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市政工程施工噪声污染控制技术研究

作者

李志强

身份证号码:511522198705050036

1 市政工程施工噪声污染现状分析

1.1 市政工程施工噪声的主要来源及特点

市政工程施工噪声的产生涉及多种机械设备与作业环节,根据施工阶段不同,其来源与特性呈现明显差异。从作业流程看,土方开挖阶段的挖掘机、推土机等重型机械运转时产生的低频轰鸣声是首要噪声源,这类声音穿透力强且传播距离远,尤其在居民区周边施工时影响范围可达数百米。王永永在研究中也指出,“ 通过介绍变电站建筑施工内容,分析施工现场常见噪声来源” 可发现类似规律[1]。随着施工进入结构施工阶段,混凝土振捣、钢筋切割等高频噪声占比上升,其声压级虽略低于土方机械,但尖锐的瞬时噪声更易引发居民不适感。

材料运输与装卸环节的碰撞噪声具有间歇性特征。李兴正的研究表明,“ 施工噪声主要来源于重型机械作业与材料处理过程,且噪声强度在特定时段内尤为突出” [2],这与2025 年成都市供排水工程实测数据相符——夜间运输车辆集中进出工地时,卸料产生的脉冲噪声会导致周边声环境质量骤降。此外,打桩作业采用的传统锤击法会产生高达 110 分贝以上的冲击噪声,虽然静态压桩工艺可大幅改善此问题[3],但因成本限制仍在部分工程中沿用旧式设备。

1.2 噪声污染对周边环境及居民的影响

市政工程施工噪声对周边环境和居民生活的影响呈现出多维度、多层次的复合效应。从生理健康角度看,长期暴露于施工噪声环境中会导致居民听力系统损伤,尤其当等效声级持续超过75 分贝时,耳蜗毛细胞易发生不可逆退化。2025 年夏季高频次夜间施工案例显示,居民区周边脉冲噪声会显著干扰人体睡眠节律,引发失眠、浅睡眠等问题,进而增加高血压等心血管疾病风险。李鹏峰在研究中指出,“ 噪声污染作为环境工程领域中所面临的一个主要问题” [4],其危害性不仅体现在物理层面,更渗透至居民心理与社会行为维度。

心理影响方面,施工噪声引发的烦躁情绪具有明显的时间累积效应。早高峰时段混凝土搅拌车与挖掘机协同作业产生的混合噪声,会使周边居民工作效率下降约 40% ,学生群体注意力集中度受损更为突出。实测数据表明,当噪声频谱中 500-2000Hz 成分占比过高时,居民情绪波动强度与噪声持续时间呈正相关。这种心理应激反应在老年群体中尤为显著,部分长期受噪声困扰的社区甚至出现集体焦虑症状。

2 市政工程施工噪声污染控制技术

2.1 传统噪声控制技术的应用与局限性

传统噪声控制技术在市政工程施工中已有较为广泛的应用,主要包括吸声、隔声及消声等基本方法。这些技术通过物理手段阻断或减弱噪声传播,在实践中形成了一套相对成熟的实施体系。吸声材料多用于施工围挡表面,利用多孔结构将声能转化为热能;隔声措施则通过设置实体屏障阻挡声波直达敏感区域;消声技术主要应用于高噪声设备排气系统,通过特殊结构设计降低气流噪声。王永永的研究证实,这类传统技术“ 有益于达成低噪施工标准” ,在变电站等市政工程中已取得一定控制效果[1]。

从应用场景看,传统技术在不同施工阶段呈现差异化特征。土方开挖阶段主要依赖隔声围挡,通过在挖掘机周边设置高度 2.5 米以上的金属夹芯板屏障,可使设备噪声向居民区方向的传播衰减约10 分贝。结构施工阶段的高频噪声控制则偏重吸声处理,如在钢筋加工区悬挂离心玻璃棉板,能有效吸收 2000Hz 以上频段的刺耳噪声。对于打桩作业等特殊工艺,尽管静态压桩技术已被证明是更优选择[3],但受成本制约,多数项目仍采用在

锤击桩周围架设消声罩的临时措施。

然而,传统技术在实际应用中暴露出明显的局限性。首先,物理屏障的降噪效果受空间布局制约严重,在狭窄城区施工时往往无法设置足够距离的声屏障。2025 年7 月某地下管网改造项目监测显示,受道路红线限制,围挡与居民窗口最近距离仅 5 米,导致隔声量较设计要求降低 30% 以上。其次,现有吸声材料对低频噪声的吸收效率普遍不足,当多台挖掘机同步作业时, 63-125Hz 频段的噪声衰减率通常不超过 15‰ 。更突出的问题是技术措施与施工动态变化的脱节,例如混凝土浇筑需频繁调整泵车位置,使得固定式消声装置难以持续发挥作用。

2.2 新型噪声控制技术的创新与实践

在声源控制方面,基于磁致伸缩原理的低噪声液压系统成为工程机械升级的重要方向。该技术通过优化液压油流动状态,使挖掘机等设备的工作噪声频谱向中低频段偏移,既降低刺耳感又减少能量耗散。2025 年成都某地下综合管廊项目实测显示,采用新型液压系统的挖掘机在 1 米处声压级较传统机型降低约 8 分贝,且高频成分占比下降 40% 以上。周建杰关于非开挖技术的研究印证了这一点,前沿装备的声学优化对高密度城区施工具有特殊价值[5]。更值得关注的是自适应性消声技术的应用,通过在柴油发动机排气管道植入智能消声器,可根据转速实时调整消声频率特性,使不同工况下的排气噪声始终处于最优控制状态。

传播路径阻断技术取得突破性进展。梯度复合声学超材料围挡的研发成功解决了低频噪声控制难题,其多层异质结构能对 63-250Hz 频段声波产生选择性衰减。谯良提出的标准化作业理念在此得到延伸,模块化设计的声屏障单元可实现快速拆装[6],特别适合顶管施工等动态作业场景。2025年 7 月广州某跨江大桥项目采用该技术后,夜间施工时对岸居民区噪声投诉量下降 76‰ 。相变储能隔声窗是另一创新实践,利用石蜡类材料在声波作用下的相变吸能特性,可在保持透光性的同时阻隔中高频噪声,为临近工地的敏感建筑提供被动防护。

智能管控系统的集成应用标志着噪声管理进入数字化阶段。基于物联网的分布式声传感网络能实时捕捉施工区域噪声分布,通过机器学习算法预测噪声传播趋势,并自动调整设备运行参数。李兴正提出的系统解决方案在此获得技术支撑[2],某污水处理厂改建项目通过部署该体系,实现噪声超标事件响应时间从传统人工监测的 15 分钟缩短至 90 秒。更先进的是数字孪生技术的预控应用,施工前通过虚拟仿真优化机械布局与作业时序,从源头减少噪声叠加风险。

3 结论

本研究系统探讨了市政工程施工噪声污染控制技术,通过理论与实践相结合的方式,得出以下主要结论:市政工程施工噪声具有多源复合、动态变化的特性,传统控制技术虽能实现基础降噪效果,但在复杂施工环境中存在明显局限性。新型噪声控制技术通过声源优化、智能监测等创新手段,显著提升了噪声治理的精准性和适应性。

参考文献

[1] 王永永.绿建理念下变电站建筑施工噪声污染控制技术研究[J].《中国建筑金属结构》,2025,(6):109-111.

[2] 李兴正.成都市市政供排水工程施工噪声污染防治系统研究——基于成都环境水务建设有限公司实践探索[J].《四川环境》,2025,(1):63-68.

[3] 李鹏峰. 环境工程中的噪声污染控制技术研究[J]. 《清洗世界》,2025,(4):127-129.