目录

1.引言

2. 基本声学原理

3. 建筑噪音缓解原理

4. 较宁静的施工设备/方法和缓解措施

5. 声学术语词汇

1. 引言

建筑噪音在香港这种密集型的城市从来都是一个受关注的问题。多年以来,业界有很多优良可行的作业方法经已实施以减低建筑噪音,其中大部分亦已经透过各个组织及各种渠道报导出来。此网站的主要目的是建立一个平台,让业界分享和结集一些香港及海外已证实的优良作业方法和缓解措施以进一步减低建筑噪音。此外,我们亦欢迎彼此透过此网站去分享一些已使用过及优良可行的作业方法或较静的建筑设备,如有意见及数据提供,请电邮至该Email地址已收到反垃圾邮件插件保护。要显示它您需要在浏览器中启用JavaScript。 ,与环境保护署-噪音监理及管制课联络。谢谢。

1.1 声音和噪音
声音是能量的一种,以压力变化的方式传递,触动听觉。当我们弹奏乐器(例如结他),振动的弦线会令空气粒子振动,并于空气中产生声波。于结他附近的人的耳朵感觉到声波,便能听到结他所产生的声音。声音亦可经由其他媒介传递,例如水或钢铁等。
除了乐器,声音可以由许多来源产生-如人的声带、操作中的引擎、振动中的扬声器膜片,使用中的机器等。这里你便可以听到由不同来源产生的声音。
噪音是不受欢迎的声音。由小提琴产生的声音通常被视为悦耳的音乐。视乎其他因素,这些声音亦可能被视为噪音。
人耳对噪音的感觉是主观的。一些因素如声音的大小、特性、持续时间及发出噪音的时间等,都可影响个人对噪音的主观印象。
建筑噪音的主要来源是在建筑工地运作中的机械设备或工具。

2. 基本声学原理

声音的特性和分贝标度
我们必须理解声音或噪音有两种特性:频率和响亮度。

2.1 声音的频率
声音其实是经媒介传递的快速压力变化。当声音于空气中传递,大气压力会循环变化。每一秒内压力变化的次数叫作频率,量度单位是赫兹(Hz),其定义为每秒的周期数目。
频率越高,声音的音调越高。如下图显示,击鼓产生的频率远较吹哨子产生的频率低。这里你能够听听不同频率的声音。

2.2 响亮度和分贝标度
响亮度是声音或噪音的另一个特性。强的噪音通常有较大的压力变化,弱的噪音压力变化则较小。压力和压力变化的量度单位为帕斯卡尔,缩写为Pa。其定义为牛顿/平方米(N/m2)
人类的耳朵能感应声压的范围很大。正常的人耳能够听到最微弱的声音叫作「听觉阈」,为20个微帕斯卡尔 (缩写为μPa) 的压力变化,即20 x 10-6Pa ("百万分之二十帕斯卡尔")。另一方面,非常噪吵的情况能产生很大的压力变化,例如一架太空穿梭机在发出最大马力时能在近距离产生大约 2,000 Pa或2 x 109 μPa的噪音。
明显地,如用帕斯卡尔(Pa)来表达声音或噪音会颇为不便。较简单的做法是用一个对数标度(logarithmic scale)来表达声音或噪音的响亮度,以10作为基数。以下简介以基数为10的对数。你可以参考这里示范来认识线性标度和对数标度的关系。
为避免以帕斯卡尔(Pa)来表达声音或噪音(以防处理难以操纵的数字),故使用分贝(dB)这个标度。该标度以「听觉阈」,20 μPa 或20 μPa or 20 x 10-6 Pa作为参考声压值,并定义这声压水平为0分贝(dB)。
声压级,缩写通常为SPL或者Lp,其单位为分贝(dB),可经由以下算式求得。

声压级 (dB) = 10 log10(量度到的声压/参考声压)

声压级分贝和声压微帕斯卡尔比对表

在这图表中,是一些由分贝(dB)的对数标度及以微帕斯卡尔(μPa)的线性标度来显示的声音,我们可从中学到如何较简单地以对数标度去处理范围较广的数字。
用对数标度来表达声音和噪音还有另一优点:人类的听觉反应是基于声音的相对变化而非绝对的变化。对数标度正好能模仿人类耳朵对声音的反应。

2.3 于分贝标度上计算声音或噪音的和
现实生活中我们经常会同时遇到几个声音。你知道一个声音与另一个声音结合时,会产生甚么结果吗?
我们都知道60个苹果加60 个苹果,等于120个苹果。但是,这并不适用于以分贝来表示的声音。事实上,60分贝加60分贝只等于63分贝。下面的公式说明了来自两个声源在分贝标度上相加的原理。

声压级(总计) = 10 log10(10(声压级1/10)+10(声压级2/10))

声压级的相加能够使用以下图表简单完成。
声压级的相加
2.4 "A"加权声
正常的人耳能听到20赫兹到20,000赫兹频率的声音。20赫兹到20,000赫兹的范围叫作「听觉频率范围」。我们听到包含各种频率的声音。整个「听觉频率范围」可分成8个或24个「频率带」,分别称为倍频程或1/3倍频程。声音或噪音在不同的频率带可有不同的强度或声压级,如这里所示。
声音通常以一个声压级值来描述。方法就是将所有倍频程或1/3倍频程所占的部份加在一起,得出一个声压级。
人类耳朵对声音的敏感度取决于声音的频率。对于2,500赫兹到3,000赫兹的声音,人类耳朵的反应最灵敏,而对低频率的声音,敏感度则较低。故此,将所有倍频程或1/3倍频程所占的部份加在一起,所得到的数值并不能有效反映人类耳朵对声音频率的非线性反应。以上的讨论引出了加权声级的概念。 这里表示"A"加权声级标度。
以"A"加权声级度为例,在将低频率及高频率的声压级值加在一起之前,声压级值会根据公式减低。声压级值加在一起后所得数值的单位为分贝(A)。分贝(A)较常用是因为这个标度更能准确地反映人类耳朵对频率的反应。量度声压级的仪器通常都附有加权网络,以提供分贝(A)的读数。

2.5 声音的传播
在空气中,声音是借着由音源产生的压力变化向四周传播的。
离开音源越远,声音的声压级值就越低。虽然空气份子吸收声音的能量是导至传播中的声音渐渐减弱的原因之一,但是,与音源的距离是一个更重要的因素。
声音减弱的情况称为声音衰减。
距离对声音衰减的影响取决于音源的类型。我们日常接触的声音大多可视为「点」 型或「线」型音源。
如果音源向所有方作球状的伸延,这便是一个「点」型音源。 对于「点」型音源,每增加一倍距离,声压级就会减少6分贝。 声压级能够使用以下公式从声源的距离及声功率级计算出来。

声压级 = 声功率级(点) - 10log (4 π r2)
r 是声源的距离

3. 建筑噪音缓解原理

建筑噪音问题源于建筑工地的作业。噪音会经由不同的路径传递,然后到达噪音敏感的受体。当噪音的声量高至对他人构成滋扰时,噪音便成问题。
问题的严重性视乎噪声源的强度及传递路径的长度,即噪声源与受影响地方之间的距离。

3.1 建筑噪音的缓解措施
A. 于噪声源控制
要减低噪音,可考虑首先于噪声源着手,并应选择较宁静的设备或操作技术。
使用会产生噪音的产品,亦受法例管制。根据「噪音管制条例」,手提撞击式破碎机及空气压缩机,必须符合法定的噪音标准,并须贴上「噪音标签」,方可使用。
使用较先进及较宁静的技术,会比使用传统的高噪音设备,于施工时产生较少的噪音。例如使用油压夹混凝土机以代替传统的破碎机进行拆卸工程,便能减低噪音的产生。至于某些铺设地下公共设施的工程,使用较宁静的顶管法代替明挖法亦能产生较少的噪音。
将噪声源密封是其中一种常见的减少建筑噪音的方法。例如用于机器的隔音罩,隔音罩表面通常由金属板制成,内层采用孔板,中间以吸音物料填满。
以下部份会介绍一些常见的控制建筑噪音方法

(i). 手提破碎机
手提破碎机应该:
  • 通过一个较长的排气通道并装上灭声器,以减少排气噪音(排出空气突然释放),并减少源于机体外壳辐射噪音。
灭声器可以降低的排气噪音和体辐射噪音分别高达15 分贝(A)和6 dB(A)。
  • 使用装有软垫钢领的凿子,以减少因金属碰撞发出的噪音,并保持配件到位及保护它不受磨损。通过使用此配件可减少约3 分贝(A)。

(ii). 挖土机上装配的破碎机
挖土机上装配的破碎机是其中一项最嘈吵的建筑设备。为了减少从此类设备所产生的噪音,使用锤子罩(罩是由特殊合金和内部装有隔音材料组成),可以减少噪音达10 分贝(A)。

(iii). 安装有内燃机的设备
有内燃机的设备包括固定和移动设备,例如:
  • 固定装置:压缩机、发电机、混凝土泵和焊台
  • 移动设备:挖掘机、推土机、装载机和翻斗车
这些设备的噪音排放,会包括排气噪音、冷却系统噪音和发动机噪音。噪音控制措施包括:
  • 排气噪音
    -安装设计适当的排气消音器
  • 冷却系统的噪音(包括来自水泵,皮带,皮带轮和冷却风扇的噪音)
    -换掉不好的风扇叶片设计或损坏的风扇叶片
    -安装合适风扇导流罩
    -除去所有阻风的障碍物,如入气口的铁枝和管道
  • 引擎噪音
    -为各个组件安装避振器,以降低发动机因振动而向外传播的噪音
    -为个别产生噪音的部件安装专门设计的部分或完全隔声罩。它可以分别导致整体噪音水平下降5 至10 分贝(A)
    -于振动的板面上贴上扩阻隔音材料
必要定期保养和维修的所有机械装置及设备:
  • 实施预防性维修计划,例如定期验查和翻新,以确保设备运行状况良好,并没有发出异常噪音
  • 确保定期需要更换的零件有存货
(iv). 打桩
撞击式打桩工程的典型噪声源包括:
  • 振铃噪音(从桩柱的表面辐射);
  • 冲击噪音;和
  • 排气噪音(通过加压气体从排气口释放产生的)
控制打桩噪音措施包括:
  • 使用非撞击式打桩工程技术,如钻桩法、振动锤或液压锤驱动钢桩。
  • 使用弹性桩头配件及垫盘
-对于撞击式打桩,桩的顶部应装有弹性桩头配件来保护及装有垫盘以缓冲锤的打击。
  • 使用隔音罩
-完全封闭整支桩和打桩机。隔音罩应包括一个结实的框架,并装上经过隔音设计的的包层和吸音板。
-此外,亦可以挂上一幅软性厚身的乙烯基胶帘,将整条露出地面的桩柱及打桩机遮盖。

(v). 接刀/石锯
可以安装在接刀和锯石噪音缓解措施包括:
  • 金属罩 - 把机器与操作员隔开;
  • 装在发动机/发电机和支撑架之间的防震支架;和
  • 湿水的小垫(用于冷却叶片),以作为垫与刀片之间的粘性减震层。

(vi). 湿水的小垫(用于冷却叶片),以作为垫与刀片之间的粘性减震层。
拆卸和拆除混凝土工程的噪音缓解措施包括使用非撞击式设备,如油压夹混凝土机、低音型液压破碎机和其他安静的设备。
  • 以油压夹混凝土机和低音型破碎机代替装在挖掘机的撞击式破碎机,可以在拆迁工程时降低周围8分贝(A)的噪音。
  • 低音型的液压钻机可取代传统的履带式气动钻机,并可降低噪音达20分贝(A)。

B. 减低噪音的传播
减低噪音的方法之一,当然是把噪声源和噪音感应强的地方分隔开。然而,在高楼密集的城市,单靠距离来减低噪音,在实际的情况下并非经常可行。较常见的方法是采用隔音屏障或隔音罩来做阻隔。
两种最常见的缓减措施来控制噪音的传播:
  • 隔音罩 – 完全封闭声源的设备
  • 隔音屏障 – 透过阻隔声音直接由声源到达噪音感应强的地方
这些控制的降噪性能取决于噪声源和接收者之间与噪声源和噪声屏障/隔音罩之间的材料、设计、配置和距离。

(i). 隔音罩
隔音罩的外壳可以由多种材料来构造。一般情况下,应使用至少10千克/平方米的表面密度/表面质量的材料制造,以达至预期的效果。除了使用有效的材料,也应该要注意隔音罩的设计、构造及保养,因为小小的间隙,密封不良的接驳位也会令噪音泄漏。

(ii). 隔音屏障
隔音屏障利用截断噪声源和噪音感应强的地方之间的直接路径,以减少声音传播。然而,部份声音仍然会透过折射和反射的方式传播。要发挥隔音屏障最佳的隔音效果,就须要把它被放置在靠近噪声源的位置,并把噪声源完全屏蔽。
隔音屏障以尽量屏蔽噪声源为目的,它可以利用现场的建筑材料,或使用特制的吸音板制成。
根据所使用的材料和隔音屏障的设计,一般有效的隔音屏障可以减低5 至10 分贝(A)的噪音。

C. 地盘行政的噪音管理
除了使用低噪音的设备、低噪音的施工方法,和噪音缓解措施以减少噪音外,适用于噪音控制的行政措施,也可进一步减少建筑工地的噪音影响。这些措施包括:
  • 规划时应提供充足的时间与应变措施,以确保某些工序可以有足够的时间进行,例如浇注混凝土,可以在足够及准许的时间内完成
  • 仔细规划工程车路线,以减少对附近噪音应强的地方的噪音影响
  • 仔细调度建筑工作,尽量把所有必需而嘈吵的工作安排在不敏感的时间(例如午餐时间,课余时间,避免考试期间)内进行。不可避免而要在晚上施工的工作要有建筑噪音许可证,若高噪音的工程接近噪音感应强的地方,则要再仔细安排以尽量减少影响居民睡眠。
  • 尽量减少各种同时进行的高噪音活动以减低累积更高的噪音
  • 告知居民有关规划和将要施工的工程,使他们能明白不可避免的噪音影响,从而减少投诉
  • 建立沟通渠道(如人手接听电话热线)响应受影响居民的关注,亦可实时采取跟进行动,减少噪音的影响
  • 关掉不需使用的设备
  • 嘈吵的设备应该尽量摆放在远离噪音感应强的地方
  • 所有机器应尽可能使用公用电力,避免因使用发电机而产生噪音
  • 尽可能利用地盘的堆土作为一个额外的自然隔音屏障
  • 尽可能利用地盘写字楼作为一个额外的隔音屏障
  • 为所有机动设备提供定期和有效的保养,以延长设备的寿命以及降低噪音排放
  • 透过定期监督巡查地盘和进行培训,推广良好的施工方法,以避免制造不必要的噪音滋扰,例如叫喊、使用扩音器对话、因粗暴搬弄材料或钢筋而产生的碰撞声等
  • 提醒正加载和卸除的车辆、负责棚架拆卸或移动物料的员工要轻放物料,以减少产生不必要的噪音
  • 避免在限制时间内或清晨进行高噪音的工作,包括安排嘈吵/大型设备/材料的交付,以避免打扰附近噪音应强的地方,这些工作应尽可能安排在上午9时后进行
  • 定期监测地盘噪音。如果有超标,可能须要提供进一步缓解措施
  • 保持良好的安全系统,特别是在工地入口处,以避免工人在限制时间内擅闯
  • 建立一个在限制时间巡逻的队伍,以确保地盘遵守噪音管制条例
  • 请求分包商在限制时间内进行工作前,须事先取得许可(例如通过许可证的工作系统)
  • 寻求噪音控制的专业意见

4. 较宁静的施工设备/方法和缓解措施

现今市面上有很多新的机械设备和更宁静的施工方案。这些设备和方法都能有效地减少施工时所产生的建筑噪音。
这些方法可分为三大类:「低噪音的施工设备」, 「较宁静的施工方法」和「噪音缓解措施」,以针对不同的建筑工程包括「拆除混凝土」,「拆卸工程」,「装修工程」,「道路工程」,「隧道及管道安装」和「地基工程」。此网站会逐一详细介绍。

4.1 限制
当为特定的情况设计噪音缓解措施时,需考虑多种因素。以下列举其中一些因素:
  • 噪音缓解措施可消减多少噪音;
  • 部份噪音缓解设备只适用于特定工程;
  • 噪音缓解措施所需的结构与地基要求;
  • 噪音缓解措施所需的空间;
  • 噪音缓解措施会否妨碍道路或行人通道;
  • 噪音缓解措施会否因妨碍紧急通道﹑或阻碍驾驶者视线等而引起潜在危险;
  • 噪音缓解措施的成本及维修费用,尤其当与其他同样达到缓解噪音要求的措施相比较时。
在考虑噪音缓解措施时,须要同时考虑在特定情况下有那些限制。

4.2 香港的噪音管理措施
一如许多人口密集的大城市,香港同样面对严重的噪音问题。鉴于市区土地有限,楼宇之间往往相当紧贴,当中更有不少为商住两用。所以当有建筑或翻新工程进行时,所产生的噪音往往会对他人构成很大滋扰。自《噪音管制条例》于1989实施以来,环保署一直透过审慎管理,致力减少建筑噪音问题,以求在建造业的需要和维持社会和谐之间取得平衡。

5. 声学术语词汇

噪音
噪音是指所有今人反感及不需要的声音。

分贝,dB
分贝是没有量度单位的数值,并采用对数形式计算一个声压级与参考值的比率。

声功率级
衡量某一声源所发出的总声功率的数值,以分贝表示。它与参考距离或其他外来因素无关。(以灯光作比喻,它相等于一个灯泡的功率,以瓦特表示。)

声压级
衡量某一点的声音压力的数值,以分贝表示。它与声源的距离及其他外来因素有关。(以灯光作比喻,它相等于在某一点的光的亮度或强度。)

A加权分贝, dB (A)
A 加权分贝是量度环境噪音的常用单位,反映人类耳朵对噪音的反应。

等效连续噪音声级,等效声级
在特定情况和时段内,一个所含有的声能与另一个随时间转变的实际声级的声能相同的固定声级。

频率
在每单位时间内声压反复变动的次数。 频率以多少「赫」(Hertz)计,即每秒周期数。这是影响音调高低的声音特色。