Звукопоглощающие конструкции

К факторам, определяющим уровень шума на прилегающей территории (дорожные факторы), относятся:

·      продольный профиль дороги;

·      поперечный профиль земляного полотна;

·      наличие и размеры разделительной полосы;

·      наличие пересечения на одном или нескольких уровнях;

·      вид и состояние покрытия, его шероховатость.

Так, например, при движении под уклон автомобиль создает большие шумы.

Для автодороги с уклоном 20%о уровень шума вычисляется по следующей зависимости:

L = 171gV + ky20, (2)

где L - уровень шума в придорожной полосе, дБА; V - скорость движения автомобиля, км/час; ку2о - коэффициент, зависящий от модели автомобиля и продольного уклона.

Для уклона 40%с применяется следующая зависимость:

L = 61gV + ky40. (3)

Значения коэффициента ку указаны в таблице 2

При изменении характера движения, например, на перекрестке с регулируемым движением, уровень шума повышается на 3 дБа. Для различных видов покрытий разница в уровне шума может составлять до 10 дБа. В последнее время за рубежом получило распространение покрытие из шумопоглощающего асфальтобетона ("шепот-асфальт" по типу дренирующего асфальтобетона), которое обеспечивает снижение шума на 4,1-5,6 дБа.

Таблица 2 Значения поправочного коэффициента

Для обеспечения безопасного движения автомобилей с высокой скоростью применяют способ увеличения шероховатости с помощью поверхностной обработки щебнем трудно полируемых пород, что приводит к увеличению внешнего шума. Оптимальная шероховатость, которая обеспечивает безопасное движение на расчетную скорость с минимальным уровнем шума без повышения износа шин, составляет 0,8-1,2 мм.

Величина поправки к значению уровня шума для различных покрытий ∆Lα приведена в таблице 3

Таблица 3. Поправки к значению уровня шума

На уровень шума оказывает влияние следующие природные и климатические факторы: атмосферное давление, влажность, температура, направление и сила ветра, осадки, окружающий ландшафт, состояние поверхности придорожной полосы.

К защитным от шумового воздействия автотранспорта факторам относятся шумопонижающие технические мероприятия шумозащитного зонирования.

Шумозащитные экраны (барьеры) представляют собой препятствие между источником шума и защищаемой зоной, которые не допускают прямолинейного распространения звука. Для шумозащитных экранов применяются железобетон, бутовый камень, дерево, кирпич, габионные кладки, прозрачный пластик, шумопоглащающие пластмассы, алюминий и черные металлы; поглощающие материалы - пористые заполнители (вермикулит, перлит), минеральное стекловолокно, стекловата и стеклоткань, геотекстиль. Приемы шумозащитного зонирования используются при условии, что уровень транспортного шума не превышает 70 дБа.

Лесопосадки предназначены для рассеивания, поглощения и экранирования звуковой волны. Эффективность лесополосы повышается до25 м, далее она снижается и уменьшение уровня шума происходит за счет увеличения расстояния. Оптимальной считается ширина лесополосы 10-25 м. Для таких лесопосадок наилучшим образом подходят хвойные породы деревьев - ель, пихта, туя; лиственные породы - липа, граб, шелковица, ильмовые с подлеском из бирючины, гордовины, спиреи, которые должны располагаться в шахматном порядке, высота деревьев должна быть не менее 7-8 м, кустарников - 1,5-2 м. При этом уровень шума в пределах создаваемой ими звуковой тени снижается на 5-6 дБа.

4. Предельно допустимые уровни воздействия шума и вибрации

Шум и вибрация относятся к акустическому загрязнению окружающей среды. Человек - один из объектов этого воздействия. Шум и многие другие природные и антропогенные факторы окружающей среды в определенных дозах неизбежны и иногда даже необходимы для жизненного фона и обеспечения его безопасности. Шелест листвы успокаивает человека, а шум на дорогах позволяет человеку определять движение автомобиля, его тип и скорость.

Превышение допустимых норм физического воздействия шума вызывает болезненную реакцию, снижает трудоспособность, приводит к нервным, психическим, раковым, сердечно-сосудистым заболеваниям. От чрезмерных шумовых воздействий страдает не только человек, но и окружающая его природа, включая животных и растения.

Прежде чем перейти к нормативным оценкам шумового воздействия на человека и природу, дадим определение этому экологическому фактору и единице его измерения.

Звук - это колебания внешней среды, воспринимаемые органом слуха человека. Диапазон звуковых частот - от 16 до 20 000 Гц. Колебания большей частоты называют ультразвуком, а меньшей - инфразвуком.

Шум - это громкие звуки, сливающиеся в нестройное звучание. Уровень шума (или звукового давления) выражают в децибелах (Дб).

В таблице 4 представлена шкала разных шумовых воздействий на человека.

Таблица 4. Шкала уровней шума

Примечание. В скобках указано расстояние от источника шума в метрах.

Существуют предельно допустимые нормы шумового воздействия на человека, также установленные в Дб. Оптимальный шумовой фон - это энергия шума в 20 Дб; городской шум имеет в среднем уровень 30-40 Дб; предельно допустимый шум для самолета над землей - 50 Дб. Шум в 90 Дб вызывает болезненные ощущения.

ПДУ шума в России устанавливает Госкомсанэпиднадзор. Совместно с этим государственным органом здравоохранения строительные ведомства разрабатывают и утверждают санитарные правила и нормы (СанПиН), предусматривающие меры защиты от шума.

Ранее шум определен как звук с хаотическими характеристиками. В отличие от шума вибрация - это колебания твердого тела, воздействующее на конечности человеку или его опорно-двигательный аппарат. Вибрация измеряется в Дб либо оценивается в виде виброскорости в м/с или виброускорения -в м/с2. Большое значение имеют амплитуда и частота вибрации. Желудок и голова особенно болезненно реагируют на определенные резонансные частоты в 6-8 Гц. Длительное воздействие вибрации в процессе работы приводит к следующим профессиональным заболеваниям:

·   язве желудка;

·   психическим и нервным расстройствам;

·   гипертонии;

·   вибрационной болезни.

Рассматривая весь комплекс вредных воздействий на человека, отметим электромагнитное излучение радиочастотного диапазона.

5. Звукопоглощающие конструкции, экраны, выгородки

Звукопоглощающие конструкции (подвесные потолки, облицовка стен, кулисные и штучные поглотители) следует применять для снижения уровней шума на рабочих местах и в зонах постоянного пребывания людей в производственных и общественных зданиях. Площадь звукопоглощающих облицовок и количество штучных поглотителей определяют расчетом.

Штучные поглотители следует применять, если облицовок недостаточно для получения требуемого снижения шума, а также вместо звукопоглощающего подвесного потолка, когда его устройство невозможно или малоэффективно (большая высота производственного помещения, наличие мостовых кранов, наличие световых и аэрационных фонарей).

Как обязательные мероприятия по снижению шума и обеспечению оптимальных акустических параметров помещений звукопоглощающие конструкции должны применяться:

·  в шумных цехах производственных предприятий;

·  в машинных залах вычислительных центров;

·  в коридорах и холлах школ, больниц, гостиниц, пансионатов и т. д.;

·  в операционных залах и залах ожидания железнодорожных, аэро-и автовокзалов;

·  в спортивных залах и плавательных бассейнах;

·  в звукоизолирующих кабинах, боксах и укрытиях.

Экраны, устанавливаемые между источником шума и рабочими местами персонала (не связанного непосредственно с обслуживанием данного источника), следует применять для защиты рабочих мест от прямого звука. Применение экранов достаточно эффективно только в сочетании со звукопоглощающими конструкциями. Выгородка представляет собой экран, окружающий источник шума со всех сторон. Выгородки целесообразно применять для источника (источников) шума, уровни облицовкой звукопоглощающими материалами поверхности, обращенной в сторону источника шума. Экраны могут быть в плане плоскими и П-образной формы, в этом случае их эффективность повышается. Если экран окружает источник шума, он превращается в выгородку, в этом случае его эффективность приближается к эффективности бесконечного экрана с высотой Н. Линейные размеры экранов должны быть по крайней мере в три раза больше линейных размеров источника шума.

6. Инженерное оборудование зданий

К инженерному оборудованию зданий, оказывающему существенное влияние на шумовой режим, относятся:

·  системы вентиляции, кондиционирования воздуха и воздушного отопления;

·  встроенные трансформаторные подстанции (ТП);

·  лифты;

·  встроенные индивидуальные тепловые пункты (ИТП);

·  крышные котельные.

Источниками шума в системах вентиляции, кондиционирования воздуха и воздушного отопления являются вентиляторы, кондиционеры, фанкойлы, отопительные агрегаты (калориферы), регулирующие устройства в воздуховодах (дроссели, шиберы, клапаны, задвижки), воздухораспределительные устройства (решетки, плафоны, анемостаты), повороты и разветвления воздуховодов, насосы и компрессоры кондиционеров.

Шумовые характеристики источников шума должны содержаться в паспортах и каталогах вентиляционного оборудования.

Для снижения шума вентилятора следует: выбирать агрегат с наименьшими удельными уровнями звуковой мощности; обеспечивать работу вентилятора в режиме максимального КПД; снижать сопротивление сети и не применять вентилятор, создающий избыточное давление; обеспечивать плавный подвод воздуха к входному патрубку вентилятора.

Для снижения шума от вентилятора по пути его распространения по воздуховодам следует: предусматривать центральные (непосредственно у вентилятора) и концевые (в воздуховоде перед воздухораспределительными устройствами) глушители шума; ограничивать скорость движения воздуха в сетях величиной, обеспечивающей уровни шума, генерируемого регулирующими и воздухораспределительными устройствами, в пределах допустимых значений в обслуживаемых помещениях.

В качестве глушителей шума систем вентиляции могут применяться трубчатые, пластинчатые, цилиндрические и камерные, а также облицованные изнутри звукопоглощающими материалами воздуховоды и их повороты.

Конструкцию глушителя следует подбирать в зависимости от размера воздуховода, требуемого снижения уровней шума, допустимой скорости воздуха на основании расчета по соответствующему своду правил.

Для предотвращения проникновения повышенного шума от инженерного оборудования в другие помещения здания следует:

·  не располагать рядом с вентиляционными камерами, ТП, ИТП, лифтовыми шахтами и другими помещениями, требующими повышенной защиты от шума;

·  виброизолировать агрегаты с помощью пружинных или резиновых виброизоляторов;

·  применять звукопоглощающие облицовки в вентиляционных камерах и других помещениях с шумным оборудованием;

·   применять в этих помещениях полы на упругом основании (плавающие полы);

·   применять ограждающие конструкции помещений с шумным оборудованием с требуемой звукоизоляцией.

Полы на упругом основании (плавающие полы) следует выполнять по всей площади помещения в виде железобетонной плиты толщиной не менее 60-80 мм. В качестве упругого слоя рекомендуется применять стекловолокнистые или минераловатные плиты или маты плотностью 50-100 кг/м3. При плотности материала 50 кг/м3 суммарная нагрузка (вес плиты и агрегата) не должны превышать 10 кПа, при плотности 100 кг/м3 - 20 кПа.

Лифтовые шахты целесообразно располагать в лестничной клетке между лестничными маршами. При архитектурно-планировочном решении жилого здания следует предусматривать, чтобы к встроенной лифтовой шахте примыкали помещения, не требующие повышенной защиты от шума (холлы, коридоры, кухни, санитарные узлы). Все лифтовые шахты должны иметь самостоятельный фундамент и быть отделены от других конструкций здания акустическим швом шириной 40-50 мм.

В системах трубопроводов встроенных насосных, ИТП, котельных следует предусматривать гибкие вставки в виде резинотканевых рукавов (в необходимых случаях армированных металлическими спиралями). Гибкие вставки следует располагать по возможности ближе к насосам.

7. Селитебные территории городов и населенных пунктов

Планировку и застройку селитебных территорий городов, поселков и сельских населенных пунктов следует осуществлять с учетом обеспечения допустимых уровней шума по разделу 6 настоящих норм и правил.

Расчетные точки на площадках отдыха микрорайонов и групп жилых домов, на площадках детских дошкольных учреждений, на участках школ и больниц следует выбирать на ближайшей к источнику шума границе площадок на высоте 1,5 м от поверхности земли. Если площадка частично находится в зоне звуковой тени от здания, сооружения или какого-либо другого экранирующего объекта, а частично в зоне действия прямого звука, то расчетная точка должна находиться вне зоны звуковой тени.

Расчетные точки на территории, непосредственно прилегающей к жилым домам и другим зданиям, в которых уровни проникающего шума нормируются разделом 6 настоящих норм и правил, следует выбирать на расстоянии 2 м от фасада здания, обращенного в сторону источника шума, на уровне 12 м от поверхности земли; для малоэтажных зданий - на уровне окон последнего этажа.

На стадии разработки технико-экономического обоснования и генерального плана населенного пункта с целью снижения воздействия шума на селитебную территорию следует применять следующие меры:

•        функциональное зонирование территории с отделением селитебных и рекреационных зон от промышленных, коммунально-складских зон и основных транспортных коммуникаций;

•        трассировку магистральных дорог скоростного и грузового движения в обход жилых районов и зон отдыха;

•        дифференциацию улично-дорожной сети по составу транспортных потоков с выделением основного объема грузового движения на специализированных магистралях;

•        концентрацию транспортных потоков на небольшом числе магистральных улиц с высокой пропускной способностью, проходящих по возможности вне жилой застройки (по границам промышленных и коммунально-складских зон, в полосах отвода железных дорог);

•        укрупнение межмагистральных территорий для отдаления основных массивов застройки от транспортных магистралей;

•        создание системы парковки автомобилей на границе жилых районов и групп жилых домов;

•    - формирование общегородской системы зеленых насаждений.

На стадии разработки проекта детальной планировки небольшого населенного пункта, жилого района, микрорайона для защиты от шума следует принимать следующие меры:

•        при расположении небольшого населенного пункта вблизи магистральной дороги или железной дороги на расстоянии, не обеспечивающем необходимое снижение шума, использование шумозащитных экранов в виде естественных или искусственных элементов рельефа местности: откосов выемок, насыпей, стенок, галерей, а также их сочетание (например, насыпь + стенка). Следует учитывать, что подобные экраны дают достаточный эффект только при малоэтажной застройке;

•        для жилых районов, микрорайонов в городской застройке наиболее эффектным является расположение в первом эшелоне застройки магистральных улиц шумозащитных зданий в качестве экранов, защищающих от транспортного шума внутриквартальное пространство.

В качестве зданий-экранов могут использоваться здания нежилого назначения: магазины, гаражи, предприятия коммунально-бытового обслуживания; однако эти здания, как правило, имеют не более двух этажей, в силу чего их экранирующий эффект невелик. Наиболее эффективны многоэтажные шумозащитные жилые и административные здания.

В качестве шумозащитных жилых зданий могут быть:

•        здания со специальным архитектурно-планировочным решением, предусматривающим ориентацию в сторону источника шума (магистрали) подсобных помещений квартир (кухни, ванные комнаты, санузлы), внеквартирных коммуникаций (лестнично-лифтовые узлы, коридоры), а также не более одной комнаты в квартирах с тремя жилыми комнатами и более;

•        здания с шумозащитными окнами на фасаде, обращенном в сторону магистрали, обеспечивающими требуемую защиту от шума;

•        здания комбинированного типа - со специальным архитектурно-планировочным решением и шумозащитными окнами в комнатах, ориентированных на магистраль.

Шумозащитные здания должны проектироваться и привязываться с обязательным учетом требований инсоляции и нормативного воздухообмена, т. е. здания со специальным планировочным решением непригодны для застройки северной стороны улиц с широтной ориентацией. Шумозащитные окна должны иметь вентиляционные устройства, совмещенные с глушителями шума. Последнее требование не относится к зданиям с принудительными системами вентиляции или кондиционирования воздуха.

Для обеспечения максимального эффекта экранирования шумозащитные здания должны быть достаточно высокими и протяженными и располагаться возможно ближе к источнику шума. Они должны располагаться на минимальном расстоянии от магистральных улиц и железных дорог с учетом градостроительных норм и звукоизоляционных характеристик наружных ограждающих конструкций.

Во внутриквартальном пространстве в зонах, близких к поперечным осям зданий первого эшелона застройки, следует располагать здания детских дошкольных учреждений, школ, поликлиник, площадки отдыха.

В зонах, расположенных напротив разрывов в зданиях первого эшелона застройки, следует располагать предприятия торговли, общественного питания, учреждения коммунально-бытового обслуживания, связи и т. п.

Шумозащитные экраны для повышения их эффективности должны устанавливаться на минимально допустимом расстоянии от автомагистрали или железной дороги с учетом требований по безопасности движения, эксплуатации дороги и транспортных средств.

Материалы для строительства экранов-стенок должны быть долговечными, устойчивыми к воздействию атмосферных факторов и выхлопных газов.

Звукопоглощающие материалы, используемые для облицовки экранов, должны обладать стабильными физико-механическими и акустическими характеристиками, быть био- и влагостойкими, не выделять вредные вещества.

Заключение

Развитие транспорта, промышленности обусловливает шумовое загрязнение среды современного города, проявляющееся в превышении естественного уровня шума, изменении спектра шума, появлении новых частот звуковых колебаний, не характерных для окружающей среды.

Фактически любые звуки, генерируемые неприродными источниками, могут рассматриваться как шумовые, поскольку подобные источники отсутствовали в период эволюции человека.

Шумовое загрязнение снижает производительность труда, вызывает различные заболевания. Шум губительно действует не только на слуховой аппарат, но и на центральную нервную систему человека, работу сердца, служит причиной многих других заболеваний. Одним из наиболее мощных источников шума являются вертолеты и самолеты особенно сверхзвуковые.

Проведение инженерно-технических и организационных мероприятий позволяет минимизировать негативное воздействие шума. Проблема городского шума является сегодня актуальной экологической проблемой. В связи с этим, разработка инженерных решений данной проблемы в каждом конкретном городе представляется особенно важным и перспективным направлением.

Список использованной литературы

1.      Безопасность жизнедеятельности/ Э.А. Арустамов. - М.: Дашков и К, 2003. - 493с.

2.      Васильев А.В. Снижение шума транспортных потоков в условиях современного города//Экология и промышленность России - 2004. №6-с.7-41.

3.      Воздействие шума ультразвука на орган зрения//Медицина труда и промышленная экология. - 2001-№-с.34-38.

4.      Воробьев А.Е. Человек и биосфера. Глобальное изменение климата. - М.: РУДН, 2006. ч. 2. 912с.

5.      Защита от шума: СНиП 23-03-2003г. - СПб: ДЕАН, 2004. - 457с.

6.      Кравчун П.Н, Генерация и методы снижения шума и звуковой вибрации. - М.: МГУ, 2002. - 182с.

7.      Куклев Ю.И. Физическая экология. - М.: Высш. шк. 2001. - 357с.

8.      Курдюмов В.И. Проектирование и расчет средств обеспечения безопасности. - М.: Колос, 2005. - 216с.

9.      Лакмин А.М. Общая гигиена с основами экологии человека. - М.: Медицина, 2004. - 463с.

10.    Медицинская экология / Королев А.А. - М.: Academia, 2003. - 189с.

11.    Пашин В.Ф. Экология для инженера, М.: Изд. дом "Ноосфера", 2001 - 282с.

12.    Самолюк Е.П. Борьба с шумом и вибрацией в промышленности. - Киев: Высш. шк., 2001. - 166с.

13.    Тупов В.Б. Средства и способы уменьшения шумов воздействия объектов энергетики на окружающий район.// Энергетик - 2000-№6-с. 18-19.

14.    Физические факторы и стресс / Г.А.Суворов и др. // Медицина труда и промышленная экология. - 2002-№ 8-с. 1-4.

15.    Экологический риск - М.: Логос, 2005. - 167с.

Страницы: 1, 2