Общие положения. Экологические требования по защите окружающей среды, в частности, от воздействия промышленных объектов постоянно возрастают

Экологические требования по защите окружающей среды, в частности, от воздействия промышленных объектов постоянно возрастают. Градирню рассматривают в двух аспектах — как источник шума и как источник выбросов аэрозолей вместе с выходящим из нее насыщенным воздухом в атмосферу.

При согласовании строительства вентиляторных градирен санитарная инспекция прежде всего рассматривает их как источник шума. Градирни должны отвечать требованиям защиты окружающей среды от шума в соответствии с допустимыми санитарными нормами.

При размещении градирен на жилых или производственных территориях с нормируемым уровнем шума, требуется производить акустический расчет и при необходимости предусматривать мероприятия по снижению шума.

Градирня как источник шума представляет собой сооружение, в котором шум может создаваться вентиляторной установкой с приводом преимущественно на низких и средних частотах (63-500 Гц) и движением воды (шум «дождя») - на частотах 500-8000 Гц. В зависимости от конструкции и размеров вентиляторной градирни в создаваемом ею шуме может преобладать один из указанных источников, или они могут быть равны по мощности звука. На уровень шума, создаваемого вентилятором градирни, влияют окружная скорость колеса u м/с, профиль лопаток, их число z. Влияют также конструкция подшипников, работа электродвигателя и тип привода. Дополнительные шумы могут возникнуть также при колебаниях и вибрациях отдельных элементов градирни (оболочки, диффузора и т.п.). В градирнях, изготовленных с высоким качеством, влияние дополнительных шумов от электродвигателя, редуктора, вибрацией конструкции, дисбаланса лопастей вентилятора на общий шум не существенно.

В вентиляторных градирнях (площадь сечения не более 16 м² преобладающим источником шума является вентиляторная установка. При больших размерах секций значительную долю в общий шум, создаваемый градирней, может вносить и шум «дождя», особенно на высоких частотах. Разница в шуме градирни с различными типами капельных и пленочных оросителей несущественна и колеблется в пределах 3 дБ.

Шум, создаваемый градирней, оценивается по её шумовой характеристике. Шумовой характеристикой вентиляторной градирни принято считать уровни звукового давления на среднегеометрических частотах октавных полос в диапазоне 63-8000 Гц на расстоянии 1 м. От звукоактивных поверхностей. Звукоактивная поверхность — часть поверхности градирни с наибольшим излучением шума.

Уровень звукового давления L, дБ, вычисляется по формуле:

(98)

где Р — действующее значение звукового давления, Па;

Р_о — пороговая величина среднеквадратичного звукового давления, Па:

P ₀ = 2 × 10^-5 (99)

Для ориентировочной оценки допускается за характеристику постоянного шума на рабочем месте принимать уровень звука, дБА, измеряемый по шкале А шумомера и определяемый по формуле

(100)

где Р_а — среднеквадратичное звуковое давление с учетом коррекции А шумомера, Па.

Шумовые характеристики вентиляторных градирен, составленные по данным натурных исследований приведены в таблице 17.

Измерения шума были проведены в четырех наиболее звукоактивных точках градирни при обычных эксплуатационных режимах работы градирен:

Д - на расстоянии 1 м над верхней кромкой диффузора;

В - на расстоянии 1 м сбоку от вентилятора или вдоль его оси (для вентиляторов с горизонтальной осью);

О - на расстоянии 1 м от середины входных окон (на высоте 1,5 м от борта резервуара);

Г - на расстоянии 1 м от поперечноточной градирни со стороны выхода воздуха.

Возможные отклонения от средних уровней звукового давления, приведенные в таблице 16, зависят от качества монтажа градирни и вентилятора, марки вентилятора (1ВГ или 2ВГ, 06-300 или 06-320 и т.п.), гидравлической нагрузки и находятся, как правило, в пределах ± 3 дБ.

Допустимые уровни шума звукового давления, дБ согласно СН 2.2.4/2.18.562-96, в октавных полосах частот, уровни звука, дБА, для жилых, общественных производственных зданий и их территорий принимаем в соответствии с таблице 18. С поправками к ним по таблице 19 на время суток и месторасположение объекта.

Определение требуемого снижения шума производится на основании акустического расчета. Акустический расчет проводят в девяти октавных полосах со среднегеометрическими частотами 31,5, 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000, 8000 Гц. Расчет производится в следующем порядке.

Определяем шумовые характеристики (октавные уровни звукового давления градирен) по таблице 17. Выбираем точки на территориях, для которых производится расчет (расчетные точки). Выбор расчетных точек осуществляется на территории или в помещениях, наиболее близко расположенных к градирне, а также в помещениях с наименьшим допустимым уровнем шума.

Таблица 17 - Шумовые характеристики вентиляторных градирен

Площадь секции градирни, м2

Марка венти-лятора гра-дирни

Частота вращения венти-лятора, об/мин

Расчетная точ-ка для определения шума

Уровень звукового давления L, дБ, при среднегеометрических частотах октавных полос, Гц

Уро-вень звука, дБА

31,5

1ВГ 104

Д

В

O

2ВГ 70

Д

В

O

2ВГ 50

Д

В

О

1ВГ 25

Д

В

О

06-300 № 12,5

Д

Г

1ВГ 47

В

О

Продолжение таблицы 17

Осевой,D=2м

-

Г

06-300 № 12,5

Д

В

О

06-300 № 8

В

О

KKT-100

-

В

«Балтимор» (США)

-

О

Таблица 18 - Допустимые уровни звукового давления уровня звука для различных помещений и зданий

Территории, здания и помещения	Допустимые уровни звукового давления, дБ, в октавных полосах частот со среднегеометрическими частотами, Гц	Уровень звука, дБА
31,5
Больниц, санаториев, непосредственно прилегающих к зданию
Непосредственно прилегающие к жилым домам, площадки отдыха, микрорайонов, площадки детских дошкольных учреждений, участки школ
Производственные предприятия
Жилые и общественные здания
Палаты больниц и санаториев, операционные больниц
Жилые комнаты квартир, жилые помещения домов отдыха и пансионатов, спальные помещения в детских дошкольных учреждениях и интернатах
Продолжение таблицы 18
Кабинеты врачей больниц, санаториев, поликлиник, концертные залы, номера гостиниц, жилые комнаты в общежитиях
Классные помещения, аудитории учебных заведений, конференц-залы, читальные залы, зрительные залы театров, клубов, кинотеатров, залы судебных заседаний и совещаний
Рабочие помещения управлений, конструкторских и проектных организаций и научно-исследовательских институтов, холлы гостиниц, общежитий и учреждений отдыха
Залы кафе, ресторанов, столовых, фойе театров и кинотеатров
Торговые залы магазинов, спортивные залы, залы для пассажиров аэропортов и вокзалов, приемные пункты предприятий бытового обслуживания
Продолжение таблицы 18
Производственные помещения
Помещения конструкторских бюро, расчетчиков и программистов вычислительных машин, лабораторий для теоретических работ и обработки экспериментальных данных, приема больных в здравпунктах
Помещения управления, рабочие комнаты
Кабины наблюдений и дистанционного управления:
без речевой связи по телефону
с речевой связью по телефону
Помещения счетно-электронных машин и участки точной сборки, машинописное бюро
Помещения лабораторий для проведения экспериментальных работ, размещения шумных агрегатов вычислительных машин
Постоянные рабочие места и рабочие зоны производственных помещений

Таблица 19 - Поправки к уровням звука, приведенным в таблице 18

Влияющий фактор	Условия	Поправки к L доп, дБ
Время суток	Ночное время с 23 до 7 ч
Дневное время с 7 до 23 ч	+ 10
Местоположе- ние объекта	Курортный район	- 5
Новый проектируемый городской жилой район
Жилая застройка, расположенная в существующей (сложившейся) застройке	+ 5

Примечания: 1) Поправки к времени суток вносятся при определении допустимых уровней звукового давления для жилых комнат квартир, спальных помещений домов отдыха и пансионатов, спальных помещений в детских дошкольных учреждениях и школах-интернатах, палат больниц и спальных комнат санаториев, жилых комнат общежитий, номеров гостиниц, для территорий, непосредственно прилегающих к жилым домам, территорий больниц, санаториев, непосредственно прилегающих к зданиям.

2) Поправки для местоположения объекта следует учитывать только для внешних источников шума при определении допустимых уровней звукового давления и уровней звука для жилых комнат квартир, спальных помещений домов отдыха и пансионатов, спальных помещений в детских дошкольных учреждениях и школах-интернатах, палат больниц и спальных комнат санаториев, жилых комнат общежитий и номеров гостиниц. Поправку для местоположения объекта не следует принимать для вновь строящихся зданий в существующей (сложившейся) застройке.

Определяются допустимые уровни звукового давления в расчетных точках L_доп, дБ.

Октавные уровни звукового давления, создаваемые градирнями в расчетных точках на территории L_тер, определяются по формуле:

L_тер = L - ΔL_рас + ΔL_н - ΔL_зел (101)

Уровень звукового давления, создаваемый градирней L, определяется по таблице, снижение звукового давления в зависимости от расстояния между градирней и расчетной точкой ∆L_рас показатель направленности излучения шума ∆L_Н снижение уровня звукового давления полосами зеленых насаждений определяется как

D L _зел = a _зел C (102)

где С — ширина полосы зеленых насаждений, м.

Результаты натуральных измерений показали, что уровень звукового давления, создаваемый градирней при одной работающей секции, и суммарных УЗД нескольких работающих секций (градирен) отличаются между собой не более, чем на 1-2 дБ, что находится в пределах точности измерений. Это объясняется тем, что из-за больших размеров секции (градирни) шум от соседних секций до расчетной точки доходит значительно сниженным по сравнению с шумом от секции, расположенной на минимальном расстоянии от расчетной точки.

Расчеты суммарных уровней звукового давления показывают, что они численно равны уровню звукового давления одной секции.

Уровень шума от вентиляторных градирен, как правило, не превышает допустимого по санитарным нормам для территорий промышленных предприятий уже на расстоянии 10 м., поэтому их можно размещать в любом месте промышленного предприятия без проведения каких-либо мероприятий по защите от шума. Однако если поблизости находятся жилые или другие здания, уровень шума для которых ограничен санитарными нормами, следует предусматривать мероприятия для снижения уровня шума в расчетных точках до значений, допустимых санитарными нормами.

Эти мероприятия необходимо предусматривать на стадии проектирования и привязки к местности, что обходится обычно в 2-3 раза дешевле, чем обеспечение защиты от шума после пуска градирен в эксплуатацию.

Борьба с шумом вентиляторных градирен осуществляется по следующим основным направлениям:

1) уменьшение шума в источнике (градирне) конструктивными и административными методами (создание и применение малошумного источника, регламентация времени его работы и мест расположения на территории);

2) снижение шума на пути его распространения в городской среде от источника (градирни) до объекта шумозащиты;

3) устройство шумозащиты непосредственно на объекте конструктивно-строительными методами, обеспечивающими повышение звукоизолирующих качеств ограждающих конструкций, зданий и сооружений.

В качестве мероприятий по борьбе с шумом внутри источника (градирни) могут быть рекомендованы:

1) установка вентилятора на плавающем основании и «мягкое» соединение вентилятора с корпусом градирни в противоточной градирне с вентилятором типа 06-300;

2) снижение скорости вращения вентиляторов за счет изменения конструкции или применения двухскоростных двигателей;

3) у стройство удлиненных диффузоров с непрерывным течением потока при покрытии внутренней поверхности диффузора звукопоглощающим материалом с пластмассовой пленкой для защиты от воды;

4) усовершенствование аэродинамических характеристик лопастей и проточной части вентиляторов;

5) целесообразность работы градирни с остановкой в ночное время (с 23 до 7 ч.) в тех случаях, когда это возможно;

6) размещение градирен с выходом звуковой энергии в сторону, противоположную рассматриваемому помещению.

В качестве мероприятий по борьбе с шумом на путях его распространения могут быть рекомендованы:

1) удаление от жилых домов на достаточное расстояние;

2) размещение градирен в естественных или искусственных выемках или среди зданий;

3) устройство между градирней и рассматриваемым объектом экранов в виде насыпей, ограждений, стенок, полос зеленых насаждений;

4) размещение вентиляторных градирен с использованием в качестве экранов существующих сооружений зданий, рельефа местности;

5) использование глушителей.