Контрольное задание № 1

«Борьба с шумом на территории городов и населенных пунктов»

2.1.1.ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ

Шум является одним из видов загрязнения окружающее среды, создает дискомфортное состояние людей в процессе их жизнедеятельности. Мероприятия по борьбе с шумом должны предусматриваться на стадии проектирования зданий и сооружений. Нередко в защите от шума нуждаются уже существующие постройки, например, после прокладки автотрасс, монтажа вентиляционных установок и трансформаторных подстанций.

Комплекс мероприятий по защите зданий и сооружений от шума должен учитывать следующие основные факторы:

· вид источника шума и его основные характеристики;

· взаиморасположение защищаемых объектов и источника шума;

· возможность применения тех или иных средств шумозащиты с архитектурно- эстетической, конструктивной, технологической и других точек зрения;

· различную эффективность и стоимость отдельных средств защиты от шума;

· стремление к многофункциональности элементов шумозащиты, а также к их озеленению.

Следует учитывать, что в последние годы озеленению шумозащитных конструкций (шумозащитных экранов, элементов шумозащитных зданий) уделяется особое внимание, так как это способствует улучшению эстетического восприятия зданий и сооружений, очистке воздуха от пыли и различных вредных примесей.

ОСНОВНЫЕ ИСТОЧНИКИ ШУМА И ИХ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Источники шума могут быть внутренними и внешними. К внутренним источникам шума относятся источники, расположенные внутри зданий и сооружений различного назначения и на площадках промышленных предприятий. Это машины, механизмы, средства транспорта, системы вентиляции и другое оборудование. Основными источниками внешнего шума в городах и населенных пунктах являются железнодорожные поезда, автомобильный транспорт, промышленные предприятия, вентиляционные установки, трансформаторные подстанции, спортивные площадки, стадионы и т.д. Инженерам-строителям приходится иметь дело главным образом с источниками внешнего шума, которые и будут рассматриваться далее. Уровни звуковой мощности источников шума измеряют с помощью специальных приборов - шумомеров либо рассчитывают в соответствии с [1]. При использовании расчетных значений звукового давления источников шума следует учитывать гашение звуковой мощности по пути распространения шума (прил.1). Характеристики некоторых источников шума приведены в табл.1.

Таблица 1.

Источник шума	Шумовая характеристика источника шума LА экв, дБа
Скоростные автодороги: с шестью полосами движения с восемью полосами движения Магистральные улицы и дороги общегородского значения: непрерывного движения грузового движения Дороги районного значения Жилые улицы Дороги промышленных и коммунально-складских районов Железная дорога с интенсивностью движения: Грузовых поездов 30 1/ч Грузовых поездов 20 1/ч Электропоездов 30 1/ч

ДОПУСТИМЫЕ УРОВНИ ШУМА И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТРЕБУЕМОГОСНИЖЕНИЯ УРОВНЯ ШУМА

С целью уменьшения негативного воздействия шума на человека в зависимости от назначения здания или территории интенсивность шума ограничивают. Для постоянного шума нормируются уровни звукового давления L в децибелах в полосах частот 63,125, 500, 1000, 2000, 4000, 8000 Гц.

Для колеблющегося во времени шума нормируемым параметром являются эквивалентные уровни звука (по энергии). Допустимые уровни звукового давления и эквивалентные уровни звукового давления для жилых и общественных зданий в соответствии с [1] приведены в табл. 2.

Таблица 2.

Помещения и территории	Допустимый уровень шума LA экв доп, дБа
Палаты больниц и санаториев, операционные
Жилые комнаты квартир: жилые помещения домов отдыха и пансионатов: спальные помещения в детских дошкольных заведениях
Кабинеты врачей больниц. Санаториев, поликлиник; номера гостиниц; жилые комнаты в общежитиях
Территории больниц, санаториев прилегающие к зданию
Территории, непосредственно прилегающие к жилым домам, школам
Классные помещения, учебные кабинеты школ и других учебных заведений
Торговые залы магазинов; вокзалы

Расстояние точки для акустических, расчета выбирают внутри помещения зданий и сооружений, на территориях, прилегающих к ним, и на других участках постоянного пребывания людей. Уровень звука в расчетной точке на территории защищаемого от шума объекта определяется по формуле:

L_{A mер} = L_Aэкв -ΔL_{A рас} -ΔL_{A экр} -ΔL_{A зел} (1)

Где: L_Aэкв - шумовая характеристика источника шума, дБА;

ΔL_Aрас - снижение уровня шума в зависимости от расстояния между источником шума и расчетной точкой;

ΔL_Aэкр - снижение уровня звука экранами на пути его распространения;

-t

ΔL_Aзел - снижение уровня звука полосами зеленых насаждений;

Уровень звука в расчетной точке помещения, защищаемого от шума объекта, определяется следующим образом:

L_{A пом} = L_{A теp} – Δ L_{А ок} (2)

Где: L_Aтеp - уровень звука на расстоянии 2 м. от ограждающих конструкций, определяемый по формуле (1)

Δ L_Аок - снижение уровня звука конструкцией окна (прил. 1)

При условии: L_Aтеp > L ^тер_{.Аэкв.доп}

Определяют требуемое снижение уровня звука на территории

Δ L_Aтр.теp = L_Aтеp -L ^тер_{.Аэкв.доп}

При условии: L_Aпом > L ^пом_{.Аэкв.доп}

Определяют требуемое снижение уровня звука в помещении

Δ L_Aтр.пом = L_Aпом - L ^тер_{.Аэкв.доп}

Где: L ^тер_{.Аэкв.доп} и L ^пом_{.Аэкв.доп} –допустимые уровни звука на территории и в помещении соответственно.

ПОЛОСЫ ЗЕЛЕНЫХ НАСАЖДЕНИЙ И ШУМОЗАЩИТНЫЕ ЭКРАНЫ. Одним из методов защиты от внешних источников шума являются шумозащитные экраны, в качестве которых используются: полосы зеленых насаждений; искусственные или естественные элементы рельефа местности (холмы, насыпи); железобетонные экраны и т. д. Экраны и шумозащитные полосы размещают между источниками шума и защищаемыми объектами.

Снижение уровня звука полосами зеленых насаждений зависит от рядности посадки, расстояния между рядами. При посадке полос должно быть обеспечено плотное смыкание крон деревьев между собой, а пространство под кронами заполняется кустарником. Для посадки обычно используют деревья и кустарники быстрорастущих пород, хорошо адаптирующихся к условиям среды. В прил. 3 указано снижение уровня звука полосами зеленых насаждений_.

Шумозащитные экраны - специальные инженерные сооружения, возводимые для целей шумопонижения. Они могут быть гравитационными (в виде искусственных насыпей, земляных валов - кавальеров), плоскими или объемными железобетонными и т.д. Наибольший интерес в настоящее время приобретают биопозитивные шумозащитные экраны, выполненные обычно из плоских или объемных железобетонных элементов с полым внутренним пространством, заполняемым растительным грунтом. Растения высаживаются в специальные проемы или "карманы", образующие на лицевой поверхности экранов открытые участки грунта и позволяющие создать сплошное равномерное озеленение на фронтальных плоскостях конструкции. Вьющиеся растения могут высаживаться и у основания экранов, прикрепляясь к их поверхности за счет специальных анкеров либо выступов [2]. На рис.1 представлены некоторые варианты биопозитивных шумозащитных экранов.

Снижение уровня транспортного шума экраном определяют по [1] в зависимости от величин ΔL_Aэкрв, ΔL_Aэкрα1 , ΔL_Aэкра2

Значение ΔL_Aэкрв принимают по прил. 4, учитывая разность длин путей прохождения звукового луча (рис. 2):

δ = (a + б) - с

Где: а - расстояние от центра источника шума до верха экрана, м;

б - расстояние от верхней точки экрана до расчетной точки, м;

с - расстояние между центром источника шума и расчетной точкой.

Рис. 1. Биопозитивные шумозащитные экраны:

1 – опорные железобетонные элементы; 2 - наклонные железобетонные плиты;

3 - зеленые насаждения; 4 - фундамент; 5, 6 - универсальные блоки; 7 – грунт

Величины ΔL_Aэкра1 и ΔL_Aэкра2 определяют по прил. 5, в зависимости от углов α₁ и α₂ (см. рис. 2) по принятой длине экрана.

Результирующее снижение уровня звука шумозащитным экраном определяют по формуле:

ΔL_Aэкр = ΔL_Aэкра + Δ₁, где

ΔL_Aэкра - меньшая из величин ΔL_Aэкра1, ΔL_Aэкра2

Δ₁ - поправка, принимаемая по прил. 6 в зависимости от разности величин ΔL_Aэкра1, ΔL_Aэкра2.

Снижение уровня шума трансформатора шумозащитным экраном определяется по прил. 7, при этом, длина экрана должна быть в два раза больше длины источника шума.

При использовании биопозитивных шумозащитных экранов расчетную величину снижения звука экраном увеличивают на 3 дБ за счет поглощения шума озеленением.

ШУМОЗАЩИТНЫЕ ЗДАНИЯ

Шумозащищенные и шумозащитные здания защищают свои внутренние пространства и расположенные за ними территории от внешних источников шума Для достижения этой цели на них могут использоваться звукопоглощающие ограждающие конструкции, локальные шумозащитные экраны, специальные конструкции оконных переплетов. Важную роль в поглощении звука играет озеленение террас, лоджий, кровель и самих фронтальных поверхностей зданий. Поскольку шум попадает в здание в основном через оконные переплеты, для их защиты могут использоваться локальные экраны, например совмещенные с ограждением балконов и лоджий. При этом снижение уровня звука таким экраном рассчитывают по методике, изложенной в разделе 2.1.

В шумозащищенных зданиях со специальной планировкой комнаты, требующие ограничения уровня звука, обычно располагают со стороны, противоположной источнику шума.

Расчет снижения уровня шума за шумозащитным зданием осуществляется по методике, рассмотренной в подразд. 2.1. с учетом рис. 2.

Рис. 2. Расчетная схема для определения снижения уровня звука экранами: 1- Стена; 2- Здание; 3- Насыпь; 4- Выемка; ИШ – источник шума; РТ – расчетная точка; h_эф – эффективная высота

2.1.2. ЗАДАНИЕ ДЛЯ РАСЧЕТА

Задание для расчета, представ ленное в табл. 3, поясняется схемой (рис.3).

Расчетные точки, для которых следует выполнить акустический расчет, находятся на территории, прилегающей к зданию, в помещениях здания.

Для упрощения расчета принимают следующие условные допущения: расчетная точка на территории, непосредственно прилегающей к зданию, находится на расстоянии 2 м. от ограждающих конструкций;

помещения, требующие максимального понижения уровня звука, располагают на первом и последнем этажах здания со стороны источника шума; высота шумозащитного экрана принимается в пределах 5 - 6 м; длина фронтальной (по отношению к источнику шума) части здания - 24 м.

2.1.3. ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ ЗАДАНИЯ

1. По табл.3, в соответствии с последней и предпоследней цифрами номера зачетной книжки выбрать вариант и исходные данные к заданию.

2. Пользуясь рис. 3, вычертить схему к расчету и план площадки. Определить расчетные точки РТ1, РТ2, и РТЗ (на территории у здания, в помещении первого этажа и в помещении последнего этажа соответственно).

3. По табл. 2 определить допустимые уровни звукового давления внутри здания и на прилегающей к нему территории.

4. По формуле (1) вычислить уровни звукового давления в расчетных точках на территории, прилегающей к зданию РТ1, и в помещении на первом этаже РТ2 уровня звука на территории, прилегающей к зданию, и внутри него.

5. Подобрать вид шумозащитного экрана, его геометрические параметры и конструкцию.

6.Определить уровень снижения шума экраном для расчетной точки РТ1 на территории у здания и расчетной точки РТЗ в помещении последнего этажа (как находящейся в наиболее невыгодном положении при установке экрана).

7.При недостаточном шумопонижении экраном подобрать другие конструкции экранов или дополнительные шумозащитные мероприятия (полосы зеленых насаждений, экраны, специальные оконные переплеты и т.д., позволяющие добиться требуемого снижения уровня звука в расчетных точках).

8.Для получения высшего балла необходимо предложить кроме основного и другие, альтернативные варианты защиты от шума в заданных условиях.