По оценке необходимого снижения

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

ПО ОЦЕНКЕ НЕОБХОДИМОГО СНИЖЕНИЯ

ЗВУКА У НАСЕЛЕННЫХ ПУНКТОВ

И ОПРЕДЕЛЕНИЮ ТРЕБУЕМОЙ

АКУСТИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ

ЭКРАНОВ С УЧЕТОМ ЗВУКОПОГЛОЩЕНИЯ

 

Утверждено распоряжением Минтранса России

№ ОС-362-р от 21.04.2003 г.

 

 

Предисловие

 

Методические рекомендации разработаны в развитие Руководства по расчету и проектированию средств защиты застройки от транспортного шума и содержат Методические рекомендации определения и оценки необходимого снижения уровня звука экранами у населенных пунктов, а также включают ключевые проблемы выбора и расчета параметров экрана, обеспечивающих требуемое снижение шума при его конструктивном исполнении.

Методические рекомендации разработаны НИИСФ РААСН при участии ЗАО "Компания Дорожные технологии", ДГУП "Инновационно-технологический центр", ООО "Эварс Стайл" (авторы: д-р техн. наук Осипов Г.Л., канд. техн. наук Шубин И.Л., академик Международной академии транспорта Попов В.А., канд. техн. наук Лебедев В.И., ст. научный сотрудник Аистов В.А.).

При разработке Методических рекомендаций использованы результаты сравнительного анализа рассматриваемых акустических методик различных стран и организаций, в том числе Международной организации стандартизации (ИСО) и Международной электротехнической комиссии (МЭК): стандарты ИСО 1996, 9613; стандарты МЭК 60804, 61672.

 

 

Общие положения

 

1.1. Настоящие Методические рекомендации ориентированы на применение при проведении акустических расчетов по оценке степени шумового дискомфорта у примагистральных населенных пунктов и разработке мероприятий для обеспечения нормативных уровней шума, установленных санитарными нормами.

1.2. Защита примагистральных жилых и общественных зданий от транспортного шума осуществляется по следующим основным направлениям:

- источники шума - конструктивными и административными методами (создание и применение малошумных транспортных средств, регламентация времени, скорости их работы, запрет транзитного транспорта, ограничение грузового транспорта);

- средства защиты - архитектурно-планировочными и конструктивными методами (применение наружных ограждающих конструкций);

- пути распространения шума от источника до объекта шумозащиты - инженерно-строительными методами и средствами.

Настоящие Методические рекомендации разработаны применительно к акустическим экранам (шумозащитным придорожным экранам), снижающим шум на пути его распространения.

1.3. Выбор тех или иных средств защиты от шума, определение необходимости и целесообразности их применения следует производить на основе расчета необходимого снижения уровня звука на селитебной территории и определения требуемой эффективности экранов с учетом звукопоглощения.

 

 

2. Порядок определения и оценки необходимого снижения

Определение требуемой акустической эффективности

Выбор конструктивного исполнения шумозащитного

Экрана и технологические основы

Его проектирования

4.1. При проектировании новой и реконструкции существующей застройки на примагистральных территориях следует учитывать, что она будет подвергаться во многих случаях интенсивному воздействию транспортного шума, обусловленного движением автотранспорта, троллейбусов, трамваев, поездов на участках железных дорог и на открытых линиях метрополитена.

Нередко это будет приводить к неблагоприятному шумовому режиму в застройке, не удовлетворяющему требованиям санитарных норм [2]. Это в свою очередь потребует применения шумозащитных средств.

Одним из наиболее акустически эффективных и экономически относительно недорогих средств снижения транспортного шума являются придорожные шумозащитные экраны, которые защищают от шума не только здания, но и расположенную за экранами дефицитную городскую территорию, позволяя тем самым использовать ее под строительство жилых и общественных зданий и объектов социально-бытового назначения.

В условиях стесненной городской застройки, высокой плотности улично-дорожной сети, дефицита свободных территорий наиболее целесообразно применение придорожных шумозащитных экранов в виде вертикальных стенок из сборного и монолитного железобетона, кирпича, металла, композита, дерева с биостойкой пропиткой, акрила, поликарбоната и др. материалов, устанавливаемых вплотную к поверхности территории между транспортной магистралью и защищаемыми от ее шума объектами.

Однако в ряде случаев, и особенно в загородных условиях, возможно применение и других видов экранов, таких как выемки, насыпи, грунтовые валы, холмы, террасы, элементы естественного рельефа местности. Акустический расчет этих видов экранов производится на основе условного представления их в виде эквивалентных вертикальных экранов-стенок. Поэтому далее целесообразно рассмотреть общую методику расчета и проектирования вертикальных экранов-стенок и лишь затем отличительные особенности, связанные непосредственно с видом экрана.

При проектировании экранов следует учитывать, что шум от транспортной магистрали может поступать в какую-либо точку пространства за экраном (расчетную точку) двумя основными путями: в виде звука, передаваемого непосредственно через тело экрана (прямой звук), и в виде звука, огибающего верхний край и боковые кромки экрана (дифрагированный звук).

Для предотвращения влияния прямого звука поверхностная плотность экрана (масса 1 м² конструкции экрана толщиной h) должна быть не ниже величины, приведенной в табл. 4.1, в зависимости от требуемого снижения шума экраном.

 

Таблица 4.1.

 

Требуемая минимальная поверхностная плотность конструкции

экрана в зависимости от требуемого снижения уровня звука

 

Требуемое снижение уровня звука, дБА
Минимальная поверхностная плотность конструкции экрана, кг/м2	14,5			19,5		24,5

 

4.2. При распространении транспортного шума в расчетную точку вторым путем звуковая энергия источника частично теряется при дифракции звука на верхнем крае и боковых кромках экрана (непосредственный экранирующий эффект), частично уменьшается за счет расширения фронта звуковой волны (снижение шума с расстоянием), частично затухает в воздухе (затухание в воздухе). В результате в расчетной точке за экраном наблюдается пониженный уровень шума.

4.3. Количественной мерой шумозащитного эффекта экрана является его акустическая эффективность, которая представляет собой разность между уровнями шума в расчетной точке до установки и после установки экрана при прочих равных условиях.

Акустическая эффективность экрана определяется только его геометрическими размерами и месторасположением. Поэтому она зависит от высоты и длины экрана, от расстояния между ним и магистралью, между ним и расчетной точкой, а также от высоты расчетной точки над поверхностью территории, но не зависит от шумовой характеристики транспортного потока.

В то же время уровень шума в расчетной точке за экраном зависит как от акустической эффективности экрана, так и от шумовой характеристики транспортного потока на магистрали.

4.4. При проектировании экрана следует также учитывать, что шумозащитный эффект экрана (акустическая эффективность ∆ L _Aэкр > 0) проявляется только в зоне акустической тени, расположенной за экраном (рис. 4.1).

 

 

Рис. 4.1. Расчетная схема для определения экранирующего эффекта в расчетной точке (вертикальный разрез участка территории):

И.Ш. - источник шума; Р.Т. - расчетная точка; 1 - транспортная магистраль; 2 - экран; PRZ - ширина разделительной полосы; RPR - расстояние от оси самой дальней полосы (пути) движения транспорта до бордюра проезжей части; RBE - расстояние от бордюра проезжей части да экрана; RER - расстояние от экрана до расчетной точки; HIST - высота акустического центра транспортного потока; HEKR - высота экрана

Граница зоны акустической тени (на вертикальном разрезе участка селитебной территории - рис. 4.1) представляет собой прямую линию, соединяющую акустический центр источника шума, располагаемый на высоте 1 м над уровнем проезжей части (головки рельефа) магистрали и по оси самой дальней полосы (пути) движения транспорта, с вершиной экрана и продолженную далее в область пространства за экраном.

Пространство под этой прямой представляет собой зону акустической тени. В область пространства над прямой транспортный шум проникает беспрепятственно, и шумозащитный эффект экрана здесь отсутствует.

В силу специфичности влияния длины экрана на его акустическую эффективность все экраны могут быть разделены на две группы: протяженные и ограниченной длины.

Протяженный экран - это экран такой длины, при которой боковые кромки экрана видны из расчетной точки под углом α > 168° (рис. 4.2).

Экран ограниченной длины - это экран такой длины, при которой боковые кромки экрана виды из расчетной точки под углом α £ 168° (рис. 4.2).

 

 

Рис. 4.2. Ситуационный план участка селитебной территории, защищаемой от транспортного шума экраном:

1 - транспортная магистраль; 2 - придорожный шумозащитный экран; 3 - защищаемое от шума здание; Р.Т. - расчетная точка (в 2 м от фасада)

4.5. Методика проектирования придорожного шумозащитного протяженного экрана

4.5.1. Проектирование придорожного шумозащитного экрана (определение его геометрических размеров, месторасположения, акустической эффективности и конструкции) производится в следующем порядке.

На ситуационном плане участка селитебной территории отмечаются жилые и общественные здания, площадки отдыха около них, которые должны быть защищены от шума, и выявляются транспортные магистрали или улицы с регулярным движением транспорта, наиболее близко расположенные к этим зданиям и площадкам.

При этом могут встретиться две типичные ситуации:

- вблизи защищаемых от шума объектов проходит только одна транспортная магистраль (улица);

- вблизи защищаемых от шума объектов проходят две пересекающиеся магистрали (улицы); угол их пересечения принципиальной роли не играет.

Остальные возможные ситуации могут быть представлены в виде сочетания двух вышеуказанных ситуаций.

4.5.2. Дальнейший порядок проектирования экрана зависит от вида ситуации (при наличии только одной магистрали и при наличии двух пересекающихся магистралей).

 

Рекомендации по определению шумовых характеристик

Автотранспортных потоков

Приложения

 

Приложение 1

 

Приложение 2

Приложение 3

 

Рекомендуемая форма технического задания на разработку

Шумозащитного экрана

 

"Согласовывается" Исполнителем
	"Утверждается" Заказчиком

 

Техническое задание

Подписи

От Исполнителя ____________________________________

от Заказчика ____________________________________

 

 

Приложение 4

Средств

 

"Утверждается" Исполнителем

Акустическое обоснование

шумозащитного экрана _____________________________________________________________

(Указывается место установки шумозащитного экрана)

_________________________________________________________________________________

1. Характеристика акустической среды в районе сооружения экрана

__________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________

(Расчет, натурные измерения ожидаемых уровней шума на селитебной территории и

__________________________________________________________________________________

в помещениях района шумозащиты)

__________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________

2. Обоснование геометрических параметров шумозащитного экрана

__________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________

(Проводится на основе расчета требуемого снижения шума экраном с учетом

__________________________________________________________________________________

шумопоглощения)

__________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________

3. Обоснование архитектурного облика экрана _________________________________________

__________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________

4. Обоснование акустических параметров элементов экрана (панелей, фундамента,

стоек) ____________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________

5. Прогнозная оценка акустической эффективности сооружаемого шумозащитного экрана

__________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________

6. Требования к материально-технической базе для обеспечения требуемой акустической эффективности шумозащитного экрана

__________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________

Подписи

От Исполнителя ____________________________________

от Заказчика ____________________________________

 

 

Приложение 5

 

Акустическое обоснование

Пример расчета

 

Целью настоящей работы является расчет вариантов размещения шумозащитных экранов, предназначенных для защиты от транспортного шума территории населенного пункта Мушковичи, и определение их генеральных размеров по условиям максимальной эффективности шумозащиты.

Необходимая эффективность экранов обеспечивается варьированием их высоты, длины, расстояния между источником шума и экраном.

Для увеличения акустической эффективности экрана, уменьшения его высоты расстояние между источником шума и экраном рекомендуется принимать минимальным с учетом необходимости обеспечения безопасности движения и нормальной эксплуатации дороги и транспортных средств.

Для получения более точных результатов расчета эффективности экрана автотранспортные потоки в противоположных направлениях рассматриваются как самостоятельные источники шума.

Формирование шумового режима в области звуковой тени за экраном определяется дифракционной составляющей, которая существенно зависит от расстояния между источником шума и экраном, и, следовательно, чем ближе к действительному положению вещей используемая модель расчета, тем точнее его результат.

При расчете дифракционной компоненты поля за экраном автотранспортный поток моделируется "звучащей" ниткой, располагающейся на дальней (от экрана) полосе движения.

Конструкции отдельных элементов экранов должны обеспечивать плотное их примыкание друг к другу и к поверхности земли.

 

ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

 

1. Основным источником внешнего шума, воздействующим на территорию жилой застройки и расположенные на ней жилые дома населенного пункта Мушковичи, является поток автомобилей по автодороге Москва - Смоленск (345-й км).

2. Шумовая характеристика автотранспортного потока на указанном участке автодороги составляет около 77 дБА в час пик дневного времени и 67 дБА в наиболее шумный час ночного времени. Максимальный уровень звука составляет около 90 дБА.

3. Расчеты показали, что ожидаемые уровни шума в расчетных точках в 2 м от фасадов жилых домов, обращенных к автодороге и наиболее близко к ней расположенных, будут превышать допустимый уровень на 3-4 дБА, а в помещениях жилых домов - на 8-9 дБА.

4. Для обеспечения выполнения требований санитарных норм по шуму необходимо осуществление шумозащитного мероприятия, в качестве которого рекомендуется сооружение вдоль вышеуказанного участка автодороги Москва-Смоленск в указанном районе шумозащитного экрана высотой 5 м, общей длиной вместе с боковыми отгонами 518 (548) м, в зависимости от конфигурации боковых отгонов. Длина экрана может уточняться на месте, но уменьшение протяженности экрана приведет к снижению эффективности экранирования на прилегающей территории.

Экран должен быть расположен в 2 м от границы крайней полосы движения, наиболее близкой к защищаемой от шума застройке.

5. При условии сооружения предлагаемого экрана ожидаемый шумовой режим в жилых помещениях домов и на придомовых территориях населенного пункта Мушковичи будет удовлетворять требованиям санитарных норм (СН 2.2.4/2.1.8.562-96 "Шум на рабочих местах, в помещениях жилых, общественных зданий и на территории жилой застройки").

 

Список принятых обозначений

 

L - уровень шума, дБ

L_i - уровень звукового давления в i -й полосе частот, дБ

L_pi - уровень звуковой мощности в i -й полосе частот, дБ

L _A - уровень звука с использованием частотной коррекции А, дБА

∆ L _{сум.тр i} - оценка соответствия суммарного шума (от всех источников постоянной интенсивности) в i -й полосе частот нормативным требованиям, дБ

L _{сум i} - суммарный уровень звукового давления (от всех источников постоянной интенсивности) в i -й полосе частот, дБ

N, n, n_i - число источников

L _{до рi} - допустимый уровень звукового давления в i -й полосе частот, дБ

∆ L _{Асум.тр.} - ориентировочная оценка соответствия суммарного шума (от всех источников) с использованием частотной коррекции А нормативным требованиям, дБА

L _Асум. - суммарный уровень звукового давления (от всех источников) с использованием частотной коррекции А, дБ

L _Адоп. - допустимый уровень звука с использованием частотной коррекции А, дБА

L _{A i} - относительная частотная характеристика коррекции А в i -й полосе частот

L _{A j} - уровень звука j -го источника с использованием частотной коррекции А, дБА

∆ L _{Амакс.сум.тр.} - оценка соответствия суммарного шума (от всех источников непостоянного шума) с использованием частотной коррекции А нормативным требованиям, дБА

L _{Аэкв.сум} - суммарный уровень звука (от всех источников непостоянного шума) с использованием частотной коррекции А, дБА

∆ L _{Амакс.тр.} - оценка соответствия максимального уровня звука (от i -го источника непостоянного шума) с использованием частотной коррекции А нормативным требованиям, дБА

L _Амакс. - уровень максимального шума (от i -го источника непостоянного шума) с использованием частотной коррекции А, дБА

L _{макс.доп.} - допустимый уровень максимального шума, дБ

F - фактор направленности источника шума

β_а - затухание звука в воздухе, дБ/км

Ω - пространственный угол излучения звука, ср

r - расстояние от источника шума до расчетной точки, м

В - постоянная помещения, м²

∆ L _н - показатель направленности источника, дБ

∆ L _Аэкр - снижение уровня звука экранами, дБА

∆ L _Арас - снижение уровня звука, зависящее от расстояния распространения, дБА

∆ L _Азел - снижение уровня звука зелеными насаждениями, дБА

∆ L _A - снижение уровня звука, вызванное ограниченностью угла видимости источника, дБА

 

 

СОДЕРЖАНИЕ

 

Предисловие

1. Общие положения

2. Порядок определения и оценки необходимого снижения уровня звука у населенных пунктов

3. Определение требуемой акустической эффективности экранов с учетом звукопоглощения

4. Выбор конструктивного исполнения шумозащитного экрана и технологические основы его проектирования

5. Рекомендации по определению шумовых характеристик автотранспортных потоков

Приложения

Приложение 1 Некоторые сведения из акустики

Приложение 2 Перечень основных нормативно-технических документов

Приложение 3 Рекомендуемая форма технического задания на разработку шумозащитного экрана

Приложение 4 Рекомендуемая форма акустического обоснования мероприятий на этапе проектирования шумозащитных средств

Приложение 5 Акустическое обоснование применения шумозащитного экрана

Пример расчета

Список принятых обозначений

 

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

ПО ОЦЕНКЕ НЕОБХОДИМОГО СНИЖЕНИЯ

ЗВУКА У НАСЕЛЕННЫХ ПУНКТОВ

И ОПРЕДЕЛЕНИЮ ТРЕБУЕМОЙ

АКУСТИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ