Результаты измерений уровней шума

№ п/п	Место проведения измерений	Интенсивность автотранспортного потока Nдн. в дневной час пик	Уровни шума
LAэкв.	LAмакс	LAмин
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, Lэкв.	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, Lэкв.	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×lgN_н + 13,3×lgV + 4×lg(1 + P) + 17,9 = 10×lg(0,1э×N_дн) + 13,3×lgV + 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. = 0,005R);

∆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×lgN (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 R₁ - 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,

R₂ - 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