美国城市轨道交通工程噪声环境影响评价标准探析
1 引言
美国运输部联邦公共交通管理局于1995年发布了《联邦公共交通工程噪声、振动环境影响评价指南》,其中提出了一套城市轨道交通工程噪声环境影响评价标准,该标准适用于所有城市轨道交通工程(地铁、轻轨、自动导轨等)及其固定设施(车辆段、停车场、车站、变电站等)。目前,我国还没有城市轨道交通工程的噪声环境影响评价标准,对照城市区域声环境功能区标准来评价城市轨道交通工程的噪声影响,科学性及可操作性均不强,而美国这套标准对我国研究与制定城市轨道交通工程的噪声环境影响评价标准有一定的启示。
2 美国城市轨道交通工程噪声影响评价标准的内容
美国城市轨道交通工程环境影响评价标准是以轨道交通工程实施前后其所在区域环境噪声级的增加值为基础,根据工程影响区域的具体土地利用类别确定标准值。该评价标准包含了绝对性标准,即对轨道交通工程自身噪声按照工程所在区域土地利用类别规定了判别噪声影响的标准值;也包含了相对性标准,即对轨道交通工程实施前后环境噪声级的增加值,按照工程所在区域土地利用类别规定了判别噪声影响的标准值。该标准使用的噪声评价量为Ｌeq(ｈ)和Ｌdn,Ｌeq(ｈ)是指轨道交通噪声最大的1ｈ等效声级,而Ｌｄｎ是指全天24ｈ等效声级(夜间增加10ｄＢ(Ａ)的修正值)。该标准所依据的工程沿线区域土地利用类别和噪声评价量的对应关系见表1。
表1 美国轨道交通噪声影响评价标准中土地利用区和噪声评价量 |
该评价标准分为3级:无影响、有影响和有严重影响 ,具体见图1[1 ]。
图1 轨道交通工程噪声影响评价标准 |
图1中有2条曲线,每条曲线均由3部分组成,起始部分轨道交通噪声随背景噪声线性递增;中间部分轨道交通噪声随背景噪声以3次多项式递增;最后部分与背景噪声无关,是轨道交通自身噪声的最高限值。图1中2条曲线构成了3个噪声影响评价判别区,在低位曲线以下区域,表明轨道交通噪声对周围土地使用功能无影响,因为,从平均意义上讲,由于轨道交通噪声的加入而增加的噪声烦恼人群的比例尚未突破低位曲线设定的比例;在低位曲线与高位曲线之间的区域,表明轨道交通噪声对周围土地使用功能有影响,即由于轨道交通噪声的加入而增加的噪声烦恼人群的比例突破了低位曲线设定的比例,但尚未突破高位曲线设定的比例,通俗地讲,由轨道交通噪声而使环境噪声的增加已有较多公众觉察,也有一定比例的人群感到烦恼,但尚未使公众感到强烈反感;在高位曲线以上区域,表明轨道交通噪声对周围土地使用功能有严重影响,即由于轨道交通噪声的加入而增加的噪声烦恼人群的比例突破了高位曲线设定的比例,已使公众感到强烈反感。
美国轨道交通工程噪声影响评价标准的核心变量是轨道交通工程实施前后,环境噪声的增加值。在满足恒定增加比例的噪声烦恼人群的控制条件下,制定了以环境噪声增加值为评价变量的评价判别标准。
3 美国城市轨道交通工程噪声影响评价标准的制定依据
3.1 公众对交通噪声的剂量反应关系
美国环境保护局于20世纪70年代进行了大量的社区公众对噪声的反应度的调查研究,其结果被美国联邦噪声问题协调委员会、美国住房和城市开发部、美国标准协会和国际声学界广泛认可。根据美国环保局的调查研究结果,交通噪声是公众最反感的,公众对交通噪声的剂量反应关系被ＴｈｅｏｄｏｒｅＪ.Ｓｃｈｕｌｔｚ综合整理于图2,即Ｓｃｈｕｌｔｚ曲线。近年来,又对铁路噪声、轨道交通噪声、街道交通噪声作了补充调查研究,Ｓｃｈｕｌｔｚ曲线形状得到了进一步确认。
图2 社区公众对交通噪声的烦恼度 |
3.2 低位和高位曲线确定依据
3.2. 1 根据美国环保局的观点,社区环境噪声级低于或等于55ｄＢ(Ａ),对于公众健康和福利是必需的,也是有充分保证的。且以Ｌdn或Ｌeq表示的噪声级,能够引起社区公众觉察的最小声级变化量为5ｄＢ(Ａ)。
3. 2 .2 根据美国住房和城市开发部的环境噪声标准,Ｌdn等于65ｄＢ(Ａ)通常是不可接受的居住环境噪声限值,同时美国联邦航空管理局也认为Ｌdn大于65ｄＢ(Ａ)的区域不能作为住宅区。
3.2. 3 根据ＴｈｅｏｄｏｒｅＪ.Ｓｃｈｕｌｔｚ的研究结果,Ｌdn等于50ｄＢ(Ａ)时,几乎没人抱怨环境噪声的影响,从Ｌdn等于50ｄＢ(Ａ)到 55ｄＢ(Ａ),平均有2%的人群抱怨环境噪声的影响;因为公众觉察的最小声级变化量为5ｄＢ(Ａ),因此,从背景噪声50ｄＢ(Ａ)到加入轨道交通噪声后环境噪声增至55ｄＢ(Ａ)是能够觉察的最低影响,换句话讲,从Ｌdn等于50ｄＢ(Ａ)到55ｄＢ(Ａ)是噪声影响发生的最低限值, 而平均2%的烦恼人群是可测量的最小公众反应度;这样,低位曲线的特征点设在背景噪声级为50ｄＢ(Ａ),而轨道交通噪声级为53ｄＢ(Ａ),叠加后环境噪声为55ｄＢ(Ａ),低位曲线的其他部分根据环境噪声的增加所导致的显著烦恼人群百分比的增加必须为2%的原则由Ｓｃｈｕｌｔｓ曲线确定。为了保持显著烦恼人群百分比的增加必须为2%,则随着背景噪声的增加,叠加后的环境噪声增加量将越来越少,例如在背景噪声为50ｄＢ(Ａ)时,为了保持显著烦恼人群百分比的增加必须为2%,叠加后的环境噪声增加量为5ｄＢ(Ａ),而当背景噪声为70ｄＢ(Ａ)时,为了保持显著烦恼人群百分比的增加必须为2%,叠加后的环境噪声增加量仅为1ｄＢ(Ａ)。
3.2. 4 类似于低位曲线,从背景噪声60ｄＢ(Ａ)到加入轨道交通噪声后环境噪声增至65ｄＢ(Ａ)代表了从公众可接受的噪声水平到公众不能接受的噪声水平的最小声级变化量。根据ＴｈｅｏｄｏｒｅＪ.ｃｈｕｌｔｚ的研究结果,从Ｌdn等于60ｄＢ(Ａ)到65ｄＢＡ),平均增加6 5%的人群抱怨环境噪声的影响;这样,高位曲线的特征点设在背景噪声级为0ｄＢ(Ａ),而轨道交通噪声级为63ｄＢ(Ａ),叠加后环境噪声为 65ｄＢ(Ａ),高位曲线的其他部分根据环境噪声的增加所导致的显著烦恼人群百分比的增加必须为6 5%的原则由Ｓｃｈｕｌｔｓ曲线确定。
3.2. 5 由于Ｓｃｈｕｌｔｓ曲线缺乏公众对低于45ｄＢ(Ａ)的噪声的剂量反应关系,标准制定者仿照美国联邦公路管理局的高速公路噪声影响评判原则,即工程自身噪声级比背景噪声级增加10ｄＢ(Ａ)为有影响,而增加15ｄＢ(Ａ)为有严重影响,较为保守地制定了在较低背景噪声下,轨道交通噪声的影响评判曲线。
3.2. 6 对于轨道交通噪声的最高限值,标准规定轨道交通自身噪声等于或超过65ｄＢ(Ａ)为有影响(1类和2类土地利用区),等于或超过75ｄＢ(Ａ)为有严重影响(1类和2类土地利用区)。
3. 2. 7 需要提请注意的是,由于1类和2类土地利用区与3类土地利用区对噪声的敏感程度不同,标准规定对3类土地利用区,相应的标准值比1类和2类土地利用区放宽5ｄＢ(Ａ),这在图1中已标注清楚。
4 美国城市轨道交通工程环境影响评价标准的特点
4. 1 科学性强:标准制定所依据的原始资料获得了美国和国际环保界及声学界的公认。
4. 2 可操作性强:其一是噪声保护区域(土地利用区)明确,其二是在公众可接受的噪声水平下,充分考虑公众已经习惯的背景噪声,并使随环境噪声的增加而增加的显著烦恼人群的比例控制在适宜的范围内。
4.3 充分考虑土地利用区域对噪声的敏感性,合理分摊噪声防护责任,如3类土地利用区对噪声的敏感性被认为不如1类和2类土地利用区高,且其敏感活动主要在室内,可通过建筑结构方面的措施使噪声得到衰减,这样要比从轨道交通工程上采取措施更为经济。
5 对我国城市轨道交通工程噪声影响评价标准制定的启示
城市轨道交通在城市公共交通中具有重要作用。目前,我国北京、上海、广州、深圳已有轨道交通的运营线路,南京、武汉、大连、哈尔滨、苏州等城市正在积极筹建中,可以预计轨道交通将在我国大、中城市获得广泛使用。而轨道交通工程对环境的主要影响为噪声,目前我国还没有一部关于轨道交通噪声影响评价的标准。在实际工作中,按现行的《城市区域环境噪声标准》[2]进行噪声影响评价。对照美国轨道交通噪声影响评价标准,我国在轨道交通噪声影响评价标准上可以作下列探索:
(1) 建立一部城市轨道交通噪声影响评价判别标准,与现行的《城市区域环境噪声标准》互不交叉使用。按照美国城市轨道交通工程噪声影响评价标准,结合我国实际, 按噪声敏感建筑的具体使用功能,考虑其已经习惯了的环境噪声的增加所承受的主观反应能力,制定一部我国城市轨道交通噪声影响评价判别标准,将是十分必要的。
(2) 随着我国城市功能的不断发挥,其人流、物流越来越频繁,城市交通设施噪声、城市生活噪声越来越多,按功能区进行噪声影响评价和控制的难度越来越大,因此针对噪声敏感建筑的具体使用功能制定噪声影响评价和控制标准则更有意义。因此现行的《城市区域环境噪声标准》按噪声敏感建筑的具体使用功能进行修改将显得更有作用。如果这样的话,可以考虑城市轨道交通噪声影响评价标准与《城市区域环境噪声标准》的衔接使用。
参考文献:
[1 ] Office of Planning ,Federal Transit Administration , U. S. Department of Transportation . Transit noise and vibration impact assessment [ Z] . Washington D. C. 1995. 4.
[2 ] GB 3096 - 1993 , 城市区域环境噪声标准[ S] .
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