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噪 声 治 理 建筑物拆除施工噪声及控制 陈宝心 程晓辉 武汉理工大学资源与环境工程学院, 湖北 武汉 430070 摘要 随着大功率冲击式拆除机械和爆破技术在拆除工程中的应用, 拆除噪声问题日显突出。 根据各种拆除方法及 其所使用的机具, 对拆除过程噪声的产生原因及其特点进行分析, 并提出防治拆除噪声的方法和措施。 关键词 拆除 噪声 液压破碎机 爆破 0 引言 据统计 ,在影响城市环境的各种噪声来源中, 社 会生活噪声占 47, 工业噪声占 8～ 10, 建筑施 工噪声占 5 左右, 交通噪声占 30 [ 1] 。与社会生活 噪声 、 交通噪声 、 工业企业噪声相比 ,拆除工程噪声所 占比例不大 ,但由于拆除工程所用液压破碎机 、 风动 破碎机、 风镐、 凿岩机等均为冲击式机械 ,它们所产生 的噪声等级大, 噪声频谱特性多呈中、 高频,这些噪声 不但给职工的身体健康和生产安全构成了严重的危 害,并严重影响着周围居民的正常生活 。由于拆除工 程噪声污染的上述特性, 使得这一领域内噪声研究和 治理难度都大于其它的领域, 尤其在我国 ,拆除工程 还大量使用着非环保型的设备 ,加之多年来人们对拆 除噪声危害认识不足 ,缺乏对拆除工程噪声污染进行 系统研究 ,增加了治理的难度 。本文对拆除施工噪声 的声源及其特性和控制方法进行探讨。 1 建筑物拆除施工噪声及其特点 建筑物拆除方法大致可分为人工拆除、 机械拆除 和爆破拆除三大类 。人工拆除是指人工用大锤、尖 镐、 手持式风镐 、 风动破碎机等工具 ,对建筑物进行解 体和破碎的方法。机械拆除是利用大型拆除机械对 建筑物进行解体和破碎的方法。机械拆除是目前最 常用的拆除方法 , 在发达国家约占总拆除量的 90 以上 [ 2] , 它包括液压破碎机破碎法 、 混凝土拆除剪挤 压破碎法 、 铣挖机铣削法 、 液压劈裂器胀裂法 、 金刚石 绳锯 、 圆盘锯、 高压水射流 、 热力切割法等。爆破拆除 是爆破技术在拆除工程中的应用, 它是利用炸药爆炸 能量对建筑物进行解体和破碎的方法。 由于建筑物拆除方法和所使用机械类型繁多 ,使 得拆除施工噪声声源复杂 。根据建筑物拆除施工方 法和使用机械的特点 ,建筑物拆除施工的噪声来源大 致分如下 5 种 1 拆除机械动力系统的噪声 拆除工程所用的动力系统包括空压机、 液压站以 及为拆除设备及工具提供动力和承载体的工程机械 如挖掘机、装载机 、推土机等 。各种拆除方法使用 不同类型动力系统, 它们工作时所产生噪声大小与所 用动力系统类型和功率有关 。例如, 1 台55 kW电机 驱动的空压机噪声为 84～ 86 dB,而 1 台90 kW电机驱 动的空压机噪声为 85～ 88 dB。高风压空压机的噪声 值一般在 82～ 90 dB [ 3] 。20 t级液压破碎机的动力单 元的噪声值为95. 1 dB [ 4] 。 2 拆除机械内部各组件之间互相作用辐射的 噪声 拆除机械工作时 ,机械内部各部件在运转和能量 传递过程中 , 各部件间摩擦、碰撞、振动会辐射的噪 声。常用的拆除机械如液压破碎机 、 风动破碎机、风 镐、 凿岩机, 这些机械均属于冲击式机械 。与一般机 械噪声相比 ,它们所产生的噪声更大。例如 ,液压破 碎机的冲锤 活塞 对镐头撞击所产生噪声可达 98. 6 dB [ 4] ; 风动凿岩机冲击噪声峰值可达118 dB [ 5] 。 3 拆除工具与被拆除物互相作用辐射的噪声 建筑物拆除实际上是利用各种拆除工具 ,对被拆 除物实施冲击、切削或冲击与切削组合来实现的。当 拆除工具冲击被拆除物时, 会发出撞击噪声 ,如人工 用大锤破碎楼板时, 犹如敲鼓一样, 将产生巨大响声; 当拆除工具切削被拆除物时, 会发出摩擦噪声, 如圆 盘锯锯切混凝土发生摩擦声。撞击噪声一般比切削 噪声大 。对于液压破碎机 , 冲击噪声强度很大。表 1 是在湖北武汉江汉一桥原振华住宅大楼爆破拆除工 程工地,对 1 台现代 220 液压破碎机的工作噪声的监 测数据 。测量所用仪器为 TES-1350 型声级计 , 测量 54 环 境 工 程 2008年 2 月第26 卷第1 期 方法按声学 环境噪声的描述和测量第 1 部分 基本 量与测量方法 ISO 1996/1 及GB 3785声级计的电、 声性能及测试方法的有关规定进行 ,测量时天气为阴 天,无风。因为破碎机在作业点作业时产生的噪声波 动较大 4 dB , 所以选声级计动态特性为“慢”档, 测得噪 声本 底 值 Leq A 为 77. 1 dB , Leq C为 79. 5 dB 。每个测点进行 6 次测量 ,取其等效平均值 为该点测量值。 表 1 20 t 级液压破碎机的工作噪声实测值 距离 mA 声级S Hi dBC 声级 S Hi dB 1106. 6109. 3 3104. 8105. 9 1095. 5104. 1 从表 1中可以看出液压破碎机工作时与被拆除对 象撞击、 摩擦所产生的噪声是非常大的,近距离基本上 都在100 dB以上,是拆除过程中主要的噪声来源。 4 被拆除物之间碰撞和塌落到地面产生的噪声 采用人工或机械方法拆除建筑物时 ,一般采用从 上到下逐层拆除 ,上层建筑物构件被解体后, 混凝土、 砖碎块甚至整个构件等掉落到下层楼板或地面,将产 生碰撞噪声。用爆破方法或整跨牵引拉倒方法拆除 建筑物时, 建筑物倒塌冲击地面, 会产生很大的突发 噪声 。这类噪声一般是非连续的, 常常是突发巨大响 声,惊吓周围群众,使人感到不安。 5 拆除爆破噪声 爆破噪声是炸药爆炸时, 一部分炸药能量以弹性 波或空中爆炸声的形式, 不断向周围传播。产生爆破 噪声的原因是多方面的 ①钻孔中炸药爆炸时 ,爆炸 所产生高温高压气体作用于周围介质 ,使介质运动, 并通过介质表面向空中辐射噪声; ② 爆炸气体从炮孔 和介质破坏后的破裂缝冲去大气, 在空气中产生冲击 波; 随着冲击波向外传播 ,冲击波逐渐衰减为声波 ; ③ 爆破引起的地面震动, 通过地下岩土传播 ,传至周围 建筑物,引起建筑物的门窗、 室内家具、装饰物等振动 发出声音; ④ 爆炸气体产生的空气冲击波 ,作用于建 筑物门窗发出声音。 爆破噪声还与爆破方法有关。当采用孔外微差 爆破时 ,孔外传爆雷管爆炸时可发出强烈噪声 ,据实 测 [ 6] ,一发火雷管 , 在距声源5 m处 , 可产生125 dB响 声; 而当采用聚能装药切割拆除时, 这种装药相当于 裸露药包, 爆破噪声声压级高达 170 ～ 180 dB [ 7] 。爆 破噪声特点是声压级高, 持续时间短, 声波频率范围 非常广 ,人听到爆破响声 ,只是爆破声中的一部分能 量。爆破声易造成爆振性耳聋 ,给人的心理压力是巨 大的 ,常引起人们恐惧不安。 2 拆除施工噪声控制 拆除施工噪声对环境影响及危害与一般建筑工 程噪声一样 。若工人长时间接触强噪声 ,会对其神经 系统 ,内分泌系统等造成不良影响, 使人产生疲劳 ,反 映迟钝,会造成注意力不集中 ,从而引发工伤事故 ,甚 至造成死亡 。拆除施工噪声也会给周围居民生活环 境带来很大的危害。 拆除施工噪声控制也可以通过工程技术 、 合理的 规划和行政管理等综合措施加以控制 。但由于拆除 施工工地的流动性、施工的阶段性和施工过程中的突 击性以及拆除施工噪声的特殊性,拆除施工噪声控制 有其自身的特点 。针对拆除施工噪声源及其特点 ,提 出如下控制拆除施工噪声的方法。 2. 1 采用工程技术措施控制拆除施工噪声 采用工程技术措施控制拆除施工噪声是指通过 控制噪声源的噪声输出, 控制噪声的传播和接收措施 来达到控制噪声的方法 。从声源上控制噪声是防止 噪声污染的最根本的措施 。 2. 1. 1 选择低噪音拆除技术和设备 1 不同拆除方法所产生噪声是不同的。采用混 凝土拆除剪挤压破碎法、铣挖机铣削法、金刚石绳锯、 圆盘锯切割等拆除方法, 可有效降低施工噪音 。表 2 是北京研发工程技术有限公司应用不同的切割方法 施工时的噪声测试结果。 表 2 金刚石切割施工噪声测试结果 拆除方法 噪音 5 m50 m 传统方法 破碎机85～ 95 dB65～ 75 dB 金刚石切割 钻机 锯机 绳锯40～ 50 dB20 dB 2 尽量选用低噪声拆除机械设备代替高噪声设 备。可选用低噪声全封闭螺杆式空压机代替活塞式 空压机、 用液压镐代替风镐等 ,可有效降低施工噪音。 如排气量为 20. 6 m 3 的低噪声 SA 系列螺杆式空压机 其噪声值 75 3 dB 。 3 在拆除机械动力系统上和机具上安装高效消 声器消声。可根据所需消声量 、 噪声源频率特征和消 声器的声学性能及空气动力特征等因素选用相应的 消声器。 2. 1. 2 在传播途径上控制噪声 55 环 境 工 程 2008年 2 月第26 卷第1 期 对于拆除机械内部各组件之间互相作用产生的 噪声, 可采取吸声、隔振和阻尼 [ 8] 等声学处理的方法 来降低。如在液压破碎机机体和外壳之间增加一层 隔音材料、凿杆与托钎套之间增设吸声材料 ,可使液 压破碎机噪声降低 13 dB [ 4] 。 在拆除工程中 ,往往需要架设安全防护结构, 若 在噪声敏感的方向上 ,把吸声材料和隔声材料安装在 该方向防护结构上, 则安全防护结构不但能起到安全 防护作用 ,而且还能起到吸声 、 隔声的作用,是一种经 济的控制噪声方法。 对于相对固定的拆除机械动力系统, 如空压机、 液压站可采用隔声间、隔声机罩、隔声屏等来控制其 噪声 。隔音罩外层可采用金属板或木板 ,内层采用孔 板,两者之间以吸音物料填满 。如北京城建四公司曾 在王府井大街工艺美术大楼工地使用防声罩降低噪 声,可降噪 5～ 10 dB [ 9] 。 2. 2 合理的规划和严格管理 在施工前, 应将拆除施工噪声控制措施列为施工 组织设计内容, 合理安排作业时间、布置拆除设备和 拆除顺序, 把空压机布置在远离噪声敏感区 ,拆除顺 序应从噪声非敏感区向噪声敏感区进行 。加强管理, 严格控制人为噪声, 同周围居民和有关社区组织保持 良好的沟通和联系, 也是避免投诉和反对之声的最重 要措施之一。 2. 3 拆除爆破噪声的预防 爆破噪声是一种特殊噪声, 其噪声级不能用 A 加权分贝来度量 ,它是响度很高的噪声 , 常引起人们 恐慌 。人们对爆破噪声控制方法的研究比较深入 ,已 经提出了许多控制方法 [ 10] 。一般用于控制爆破震动 的方法,均可用于控制爆破噪声。对于控制拆除爆破 噪声 ,采用龟裂爆破 ,并应用等能原理控制装药量 ,避 免多余能量冲向大气产生冲击波, 是控制拆除爆破噪 声最基本方法。采用孔内微差爆破 ,不使用导爆索和 裸露药包 ,严密堵塞炮孔和加强覆盖是控制爆破噪声 最有效措施之一 。实践证明, 如果在覆盖物上面再覆 盖水袋,可以降低噪声强度约23 dB [ 10] 。 3 结语 在城市建设中 , 拆除施工噪声是重要噪声污染 源。拆除施工噪声源包括拆除机械动力系统辐射的 噪声, 拆除机具内部各部件运动辐射的噪声 ,拆除机 具冲击 、 切削被拆除物发出的碰撞和摩擦噪声, 被拆 除解体后洒落互相碰撞和冲击地面发出的躁声,控制 爆破产生的爆破噪声 。拆除施工噪声以撞击噪声为 主,其频谱特性多呈中 、高频, 噪声声级大 ; 像爆破噪 声,楼房或构件倒塌冲击地面发出的噪声具有突发 性,常会惊吓周围人们, 使人感到不安 。拆除施工噪 声可以通过采用低噪声拆除方法和设备 ,在噪声传播 路径上增设吸声和隔声结构等工程技术措施以及合 理的规划和管理等综合措施加以控制,达到降低环境 噪声的目的 。 参考文献 [ 1] 赵凤强, 李广强. 城市环境噪声预测与分析的研究进展. 辽宁工 程技术大学学报, 2006 4 536 -538 [ 2] Helene liss. Demolition The Art of demolition, dismantling, imploding, toppling and razing . US Black Dog it showed cracking time of veneer which was made from gluewater including 80 g L dunking tea water was longer thanfrom gluewater including 80 g L boiling tea water or original gluewater. Keywords tea water, veneer, content of aldehyde, agglutination intensity and cracking time of veneer THE NOISE OF CONSTRUCTION DEMOLISHMENT AND ITS CONTROL Chen Baoxin Cheng Xiaohui 54 Abstract As the high-power strike demolishing machines and the explosive technique in demolishment have been wildly employed, the problem of demolishing noise has become so conspicuous. Thispaper, based on the s of demolishment and its machines, analyzesthe reasons and characteristics of demolishing noise, then tries to find out the s of prevention of the demolishing noise. Keywords demolition, noise, hydraulic breaker and blasting STUDY ON THE VIBRATION AND NOISE CONTROL OF ROLLING WASHING MACHINE CABINETXu Chao Zuo Yanyan Li Xiaochuan 57 Abstract In order to decrease the vibration and noise of a rolling washing machine cabinet, experimentalmodal analysiswas conductedand modal parameters were identified. Then, a finite element model of the cabinetwas established for calculating modal analysis. The resultsfrom test and calculation are in good agreement, which indicates that the finite element modelestablishedis correct. Basedonwhich an improvement on the cabinet structure was conducted. By means of establishing finite element model and vibration response analysis, increasing its rigidity was proved an effective measure for decreasing the cabinet vibration and noise. Keywords washing machine, vibration and noise, modal analysis, finite element and harmonic response DISPOSAL AND COMPOSTING UTILIZATION OF SLUDGE FROM SEWAGE TREATMENT PLANTChen Yan Chen Yuru Tang Gang et al 60 Abstract Sludge disposal is an important process of sewage treatment plant, it holds an important part in the entire sewage treatment process. The sof sludge disposal included common landfill, sludge incineration, making brick, composting and so on. Biological compost is a noticeable green environment friendship .A was proposed using microorganism leaven, which linked up the characters of sludge and accessories to carry out the harmless processing. Analysis of sludge disposal and the reasonable utilization of typical sewage treatment 4 ENVIRONMENTAL ENGINEERING Vol. 26, No. 1,Feb. , 2008