Случай прохождения одной автотранспортной магистрали

При наличии только одной магистрали в первую очередь намечаются расчетные точки, для которых будет проводиться акустический расчет.

Расчетные точки выбираются на уровне середины окон первого и последнего этажей здания на расстоянии 2 м от его наружных ограждений, обращенных в сторону транспортной магистрали.

При этом одна расчетная точка выбирается около здания, наиболее близко расположенного к транспортной магистрали, а две другие расчетные точки - около противоположных углов здания, наиболее удаленных от магистрали, но находящихся в пределах прямой видимости. Примеры выбора расчетных точек при различной ориентации здания по отношению к магистрали приведены на рис. 4.3 а, б, в.

Для здания сложной формы расчетные точки выбираются по аналогичному принципу (рис. 4.3 г).

Рис. 4.3. Выбор расчетных точек около здания:

а - фронтальное расположение; б - торцевое расположение в - расположение под углом к магистрали; г - здание сложной формы; 1 - транспортная магистраль; 2 - здания; 3 - расчетные точки

При проектировании экрана, защищающего от шума группу зданий, расчетные точки выбираются около здания, наиболее близкого к магистрали, и около самого левого и самого правого углов крайних зданий в застройке.

Для площадок отдыха выбор расчетных точек производится аналогично рис. 4.3, однако расчетные точки располагаются непосредственно на границе площадок.

Во всех вышеперечисленных случаях расчетная точка, наиболее близкая к магистрали (наихудший шумовой режим), служит для определения акустической эффективности экрана, а две другие, более удаленные от магистрали, необходимы при определении требуемой длины экрана.

В случае если направление магистрали в пределах участка между самой левой и самой правой расчетными точками меняется, то находится точка перегиба, и магистраль условно рассматривается как состоящая из двух прямолинейных отрезков. Аналогичным образом поступают, если магистраль меняет свое направление за пределами указанного участка, но на расстоянии (в каждую сторону), не превышающем половины требуемой длины экрана (табл. 4.2).

Во всех этих случаях расчеты акустической эффективности экрана и его требуемых размеров должны производиться для случая 2 пересекающихся автомагистралей.

Определение шумовой характеристики транспортного потока на магистрали для дневного часа пик ( ) в соответствии с [1] и на основании ее и анализа ситуационного плана рассчитывается также ожидаемый уровень звука в каждой расчетной точке в соответствии с [2].

При проектировании второго отражающего экрана на противоположной стороне магистрали к найденной шумовой характеристике транспортного потока следует добавить поправку на отражение звука в соответствии с табл. 4.3.

Таблица 4.2

Величины l_л для расчета требуемой длины экрана, м

Расстояние от ближайшего бордюра магистрали до расчетной точки R, м	Расстояние от ближайшего бордюра магистрали до экрана RBE, м

Таблица 4.3

Поправка к шумовой характеристике транспортного потока при

наличии двухстороннего отражающего экрана

Количество полос движения транспорта в одну сторону	Поправка ∆LAэкр.отр., дБА
8 и более

В зависимости от назначения защищаемого от транспортного шума здания или территории определяется с помощью [2] допустимый эквивалентный уровень звука в расчетных точках как в дневное ( ), так и в ночное время ( ), дБА.

Для каждой расчетной точки как для дневного, так и для ночного времени находятся разности между ожидаемым уровнем звука в расчетной точке без экрана и допустимым эквивалентным уровнем звука по формулам

, дБА (4.1)

, дБА (4.2)

Из полученных величин ( и ) для всех расчетных точек на уровне одного и того же этажа выбирается наибольшая (наихудший случай), показывающая требуемое снижение шума (∆L_Aтреб.) на уровне этого этажа, которое должен обеспечить экран.

Для расчета требуемой высоты экрана необходимо выполнить ряд итерационных действий. Вначале с помощью ситуационного плана (а в случае пересеченной местности дополнительно и ее вертикального разреза) определяют место установки экрана, исходя из удобства его монтажа. При этом целесообразно располагать экран как можно ближе к бордюру проезжей части, но не далее 15 м от него.

Далее задают первоначальную высоту экрана (Н_э) не менее 2 м. Сооружение экранов высотой 6 м и более возможно, но технически значительно сложнее (необходимо забивать сваи и усиливать устойчивость экрана). Поэтому во многих случаях высота экрана должна находиться в пределах от 2 до 6 м. Если при этом не удается достичь требуемого снижения шума (∆L_Aтреб.), то экран располагают ближе к магистрали и повторяют расчеты, начиная с Н_э = 2 м. Следует учитывать, что степень сложности достижения требуемого снижения шума экраном зависит напрямую от величины ∆L_Aтреб.:

- при ∆L_Aтреб. £ 10 дБА подбор экрана-стенки несложен;

- при ∆L_Aтреб. = 11-15 дБА связан с определенными трудностями;

- при ∆L_Aтреб. = 16-20 дБА очень трудный (необходима сложная конструкция экрана);

- при ∆L_Aтреб. > 20 дБА обеспечить ∆L_Aтреб. экраном-стенкой невозможно. В этих случаях рассматривают возможность применения других типов экранов (выемки, земляные валы, насыпи и т.п.).

Для экрана-стенки заданной высоты и месторасположения вычерчивают вертикальный разрез (рис. 4.1) и, определив по нему вспомогательные величины, перечисленные под рис. 4.1, рассчитывают величины А, В и С, а по ним разность хода звуковых лучей (σ) через экран и число Френеля N:

(4.3)

(4.4)

(4.5)

σ = А + В - С, (4.6)

N = 2σ/λ (4.7)

где λ - длина звуковой волны, м.

На основании числа Френеля (N) рассчитывают по формулам Маекавы снижение шума (∆L_Аэ), обеспечиваемое экраном-стенкой данной высоты:

∆LАэ = 9×lg N + 9,	при N ³ 1;	(4.8)
∆LАэ = 4,5×lg N + 8,35,	при 0,2 £ NF < 1;
∆LАэ = 2×lg N + 6,5,	при 0,01 £ N < 0,2;
∆LАэ = 2,2,	при 0 < N < 0,01;
∆LАэ = 0,	при N £ 0.

Для обеспечения найденной акустической эффективности экрана (∆L_Аэ) необходимо, чтобы длина экрана составляла не менее l_{э треб.} (рис. 4.4), которая рассчитывается по формуле

l_{э треб.} = 2l₁ + l_{зд.прив.}, м, (4.9)

где l - величина, определенная по табл. 4.2 в зависимости от ближайшего бордюра магистрали до экрана RBE и до самой дальней расчетной точки R, м;

l_{зд.прив.} - приведенная длина здания с учетом расположения крайней левой и крайней правой расчетных точек, м, определенная геометрически по ситуационному плану или рассчитанная по формуле

l_{зд.прив.} = l×cosβ + в×sinβ + 4, м, (4.10)

где l - длина здания, м;

в- ширина здания, м;

β - угол между продольной осью здания и осью магистрали в месте их пересечения, градусы.

Геометрический смысл величин в формулах (4.9) и (4.10) пояснен дополнительно на рис. 4.5 и 4.6.

Рис. 4.4. Определение требуемой длины экрана:

1 - транспортная магистраль; 2 - здание; 3 - экран; · - расчетная точка (Р.Т.)

Рис. 4.5. Примеры расположения зданий под углом β:

1 - транспортная магистраль; 2 – здание

Рис. 4.6. Определение требуемой длины экрана для защиты

от шума магистрали группы зданий:

1 - транспортная магистраль; 2 - здания; 3 - площадка отдыха;

4 - экран; · - расчетная точка

При защите от шума магистрали группы зданий, а также площадок отдыха находятся на ситуационном плане проекции на ось магистрали крайней левой и крайней правой расчетных точек застройки и определяется расстояние (l_{зд.прив.}) между ними (рис. 4.6). Это расстояние может быть рассчитано также аналитически.

При длине экрана l_экр. ³ l_{экр.треб.} экран относится к категории протяженных экранов.

Если в силу конкретных градостроительных условий возможна только установка экрана длиной l_экр. < l_{экр.треб.}, то принимают максимально возможную длину экрана. Однако экран при этом переходит в категорию экранов ограниченной длины, его акустическая эффективность уменьшается.

Акустическую эффективность экрана ограниченной длины можно увеличить (но не выше чем для протяженного экрана той же высоты и расположенного на том же месте), спроектировав дополнительные боковые отгоны к нему (рис. 4.7).

Угол, под которым располагается боковой отгон по отношению к основной части экрана, выбирается произвольно, а необходимая длина (l_отр.) бокового отгона выбирается следующим образом.

Рис. 4.7. Варианты расположения боковых отгонов у экрана

ограниченной длины:

1 - транспортная магистраль; 2 - здание, защищаемое экраном от шума; 3 - экран ограниченной длины; 4,5 - выбранные боковые отгоны; 4а, 5а, 5б - примеры возможного расположения боковых отгонов; 6 - перпендикуляр из расчетной точки на продольную ось транспортной магистрали; 7 - луч под углом 84° к перпендикуляру на ось; · - расчетная точка

На ситуационном плане рассматриваемого участка селитебной территории из крайней правой (соответственно левой) расчетной точки, наиболее удаленной от магистрали, опускается перпендикуляр на продольную ось магистрали и под углом в 84° к нему проводится луч в направлении к магистрали и вне пределов защищаемого от шума объекта.

Боковой отгон проводится от края экрана ограниченной длины до соответствующего луча. Требуемая длина бокового отгона измеряется по ситуационному плану. Длина бокового отгона может быть также рассчитана аналитически. По экономическим соображениям следует стремиться к выбору минимально возможной длины бокового отгона.

Высота экрана в боковом отгоне должна быть не ниже высоты экрана ограниченной длины.

Экраны в основной своей части (за исключением боковых отгонов) должны располагаться, как правило, параллельно транспортной магистрали.

После определения геометрических размеров экрана и его месторасположения следует подобрать наиболее приемлемую для конкретных градостроительных условий конструкцию экрана.