通道隔聲窗;②其余部位采用單排中空夾膠玻璃隔聲窗。
由于本次改造房屋均為農(nóng)民自建房,因此房屋的建筑形式、平面布局基本不相同,尤其是原外窗的式樣、形狀、尺寸各式各樣,基本不一致。為了切實(shí)做好隔聲窗的改造工作,改造前對(duì)所有窗戶進(jìn)行了現(xiàn)場精確測繪,量身定制,一戶一方案,在滿足隔聲要求的情況下,盡量保持改造前后窗戶的式樣、形狀、尺寸一致。
3.1.1 隔聲門改造
隔聲門設(shè)計(jì)時(shí),重點(diǎn)考慮門扇的重量、厚度、內(nèi)填充物、門扇與門框間密封等因素[1],有針對(duì)性地進(jìn)行樣門的設(shè)計(jì)、制作及測試。根據(jù)樣門的測試結(jié)果,確定本次門的改造方案為:拆除原不滿足隔聲降噪要求及形式各異的住戶入戶門,全部更換為密封性能較好的鋼制隔聲防盜門,并增設(shè)門檻(表1)。
3.1.2 隔聲窗改造
在既有多層住宅隔聲窗的安裝中,采用原位更換法,即先將舊窗拆除,再在原來的位置安裝隔聲窗。本次改造中,由于農(nóng)民自建房的室內(nèi)裝修及村民的生活方式等都與多層住宅有著非常大的差別,且村民協(xié)調(diào)工作非常難做,矛盾十分突出,隔聲改造難度很大。尤其在隔聲窗安裝時(shí),大部分村民提出原位更換會(huì)損壞原室內(nèi)裝修,并質(zhì)疑隔聲窗的材質(zhì)質(zhì)量,不愿拆除原材質(zhì)相對(duì)較好的原窗,一度導(dǎo)致施工受阻。
經(jīng)過廣泛調(diào)研并討論后,提出外加隔聲窗法,即保留原舊窗,在其外側(cè)安裝隔聲窗??紤]到隔聲窗為雙排窗,寬度較大,原窗臺(tái)外側(cè)已沒有安裝空間,根據(jù)改造房屋的結(jié)構(gòu)情況,決定采用外加承重鋼筋混凝土梁柱支撐新增隔聲窗的方法。其中,外加承重鋼筋混凝土梁柱通過植入原結(jié)構(gòu)圈梁中的拉結(jié)筋以及錨入原結(jié)構(gòu)承重磚墻中的鋼筋混凝土鍵,將荷載傳遞至原承重磚墻中(圖3、4)。這樣,在建筑上形成了外立面窗套,結(jié)構(gòu)上作為外加隔聲窗的承重結(jié)構(gòu),既不損壞原室內(nèi)裝修,也無需拆除原窗,并達(dá)到了隔聲要求,得到了村民的認(rèn)可。此外,仍保留原位更換法(圖5),供村民根據(jù)自身情況進(jìn)行選擇,使得工程再次順利推進(jìn)。
在既有多層住宅隔聲降噪改造中,因安裝雙排隔聲窗荷載增加較大,導(dǎo)致原陽臺(tái)承載力不足,加上原陽臺(tái)欄板厚度較小,無法滿足隔聲要求,需要對(duì)陽臺(tái)采取有針對(duì)性的加固措施[2]。具體措施為:①改陽臺(tái)欄板為140mm 厚的鋼筋混凝土墻板;②對(duì)經(jīng)驗(yàn)算承載力不足的懸挑陽臺(tái)進(jìn)行結(jié)構(gòu)加固處理,其中,梁式懸挑陽臺(tái)主要采用增大懸挑梁截面法加固處理,板式懸挑陽臺(tái)主要采用板底加腋法加固處理,以提高原懸挑陽臺(tái)的承載力[3]。
本次改造的農(nóng)民中心村房屋,為非規(guī)范設(shè)計(jì)、施工的農(nóng)民自建房,房屋的建筑形式、結(jié)構(gòu)類型、平面布局基本不相同,特別是陽臺(tái)的形式、布局及用途均不相同,且違章搭建現(xiàn)象非常嚴(yán)重,情況十分復(fù)雜。如仍采用多層住宅隔聲降噪改造中封陽臺(tái)的做法,考慮到違章搭建、費(fèi)用、進(jìn)度及村民協(xié)調(diào)工作等因素,基本無可操作性。為了滿足本次隔聲改造的總體要求,經(jīng)調(diào)研,提出了維持陽臺(tái)現(xiàn)狀,將陽臺(tái)門更換為雙排隔聲門;如陽臺(tái)內(nèi)有窗戶,則按照外窗處理,更換為隔聲窗,從而讓與陽臺(tái)相通、相鄰的起居室(廳)、臥室滿足隔聲的要求(圖6)。
表1 隔聲門窗改造匯總表
圖3 外加承重鋼筋混凝土梁柱示意圖
圖4 用外加隔聲窗法改造后的窗套
根據(jù)農(nóng)民中心村的實(shí)際情況,進(jìn)行綜合整治,主要包括建筑單體修繕、室外總體整治、二次供水改造及雨污分流改造。其中,建筑單體修繕的主要內(nèi)容為屋面修繕、外立面修繕、隔聲降噪改造中損壞處的原樣修復(fù)等;室外總體整治主要內(nèi)容為出入口改造、門衛(wèi)房及集中健身區(qū)域改造、東側(cè)河道區(qū)域改造、道路修復(fù)及鋪設(shè)瀝青路面、道路側(cè)石修繕、停車位規(guī)整及劃線、部分綠化修補(bǔ)、房屋四角新做防撞石、路燈翻新、指示牌設(shè)置、圍墻修繕、架空線整理等。該村綜合整治后的情況如圖7 所示。
改造前噪聲檢測結(jié)果表明,該村聲環(huán)境質(zhì)量較差,室內(nèi)噪聲級(jí)不滿足規(guī)范限值要求,應(yīng)進(jìn)行隔聲降噪改造,以滿足規(guī)范限值要求。為了檢驗(yàn)本次隔聲降噪的改造效果,在改造完畢后再次進(jìn)行噪聲檢測。檢測結(jié)果顯示,該村改造后室內(nèi)噪聲為:臥室晝間33.9~40.7dB,夜間31.6~36dB;起居室(廳)晝間37.4~44.4dB,夜間34.2~39.3dB。對(duì)比改造前的檢測結(jié)果,本次隔聲降噪改造效果較為顯著,且滿足規(guī)范限值要求。
圖6 陽臺(tái)安裝隔聲門窗前后對(duì)比
圖7 綜合整治后的農(nóng)民中心村
總體來說,本次改造效果顯著,不僅室內(nèi)聲環(huán)境較改造前有了明顯的改善,而且通過綜合整治,消除了各種隱患,完善了小區(qū)功能,使村民的居住環(huán)境和舒適度也得到了較大提高,提高了居住品質(zhì)。
聲環(huán)境質(zhì)量是城市環(huán)境質(zhì)量的重要組成部分。隨著人們生活水平、環(huán)保理念和維權(quán)意識(shí)的提高,對(duì)居住小區(qū)聲環(huán)境品質(zhì)訴求也日益高漲,聲環(huán)境質(zhì)量已成為生活在該區(qū)域中的人群關(guān)注最多、舉報(bào)和投訴最多的環(huán)境要素。
本文針對(duì)機(jī)場周邊某農(nóng)民中心村不同于多層住宅的特殊性,提出了安全、經(jīng)濟(jì)、適用、可行的隔聲降噪改造技術(shù),通過本次改造,不僅室內(nèi)聲環(huán)境得以改善并滿足規(guī)范要求,同時(shí),提升了小區(qū)的綜合品質(zhì),達(dá)到了提高村民居住質(zhì)量的目標(biāo),可為類似工程提供技術(shù)參考。