Результаты измерений уровней шума

 

№ п/п	Место проведения измерений	Интенсивность автотранспортного потока N дн. в дневной час пик	Уровни шума
L Aэкв.	L Aмакс	L Aмин
1.	В 7,5 м от оси первой полосы движения транспорта (т. 1 на рис. 1)		76,7	88,9	52,7
2.	В 12 м от фасада жилого дома (т. 2 на рис. 1)		57,3	66,2	38,5
3.	В 12 м от фасада жилого дома (т. 3 на рис. 1)		58,1	67,5	39,4
4.	В 15 м от фасада жилого дома (т. 4 на рис. 1)		60,0	70,8	46,2
5.	В 15 м от фасада жилого дома (т. 5 на рис. 1)		61,4	76,8	41,2

 

В строке 1 табл. 1 содержится шумовая характеристика транспортного потока в час пик [1], равная: = 76,7 дБА, L _Aмакс = 88,9 дБА.

 

Таблица 2

 

Замеренные уровни шума на прилегающей

территории, дБА

 

Источник шума	Расчетные точки
Автомагистраль, L экв.	57,3	58,1	60,0	61,4

 

Значения превышений замеренных уровней шума над допускаемыми санитарными нормами на прилегающей территории приведены в табл. 3

 

Таблица 3

 

Превышение расчетных уровней звука над допустимыми

санитарными нормами

 

Источник шума	Расчетные точки
Автомагистраль, L экв.	2,3	3,1	5,0	6,4

 

Анализ полученных данных указывает на наличие превышений уровней шума над допустимыми санитарными нормами на территории нас. п. Мушковичи. Для улучшения акустической обстановки и удовлетворения санитарных требований необходимо проведение акустическо-строительных мероприятий по снижению уровня шума на территории. Наиболее эффективным мероприятием является установка шумозащитного экрана.

В ночной период суток интенсивность автотранспортного движения (N _н) по данным многочисленных натурных измерений, проводившихся ранее на различных дорогах и по данным института "Союздорпроект", составляет не более 10% от дневной интенсивности в час пик при тех же значениях соотношения количества грузовых автомобилей и автобусов к общему количеству автомобилей в транспортном потоке (Р) и средней скорости потока (V).

При этих условиях ожидаемая шумовая характеристика автотранспортного потока на рассматриваемом участке автодороги Москва-Смоленск в ночное время будет равна в соответствии с [2]:

= 10×lg N _н + 13,3×lg V + 4×lg(1 + P) + 17,9 = 10×lg(0,1э× N _дн) + 13,3×lg V + 4×lg(1 + P) + 17,9 = _. - 10, дБА. (1)

Так как разность между шумовой характеристикой автотранспортного потока в дневное и ночное время, согласно формуле (1), равна 10 дБА, а разность между допустимым уровнем звука в жилой застройке и на селитебных территориях в дневное и ночное время также равна 10 дБА [3], то достаточно рассмотреть данные только для дневного периода суток. Полученные выводы и рекомендации относительно ожидаемых уровней автотранспортного шума и мероприятий по его снижению будут справедливы и для ночного периода суток.

Так как разница между допустимыми максимальным и эквивалентным уровнями шума по санитарным нормам [3] составляет 15 дБА, а по результатам натурных измерений она составила ∆ L = L _Aмакс - L _Аэкв. = 88,9-76,7 = 12,2 дБА < 15 дБА, то достаточно рассмотреть только эквивалентные уровни шума; рассмотрение максимальных уровней шума для данной ситуации не внесло бы никаких корректив в оценку шумовой ситуации и в намечаемые шумозащитные мероприятия.

С учетом того, что все дома первого эшелона застройки расположены на одинаковом расстоянии от дороги, достаточно выбрать одну расчетную точку для оценки ожидаемого шумового режима на фасадах жилых домов в 2 м от фасадов домов, обращенных к дороге, и на уровне середины окон 1-го этажа. Высота этой расчетной точки над уровнем территории составляет Н _{р.т.фас.} = 2 м. Для оценки ожидаемого шумового режима внутри жилых помещений домов расчетная точка выбиралась в центре помещения на высоте Н _р.т. = 1,5 м над уровнем пола [4].

В соответствии с [5], ожидаемый уровень шума в расчетной точке составляет

L _Aр.т. = L _{Aэкв.авт.} - ∆ L _Apac. - ∆ L _Aвоз. - ∆ L _Aпок. - ∆ L _Aзел. - ∆ L _Aэкр. - ∆ L _Aα, дБА, (2)

где L _{Aэкв.авт.} - шумовая характеристика транспортного потока на рассматриваемом участке автодороги;

∆ L _Apac. - снижение уровня шума с расстоянием;

R - расстояние от оси ближней полосы движения транспорта до расчетной точки, м;

∆ L _Aвоз. - снижение уровня шума вследствие затухания звука в воздухе (∆ L _Aвоз. = 0,005 R);

∆ L _Aпок. - снижение уровня шума вследствие его поглощения поверхностью территории (трава, кустарник - летом, снег - зимой);

∆ L _Aзел. - снижение уровня шума из-за поглощения его полосами зеленых насаждений на пути звуковых лучей;

∆ L _Aэкр. - снижение уровня шума экраном или экранирующими элементами местности;

∆ L _Aα - снижение уровня шума в случае ограничения угла видимости дороги из расчетной точки.

Для рассматриваемого населенного пункта величина ∆ L _Aзел. = 0 (нет специальных шумозащитных полос зеленых насаждений).

∆ L _Aэкр. = 0 (первоначально нет экранов).

∆ L _Aα = 0 (обзор дороги из расчетной точки неограничен, α = 180°). °

Величина ∆ L _Aпок., в соответствии с [5], равна:

(3)

где

(4)

R - то же, что и в формуле (2), м.;

Н _и.ш. - высота акустического центра транспортного потока над проезжей частью, м, (согласно [5], принято Н _и.ш. = 1 м.);

Н _рт. - высота расчетной точки над уровнем территории, м.

Так как шумовая характеристика транспортного потока при прочих равных условиях пропорциональна 10×lg N (см. формулу 1), то для случаев 2-5 по табл. 1 можно найти:

1. = 76,7 дБА, L _Aмакс = 88,9 дБА;

2. = 76,3 дБА, L _Aмакс = 88,5 дБА;

3. = 77,2 дБА, L _Aмакс = 89,4 дБА;

4. = 76,9 дБА, L _Aмакс = 89,1 дБА;

5. = 76,7 дБА, L _Aмакс = 88,9 дБА.

Разброс значений не превышает 0,9 дБА.

Поэтому для расчетов принимаем наибольшее экспериментальное значение = 77,2 дБА (L _Aмакс = 89,4 дБА).

Из анализа рис. 1, 2, 3 следует, что расстояние (R) равно 63,5 м (R = 63,5 м).

Тогда ∆ L _Aвоз. = 0,005× R = 0,005×63,5 = 0,3 дБА.

На основании формул (4) и (3)

Запишем в виде

∆ L _Aрас. = К ×lg .

Тогда формулу (2) можно переписать в виде:

дБА. (5)

Для определения коэффициента (К) поступим следующим образом. Подставим в формулу (5) вместо значения L_Aэкв. по табл. 1, а вместо R - значения, определенные в соответствии с табл. 1 и рис. 3. Тогда на основании (5) можно получить

= 69,6 - L _Aэкв.

Отсюда для позиций 2-5 табл. 1 получим

Поз. 2: К ×lg = 69,6-57,3 = 12,3; К = 14,4.

Поз. 3: К× lg = 69,6-58,1 = 11,5; К = 13,5.

Поз. 4: К ×lg = 69,6-60 = 9,6; К = 11,6.

Поз. 5: К ·lg = 69,6-61,4 = 8,2; К = 9,9.

К _ср. = = 12,3.

Из рис. 3 следует, что расстояние от оси первой полосы движения транспорта до расчетной точки в 2 м от фасада дома составляет 63,5 м. С учетом К _ср. из формулы (5) получим

= 69,6-12,3×lg = 58,2 дБА.

Так как, согласно [3], допустимый уровень шума для территорий, непосредственно прилегающих к жилым домам, составляет в дневное время = 55 дБА, то превышения фактических уровней шума у фасадов жилых домов населенного пункта Мушковичи составляют

= 58,2-55 = 3,2 дБА

Согласно [6], ожидаемые уровни шума в расчетной точке внутри жилых помещений домов первого эшелона застройки составляют

- ∆ L _Aок, дБА, (6)

где ∆ L _Aок - снижение шума окном с открытой для вентиляции форточкой (узкой створкой, фрамугой). Согласно [6], ∆ L _Aок = 10 дБА. Тогда

= 58,2-10 = 48,2 дБА.

Согласно [3], допустимый уровень шума в жилых помещениях домов в дневное время составляет = 40 дБА. Поэтому ожидаемые превышения уровней шума внутри жилых помещений домов составят

= 48,2-40 = 8,2 дБА.

Таким образом, результаты измерений и расчетов говорят о необходимости осуществления шумозащитных мероприятий.

Для выполнения санитарных норм по шуму в помещениях жилых домов населенного пункта Мушковичи и на прилегающей к ним территории необходимо соорудить вдоль рассматриваемого участка автодороги Москва-Смоленск шумозащитный экран, снижающий шум от транспортного потока на автодороге не менее чем на 9 дБА.

Расчет акустической эффективности шумозащитного экрана, выполненный в соответствии с методикой раздела 4 из [5], приведен ниже.

Перед расчетом акустической эффективности экрана необходимо было выбрать его месторасположение. Известно, что чем ближе расположен экран к источнику шума, тем выше его эффективность и ниже требуемая высота. Исходя из этого, а также из анализа профиля территории, рекомендуется расположить шумозащитный экран на расстоянии 2 м от границы полосы движения, ближайшей к защищаемой застройке. Схема расположения экрана с указанием необходимых расстояний приведена на рис. 4.

 

Рис. 4. Расчетная схема оценки эффективности

шумозащитного экрана

 

Вначале были рассчитаны вспомогательные расстояния А, В и С:

_, м (7)

_, м (8)

, м (9)

где R ₁ - расстояние по горизонтали от акустического центра транспортного потока (по оси дальней полосы движения транспорта и на высоте 1 м над уровнем проезжей части) до экрана, м,

R ₂ - расстояние по горизонтали от экрана до расчетной точки, м,

Н _э - высота экрана, м,

Н _и.ш. - высота акустического центра транспортного потока, м,

Н _р.т. - высота расчетной точки, м.

Далее определялась разность длин путей звуковых лучей δ:

δ = А + В - С, м, (10)

и по ней с помощью графика на рис. 6 из [5] определялось искомое снижение шума экраном.

При расчетах высота экрана (Н _э) задавалась в пределах от 3 до 6 м.

Н _э = 3 м:

А = = 17,91 м;

В = = 59,61 м;

С = = 77,41 м;

δ = А + В - С = 17,91+59,61-77,41 = 0,11 м;

∆ L _Аэкв. = 8 дБА.

Н _э = 4 м:

А = = 18,05 м;

В = = 59,63 м;

С = = 77,41 м;

δ = А + В - С = 18,05+59,63-77,41 = 0,27 м;

∆ L _Аэкв. = 10,5 дБА.

Н_э = 5 м:

А = =18,324 м;

В = = 59,67 м;

С = = 77,41 м;

δ = А + В - С = 18,24+59,67-77,41 = 0,5 м;

∆ L _Аэкв. = 12 дБА.

 

Н_э = 6 м:

А = = 18,49 м;

В = = 59,73 м;

С = = 77,41 м;

δ = А + В - С = 18,49+59,73-77,41 = 0,81 м;

∆ L _Аэкв. = 18,5 дБА.

Из анализа расчетов следует, что необходимое снижение шума обеспечивается уже при высоте экрана, равной Н _э = 4 м (∆ L _Аэкр. = 10,5 дБА > 9 дБА = ∆ L _{Аэкр.тер.}).

Однако следует учесть, что вышеприведенные результаты измерений шума получены в марте. В летний период года интенсивность автомобильного потока может значительно возрасти (приблизительно вдвое). Тогда требуемое снижение шума экраном составит: 8,2 дБА + 10×lg2 = 11,2 Н ≈ 12 дБА. В этом случае потребуется экран высотой Н _э = 5 м.

При экране высотой Н _э = 6 м снижение шума экраном составит 18,5 дБА, что значительно больше требуемого по расчету снижения.

Таким образом, с экономической точки зрения наиболее целесообразным, а с акустической точки зрения вполне достаточным является сооружение экрана высотой 5 м, расположенного на расстоянии 2 м от границы полосы движения, наиболее близкой к защищаемым от шума домам.

Длина экрана должна составлять L = 348 м (параллельно дороге). Для защиты от шума крайних домов первого эшелона застройки по краям указанного участка экрана должны быть установлены боковые отгоны (тот же экран, но расположенный под углом к дороге).

Правый отгон должен быть расположен под углом примерно 45° к оси основной части экрана и иметь длину L _бок.пр. = 100 м.

Левый отгон должен быть расположен под углом примерно 50° к оси основной части экрана так, чтобы не пересекать трассы прохождения силового электрического кабеля, и иметь длину L _{бок.лев.} = 100 м.

Боковые отгоны возможно выполнить с "изломом" в плане (варианты I и II на рис. 5).

На рисунке синим цветом обозначена трасса прохождения шумозащитного экрана (вариант I). Синим пунктиром обозначен вариант прохождения боковых отгонов с "заломом" (вариант II).

Таким образом, общая длина экрана должна составлять

L _э.общ. = 348+100+100 = 548 м, при I -м варианте (боковые отгоны прямые), или

L _э.общ. = 348+85+85 = 518 м, при II -м варианте (боковые отгоны с "изломом").

 

 

Рис. 5. Рекомендуемая схема размещения

шумозащитного экрана