Всё для Учёбы — студенческий файлообменник
1 монета
docx

Студенческий документ № 045909 из МГСУ НИУ (МГСУ-МИСИ)

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВННЫЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра Проектирования зданий и градостроительства

Методические указания по выполнению расчетно-практической работы

"Оценка влияния автотранспортных потоков на шумовой режим жилой среды"

Дисциплина "Экология городской среды"

Москва 2016

Содержание

Введение....................................................................

1. Определение шумовой характеристики транспортного потока....................................................................

2. Допустимые уровни звука в помещениях и на территории застройки................................................................

3. Методы расчета ожидаемых уровней звука в расчетных точках....................................................................

3.1. Общие формулы определения уровня звука в расчетных

точках..........................................................................

3.2. Особенности определения величин ?LAрас и ?LАзел

3.3. Расчет величин ?LAэкр ....................................................

3.4. Шумозащита конструкций оконных заполнений ................

3.5 Экологическая оценка акустического режима застройки

4. Мероприятия по защите жилой среды от шума .................

5. Требования к оформлению курсового проекта ...................

Рекомендуемая литература ................................................

Введение

Жизнедеятельность человека в условиях города сопровождается действием на него различных звуков. Слыша звук человек может испытывать самые различные эмоции: радость, страх, беспокойство. Звук как основа речи является средством общения между людьми; музыка, как сложный комплекс звуков, вызывает самые разнообразные ощущения и т.д. Но существует и такая специфическая форма звука, как шум, который в последние десятилетия стал бедствием для человечества.

Под шумом понимается комплекс звуков, неблагоприятно воздействующих на организм человека. Он не только мешает работе и отдыху, но и является причиной многих заболеваний, а также снижения физической и умственной работоспособности человека.

Звук как физическое явление представляет собой волнообразное движение в упругой среде, вызываемое колебательными движениями звучащего тела, и воспринимаемое органами слуха человека. Звук характеризуется уровнем звукового давления (интенсивностью), измеряемым в децибелах (дБ) и частотой колебаний, выраженной в герцах (1 Гц - 1 колебание в секунду). Для определения уровня звукового давления применяются специальные приборы - шумомеры. Шумомер имеет 3 коррекции частотной характеристики, в том числе и шкалу коррекции А, учитывающую понижение слуха человека при низких частотах. Следовательно, шкала А скорректирована таким образом, что шумомером измеряется звуковое давление (в дБА) в частотном диапазоне, воспринимаемом ухом человека.

Отрицательное влияние на здоровье людей оказывают длительные или чрезмерные по интенсивности действия звука (шума). В современных городах его основным источниками являются автотранспортные потоки на улицах и дорогах.

Учитывая свойство автотранспортного потока как источника шума - непрерывность излучения звука из-за расположения в ряд большого числа точечных источников, этот поток рассматривается как линейный источник, излучающий цилиндрические звуковые волны. Вместе с тем характерной особенностью шума, создаваемого транспортным потоком, являются резкие колебания его уровня, обусловленные неоднородностью потока транспортных средств и изменением режима их движения.

Для унификации методов измерений и оценки шума в городской среде разработан международный стандарт ISO 1996/I "Акустика. Описание и измерение шума окружающей среды. Часть I. Основные величины и методики". Этим стандартом установлено, что в качестве исходной величины для описания шумовых режимов в окружающей среде следует использовать эквивалентный уровень звука, выражаемый в дБА. В качестве же шумовой характеристики транспортных потоков в большинстве стран установлен эквивалентный уровень звука на определенном базисном расстоянии от транспортного потока. Так, в нашей стране это расстояние в соответствии с ГОСТ 20444-85 принято равным 7,5 м от оси ближайшей полосы движения транспортных средств до расчетной точки.

Следует подчеркнуть, что в современном урбанизированном обществе шум стал одним из весьма серьезных отрицательных факторов окружающей среды еще и потому, что его вредное влияние усиливается в сочетании с другими неблагоприятными факторами - запыленностью и загазованностью атмосферного и внутреннего воздуха, столь характерными для современной городской среды обитания.

Основным нормативным документом, регламентирующим уровни звука в помещениях зданий и на территориях застройки, методы определения уровней звука в расчетных точках, требования к средствам шумозащиты и др., является СНиП 23-03-2003 "Защита от шума" (далее по тексту СНиП).

Нормы строительного проектирования базируются на обобщении многочисленных натурных и экспериментальных исследований шумовых характеристик транспортных потоков, закономерностей распространения шума в застройке, а также санитарно-гигиенических исследований.

Вместе с тем быстро изменяющиеся условия жизнедеятельности современных городов, соответствующие им изменения материальной структуры и планировки в процессе реконструкции и др. факторы, требуют уточнения трактовки и использования приведенных общих положений применительно к современным условиям.

В данных указаниях сделан упор на методологический подход к определению состояния шумового режима на рассматриваемых участках городской застройки с позиций экологии человека, т.е. возможности анализа степени благоприятности проживания населения в группе жилой или смешанной жилой застройки с учетом одного из важнейших показателей качества среды обитания - акустического.

1. Определение шумовой характеристики автотранспортного потока

Исходным моментом для анализа шумового режима участка застройки (группы зданий) является определение шумовой характеристики транспортного потока на прилегающей к территории участка дороге (или дорогах). В данном случае рассматриваются дороги с регулируемым движением автотранспорта, имеющие районное или местное (жилые улицы, внутриквартальные проезды) значение и - соответственно 4-6 и 2-4 полосное движения в обоих направлениях.

На основании обобщения большого массива натурных исследований установлено, что значение шумовой характеристики зависит главным образом от следующих показателей: количества проходящих в обоих направлениях автотранспортных средств N, ед/ч; средней скорости движения потока V, км/ч; доли грузового и общественного транспорта в потоке р, %. Для рассматриваемых дорог, имеющих продольный уклон не более 20% и асфальтобетонное покрытие, шумовая характеристика LАэкв (дБА) транспортного потока определяется по эмпирической формуле:

LAэкв= 10•lgN+13,3•lgV+4•lg(1+p)+15 (1)

Учитываемые в формуле (1) показатели должны соответствовать средним значениям за 8-ми часовой период наиболее интенсивного движения в дневное время. Соответствующим образом и нормативы допустимых уровней звука в помещениях зданий и на участках территории застройки регламентируются СНиП для дневного и ночного времени суток.

В условиях планового развития городского хозяйства рекомендуемыми источниками получения указанных исходных показателей может являться генеральный план развития города, а также данные ГИБДД и натурных наблюдений. Действующий СНиП допускает принимать детерминированные величины шумовых характеристик транспортных потоков для условий движения в час "пик" в зависимости от категории улиц и дорог.

Очевидно, что в современных условиях бурного роста обеспеченности населения транспортными средствами, изменения ритма городской жизни и других факторов, непосредственно влияющих на изменение условий движения транспортных потоков, такие рекомендации недостаточно адекватны

Сложившаяся сегодня транспортная ситуация в крупных городах страны во многом сходна с уже много лет существующей в развитых странах. В связи с этим для определения шумовых характеристик транспортных потоков (в рассматриваемых случаях) представляется целесообразным использовать применяемые за рубежом следующие основные методы определения пропускной способности дорог в зависимости от скоростных режимов и факторов движения.

При беспрепятственном движении автомобилей в первом ряду дороги со средней скоростью V, км/ч пропускная способность этого ряда n1, ед/ч характеризуется следующей зависимостью (табл. 1).

Таблица 1

Зависимость пропускной способности автомобилей первого ряда от средней скорости движения

Средняя скорость движения, км/ч Пропускная способность

n1, ед/ч Средняя скорость движения, км/ч Пропускная способность

n1, ед/ч 10 1250 40 2010 20 1660 50 2080 30 1920 60 2120

При этом пропускная способность второго ряда движения принимается в размере 75%, а третьего - 50% от указанных в таблице 1 значений.

Примечание

1. Наличие частых перекрестков приводит к существенному снижению пропускной способности дороги, вплоть до nI= 550 ед/ч, что соответствует средней скорости потока V?6 км/ч.

2. Если на улице местного значения разрешена стоянка автомобилей, то пропускная способность 2-х полосной дороги составляет 300 ед/ч, а V?6 км/ч.

В расчетно-практической работе для определения шумовых характеристик транспортных потоков целесообразно принять следующие исходные данные:

* для дорог районного значения при 4 и 6 полосах движения в обоих направлениях (обозначения p-4 и p-6 соответственно) - среднюю скорость движения в диапазоне от 30 до 60 км/ч, а величину р = 10- 15%;

* для дорог местного значения при 2 и 4 полосах движения в обоих направлениях (обозначения м-2 и м-4 соответственно) - среднюю скорость движения в диапазоне от 10 до 20 км/ч, а величину р = 4-8%;

* в зависимости от ситуации возможно также учесть данные, приведенные в примечании.

Примеры определения шумовых характеристик

Задание 1

(p-6, V= 50 км/ч, р=15%)

По таблице 1 при заданной средней скорости движения потока пропускная способность первого ряда движения nI = 2080 ед/ч. При 3-х рядном движении в одном направлении общий поток автомобилей составит: N = 2080 (1+0,75+0,5) = 4680 ед/ч, а в обоих направлениях:

N = 2•4680 = 9360 ед/ч. Подставив известные величины в формулу (1), получим:

LAэкв= 10•lg9360+13,3•lg50+4•lg(1+15)+15=82,1 дБА

Задание 2

(м-4, V=20 км/ч, p=5%)

По таблице 1 определяем, что nI = 1660 ед/ч. При 2-х рядном движении в одном направлении за 1 час проходит 1660(1+0,75)=2905 ед, а в обоих -

N= 5810 ед. Тогда по формуле (1) определяем:

LAэкв= 10•lg5810+13,3•lg20+4•lg(1+5)+15=73,0 дБА

Задание 3

Условия движения на дороге м-4 соответствуют приведенным в примечании 1, а

остальные данные те же, что и в задании 2.

В этом случае следует принять: N = 550 (1+0,75)•2=1925 ед/ч, V= 6 км/ч, p=5%. Поэтому:

LAэкв = 10•lg1925 + 13,3•lg 6 + 4•lg(1+5) + 15 = 61,2 дБА

2. Допустимые уровни звука в помещениях зданий и на территории застройки

Анализ шумового режима застройки предполагает выделение на картограмме зон акустического дискомфорта в помещениях зданий и на участках территории, т.е. зон, где, определяемые расчетом ожидаемые эквивалентные уровни звука, превышают допустимые по санитарно - гигиеническим требованиям. Так как элементами селитебных территорий городских поселений являются группы зданий жилой и смешанной жилой застройки, то соответствующие требования СНиП учитывают функциональное назначение зданий и прилегающих к ним территорий (табл. 2). Приводимые данные относятся к средней величине времени вероятной максимальной акустической нагрузки в дневное время с 7 до 23 часов.

Таблица 2

Допустимые эквивалентные уровни звука в помещениях зданий и на территории застройки LAэкв доп, дБА (с 7 до 23ч)

№ п/п Помещения и территории LAэкв доп, дБА 1 2 3 1 Жилые комнаты квартир, спальные помещения в детских дошкольных учреждениях и школах - пансионатах, жилые помещения домов- интернатов для престарелых 40 2 Жилые комнаты общежитий и номера гостиниц 45 3 Рабочие помещения управлений, конструкторских и проектных организаций 50 4 Залы кафе, ресторанов и т.п. 55 5 Торговые залы магазинов, спортзалы 60 6 Уличные территории, непосредственно прилегающие к жилым домам, обращенным в сторону источников транспортного шума 55 7 Площадки для отдыха в группе жилой застройки, территории детских дошкольных учреждений и школ 45 8 Спортивные площадки в группе жилой или смешанной застройки 55

Для обеспечения указанных требований используется комплекс различных мероприятий: архитектурно-планировочных, конструктивно-защитных, технических, организационных и др. Это позволит ориентироваться в основных направлениях оптимизации акустического режима застройки. При необходимости соответствующие предложения по этому поводу следует изложить в заключительном разделе расчетно-пояснительной записки.

1. Методы расчета ожидаемых уровней звука в расчетных точках

Общие формулы для определения уровня звука в расчетных точках

Количество и расположение расчетных точек в пространстве застройки назначается преподавателем совместно со студентом, исходя из необходимости выявления границ зон акустического дискомфорта. Ограничение этих зон изолиниями определенного уровня звука зависит не только от функционального назначения зданий и участков территории застройки, но и от принимаемых локальных шумозащитных мероприятий.

Расчет ожидаемых уровней звука в расчетных точках при различном их расположении производится в следующем порядке:

1. С учетом расположения источника шума и расчетных точек расчет ожидаемых уровней звука на территории (в дБА) производится по формуле:

LAтер= LAэкв - ?LАрас - ?LАзел -?LАэкр (2),

где LAэкв - шумовая характеристика транспортного потока, дБА; ?LАрас -снижение уровня звука над поверхностью земли за счет расстояния от источника шума да расчетной точки, дБА; ?LАзел - снижение уровня звука полосами зеленых насаждений, дБА; ?LАэкр - снижение уровня звука экранирующими шум сооружениями, дБА.

2. Если источник шума расположен на прилегающей к защищаемому зданию территории, а шум проникает через ограждающие конструкции в изолируемое помещение, где расположены расчетные точки, то ожидаемые уровни звука в этом помещении определяются по формуле:

LAпом = LAтер2 - RАок - ?LАобс , (3)

где LAтер2 - уровень звука на территории на расстоянии 2 м от центра ограждающей конструкции окна защищаемого от шума здания, дБА, определенный по формуле (2), но без учета снижения уровня звука полосами зеленых насаждений; RАок - снижение уровня звука конструкцией окна защищаемого от шума объекта, дБА (см. раздел 3.4); ?LАобс - снижение уровня звука в помещении за счет его поглощения обстановкой, дБА. Это явление имеет реальную физическую основу, но его величина зависит от функционального назначения помещения и многих прочих факторов. Для жилых помещений зданий массовой застройки эту величину принято считать равной 3 дБА.

Распространение шума на территории застройки - сложный процесс характеризующийся такими явлениями, как дивергенция, интерференция, дифракция, рефракция, рассеяние, поглощение звука элементами внешней среды и др. Все эти явления оказывают определенное влияние на звуковое поле застройки и должны учитываться при его расчете. Особого рассмотрения требуют закономерности распространения звуковых волн таких типичных комплексных источников шума на территории жилой застройки, как транспортные потоки.

3.2 Особенности определения величин ?LAрас и ?LAзел

В реальных условиях застройки целесообразно использовать эмпирическую зависимость, полученную на основе статистической обработки большого количества результатов натурных исследований по распространению шума на примагистральных территориях с типичными покрытиями. Она учитывает зависимость снижения эквивалентного уровня звука при свободном распространении звуковой энергии, влияние поверхности примагистральной территории и поглощение звука в воздухе. Снижение эквивалентного уровня звука транспортного потока на расстояниях 7,5 - 500 м под влиянием этих факторов определяется по следующей формуле (которая в этом диапазоне учитывается в действующем СНиП):

?LAрас =14 lg (S/7,5), (4)

где S, м - расстояние от источника шума до расчетной точки, расположенной на примагистральной территории или перед фасадами зданий, представляющими так называемый первый эшелон застройки, подверженный наиболее значительному акустическому воздействию.

При определении этого расстояния принимают следующие координаты расположения расчетных точек от источника шума (ИШ) :

- на высоте 1,2 м и на расстоянии 7,5 м от первой полосы движения транспорта;

- на территории - на высоте 1,5 м над поверхностью территории;

- перед фасадом зданий массовой застройки (при расчете уровня звука в помещениях) - на высоте не ниже 5-го этажа и не расстоянии 2 м от центра расположения окна.

Однако формула (4), как и другие расчетные схемы, не достаточно учитывает ряда существенных для практики явлений, связанных с изменением уровня звука на территории застройки, вследствие расположения зданий и разрывов между ними. Для оценки этих явлений в порядке первого приближения может быть использован метод, основанный на применении треугольников видимости из расчетной точки источника шума - проезжей части (рис.1)

В ситуации, изображенной на рисунке 1 показано построение треугольников видимости для трех расчетных точек (1,2,3). Треугольники должны быть равнобедренными, их высота - X, м, а основание - l, м. При построении треугольника косого видения дороги (расчетные точки 2,3) необходимо соблюдать равенство отрезков aa' и bb' (точка 2), а также сс' и dd' (точка 3).

Величина снижения эквивалентного уровня звука (в дБА) для i-той расчетной точки территории в данном случае определяется с учетом величин xi и li:

?LAрас i =?14 lg (xi/7,5) (5)

где ? = 1 + 0,185(xi/li - 0,3) при 3? xi/li ?0,3 (6)

? = 1,5 + 0,04 (xi/li - 3) при 8? xi/li ?3 (7)

Покажем расчет величин ?LAрас I для ситуации, изображенной на рис.1.

Таблица 3

Снижение эквивалентного уровня звука

Расчетная точка xi li xi/li Коэф. ?

(формулы 6 и 7) 14• lg (xi/7,5) ?LAрасi, дБА РТ1 35 22 1,59 1,24 9,36 11,6 РТ2 44 13 3,38 1,52 10,76 16,3 РТ3 54 36 1,5 1,22 12,0 14,6

Рис.1

На распространение звуковых волн в приземном пространстве определенное влияние оказывают зеленые насаждения. Роль растительности типа травы в затухании звука заключается лишь в изменении структуры верхнего слоя почвы, повышения степени ее пористости. Зеленые насаждения в виде деревьев и кустарников наряду с изменением структуры почвы (ведущем к изменению ее импеданса) служат своеобразными рассеивателями и поглотителями звуковой энергии.

Большие различия в методических подходах к исследованию затухания звука в зеленых насаждениях послужили причиной появления в литературе противоречивых данных об их эффективности. Большинство авторов рассчитывают постоянную затухания звука на единицу расстояния, т.е. с учетом снижения звука в воздухе по ширине зеленой полосы (это относится и к действующему СНиП). Вместе с тем в зависимости от ширины, плотности, дендрологического состава, структуры полосы и других факторов эта величина может изменяться в больших пределах.

Однако, обширные целенаправленные исследования снижения зелеными насаждениями шума от потоков автомобильного транспорта (и железнодорожных поездов) проведены только в 90- х годах. Они показали, что плотные полосы деревьев и кустарников шириной 15-40 м и общей высотой 5-12 м, расположенные вдоль автомобильных и железных дорог, позволяют снизить эквивалентный уровень звука дополнительно на 2-5 дБА по сравнению со снижением этой величины над участком такой же ширины, но покрытых травой. В связи с этим целесообразно принять ориентировочные значения снижения уровня звука полосами зеленых насаждений в городах ?LАзел, приведенные в таблице 4 (там же в скобках показано снижение уровня звука с учетом его затухания в воздушном пространстве по ширине зеленой полосы, что приведено в СНиП)

Таблица 4

Снижение шума специальными полосами зеленых насаждений

Полоса зеленых насаждений Ширина полосы, м Снижение уровня звука ?LАзел , дБА Однорядная при шахматной посадке деревьев внутри полосы 10-15 0-1 (4-5) То же 16-20 1-2 (5-8) Двухрядная при расстояниях между рядами 3-5 м; ширина рядов соответствует однорядной посадке 21-25 2-3 (8-10) Двух или трехрядная при расстояниях между рядами 3м; ширина соответствует однорядной посадке 26-30 3-4 (10-12)

В зависимости от композиционной группировки жилых зданий на пути проникновения шума от транспорта могут использоваться не только специальные полосы зеленых насаждений, но и посадки паркового типа. При ширине посадки (30-50 м) ее глубина может достигать 60-100м. в этих случаях, как показали исследования, снижение уровня звука таким зеленым массивом (без учета затухания звука в воздухе) можно ориентировочно принять равным 0,05 дБА на 1 м глубины посадки.

В качестве дополнительного средства локальной защиты от шума площадок отдыха в группе жилых домов, площадок детских дошкольных учреждений и участков школ следует предусматривать формирование вблизи источников шума специальных шумозащитных полос зеленых насаждений. Чтобы такие полосы обладали заметной эффективностью, кроны деревьев должны плотно примыкать друг к другу, а пространство под кронами заполнено зеленой массой кустарников. Ширина полос должна быть не менее 10м.

3.3 Расчет величин ?LAэкр

Снижение уровня звука за экранирующими шум сооружениями ?LAэкр, расположенными на пути распространения шума от линейного источника определяется следующим образом:

а) вычерчивают в произвольном масштабе принципиальную схему (в разрезе) расположения источника шума, экранирующего шум сооружения (в данном случае - здания) и расчетной точки (рис. 2а). Источник шума следует изображать точкой ИШ, взятой на оси, наиболее удаленной от расчетной точки полосы движения транспорта, на высоте 1,2 м от поверхности проезжей части;

б) графическим (или расчетным по геометрическим формулам) определяют следующие расстоянии в метрах: а - между источником шума и вершиной экрана, b - между расчетной точкой и вершиной экрана и с - между источником шума и расчетной точкой;

в) разность длин путей прохождения звукового луча ? в метрах рассчитывается по формуле ?= (а+b) - c;

г) в зависимости от разности длин путей звукового луча по таблице 5 определяют максимальное снижение уровня звука ?LAэкр max , обеспечиваемое экраном, полностью изолирующим расчетную точку от проникания шума с боковых сторон экрана (что практически достигается при условии ?1=?2 = 85?);

Таблица 5

Максимальное снижение шума экраном

?, м 0,005 0,01 0,02 0,04 0,06 0,1 0,14 0,2 0,28 0,36 ?LAэкрmax, дБА 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 ?, м 0,48 0,63 0,83 1,0 1,4 1,8 2,4 3,3 ?6 ?LAэкрmax, дБА 16 17 18 19 20 21 22 23 24

д) вычерчивают в произвольном масштабе принципиальную схему расположения в плане расчетной точки и экрана (рис. 2б);

е) опускают перпендикуляр из расчетной точки на экран и соединяют прямыми линиями расчетную точку с концами экрана;

ж) определяют в градусах углы ?1 и ?2 между перпендикулярами и линиями, соединяющими расчетную точку с краями экрана;

а

б Рис. 2. Расчетная схема для определения снижения уровня звука экраном - зданием.

з) действительное снижение уровня звука экраном в расчетной точке следует определять по формуле:

?LAэкр =?LAэкр ? + ? (8)

где ?LAэкр ? - меньшая из величин ?LAэкр ?1 и ?LAэкр ?2, дБА, определяемых по таблице 6; ? - поправка, дБА, определяемая по таблице 7 в зависимости от разных величин ?LAэкр ?1 и ?LAэкр ?2.

Таблица 6

Снижение шума за экраном в зависимости от углов ?1 и ?2

?LAэкр max , дБА Снижение уровня звука экраном

?LAэкр ?1, дБА при ?1=?2 , град 45 50 55 60 65 70 75 80 85 6 1,2 1,7 2,3 3,0 3,8 4,5 5,1 5,7 6,1 8 1,7 2,3 3,0 4,0 4,8 5,6 6,5 7,4 8,0 10 2,2 2,9 3,8 4,8 5,8 6,8 7,8 9,0 10,1 12 2,4 3,1 4,0 5,1 6,2 7,6 8,8 10,2 11,7 14 2,6 3,4 4,3 5,4 6,7 8,1 9,7 11,3 13,5 16 2,8 3,6 4,5 5,7 7,0 8,6 10,4 12,4 15,0 18 2,9 3,7 4,7 5,9 7,3 9,0 10,8 13,0 16,8 20 3,1 3,9 4,9 6,1 7,6 9,4 11,3 13,7 18,7 22 3,3 4,1 5,1 6,3 7,9 9,8 11,9 14,5 20,7 24 3,5 4,3 5,3 6,5 8,2 10,2 12,6 15,4 22,6

Таблица 7

Снижение шума в зависимости от величин ?LAэкр ?1 и ?LAэкр ?2

Разн. между

?LAэкр ? 1 и ?LAэкр ? 2 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 Поправка ?, дБА 0 0,8 1,5 2 2,4 2,6 2,8 2,9 2,9 3 3 3

В качестве примера определения снижения уровня звука ?LAтер2 - на расстоянии 2 м от центра окон дворовой части фасада примагистрально расположенного 9-ти этажного жилого здания (высотой 30м, длиной 60м). Центры окон расположены на высоте 18м (уровень 6 этажа этого здания). Таким образом мы хотим оценить экранирующий эффект самого здания.

Вычертив в определенном масштабе принципиальную схему в разрезе, графическим путем определим, что a=55м, b=21м и c=47м. Разность длин путей звукового луча ?= (55+21)-47=29м, что больше 6 и в соответствии с табл.5 величина ?LAэкр max= 24 дБА. Однако искомая величина зависит от места расположения окна по длине здания (ближе к торцу или к середине).

В том же масштабе на плане здания определяем, что для окна, ближайшего к торцу здания, углы ?1=45? и ?2=87?. Тогда согласно таблице 6 ?LAэкр1=3,5 дБА, а ?LAэкр2=22,6 дБА. В соответствии с формулой (8) и данными таблице 7 , получим ?LAэкр=3,5+3=6,5 дБА. Для окна, расположенного в середине здания, ?1??2 ?96?. Поэтому ?LAэкр=22,6+0=22,6 дБА.

Учитывая величину ?LAрас =14 lg (47/7,5)?11,2 дБА, получим, снижение уровня звука от источника шума с учетом факторов расстояния и экранирования здания для первого из рассмотренных окон на 6,5+11,2=17,7 дБА, а для второго - 22,6+11,2=33,8 дБА.

3.4 Шумозащита конструкций оконных заполнений

Наиболее звукопроницаемыми от транспортного шума конструкциями жилых и общественных зданий являются заполнения оконных проемов. Причем проблема звукопроницания окон наиболее остра в жилых зданиях массовой застройки, поскольку их круглогодичная естественная вентиляция обеспечивается за счет периодического открытия форточек, фрамуг или окон в холодное время года и длительного - в теплый период.

Поэтому для помещений, не обеспеченных механической приточно - вытяжной вентиляцией, снижение уровня звука учитывается при условии открытой форточки, фрамуги или окна в соответствующий период года.

Как следует из таблицы 8 значительное снижение уровня шума широко применяемыми в практике конструкциями заполнений оконных проемов, обесценивается указанным обстоятельством.

Таблица 8

Снижение уровня звука оконными проемами

Тип заполнения оконного проема Толщина, мм Снижение уровня звука RAок, дБА, при притворах стекла воздушного промежутка между стеклами без прокладок с уплотняющи-ми прокладками Открытое окно

Открытая форточка, узкая створка или фрамуга

Одинарный переплет

Спаренный переплет

Двойной переплет -

- 3 6

3 6 и 3 3 6 и 3 -

- -

- - - 57 57 90

120 5 10 18

21 22 26 24 30 -

-

20 23 24 27 28

31 Поскольку устройство централизованных приточно-вытяжных механических систем вентиляции в жилых зданиях является весьма сложной технической задачей, встречающей сложности при эксплуатации и требующей дополнительных затрат энергоресурсов, в настоящее время прогресс в этом направлении связан с разработкой устройств с автономными вентиляторами.

3.5. Экологическая оценка акустического режима проектируемой территории

Акустический режим на рассматриваемой территории оценивается на основе ожидаемых расчетных уровней звука с допустимыми значениями нормируемых показателей. Для проведения экологической оценки акустического режима проектируемой среды обитания необходимо построить картограмму шумового режима обследуемой территории застройки.

Картограмма строится после предварительного определения ожидаемых уровней звука в расчетных точках (до 7-10 шт.), заданных преподавателем, на проектируемой территории (в дБА) в соответствии с методикой, описанной выше в п.п. 3.1-3.4, а также уровней звука в помещении. При этом на картограмме необходимо выделить территорию, ограниченную изолинией 55 дБА, где обеспечивается нормативный уровень шума. Обязательно следует определить эквивалентный уровень звука перед фасадами зданий и в глубине придомовой территории. Это необходимо для рационального размещения на междомовой территории мест для отдыха, детских и спортивных площадок, автостоянок и других площадок специального назначения.

Проведенная оценка воздействия автомобильного транспорта на акустическую среду позволит констатировать соответствие полученных шумовых характеристик нормативным санитарно-гигиеническим показателям.

3. Мероприятия по защите жилой среды от шума

Борьба с городскими шумами от автотранспортных потоков строится на следующих основных принципах:

а) снижение шума в источнике его возникновения с помощью административно-организационных и инженерно-технических методов;

б) снижение шума на пути его распространения от источника к защищаемому от шума объекту с помощью:

- строительно-акустических методов, направленных на повышение звукоизоляции ограждающих конструкций защищаемых объектов;

- градостроительных методов, основанных на устройстве препятствий между источником шума и объектом шумозащиты и включающих - функциональное зонирование селитебной территории, устройство санитарных разрывов, акустическое экранирование и использование зеленых насаждений;

- снижение шума непосредственно в зданиях с помощью объемно-планировочных решений.

Для уменьшения затрат на шумозащитные мероприятия на всех стадиях проектирования, начиная с технико-экономического обоснования (ТЭО) и генерального плана развития города, включая проект детальной планировки микрорайона (застройки), а также рабочий проект здания, надо оценивать ожидаемый шумовой режим и намечать необходимые шумозащитные мероприятия.

При проектировании или реконструкции застройки следует предусматривать в первую очередь архитектурно-планировочные методы и прежде всего - функциональное зонирование городской территории с выделением селитебных, лечебных, рекреационных зон и отделением их от промышленных, коммунально-складских зон и основных транспортных коммуникаций. При этом в первом эшелоне (наиболее близком к источнику шума) следует размещать здания с более низкими требованиями к шумовому режиму: предприятия торговли, общественного питания, коммунально-бытового обслуживания населения, различные учреждения, гаражи, а также шумозащитные дома. Жилая застройка, учреждения здравоохранения, детские сады-ясли, дома-интернаты, места отдыха должны размещаться во втором и последующих эшелонах застройки.

Акустическая эффективность зонирования территории существенно возрастает с увеличением плотности застройки вдоль магистральной улицы или плотности застройки жилых групп по периметру. Предпочтительным являются композиционные приемы группировки зданий, основанные на создании внутреннего замкнутого пространства. Такие приемы обеспечивают максимальное ограничение проникания шума на территорию жилой застройки и в жилые помещения.

Для защиты от шума дворовых фасадов крайних секций следует предусматривать смещение продольных осей зданий относительно друг друга и устройства боковых объемов различной конфигурации. Однако в этом случае фасады зданий, обращенные к транспортной магистрали, будут подвергаться воздействию повышенных уровней шума. Для защиты от них необходимо применять придорожные акустические экраны-стенки или другие строительно-акустические меры.

При отсутствии специальных шумозащитных средств и приемов застройки расстояния до границ жилой застройки нормируются, однако эти расстояния носят ориентировочный характер. Точные значения должны быть установлены расчетом для каждой конкретной ситуации. При проектировании средств шумозащиты указанные расстояния могут быть значительно снижены.

Реального снижения шума можно добиться также за счет рациональной организации улично-дорожной сети и транспортного движения на ней, предусматривающих:

• дифференциацию улиц и дорог по их назначению, составу и скорости движения транспортного потока с выделением основного объема грузового движения на специализированные магистрали;

• трассировку магистральных дорог скоростного и грузового движения в обход жилых районов и зон отдыха. При этом жилые улицы должны проектироваться тупиковыми с разворотными площадками в конце каждого пункта;

• использование шумозащитных свойств рельефа при трассировке улиц, прокладке отдельных участков улиц и дорог в тоннелях и на эстакадах, оборудованных шумозащитными экранами или крытыми галереями;

• создание системы паркования автомобилей, предусматривающей крупные стоянки и гаражи за границами жилых районов;

• максимально возможное уменьшение числа перекрестков и транспортных узлов, замена их Т-образными, устройство плавных сопряжений улиц.

В качестве дополнительного средства снижения внешнего шума на пути его распространения от источника шума до застройки могут использоваться зеленые насаждения (см. п.3.2).

Одним из наиболее эффективных строительно-акустических средств защиты селитебных территорий и зданий от внешнего шума являются акустические экраны, т.е. любые препятствия между источником шума и защищаемым от него объектом. Экранами могут служить придорожные подпорные ограждающие и специальные защитные стенки, искусственные и естественные элементы рельефа местности - земляные валы, насыпи, холмы, откосы выемок террас, оврагов и т.п., а также их комбинации или специальные шумозащитные сооружения - галереи, тоннели и др.

К экранам предъявляется ряд общих требований, выполнение которых должно обеспечить необходимую акустическую эффективность экрана, безопасность его эксплуатации.

Акустическая эффективность экрана зависит от его высоты, длины и звукоизоляционных качеств. Однако снижение уровня шума, обеспечиваемое экраном на придомовой территории и в помещениях застройки, зависит также от расстояния между экраном и транспортной магистралью, между экраном и защищаемой от шума территорией (или зданием), высоты расчетных точек на территории или в помещениях здания, а также акустических свойств поверхности территории.

Наибольшее распространение в мировой практике борьбы с шумом получили специальные шумозащитные экраны-стенки. С учетом особенностей шумозащитных свойств экранов более перспективными следует считать конструкции из унифицированных элементов, позволяющие варьировать высоту, длину, а также форму и конструкцию экранов для обеспечения необходимого снижения шума в разных условиях застройки.

Для создания эффекта экранирования защищаемые от шума объекты (здания и сооружения) должны находиться ниже границы звуковой тени (продолжения прямой линии, соединяющей акустический центр источника шума с вершиной экрана). Для достижения максимального снижения уровня шума в застройке и уменьшения высоты экрана расстояние между проезжей частью и экраном необходимо принимать минимальным с учетом требований по обеспечению безопасности движения и нормальной эксплуатации дороги и транспортных средств.

Проблема снижения транспортных шумов связана с особенностями окружающей среды, ее поглощающими, отражающими, экранирующими и изолирующими акустическими свойствами.

Экраны следует обязательно рассчитывать на ветровые, снеговые и сейсмические нагрузки. Материалы для изготовления экранов-стенок необходимо подбирать исходя из конструктивных и экономических соображений. К наиболее распространенным материалам относятся бетон, железобетон, сталь, алюминий, полимерные материалы, дерево с био-, влагозащитной пропиткой.

Более подробно о методах защиты городской среды от шумового загрязнения, в частности, об акустическом экранировании, включая расчеты эффективности экранов и примеры конструктивных решений экранов-стенок, изложено в [1,2,3].

На стадии разработки проекта детальной планировки особое внимание следует уделять архитектурно-планировочной структуре застройки жилых районов, т.к. при этом удается в большей степени решить проблему шумозащиты, тем самым превентивно снижая затраты на шумозащитные мероприятия.

По отношению к транспортным магистралям, ограничивающим отдельный жилой массив, приемы застройки первого эшелона классифицируются следующим образом:

• строчная - с размещением зданий перпендикулярно или под некоторым углом к магистрали;

• периметральная - с размещением зданий различной протяженности вдоль магистрали;

• свободная - без выраженного преобладания перечисленных выше элементов.

При размещении здания перпендикулярно магистрали оба его фасада подвергаются одинаковой шумовой нагрузке, которая мало (на 3 дБА) отличается (в лучшую сторону) от шумовой нагрузки на фасад здания, расположенного параллельно магистрали на том же расстоянии. Эта шумовая ситуация мало меняется при уменьшении угла между осью здания и направлением магистрали (вплоть до углов 45-300).

Периметральное расположение зданий является наихудшим по шумовой нагрузке на их фасад. При этом практически на всех городских улицах, даже в случаях небольших транспортных потоков, уровни шума в жилых помещениях домов, обращенных окнами в сторону улицы, превышают допустимые нормативные значения. Это превышение может достигать 15-20 и более дБА. Однако при таком расположении зданий важным фактором является сравнительно хорошая защищенность внутриквартального пространства, где шумовое воздействие уменьшается до 20 дБА.

Важную роль в формировании шумовой ситуации играет отраженный от препятствий (зданий) звук. Обычные строительные материалы являются для звука идеальными отражателями (доля отраженной звуковой энергии до 98-99%). Этот эффект заметно проявляется, когда звук, прошедший внутрь двора и отразившийся от домов, расположенных во втором эшелоне, возвращается к домам первого эшелона с противоположной от источника шума стороны.

В жилых помещениях домов, находящихся во втором эшелоне застройки, как и в квартирах домов первого эшелона, ориентированных окнами во внутридворовое пространство, уровни шума колеблются в широких пределах и зависят в первую очередь от организации застройки. При целенаправленном проектировании иногда удается обеспечить комфортные условия проживания большинства населения за счет "правильного" в акустическом отношении планировочного решения жилого квартала.

В условиях стесненной городской застройки на ограниченной территории наиболее эффективным средством защиты от транспортного шума является применение шумозащитных домов-экранов. Шумозащитные жилые дома в соответствии со своим назначением выполняют две функции: обеспечения акустически благоприятных условий для проживания в доме и защиты от шума расположенной за ними жилой застройки.

По принципу организации шумозащиты эти дома можно разделить на 2 основные категории:

- защищаемые от шума помещения размещаются только по одному фасаду, ориентированному в сторону, противоположную источнику шума;

- в жилых помещениях, ориентированных в сторону источника шума, предусматриваются специальные шумозащитные окна, обеспечивающие нормативный воздухообмен.

Шумозащитные дома-экраны следует располагать в первом эшелоне застройки вдоль транспортных магистралей и улиц. При этом разрывы между такими домами должны быть минимальны (предпочтительно устройство арок), а расстояния между разрывами - максимальны. Отдельно стоящие дома должны иметь развитые боковые объемы (не менее 30 м), перпендикулярные направлению магистрали.

Шумозащитные жилые здания, в которых все защищаемые помещения обращены окнами во внутридворовое пространство, можно располагать в непосредственной близости от красной линии застройки. Жилые дома, в которых шумозащита осуществляется конструктивными средствами, следует располагать на расстояниях от проезжей части улицы, определяемых в соответствии с эффективностью конструкции.

При разработке архитектурно-пространственного решения внутриквартального пространства следует использовать приемы свободной застройки с применением небольших по протяженности зданий. Жилые здания второго эшелона застройки желательно располагать торцами к магистральным улицам и, как правило, перпендикулярно к продольной оси.

В зонах внутриквартального пространства, расположенных вдоль оси разрывов между зонами 1-го эшелона застройки, следует располагать здания предприятий торговли, общественного питания, связи, учреждений бытового обслуживания и коммунального хозяйства и т.п.

В зонах внутриквартального пространства, расположенных вдоль поперечных осей зданий 1-го эшелона застройки, можно располагать здания детских дошкольных учреждений, школ, учреждений здравоохранения, площадки отдыха.

4. Требования к оформлению расчетно-практической работы

Расчетно-практическая работа содержит:

• расчетно-пояснительную записку, в которой должны быть изложены полученное задание и цель работы, все проведенные расчеты, необходимые для составления картограммы шумового режима рассматриваемой территории, текстовое описание картограммы, а также обоснованные автором варианты мероприятий по уменьшению "зашумленности" проектируемой территории. Текст расчетно-пояснительной записки желательно выполнить в электронном виде и распечатать на компьютере на листах писчей бумаги формата А4 (допускается выполнение записки от руки чернилами или шариковой ручкой на одной стороне писчей бумаги формата А4);

• графическое приложение к расчетно-практической работе, которое должно быть выполнено в масштабе 1:500 или 1:1000 на листе формата А2, содержащим ситуационный план заданной территории с нанесенной картограммой шумового режима. На картограмме обязательно должна быть выделена зона с нормативными значениями уровня шума (менее 55 дБА)

Рекомендуемая литература

1. Защита от шума в градостроительстве/ Г.Л. Осипов, В.Е. Коробков, А.А. Климухин и др./ Под ред. Г.Л. Осипова. - М.: Стройиздат, 1993. - 96с.

2. Щербина Е.В., Ковальская А.И., Маршалкович А.С. Оценка влияния автотранспортных потоков на шумовой режим городской среды / Учебн. пособие. - М.:МГСУ, - 2013. - 71 с.

3. Маршалкович А.С., Афонина М.И. Экология городской среды [Электронный ресурс]: учебно-практическое пособие; Минобрнауки РФ, Моск. гос. строит. ун-т. - М.:МГСУ, - 2015. -129 с. 1 электр. опт. диск (CD-ROM). Режим доступа: http: // www. iprbookshop

4. Хомич В.А. Экология городской среды: Учебное пособие. - М.: Изд-во АСВ, 2006. - 240 с.

5. Предтеченский М.В., Шубина Е.В. Акустические экраны-стенки: Учебн.пос./ Моск. Гос. Строит. Ун-т. - М.: МГСУ, 2003. - 60 с.

6. СНиП 23-03-2003 "Защита от шума".

7. ГОСТ 20444-85 "Шум. Потоки транспорта. Методы определения шумовой характеристики".

8. Пособие к МГСН 2.04-97 "Проектирование защиты от транспортного шума и вибрации жилых и общественных зданий". Утверждено указанием №35 Москомархитектуры от 24.08.99.

4

Показать полностью… https://vk.com/doc215967691_444420725
220 Кб, 14 апреля 2017 в 4:45 - Россия, Москва, МГСУ НИУ (МГСУ-МИСИ), 2017 г., docx
Рекомендуемые документы в приложении