王玎君
(中海環(huán)境科技(上海)股份有限公司)
根據(jù)2017年的歐盟噪聲測繪地圖顯示,德國約有640萬人受到55分貝(A)以上的日間鐵路交通噪聲影響,約有850萬人受到55分貝(A)以上日間道路交通噪聲的影響。2018年世界衛(wèi)生組織在一份環(huán)境噪聲指南中,建議將鐵路交通的噪聲暴露降低到LDEN=54分貝(A)和Lnight=44分貝(A),對于道路交通噪音,建議降低至LDEN=53 dB(A)和Lnight=45 dB(A),以避免有害的健康影響。為降低噪音對人類生活環(huán)境的影響,歐盟早在2002年就頒布了環(huán)境噪聲治理的有關(guān)規(guī)定,旨在推動噪音污染范圍的界定、信息共享和公眾參與。該規(guī)定采取三步走的方法,首先,各國應(yīng)清晰界定噪音污染范圍并標(biāo)示在噪音地圖上。其次,公眾應(yīng)知曉環(huán)境噪聲危害及污染涉及范圍。最后,應(yīng)為噪聲污染區(qū)制定行動計(jì)劃。
基于歐盟議會在2002年49號法令有關(guān)環(huán)境噪聲治理規(guī)定的頒布,蒂羅爾環(huán)境局對噪音地圖的建立進(jìn)行了技術(shù)評估,利用地形圖上不同顏色標(biāo)識的噪聲數(shù)值,判斷引起噪聲污染的原因及噪聲超標(biāo)涉及的影響范圍,隨后有針對性地采取主、被動噪音防護(hù)措施。該地區(qū)260棟建筑中,噪聲治理項(xiàng)目開始之前的晝間負(fù)載在60~65分貝之間,這大致相當(dāng)于雙方大聲對話的音量。蒂羅爾環(huán)境局建議只要在技術(shù)上是可行的,經(jīng)濟(jì)性分析計(jì)算在合理數(shù)值范圍,則應(yīng)當(dāng)按聲學(xué)保護(hù)規(guī)定使用適當(dāng)?shù)脑胍糁卫泶胧1]。文章關(guān)于該地區(qū)的降噪指數(shù)設(shè)定、方案經(jīng)濟(jì)性分析和主、被動降噪措施的選擇等方面進(jìn)行了實(shí)操性的方案分析和應(yīng)用推薦。
(1)世界衛(wèi)生組織環(huán)境噪聲指令使用兩個噪聲指標(biāo),LDEN(24 小時平噪聲均水平)和Lnight(晚上22 點(diǎn)到次日早上 6點(diǎn)的分貝數(shù)值),
(2)LDay、LEvening和 LNight分別定義為3個測評時間段,根據(jù) ISO 1996-2:1987通過的A加權(quán)等效連續(xù)聲級規(guī)定,評估期為一年,并在每天24小時時段的以下三個時段進(jìn)行測量。
Lday(6:00-18:00)、Levening(18:00~22:00)和Lnight(22:00~次日6:00)。每日噪聲時段的界定權(quán)重有所不同,可以利用以下公示換算。
蒂羅爾住宅區(qū)的晝間排放限值為(LDEN)65 db,夜間排放限值為50 db,根據(jù)《聯(lián)邦排放控制法實(shí)施條例》第16條規(guī)定,為了保護(hù)附近居民免受道路交通噪聲造成的有害環(huán)境影響,必須確保噪音測量數(shù)值不超過以下任何一個極限值,見表1。
表1 噪音排放限值表
噪聲整治的評估應(yīng)將道路的交通噪音對常住人口的干擾減少到一定程度,以合理的經(jīng)濟(jì)支出實(shí)現(xiàn)可能的降噪效果,但是政府資金的支出針對的目標(biāo)對象也應(yīng)按條例審定,體現(xiàn)準(zhǔn)確、公平的原則。因此,在如何界定受噪聲影響的周邊住戶時,當(dāng)?shù)卣O(shè)定以下審核要求:
(1)有關(guān)的住戶必須受到來自道路的交通噪聲的影響。
(2)在申請時,至少超過一個噪音(晝間或夜間)限值。
(3)受影響的住宅必須在道路建設(shè)之前就已經(jīng)存在,或者至少有10年的歷史(建筑許可證記錄的日期)。
(4)申請人(租戶、業(yè)主)必須在有關(guān)住宅內(nèi)居住了至少10年(租戶的登記證書)或是業(yè)主本人(不包括繼承)。
(5)近期內(nèi)沒有放棄或遷移此居住地的計(jì)劃。
滿足以上原則的申請人,有資格在降噪方案中獲取當(dāng)?shù)卣馁Y助,資助金額僅限申領(lǐng)一次。
當(dāng)?shù)卣J(rèn)為,方案經(jīng)濟(jì)性分析方面,首先是要檢驗(yàn)合理的投資范圍,其次按計(jì)算結(jié)果,同步指導(dǎo)主動降噪措施和被動降噪措施的成本分?jǐn)偙壤?,明確以政府為主導(dǎo),居住社區(qū)共同分擔(dān)的行動方案。技術(shù)方面,主動降噪措施指在街道人行道區(qū)域新建聲屏障主動降噪,被動降噪措施指在房屋上采取隔音窗或隔音門和吸音風(fēng)扇等改裝措施,降噪措施實(shí)施后的噪音數(shù)值,不應(yīng)超過規(guī)定的噪音排放限值[2]。
經(jīng)濟(jì)性分析的重點(diǎn)在于,主動降噪措施的建設(shè)成本與補(bǔ)償被動降噪措施成本之間的對比。如果主動降噪措施的成本不超過被動降噪措施補(bǔ)償成本的六倍,則認(rèn)為降噪方案在經(jīng)濟(jì)上是合理的。費(fèi)用確定規(guī)則如下:W=Ka/Kp>6,Ka:主動降噪措施的成本(300 歐元/平方米的聲屏障或根據(jù)成本估算加權(quán),350歐元/平方米的預(yù)計(jì)聲屏障成本)
Kp:補(bǔ)償被動降噪措施(隔音門、隔音窗和通風(fēng)裝置)的成本
(1)聲屏障降噪效果<5分貝:Kp=0歐元;
(2)聲屏障降噪效果≥5分貝且降噪后效果在50~55分貝之間:Kp=200歐元;
(3)聲屏障降噪效果≥5分貝且降噪后效果在晝夜極限值下:Kp=1 000歐元;
(4)聲屏障降噪效果≥8分貝且降噪后效果在晝夜極限值上:Kp=1 000歐元;
結(jié)合800米聲屏障造價成本與260戶目標(biāo)對象的補(bǔ)償總成本對比,方案經(jīng)濟(jì)性分析初步結(jié)果小于6,可行性研究結(jié)果是合理的。在隨后的聲屏障實(shí)施成本確認(rèn)階段,方案經(jīng)濟(jì)性分析最終結(jié)果小于3,蒂羅爾當(dāng)局規(guī)定,采用聲屏障主動降噪的方式,當(dāng)?shù)卣袚?dān)三分之二的建造成本,居住社區(qū)承擔(dān)三分之一的建造成本。
歐盟國家崇尚的空間一體化的理念,一方面源于居民對私人環(huán)境防護(hù)的需求(防止窺探、入室盜竊、噪聲污染等),另一方面源于地形綠化的保留,減少加裝后的聲屏障墻體對環(huán)境的破壞。有必要確定哪些戶外空間原則上必須保持開放。戶外空間使用的利弊必須相互權(quán)衡。比如,在十字路口綠色走廊的情況下,聲屏障的設(shè)計(jì)必須使綠色空間在街道空間中保持可識別性。又比如,教堂是當(dāng)?shù)氐牡貥?biāo),不應(yīng)被聲屏障遮擋。
聲屏障主動降噪始終應(yīng)以住宅區(qū)為中心導(dǎo)向,同時結(jié)合行人、騎車人的感受。以住宅區(qū)為導(dǎo)向的道路的設(shè)計(jì)方式是,不僅應(yīng)滿足住宅區(qū)居民的視線和聲環(huán)境舒適體驗(yàn)度,尤其還值得注意的是,為行人提供盡可能寬闊的通行空間和逗留質(zhì)量。一般來說,街道越寬,尤其是行人可以感知的空間,聲屏障可以設(shè)置越高,而不會對道路空間造成太大損害。綜合行人、騎車人和居民對聲屏障設(shè)計(jì)的意見,項(xiàng)目主要從聲屏障高度和材質(zhì)兩大要素進(jìn)行比選。
2.2.1 高度方面
聲屏障允許高度的評估一方面從建造所需達(dá)到的降噪指數(shù)的角度考慮,以往各種材料的實(shí)踐已經(jīng)證明路側(cè)聲屏障能夠?qū)崿F(xiàn)2~10 dB的永久降噪。另一方面從道路使用者的角度進(jìn)行。在確定聲屏障墻體允許高度時,聲屏障在街道空間中的位置(尤其是人行道的位置)起著重要作用。項(xiàng)目方因此選取了1.5 m、2.5 m和3 m高度的不同方案。
(1)1.5 m高聲屏障:高度1.5 m的聲屏障沒有隔離街道空間和阻礙住戶視線,幾乎沒有遭到反對意見。在具有大部分開放戶外空間的隔聲降噪項(xiàng)目中,住戶通常只能容忍與現(xiàn)有外墻同等高度的隔音屏障,但是對于臨街住戶的噪音保護(hù)效果不明顯[3]。
(2)2.5 m高聲屏障:高度2.5 m高的聲屏障,它后面的空間只能隱約辨認(rèn)。住宅區(qū)居民認(rèn)為,沿著沒有步行區(qū)的道路上,2.5 m高的聲屏障是可以容忍的。在多輪居民社區(qū)的公開征詢后,綜合室外空間視覺舒適度,2.5 m高的聲屏障建造后滿足噪音排放限值的數(shù)據(jù)規(guī)定。
(3)3 m高聲屏障:高度3 m高的聲屏障對當(dāng)?shù)刈艨磥順?gòu)成心里恐懼,造成空間壓抑,在大多數(shù)情況下與住宅房屋不兼容。即使有寬闊的自行車和步行區(qū)、綠化帶,3米高的聲屏障的聲屏障與街道空間相容性較差。
2.2.2 材料方面
根據(jù)前述方案經(jīng)濟(jì)性分析評估,聲屏障的材質(zhì)將根據(jù)具體情況進(jìn)行設(shè)計(jì)。在滿足降噪指標(biāo)的前提下,采納一種成熟、實(shí)踐性較強(qiáng)的聲屏障材料,目的是確保聲屏障的設(shè)計(jì)符合聲學(xué)保護(hù)規(guī)范的要求。材質(zhì)選擇的考慮因素包括:街道空間景象、特征和組成元素;臨近建筑的材料選用以及材料的降噪效果等。雖然過往各種材料均有成功使用的案例,但有意識的選擇和街道空間元素相容、隔音較好,維護(hù)方便的建筑材料仍然重要。
2.2.2.1 天然石頭蓋的聲屏障
天然石材是村莊中心和老城區(qū)等較早住宅區(qū)結(jié)構(gòu)的特征。然而最近,它們也可以在較新的建筑物中找到,如果當(dāng)?shù)厥某渥悖瑧?yīng)使用該地區(qū)典型的石材類型。但是金屬絲捆綁天然石頭漏聲間隙大,整體吸音效果一般。
2.2.2.2 木制結(jié)構(gòu)聲屏障
木材是可再生原材料,使用壽命約為30年。木材的使用方式多種多樣(從原木板到復(fù)合木板條)和加工方法。木材經(jīng)常與其它建筑材料結(jié)合使用。木材比其它材料更好地融入到現(xiàn)有樹木和灌木叢的街道空間。木材應(yīng)水平或垂直鋪設(shè),避免水平、垂直混搭填充聲屏障墻體,引起視覺不適。
2.2.2.3 混凝土混合劑類聲屏障
混凝土(礫石和粘合劑的混合物)以現(xiàn)澆混凝土或預(yù)制混凝土構(gòu)件和輕質(zhì)磚塊的形式使用。表面可以以非常不同的方式設(shè)計(jì):從光滑的混凝土到目前流行的水泥基打印混凝土。自上世紀(jì)中葉以來,混凝土墻已被大規(guī)模使用,但從混凝土原材的制備、運(yùn)輸和現(xiàn)場施工的泥漿污染等問題未能獲得大多數(shù)人的同意。
2.2.2.4 玻璃聲屏障
玻璃不是街道空間的獨(dú)特元素,因此只能在不可避免的地方使用,即絕對需要透明度或照明的地方。玻璃墻對鳥類來說是一個很大的危險。因此,它們的設(shè)計(jì)方式必須使鳥類易于識別。羅紋、磨砂、噴砂或彩色玻璃適合作為保護(hù)措施。垂直提示膠帶(寬1~2 cm,最大距離為5~10 cm)、扁平標(biāo)記或傾斜玻璃表面也提供有效保護(hù)。
2.2.2.5 金屬聲屏障
金屬(主要是鋼、鋁板)用于支撐結(jié)構(gòu)和噪音保護(hù)組件(例如穿孔板)。金屬是工業(yè)區(qū)建筑以及街道公共設(shè)施空間(圍欄、信號板等)所有部分的特征。通常不建議使用純粹的金屬聲屏障材料。
此項(xiàng)目聲屏障采用木制板條為吸聲填料的金屬框架支撐結(jié)構(gòu),木制板條使用壽命長、維護(hù)方便,聲屏障與樹木、灌木等周圍環(huán)境的相融合也較好。噪聲監(jiān)測表明,在K10.40~K11.20 km之間的區(qū)域,2.5 m的高度安裝聲屏障系統(tǒng)是一種有效的措施,噪聲監(jiān)測證明滿足該住宅區(qū)噪聲排放限值的要求。噪聲監(jiān)測還提供了證據(jù),證明在聲屏障建設(shè)之前,大約260個建筑物受聲面超過規(guī)定值。通過建造聲屏障,這個數(shù)字可以減少到大約90個建筑物。
被動降噪措施包括隔音窗或隔音門和吸音風(fēng)扇。市政道路管理局根據(jù)適用的資金使用計(jì)劃,以財(cái)政支持的形式提供給住戶,用于在客廳和臥室安裝隔音窗和外門,包括必要的通風(fēng)系統(tǒng)。滿足降噪保護(hù)條件的住戶可以得到市政道路管理當(dāng)局的一次性經(jīng)濟(jì)資助,用于相應(yīng)部位改裝符合聲學(xué)保護(hù)規(guī)定的降噪門窗。
(1)為了達(dá)到足夠的隔音效果,窗戶,包括窗框都必須更新。申請人決定窗戶系統(tǒng)和材料成分。根據(jù)《建筑室內(nèi)聲學(xué)隔音B 8115》規(guī)定,窗戶的隔音值至少為38分貝,但不超過45分貝。所需的降噪指數(shù)要根據(jù)實(shí)際的噪音水平來具體確定,比如,對于60分貝的噪音,建議安裝隔音指數(shù)至少為42分貝的隔音門窗[4]。
(2)原則上,門窗的隔音措施也可以在不更換門窗框的情況下進(jìn)行,但必須確保使用經(jīng)授權(quán)的測試機(jī)構(gòu)測試和批準(zhǔn)的隔音系統(tǒng),并且由執(zhí)行公司保證其隔音效果。如果沒有達(dá)到規(guī)定的降噪效果,那么已經(jīng)收到的任何資助都將被償還給市政道路管理當(dāng)局。
(3)更換門窗的補(bǔ)貼僅考慮客廳和臥室的窗戶和住戶的外門,尺寸與現(xiàn)有門窗尺寸大致相同,隔音指數(shù)為38分貝到45分貝之間。此外,此次改造不補(bǔ)貼涉及相鄰房間、走廊、廚房、地下室和閣樓的門窗。補(bǔ)貼按門窗的最高比例不超過交付隔音門窗的實(shí)際成本的50%。
(4)必要的、良好的隔音窗密封性,還需要在客廳和臥室安裝單獨(dú)的通風(fēng)裝置,以確保必要的空氣交換??諝饬髁恐辽贋?20 m3/h。當(dāng)無法從建筑物背對街道的一側(cè)提供充足的新鮮空氣時,臥室首先需要這種隔音風(fēng)扇。
隨著以上被動降噪防護(hù)措施的落實(shí),較為全面地補(bǔ)充了聲屏障主動降噪的薄弱短板,聲環(huán)境整體治理效果令人滿意,居民們期盼已久的安逸、寧靜的生活環(huán)境已付諸實(shí)現(xiàn)。
(1)隨著我們國家夜生活的豐富,在噪聲監(jiān)測時段劃分方面,建議增加傍晚Levening(18:00~22:00)時段的測評數(shù)值。只要保證24小時晝間指數(shù)LDEN和夜間睡眠時段Lnight的噪音低于歐盟和世界衛(wèi)生組織建議的噪音排放限值,商業(yè)區(qū)等夜市經(jīng)濟(jì)活力區(qū)傍晚時段的噪音排放限值應(yīng)予適當(dāng)放松。
(2)收集噪音投訴居民的住房歷史,精細(xì)劃分降噪措施的受惠目標(biāo)住戶。申請隔音門窗安裝補(bǔ)貼時,應(yīng)確定噪聲治理目標(biāo)的實(shí)際情況,避免未超過噪聲污染排放限值的住戶或臨時租戶參與噪聲治理項(xiàng)目增加的額外成本,嚴(yán)格按規(guī)定條件控制聲環(huán)境治理項(xiàng)目的補(bǔ)償成本總額。
(3)各地的街道、社區(qū)盡可能提前參與到潛在地區(qū)的新建鐵路、道路前期規(guī)劃。在區(qū)域用途劃分、交通路線設(shè)計(jì)和受噪聲污染范圍的標(biāo)定等方面,借鑒噪音地圖等國際上成功使用的經(jīng)驗(yàn),提高城市現(xiàn)代化、精細(xì)化管理水平。
(4)參考方案經(jīng)濟(jì)性計(jì)算評估降噪方案的可行性,以經(jīng)濟(jì)性計(jì)算結(jié)果指導(dǎo)主、被動降噪防護(hù)措施的成本分?jǐn)?。通過分?jǐn)偝杀镜男问?,增進(jìn)居住社區(qū)的公眾參與,促進(jìn)項(xiàng)目各方共治共享的參與深度,共同保證項(xiàng)目的施工質(zhì)量和實(shí)際降噪效果。
(5)以滿足噪音排放限值為基礎(chǔ),在選擇聲屏障高度和材質(zhì)時,更多考慮與街道空間、建筑組成元素的一體化融合、施工環(huán)境和鳥類保護(hù)等可持續(xù)、和諧的要求。在建筑外門、對外窗戶的隔音改造方面,住戶應(yīng)知曉并利用好政府的補(bǔ)償資助,監(jiān)督隔音門窗的改裝符合聲學(xué)技術(shù)規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn),獲取最佳降噪效果。