吳晶

摘要：冷卻塔噪聲會影響到周邊建筑內(nèi)人們的工作和生活，近年來，環(huán)評單位要求地鐵沿線冷卻塔要進行消聲處理。本文針對冷卻塔消聲處理項目，在實施的各階段，需要注意的不同問題進行探討和研究。

關(guān)鍵詞：冷卻塔噪聲、敏感點、隔聲罩、消聲裝置實施

前言

隨著國家發(fā)展，居民生活水平不斷提高，人們對環(huán)境的追求也越來越高。在2010年以前修建的地鐵項目中，環(huán)評單位一般只關(guān)注冷卻塔的塔體噪聲，對其風(fēng)口噪聲關(guān)注不夠。近年來環(huán)評單位更加關(guān)注冷卻塔的風(fēng)口噪聲，認為風(fēng)口噪聲對環(huán)境的影響更大，環(huán)評單位預(yù)測冷卻塔噪聲對敏感點目標造成的影響，給出冷卻塔的消聲處理意見。

冷卻塔消聲處理在整個地鐵項目中，僅是一個很小的部分項目，并未引起重視，消聲裝置在實施過程中也存在諸多問題。筆者認為該項目雖小卻不容忽視，因為它一是關(guān)系到周邊居民的生活質(zhì)量，二是其體積大、重量大、關(guān)系到地面建筑的安全及美觀，更重要的是它關(guān)系到整條地鐵線路是否能最終通過環(huán)評驗收。

一、 噪聲評估依據(jù)

環(huán)評單位預(yù)測冷卻塔噪聲對敏感點目標造成的影響，并與環(huán)境保護部發(fā)布的《聲環(huán)境質(zhì)量標準》GB3096-2008進行對比分析，根據(jù)超標程度的不同，提出不同程度的消聲降噪措施。噪聲影響預(yù)測采用模式計算的方法預(yù)測各敏感點處的環(huán)境噪聲等效連續(xù)A聲級。

《聲環(huán)境質(zhì)量標準》GB3096-2008和《地鐵設(shè)計規(guī)范》GB50157-2013規(guī)定地上冷卻塔與敏感建筑之間的噪聲防護距離應(yīng)符合下表規(guī)定。當防護距離不能滿足要求時，應(yīng)在常規(guī)消聲、降噪設(shè)計的基礎(chǔ)上強化噪聲防護措施。

注：*在有條件的新區(qū)，宜不小于15m。

目前常用的消聲方案主要三種有：采用超低噪聲冷卻塔、安裝隔音罩和導(dǎo)向消聲器。根據(jù)不同環(huán)境噪聲敏感點，有不同的消聲方案加以應(yīng)對。

在地鐵建設(shè)中，各站冷卻塔的選址本就很困難，有些站點的冷卻塔無法避免會設(shè)置在人流密集、住宅林立地區(qū)。以南京地鐵三號線為例，線路全長44.9公里，貫穿南京城南北，途徑主城各大區(qū)，其中地下站28座，高架站1座，沿線經(jīng)過多處居民區(qū)。2014年5月的《南京地鐵三號線工程調(diào)整補充環(huán)境影響報告書》的結(jié)論是該線路上有9個站點的敏感點目標處噪聲超標。三號線已經(jīng)采用了超低噪聲冷卻塔，所以要求其中5個站點安裝隔音罩，4個站點安裝導(dǎo)向消聲器。

二、 冷卻塔消聲裝置實施的前期階段

冷卻塔消聲處理看似簡單，實則具有其很強的專業(yè)性。只有具有環(huán)境工程設(shè)計（物理污染防治工程）專項資質(zhì)的單位，才有噪聲治理的設(shè)計能力。消聲方案要針對噪聲頻譜、敏感點距離、方向等因素要考慮不同的消聲裝置，而不管消聲裝置是何種形式，又要在滿足消聲效果的前提下，盡量減小空氣阻力，而消聲效果和空氣阻力是一對矛盾體，二者都受消聲片的形式、片距、片厚以及長度等因素的影響。

所以筆者認為，在冷卻塔消聲裝置實施的前期階段，應(yīng)做好充分的市場調(diào)研工作，并考慮項目實施方案。

1、市場調(diào)研

筆者調(diào)研了國內(nèi)眾多做噪聲治理的企業(yè)，大體分為兩類：一類是為設(shè)備做消聲配套產(chǎn)品，他們生產(chǎn)的消聲器主要是為其風(fēng)機產(chǎn)品做配套消聲。另一類則是專門從事環(huán)境噪聲治理的企業(yè)，這部分企業(yè)針對具體環(huán)境的消聲設(shè)計及現(xiàn)場施工能力較前者要強一些。

2、項目實施方案

由于噪聲治理需要具有專項設(shè)計資質(zhì)，通常的設(shè)計院不一定具備能力，所以工程上可以采用設(shè)計施工總承包的發(fā)標方式。發(fā)標范圍包括冷卻塔消聲裝置的設(shè)計、制造、安裝及配合環(huán)保驗收等服務(wù)。由各投標人給出設(shè)計及施工方案，并對其方案的消聲效果負責(zé)。地鐵項目的總體設(shè)計院根據(jù)各站點的具體情況，對消聲裝置的位置、檢修通道、結(jié)構(gòu)承重、外觀等方面進行復(fù)核。

以南京地鐵三號線為例，通過公開招標，該項目最終中標單位具有環(huán)境工程（物理污染防治工程）專項乙級設(shè)計資質(zhì)、環(huán)保工程專業(yè)承包二級資質(zhì)以及建筑施工的安全生產(chǎn)許可證。該公司根據(jù)現(xiàn)場測量的各站冷卻塔噪聲頻譜圖、敏感點距離、方向、環(huán)評報告、國標規(guī)定噪聲值，計算出降噪量。根據(jù)各站點的降噪量，給出具體方案，圖1為方案剖面示意圖。

圖1 噪聲控制措施剖面示意圖

設(shè)計方案要點主要有：

（1） 環(huán)評要求設(shè)置隔聲罩的站點：在塔體四周設(shè)置消聲隔聲罩，對應(yīng)冷卻塔進風(fēng)口設(shè)置消聲百葉以消除淋水噪聲，消聲量不小于15dB（A）；出風(fēng)口加裝導(dǎo)向消聲器以消除風(fēng)口噪聲，消聲量不小于10dB（A），導(dǎo)流方向背離敏感點；

（2） 環(huán)評要求加裝導(dǎo)向消聲器的站點：導(dǎo)向消聲器降噪量滿足該站點所需降噪量的僅加裝導(dǎo)向消聲器；導(dǎo)向消聲器的降噪量不滿足該站點所需降噪量的，在敏感點側(cè)再加裝消聲屏障。

（3） 隔聲罩、導(dǎo)向消聲器、聲屏障均設(shè)置獨立基礎(chǔ)及鋼結(jié)構(gòu)。

3、設(shè)計校核

總體院對各站點方案進行校核，以具有一定特殊性的A站點為例，該站點冷卻塔位置特殊，在一座鋼結(jié)構(gòu)建筑頂部，隔聲罩的初步方案如圖2：

圖2 初步方案

總體設(shè)計院會同工點設(shè)計院，對初步方案進行鋼結(jié)構(gòu)建筑的承重校核，該站點鋼結(jié)構(gòu)建筑物的①軸外側(cè)為懸挑結(jié)構(gòu)，懸挑結(jié)構(gòu)上方禁止有重物，而該組塔的隔聲罩重達12噸左右。由于設(shè)計冷卻塔基礎(chǔ)時并未考慮隔聲罩，冷卻塔基礎(chǔ)最左端已設(shè)計在①軸上，這就導(dǎo)致隔聲罩在該側(cè)的進風(fēng)百葉沒有位置安裝，而敏感點恰恰是位于該側(cè)的一棟社區(qū)衛(wèi)生院，也就是說①軸這側(cè)必須安裝消聲百葉。

最終，各方工程師經(jīng)過校核，方案調(diào)整為：將冷卻塔基礎(chǔ)右移50公分，該側(cè)隔聲罩基礎(chǔ)位于①軸上，這樣保證了冷卻塔基礎(chǔ)和隔聲罩基礎(chǔ)的重量均分擔(dān)在鋼結(jié)構(gòu)的主梁及柱子上，保證整個建筑物安全。最終方案見圖3：

圖3 最終方案

三、 冷卻塔消聲裝置的施工階段

各車站的冷卻塔安裝時間一般在工程后期，而消聲裝置又必須在冷卻塔安裝完成之后才能施工，一方面由于工序時間過于靠后，另一方面由于施工圖設(shè)計階段一般沒有考慮設(shè)置冷卻塔的消聲裝置，這兩點使得該項目的施工困難重重。

1、工序銜接緊張

同樣以A站為例，設(shè)計院校核初步設(shè)計方案時，離鋼結(jié)構(gòu)頂板及冷卻塔基礎(chǔ)澆筑僅有8天時間。一方面要調(diào)整冷卻塔基礎(chǔ)位置，就得趕在冷卻塔基礎(chǔ)澆筑前完成方案調(diào)整，另一方面考慮到若是在頂板澆筑完成后再做隔聲罩基礎(chǔ)的施工，必然會對頂板的防水層造成破壞，所以要求設(shè)計院加快對該站的設(shè)計方案進行校核調(diào)整，同時與鋼結(jié)構(gòu)建筑的施工方多次接洽，商量頂板的澆筑時間以及澆筑方案。最終成功地將隔聲罩基礎(chǔ)的鋼筋籠與頂板的鋼筋籠一體綁扎，實現(xiàn)將冷卻塔基礎(chǔ)移位，且將隔聲罩的基礎(chǔ)與頂板一體澆筑的目標。該站點若未能抓住這8天時間，冷卻塔基礎(chǔ)一旦澆筑將無法右移50公分，①軸側(cè)也就無法暗裝消聲百葉，那么該站的消聲效果也將會大打折扣。

2、檢修空間受限

為了方便冷卻塔的運營維護，消聲裝置施工時應(yīng)預(yù)留充分的檢修空間，一般按照去除冷卻塔進出水總管所占空間外，保留不少于1米的檢修空間為宜。某站點冷卻塔接近道路紅線，施工設(shè)計階段沒有預(yù)留消聲裝置的位置，該站點隔聲罩緊貼道路紅線，外側(cè)就是人行道，安裝后冷卻塔的檢修空間狹小。

3、地下管線影響基礎(chǔ)開挖

消聲裝置體積大、重量大，需要在塔四周開挖若干基坑。地下管線復(fù)雜，為了不破壞管線，只能人工開挖。開挖過程中，部分站點遇到很多地下管線甚至高壓電纜溝，有些情況可以對管線采取保護措施，使其不損壞不受力，但有些情況只能調(diào)整基坑位置甚至改變設(shè)計方案。

4、圍欄位置尷尬

冷卻塔四周一般會設(shè)置一圈圍欄，圍欄的大小會受到現(xiàn)場用地條件的影響，用地緊張的站點，圍欄離冷卻塔較近，安裝隔聲罩時不得不將其拆除。部分站點要設(shè)置單側(cè)的消聲屏障，而消聲屏障恰恰與圍欄交叉，若將圍欄全部拆除則冷卻塔失去保護，于運營管理維護不利，不得不調(diào)整消聲屏障的方案。

5、冷卻塔頂部管道

冷卻塔水管安裝時，部分頂部管道跨越風(fēng)筒，導(dǎo)致水管與出風(fēng)口消聲器沖突。冷卻塔的水管安裝可進一步優(yōu)化，垂直管從塔體端頭引至頂部，從風(fēng)筒兩側(cè)通過，這樣在安裝出風(fēng)口消聲器時不會引起管道沖突。

四、 結(jié)論

從該項目實例中，我們不難發(fā)現(xiàn)，雖然最終解決了消聲裝置安裝的問題，但在工程的進度、工作的反復(fù)等問題上，如果提前考慮了消聲裝置的問題，可以避免很多后續(xù)不必要的麻煩，盡可能地節(jié)約人力、物力和財力，做到效能最大化。因此，在冷卻塔的消聲處理問題上，筆者認為在今后的地鐵建設(shè)過程中，應(yīng)重點注意以下幾點問題：

1、消聲裝置的實施應(yīng)選擇具有噪聲治理方面專項設(shè)計資質(zhì)的公司進行。

2、設(shè)計院在設(shè)計初期應(yīng)綜合考慮冷卻塔周邊建筑情況，對有敏感點建筑的冷卻塔重點關(guān)注，對很有可能需要做消聲處理的冷卻塔做到心中有預(yù)案。

3、對確定需要做消聲處理的冷卻塔，設(shè)計院應(yīng)充分考慮消聲裝置的位置，對基礎(chǔ)做包容性設(shè)計，滿足不同廠家消聲裝置安裝的必要條件。

4、做四小件景觀設(shè)計時應(yīng)將消聲裝置、冷卻塔圍欄綜合考慮，以使效果更佳美觀。

5、安裝單位在制作冷卻塔基礎(chǔ)時，將消聲裝置基礎(chǔ)一并制作完成，避免后期開挖。

參考文獻：

1、聲環(huán)境質(zhì)量標準[S]，GB3096-2008.

2、地鐵設(shè)計規(guī)范[S]，GB50157-2013，北京，中國建筑工業(yè)出版社，2013.

3、馬大?，噪聲與振動控制工程手冊[M]，北京，機械工業(yè)出版社，2002.