ТЕМА 5. Оценка уровня акустического воздействия транспорта

Цель занятия:провести оценку акустической нагрузки транспорта на окружающую среду.

Задачи:изучить факторы влияющие на рассеивание шума в атмосфере, определить параметры звукового давления и величину снижения уровня шума от источника, наметить мероприятия по снижению шума и.

Оценка уровня шумового воздействия транспорта на окружающую среду производится при наличии в зоне влияния дороги мест, чувствительных к шумовому воздействию селитебных и промышленных территорий населенных пунктов, санитарно-курортных зон, территорий сельскохозяйственного назначения (при наличии специальных требований), заповедников, заказников, а также в других случаях специально обусловленных заданием на проектирование.

Возникающий при движении транспортных средств шум ухудшает качество среды обитания человека и животных на прилегающих к дороге территориях. Шум действует на нервную систему человека, снижает трудоспособность, уменьшает сопротивляемость сердечно-сосудистым заболеваниям.

Исходными данными для расчета шумовых характеристик автотранспортных потоков являются [11]:

- интенсивность движения автотранспорта в часы пик дневного времени и наиболее шумный час ночного времени, натуральные ед./ч;

- суммарная доля грузового и общественного транспорта в потоке, %;

- средняя скорость движения автотранспорта в потоке, км/ч.

Для повышения точности расчета шумовых характеристик автотранспортных потоков необходимо учитывать ряд дополнительных параметров рассматриваемых магистралей, таких как:

- продольный уклон проезжей части магистрали (улицы, дороги);

- тип верхнего покрытия проезжей части;

- ширина разделительной полосы;

- число полос движения транспорта;

- длительность светофорного цикла вблизи перекрестков (разрешающая/запрещающая фаза светофора);

- тип застройки по обе стороны магистрали.

Кроме шумовых характеристик автотранспортных потоков, для расчетов ожидаемых уровней шума в расчетных точках на территории и в застройке населенных пунктов необходима следующая исходная информация:

- планировочная подоснова населенного пункта (города) с указанием расположения всех учитываемых автотранспортных магистралей;

- на планировочной подоснове должны быть показаны функциональные зоны или защищаемые от шума объекты (в соответствии с масштабом карты) и должен быть установлен допустимый для них уровень звука в соответствии с санитарными нормами (СН 2.2.4/2.1.8.562-96);

- для каждой автотранспортной магистрали должны быть выделены участки с характерными параметрами движения и состава транспортных потоков и рассчитаны их шумовые характеристики;

- для выполнения акустических расчетов необходимо дополнительно определить по проекту вертикальной планировки территории отметки высот проезжей части магистралей, расчетных точек, основания проектируемого экрана.

Задание:

1. Определить уровень звукового давления от заданного источника.

2. Рассчитать эквивалентный уровень шума в придорожной полосе.

3. Определить величину снижения уровня шума в зависимости от высоты и положения экрана.

4. Используя параметры, приведенные в справочных таблицах, определить уровень шума в расчетной точке.

5. Наметить план мероприятий по снижению уровня акустической нагрузки.

6. Предусмотреть мероприятия по охране растительного и животного мира в районе действия источника антропогенной нагрузки.

Порядок выполнения расчетов:

Уровень звукового давления определяется по формуле:

(9)

где L_p- уровень звукового давления в дБ;

P- интенсивность действующего звука (шума), Вт/м²;

P_o - интенсивность звука, соответствующая порогу слышимости при частоте звука 1000 Гц (принимается равным 10^-12 Вт/ м²).

Оценку производственного шума в соответствии с СНиП 11-12-77 проводят по величине эквивалентного уровня измерением в дБА, что позволяет учесть неоднородность интенсивности шума во времени [12].

Величина эквивалентного уровня транспортного шума, образующегося на эксплуатируемой дороге зависит от следующих факторов:

· Транспортные факторы:

- количество транспортных средств (интенсивность движения);

- состав движения;

- эксплуатационное состояние транспортных средств;

- объем и характер груза;

- применение звуковых сигналов.

· Дорожные факторы:

- плотность транспортного потока;

- продольный профиль (подъемы, спуски);

- наличие и тип пересечений и примыканий;

- вид покрытия, шероховатость;

- ровность покрытия;

- поперечный профиль, наличие насыпей и выемок;

- число полос движения;

- наличие разделительной полосы;

- наличие остановочных пунктов для транспорта.

· Природно-климатические факторы:

- атмосферное давление;

- влажность воздуха;

- температура воздуха;

- скорость и направление ветра, турбулентность воздушных потоков;

- осадки.

Прогнозирование эквивалентного уровня транспортного шума на расстоянии 7,5 м от оси ближайшей полосы движения допускается проводить по приближенной формуле:

(10)

где L_трп – уровень шума на расстоянии 7,5 м от оси ближней полосы движения, дБА;

N-расчетная часовая интенсивность движения, авт./час;

F – фоновый уровень шума, принимается по данным местных органов санитарно-эпидемиологического надзора.

Эквивалентный уровень шума в придорожной полосе определяется по формуле:

(11)

где ∆L_v – поправка на скорость движения (табл. 8);

∆L_i – поправка на продольный уклон (табл. 9);

∆L_d – поправка на вид покрытия (табл. 10);

∆L_k -поправка на состав движения (табл. 11);

∆L_диз – поправка на количество дизельных автомобилей (табл. 12);

∆L_L – величина снижения уровня шума в зависимости от расстояния в метрах от крайней полосы движения (табл. 13);

К_р – коэффициент, учитывающий тип поверхности между дорогой и точкой измерения (табл. 14).

Таблица 8 – Значения величины

Интенсивность движения, ,	Значения в зависимости от скорости движения, дБА
авт./час
	63,5	65,0	66,5	68,0	69,5
	66,5	68,0	69,5	71,0	72,5
	69,5	71,0	72,5	74,0	75,5
	72,5	74,0	75,5	77,0	78,5
	75,5	76,0	77,5	79,0	80,5
	76,5	78,0	79,5	81,0	82,5
	78,5	80,0	81,5	83,0	84,5

Таблица 9 – Значение поправок на продольный уклон - ∆L_i

Величина продольного уклона проезжей части, ‰	Величина поправки ,дБА
до 20
	+1
	+2
	+3
	+4

Таблица 10 – Значение поправок на вид покрытия - ∆L_d

Вид покрытия	Величина поправки ∆Ld, дБА
Литой и песчаный асфальтобетон
Мелкозернистый асфальтобетон	-1,5
Черный щебень	+1,0
Цементобетон	+2,0
Мостовая	+6,0

Таблица 11 – Величины поправок на состав движения - ∆L_k

Относительное количество грузовых автомобилей и автобусов (не дизель­ных), %	5-20	20-35	35-50	50-60	65-85
Величина поправки ∆Lk, дБА	-2	-1		+1	+2

Таблица 12 – Значение поправок на количество дизельных автомобилей - ∆L_диз

Относительное число грузовых автомобилей и автобусов с дизельными двигателями, %	5-10	10-20	20-35
Величина поправки ∆Lдиз, дБА	+1	+2	+3

Таблица 13 – Значение снижения уровня шума в зависимости

от расстояния от крайней полосы движения - ∆L_L

Расстояние , м	Величина поправки ∆LL, дБА
Число полос движения
	ширина разделительной полосы, метров
	4,6	3,6	3,4	3,2	3,0
	7,5	6,1	5,7	5,5	5,2
	9,2	7,7	7,2	7,1	6,7
	10,4	8,8	8,4	8,1	7,7
	12,2	10,5	10,0	9,7	9,3
	14,4	12,2	11,6	11,4	11,0
	15,2	13,4	12,8	12,6	12,1
	16,4	14,6	14,0	13,8	13,3
	17,4	15,6	15,0	14,7	14,3
	18,3	16,5	15,9	15,7	15,2
	19,1	17,3	16,7	16,5	16,0
	19,8	18,0	17,4	17,1	16,4
	20,4	18,5	18,2	17,7	17,2

Таблица 14 – Коэффициенты, учитывающие тип поверхности

между дорогой и точкой замера К_р

Тип поверхности
Вспаханная	1,0
Асфальтобетон, цементобетон, лед	0,9
Зеленый газон	1,1
Снег рыхлый	1,25

Полученные величины эквивалентного уровня шума ∆L_экв не должны превышать для конкретных условий предельных величин, установленных санитарными нормами, приведенными в Приложении Г.

Если установленные предельные значения превышены, следует применять мероприятия и сооружения защиты от шума.

Рекомендуются следующие мероприятия:

- устройство древесно-кустарниковой полосы;

- применение шумозащитных барьеров, валов;

- прокладка трассы дороги в выемке;

- перенос трассы дороги.

При применении шумозащитных мероприятий уровень шума в расчетной точке определяется по формуле:

(12)

где L_экв – эквивалентный уровень шума;

∆L_b – величина снижения уровня шума различными типами зеленых насаждений, принимается по приложению Д;

∆L_z – величина снижения уровня шума в зависимости от высоты и положения экрана (формула 13):

(13)

где ∆L_{Аэкр α} определяется в следующем порядке:

а) определяется ∆L_{Аэкр β} в зависимости от высоты экрана по формуле:

(14)

Расчетные показатели отображены на рисунке 5 и 6

(15)

где а - кратчайшее расстояние между геометрическим центром источника шума и верхней кромкой защитного сооружения, м;

в - кратчайшее расстояние между расчетной точкой и верхней кромкой защитного сооружения, м;

с - кратчайшее расстояние между геометрическим центром источника шума и расчетной точкой, м;

Н - высота защитного экрана или глубина выемки, м;

h₁ - высота геометрического центра источника шума над поверхностью дороги, м;

h₂ - высота расчетной точки над поверхностью дороги, метров;

h_эф - эффективная высота защитного сооружения, м;

- расстояние от расчетной оси полосы движения до границы откоса выемки или до экрана, м;

- проекция откоса выемки на горизонтальную плоскость, м;

L - расстояние от геометрического центра источника шума до заданного объекта, м.

Рисунок 5 – Схема к расчету шумового воздействия

Отсюда следует, что расчетная точка должна быть удалена от края выемки на расстояние не менее ее глубины, т.е.

(16)

Высота источника шума над поверхностью покрытия для легкового движения h₁ принимается равным 0,4 м, для грузового - 1,0 м. Величину ∆L_{Аэкр β} можно определить также по таблице 15.

Таблица 15 – Величины ∆L_{Аэкр β}

Разность путей прохождения звука а+в-с, м	0,02	0,06	0,14	0,28	0,48	1,4	2,4
Снижение уровня звука ∆LАэкр β, дБА

б) определяется величина снижения уровня шума в зависимости от положения экрана в плане (рис. 6) - ∆L_{Аэкр α1 и} ∆L_{Аэкр α2} по таблице 16.

Рисунок 6 – Схема расчета длины противошумового экрана

Таблица 16 – Снижение уровня шума, дБА

Величина	угол α1 или α 2 в градусах
	1,2	1,7	2,3	3,0	4,5	5,7	6,0
	1,7	2,3	3,0	4,0	5,6	7,4	8,0
	2,2	2,9	3,8	4,8	6,8	9,0	10,0
	2,4	3,1	4,0	5,1	7,5	10,2	11,7
	2,6	3,4	4,3	5,4	8,1	11,5	13,3
	2,8	3,6	4,5	5,7	8,6	12,4	15,0
	3,2	3,9	4,9	6,1	9,4	13,7	18,7
	3,5	4,3	5,8	6,5	10,2	15,4	22,6

в) определяется ∆L_{Аэкр α} как наименьшая из ∆L_{Аэкр α1 и} ∆L_{Аэкр α2}

Δ_д – поправка, зависящая от величины разности ∆L_{Аэкр α1} - ∆L_{Аэкр α2 (}табл. 17).

Таблица 17 – Величины поправки, Δ_д

∆LАэкр α1 - ∆LАэкр α2
Поправка Δд		0,8	1,5	2,4	2,8	2,9	3,0

При проектировании шумозащитных посадок следует стремиться получить в сечении общего контура форму треугольника с более пологой стороной к источнику шума. В этих целях ряды в широких полосах располагают в следующем порядке: 1 - низкий кустарник; 2 - высокий кустарник; 3 - дополнительные древесные породы (подлесок); 4-7 - ряды основных пород; 8 - дополнительные породы; 9 - высокий кустарник (номер ряда считается от источника шума).

Расстояния между растениями следует принимать в соответствии с таблицей 18.

Таблица 18 – Расстояния между растениями в шумозащитных посадках

Тип растений	в ряду, м	между рядами, м
Основная порода	3,0	3,0
Дополнительная порода	2,0	2,0
Высокий кустарник	1,0-1,5	1,5
Низкий кустарник	0,5	1,5

При проектировании шумозащитных полос на снегозаносимых участках дороги следует учитывать необходимость соблюдения минимального расстояния между бровкой земляного полотна и краем посадок в соответствии с СНиП 2.05.02-85.

При конструировании шумозащитных ограждений следует учитывать эстетические требования, безопасность движения, прочность, устойчивость, технологические условия строительства и эксплуатации. На рисунке 7 и в Приложении Е показаны некоторые примеры конструктивных решений шумозащитных экранов, валов, выемок.

а) шумозащитный грунтовый вал при проложении дороги в насыпи

б) шумозащитный грунтовый вал при проложении дороги в выемке

Рисунок 7 – Примеры конструктивных решений по защите от транспортного шума