Случай наличия двух пересекающихся автотранспортных магистралей

При воздействии на застройку или отдельное здание (площадку отдыха) шума от двух пересекающихся магистралей (магистрали 1 и 2 на рис. 4.8) необходимо спроектировать экран сложной формы, состоящий из двух частей, каждая из которых располагается вдоль соответствующей магистрали. При этом боковая кромка, расположенная вблизи места пересечения магистралей, является общей для обеих частей экрана.

Рис. 4.8. Экран сложной формы для защиты застройки от шума вблизи места пересечения двух магистралей:

1, 2 - транспортные магистрали; 1э (2э) - часть экрана сложной формы для защиты застройки от шума 1-й (соответственно 2-й) магистрали; 3 - застройка; 4 - общая боковая кромка экрана; 5 - свободные боковые кромки экрана

Проектирование экрана сложной формы производится в следующем порядке.

Определяется шумовая характеристика транспортного потока на каждой магистрали для часа пик дневного времени ( и ) и для ночного времени в соответствии с [1] ( и ).

Устанавливается в соответствии с [4] допустимый эквивалентный уровень звука для защищаемых от шума объектов как для дневного ( ), так и для ночного ( ) времени суток.

Рассчитывается требуемое снижение шума от транспортного потока на магистрали 1, которое должна обеспечить первая часть экрана (1_э на рис. 4.8) для дневного и ночного времени:

+ 3, дБА, (4.11)

= - + 3, дБА, (4.12)

где L_Ар.т.1 - ожидаемый уровень звука в расчетной точке при отсутствии экрана 1, дБА.

Из величин и выбирается наибольшая, ее обозначают через ∆L_Атреб.1 и используют для дальнейших расчетов.

Аналогичную процедуру выполняют для магистрали 2, используя формулы

+ 3, дБА, (4.13)

+ 3, дБА, (4.14)

∆L_Атреб.2 = max( ), дБА, (4.15)

где L_Ар.т.2 - ожидаемый уровень звука в расчетной точке при отсутствии экрана 2, дБА.

Дальнейший расчет производится в соответствии с п. 2.2.2 для каждой магистрали отдельно. При этом условно предполагается, что другая магистраль отсутствует.

Свободные боковые кромки частей 1_э и 2_э экрана должны отстоять от самой крайней расчетной точки на расстоянии l₁, (рис. 4.4), определенном по табл. 4.2.

Если, в силу градостроительных условий, не удается обеспечить одновременно такую длину одной или обеих частей экрана, то для них выбирают приемлемую длину и проектируют боковые отгоны.

Является допустимым принимать для частей 1_э и 2_э экрана разные высоты и разное расстояние от ближайшего бордюра соответствующей магистрали.

При проектировании экранов в общем случае следует учитывать следующие обстоятельства:

- для уменьшения требуемой высоты и длины экрана при той же его акустической эффективности, а значит для уменьшения стоимости экрана, следует располагать его как можно ближе к магистрали, учитывая в то же время требования обеспечения безопасности движения транспорта и вероятность прохождения вблизи магистрали различных коммуникаций;

- расстояние между экраном и стоящим за ним зданием должно быть не менее 10 м.

4.5.3. Устройство контр-экранов и дубль-экранов

В местах расположения остановок общественного транспорта или в других необходимых случаях следует предусматривать разрывы в экранах.

Для предупреждения проникания транспортного шума за экран через разрыв следует устанавливать напротив него контр-экран (рис. 4.9).

Требуемая длина контр-экрана (l_к.-экр.) должна составлять:

l_к.-экр. = l_разр. + 4d, м, (4.16)

где l_разр. - ширина разрыва в основном экране, м;

d - ширина прохода между основным экраном и контр-экраном, м.

Чтобы не допустить снижения акустической эффективности основного экрана в месте разрыва, высоту контр-экрана следует принимать на 60 см больше высоты основного экрана, если она составляет 3-4,5 м, и на 90 см больше, если она составляет от 4,6 м до 6 м.

Вместо контр-экрана в местах прохода пешеходов или проездов специальных машин может быть предусмотрен дубль-экран (рис. 4.10). Угол расположения по отношению к магистрали наклонной части дубль-экрана не должен превышать 30°. Длина дубль-экрана должна быть не менее 4,7d, где d - ширина прохода (проезда) через дубль-экран. Высота дубль-экрана должна соответствовать высоте основного экрана.

Рис. 4.9. Устройство контр-экрана при организации прохода

(проезда) на территорию за основным экраном:

1 - транспортная магистраль; 2 - основной экран; 3 - контр-экран; 4 - застройка

Рис. 4.10. Устройство дубль-экрана при организации прохода

(проезда) на территорию за основным экраном

1 - транспортная магистраль; 2 - основной экран; 3 - дубль-экран; γ £ 30°

4.5.4. Методика проектирования придорожного шумозащитного экрана ограниченной длины

Вначале, в соответствии с изложенной ранее методикой, определяется акустическая эффективность протяженного экрана (∆L_Аэ.пр.), имеющего ту же высоту и расположенного на том расстоянии от магистрали, что и данный экран ограниченной длины.

Далее на ситуационном плане, выполненном в произвольном масштабе, отмечают расчетную точку и соединяют ее прямыми отрезками с концами экрана ограниченной длины, а также опускают перпендикуляр из расчетной точки на продольную ось магистрали (рис. 4.11), определяют углы α₁ и α₂ (в градусах) между перпендикуляром и указанными прямыми отрезками (α₁ + α₂ £ 168°).

Рис. 4.11. Ситуационный план месторасположения экрана

ограниченной длины и защищаемого от шума объекта:

1 - магистраль; 2 - экран ограниченной длины; 3 - здание,

защищаемое от шума; Р.Т. - расчетная точка

По табл. 4.4 находится вспомогательная величина (∆L_Аэ.пр.) в зависимости от расстояния между ближним бордюром магистрали и расчетной точкой.

Рассчитывается величина L' по формуле

L' = ∆L_{Аэкв.пр.} - ∆L_Авсп., дБА. (4.17)

Таблица 4.4

Вспомогательные величины ∆L_Авсп.

Расстояние от ближайшего бордюра магистрали до расчетной точки R, м	∆LАвсп.

В зависимости от углов α₁, α₂ и от величины L' определяются по табл. 4.5 величины ∆L_Aэ.α1 и ∆L_Aэ.α2.

Окончательно акустическая эффективность экранов ограниченной длины (∆L_Aэ.огр.) находится по формуле

∆L_Aэ.огр. = ∆L_Aэ.α + ∆q + ∆L_Aвсп., дБА, (4.18)

где ∆L_Aэ.α - меньшая из величин ∆L_Aэ.α1 и ∆L_Aэ.α2, дБА;

q - поправка, определяемая по табл. 4.6, в зависимости от разности величин ∆L_Aэ.α1 и ∆L_Aэ.α2, взятой со знаком плюс.

Таблица 4.5

Снижение уровня звука экраном в зависимости от угла α₁

при условии, что угол α₂ → 90°

(или в зависимости от угла α₂ при условии, что угол α₁ → 90°).

Величина L', дБА	Угол α1 (или α2), градусы

Таблица 4.6.

Поправки ∆q

Разность |∆LAэ.α1 - ∆LAэ.α2|, дБА
Поправка ∆q, дБА

4.5.5. Методика проектирования экранов разных типов, отличных от вертикальной стенки

При проектировании экранов в виде вертикальных стенок, выполненных из различных материалов, следует руководствоваться изложенными выше подходами.

При проектировании экранов в виде выемок поступают следующим образом.

На разрезе выемки на чертеже из верхнего края (бровки) выемки опускают перпендикуляр на основание выемки (рис. 4.12в), измеряют его высоту, которая соответствует высоте условного экрана-стенки, вписанного в выемку. Намечают расчетную точку за пределами бровки выемки и акустический центр транспортного потока (на высоте 1 м над осью самой дальней полосы/пути/ движения транспорта) и определяют в соответствии с рис. 4.12в величины А, В, С и внешний угол β_s. Далее рассчитывают экранирующий эффект условного экрана-стенки (∆L_{Aусл.ст.}) и затем рассчитывают экранирующий эффект выемки по формуле

∆L_{Aэ.выем.} = ∆L_{Aусл.ст.} - DL, (4.19)

где DL = 1, при β_s ≥ 255°,

DL = 3, при β_s ≥ 240°,

DL = 5, при β_s ≥ 225°,

DL = 6, при β_s ≥ 210°.

Для других значений угла β_s величину DL находят интерполяцией.

Откосы выемки должны иметь уклон 1:2 или 1:1,5. На бровке выемки может быть дополнительно установлен экран-стенка высотой Н_эдоп., что увеличивает акустическую эффективность комбинированного экрана выемка + стенка. Для ее расчета вначале определяют акустическую эффективность выемки (∆L_{Aэ.выем.}), затем акустическую эффективность дополнительного экрана-стенки (∆L_Aэ.доп.) и далее находят методом энергетического суммирования их сумму:

_, дБА (4.20)

При проектировании экрана в виде насыпи (земляного вала и т.п.) в разрез насыпи на чертеже вписывают прямоугольный параллелепипед, согласно рис. 4.12б, определяют его толщину W и внешние углы TS и TR.

Фасад параллелепипеда, более близкий к расчетной точке, рассматривают как условный экран-стенку и рассчитывают его акустическую эффективность. По углам TS и TR на основании графика на рис. 4.13 определяют коэффициент (К) и далее находят экранирующий эффект насыпи:

∆L_Aэ.нас.. = ∆L_{Aусл.ст..} + К(lgW + 0,7) - DL, дБА, (4.21)

где DL - то же, что и в формуле (4.19).

В ряде случаев наверху насыпи (земляного вала) может быть установлен дополнительный экран-стенка, что увеличивает общую акустическую эффективность такого комбинированного экрана. Она рассчитывается аналогично формуле (4.20).

Рис. 4.12. Схема для расчета разности хода звуковых лучей в случае:

а - экрана-сетки; б - экрана-насыпи; в - экрана-выемки

Рис. 4.13. Номограмма для определения величины К

4.5.6. Общие рекомендации по конструированию шумозащитных экранов

Материалы для изготовления элементов конструкций экранов должны быть долговечными, стойкими к атмосферным воздействиям, влиянию выхлопных газов автомобилей, моторных масел, противогололедных солей и детергентов, устойчивыми к воздействию механических средств очистки.

Наиболее рациональными материалами для экранов являются бетон, железобетон, кирпич, сталь, алюминий, пластмассы, дерево с биовлажностной пропиткой.

Конструкции отдельных элементов экрана должны обеспечивать их плотное примыкание друг к другу без щелей и отверстий. Нижние элементы должны устанавливаться вплотную к поверхности территории (без просветов).

Экраны следует рассчитывать на снеговые, ветровые и сейсмические нагрузки, а также на механическую прочность.

Конструктивные решения экранов, предназначенных для установки на улицах или дорогах с двухсторонним расположением защищаемых от шума объектов, должны предусматривать наличие со стороны магистрали звукопоглощающих конструкций в виде резонирующих панелей, звукопоглощающих облицовок или заполнений. Звукопоглощающие материалы, используемые для облицовок или заполнения экрана, должны обладать стабильными физико-механическими и акустическими показателями в течение всего периода эксплуатации, быть биостойкими и влагостойкими, не выделять в окружающую среду вредных веществ в количествах, превышающих предельно допустимые концентрации для атмосферного воздуха.

Для увеличения эффективности звукопоглощающих облицовок они должны крепиться на жестком основании непосредственно на поверхности экрана. Для защиты звукопоглощающего материала от попадания влаги необходимо предусматривать защитное покрытие в виде пленки. Снаружи экраны со звукопоглощающей облицовкой должны защищаться перфорированными листами из алюминия, стали или пластика.

Конструктивные решения экранов должны удовлетворять эстетическим требованиям и учитывать тип местности в районе их установки. Необходимо стремиться к выбору такой формы экрана и отделки его поверхности, чтобы экран производил впечатление естественного, случайно созданного природой объекта.

Шумозащитные экраны не должны являться элементами повышенной опасности при наезде автомобилей. Для этого экраны должны иметь ограждения жесткого парапетного или полужесткого планочного типа с усиленными продольными элементами или быть защищены ограждениями любого типа. Ограждения следует устанавливать на расстоянии не менее 0,5 м от бровки земляного полотна и не менее 1 м от края проезжей части. Расстояние между ограждением и экраном должно быть больше максимального прогиба ограждения при наезде автомобиля с расчетной скоростью и достаточным для возможности механизированной уборки снега.

Существуют разнообразные технические решения конструкций экранов. Тот или иной тип экрана выбирается проектировщиком исходя из общих требований, предъявляемых к экранам, их архитектурной выразительности в конкретных градостроительных условиях, наличия материалов для изготовления.

Исходя из принципиального технического решения экрана, проектировщик производит привязку экрана к конкретной градостроительной ситуации, выбирает его высоту и длину, а также месторасположение и форму в плане.

Акустическая эффективность выбранного типа экрана оценивается расчетным путем в соответствии с вышеизложенной методикой.

Земляные валы обладают рядом преимуществ перед экранами-стенками. Для их создания обычно используют излишки грунта после строительно-земляных работ. Стоимость сооружения валов в 2-3 раза ниже затрат на изготовление и монтаж экранов-стенок. В теле валов можно располагать авторемонтные предприятия, гаражи, коллекторы и другие коммуникационные сооружения. Озеленение склонов валов придает им живописный вид. Однако валы занимают достаточно большую площадь территории. Поэтому их применение целесообразно в основном в пригородных зонах, особенно при защите от транспортного шума дачных участков и участков коттеджной застройки. В ряде случаев ширина земляных валов может быть уменьшена за счет облицовки их откосов бетонными или каменными плитами.

Хороший шумозащитный эффект дает прокладывание транспортных магистралей в выемках, по дну разработанных оврагов. Для повышения акустической эффективности валов, выемок и т.п. в ряде случаев требуется сооружение поверх них экранов-стенок (комбинированные экраны).

В условиях сложившейся, а нередко и проектируемой застройки, наиболее приемлемы экраны в виде вертикальных стенок. Такие экраны могут изготовляться из разных материалов, но чаще всего их делают из сборного или монолитного железобетона. Экраны простой формы бывают двух типов:

1. В виде стенок как с несущими опорами, так и без них, свободно стоящими на ленточном фундаменте;

2. Комбинированными, сочетающими железобетонные элементы и грунт.

Наиболее перспективными являются конструкции из унифицированных элементов заводского изготовления, позволяющие варьировать высоту, длину и форму экрана.

Высота экранов чаще всего составляет 3-6 м, хотя встречаются и более высокие экраны (до 16 м). Длина экранов может составлять сотни метров и несколько километров. Для улучшения внешнего вида на поверхностях экранов-стенок могут быть сделаны уступы разнообразной формы, заполняемые землей и засаживаемые декоративными растениями.

Рекомендации по определению шумовых характеристик

Автотранспортных потоков