Звукопоглощающие конструкции
Содержание
Введение
1. Характеристика транспортного шума
2. Ограничение авиационного шума по требованиям ИКАО
3. Факторы определяющие уровни шума
4. Предельно допустимые уровни воздействия шума и вибрации
5. Звукопоглощающие конструкции, экраны, выгородки
6. Инженерное оборудование зданий
7. Селитебные территории городов и населенных пунктов
Заключение
Список использованной литературы
Введение
Шумом называются любые нежелательные для человека звуки, мешающие труду или отдыху и создающие акустический дискомфорт.
Звук, или звуковые волны, — это механические колебания, распространяющиеся в твердых, жидких и газообразных средах под воздействием возмущения. Пространство, в котором присутствуют звуковые волны, называется звуковым полем.
Повышенный уровень шума на рабочем месте является одним из наиболее распространенных вредных и опасных производственных факторов. В условиях сильного шума возникает опасность снижения и потери слуха, которая во многом обусловлена индивидуальными особенностями человека. Некоторые люди теряют слух даже после непродолжительного воздействия шума сравнительно умеренной интенсивности, у других даже сильный шум при длительном воздействии не приводит к потере слуха.
С действием шума связан ряд профессиональных заболеваний (нервные и сердечно-сосудистые заболевания, язвенная болезнь, тугоухость и др.). Шум оказывает вредное воздействие на центральную и вегетативную нервную систему, вызывая переутомление и истощение клеток коры головного мозга. Снижая общую сопротивляемость организма, шум способствует развитию инфекционных заболеваний. В условиях шума понижается внимание, нарушается координация движений, ухудшается работоспособность, что создает угрозу возникновения несчастного случая. Кроме того, шум в помещении не позволяет расслышать сигналы опасности, определить на слух сбои в работе оборудования и механизмов, что может привести к аварии и человеческим жертвам.
1. Характеристика транспортного шума
Шум транспортных средств по временным характеристикам относится к непостоянному шуму. Поэтому для измерения и нормирования транспортного шума используют показатель, называемый эквивалентным уровнем звука. На железных дорогах внешний шум от подвижного состава (магистральные и маневровые тепловозы) измеряют на расстоянии 25 м от оси пути при скорости движения, равной 2/3 конструкционной скорости. Шум движущихся поездов определяют на расстоянии 7,5 м от оси колеи, ближней к расчетной точке.
Для автомобилей шум измеряется на расстоянии 7,5 м при движении на второй передаче со скоростью в начале измерительного участка, равной 3/4 максимальной, или 50 км/ч, в режиме максимального газа.
На воздушном транспорте в районах аэропортов и их окрестностях организуют контрольные пункты измерения уровня шума на местности, в которых используют стационарные и передвижные измерительные системы. Контроль уровней шума согласно международным и отечественным нормам проводится в следующих точках аэродрома. Первая контрольная точка (при взлете) находится сбоку от взлетно-посадочной полосы на линии, параллельной ее оси и удаленной от нее на расстояние 450 м для новых типов самолетов и 650 м — для дозвуковых самолетов старых типов и сверхзвуковых самолетов. Вторая контрольная точка (при наборе высоты) располагается на продолжении осевой линии взлетно-посадочной полосы на расстоянии 6500 м от начала разбега самолета. Третья контрольная точка (при снижении на посадку) размещается на продолжении осевой линии взлетно-посадочной полосы на расстоянии 2000 м от ее порога. Высота полета над этой точкой составляет примерно 115 м.
Шум, производимый транспортными средствами, зависит в основном от следующих факторов:
типа и модели подвижного состава (грузовой транспорт создает большее шумовое воздействие по сравнению с пассажирским);
типа двигателя (сравнение двигателей соизмеримой мощности позволяет расположить их по возрастанию уровня шума: электродвигатель, карбюраторный двигатель, дизель, паровой, газотурбинный двигатель);
технического состояния подвижного состава (степень износа, состояние глушителей выпуска отработавших газов, качество регулировки систем двигателя и др.);
типа и качества дорожного полотна и верхнего строения пути (наименьший шум создает асфальтобетонное покрытие, затем — брусчатое, каменное и гравийное; шум происходит от скрежета колес железнодорожных составов на криволинейных участках пути, при проходе колес по стыкам рельсов и стрелкам);
скорости движения (при увеличении скорости возрастает шум двигателей, шум от качения колес и аэродинамический шум);
условий распространения шума (наличие отражающих преград, стенок, экранов);
условий эксплуатации (движение с постоянной скоростью, ускорением, замедлением, длина состава).
По среде распространения различают шум воздушный и структурный.
Воздушный шум излучается в окружающее пространство и распространяется в воздушной среде при движении транспортных средств на открытых участках, эстакадах и мостах, а также от звуковых сигнальных устройств, стационарного оборудования, при производстве работ по ремонту и содержанию путей и дорог, перегрузочных работах, техническом обслуживании и ремонте подвижного состава на территории транспортных организаций и т.д.
Структурный шум возбуждается динамическими силами в точке контакта колеса с дорогой или рельсом при движении. Он распространяется по верхнему строению пути, несущим конструкциям дорожного полотна и передается через грунт близлежащим строениям. Особенно сильно структурный шум проявляется при движении транспорта в тоннелях, под землей.
Для ограничения транспортного шума наряду с нормированием осуществляется проведение инженерно-технических и организационных мероприятий. Они имеют целью ограничение звукового давления до приемлемых уровней, при которых воздействие шума не влияет на безопасность жизнедеятельности человека. На транспорте меры борьбы с шумом включают в себя акустическое совершенствование подвижного состава и разработку средств снижения шума на открытом пространстве и в рабочих зонах помещений.
На автомобильном транспорте улучшение акустических характеристик подвижного состава достигается посредством ослабления шума от основных источников его образования: силовой установки (корпус двигателя, системы впуска и выпуска), вентилятора системы охлаждения двигателя, трансмиссии (коробка передач и задний мост), колес, тормозов и кузова. Технические решения, осуществляемые при проектировании и производстве автомобилей, направлены на защиту от шума в источнике его возникновения. Они включают в себя выбор схем отдельных элементов, узлов и механизмов с использованием малошумного косозубого зацепления шестерен, широкое применение пластмасс, клиноременных передач вместо зубчатых и цепных, размещение агрегатов и узлов на шумопоглощающих элементах и амортизаторах, применение демпфирования соударяющихся металлических элементов и шумопоглощающих покрытий. Важную роль играет улучшение конструкций дорог и их трассирования, регулирование транспортных потоков, применение шумозащитных экранов и барьеров.
На железнодорожном транспорте важнейшими составляющими шума, излучаемого в окружающее пространство поездом, являются шум от его движения и шум, возникающий внутри подвижного состава. В целях борьбы с первой составляющей шумового воздействия применяются глушители шума на тепловозных силовых установках, стыковой путь заменяется на бесстыковой, используются резиновые подрельсовые прокладки, ограничивается скорость движения и запрещаются мощные звуковые сигналы в районах городской застройки. Для снижения шума внутри подвижного состава (в кабинах локомотивов и пассажирских вагонах) проводятся конструкторские мероприятия, связанные с внедрением шумоизоляции в обшивку вагонов, совершенствованием тормозных и сцепных устройств, совершенствованием систем вентиляции и кондиционирования и др.
На воздушном транспорте основным источником шума самолета при взлете и посадке является его силовая установка. Шумовое воздействие оказывает и воздушный поток, обтекающий фюзеляж и крыло самолета. Главным внешним источником является шум, возникающий при смешении реактивной струи с атмосферным воздухом за пределами двигателя. Вместе с тем самолеты с турбовентиляторными двигателями генерируют значительную часть своей акустической энергии внутри двигателя, т.е. создают внутренний шум. Причем с ростом мощности двигателей растут уровни шума, генерируемого вентилятором, компрессором и турбиной. Для его снижения реализован ряд инженерных мероприятий по модернизации компрессора, эжектора, рассекателей потока и лепестковых смесителей, созданы звукопоглощающие конструкции с использованием акустической облицовки.
На водном транспорте меры по снижению шумового воздействия направлены на защиту пассажиров и команды судов. С этой целью при конструировании судов их компоновочные схемы и внутренняя планировка разрабатываются с учетом требований максимального удаления кают и салонов от источников шума — машинного отделения, вентиляционных установок, гребных винтов и др. Осуществляется звуко- и виброизоляция помещений, вводится дистанционное и автоматизированное управление работой агрегатов и механизмов повышенной шумности. Уровень шума в машинном отделении снижают благодаря использованию звукоизолирующих кожухов, которыми закрывают двигатели. Структурный шум, передаваемый на корпус судна главным и вспомогательным двигателями, снижается с помощью амортизаторов, посредством которых двигатель изолируют от корпуса судна. Соединение главного двигателя с гребным валом выполняют через эластичные муфты.
Средства снижения шума в рабочих зонах предприятий транспорта реализуются по следующим направлениям:
уменьшение мощности звука в источнике;
установка источника шума таким образом, чтобы максимальное шумовое воздействие было направлено в сторону от защищаемого места;
размещение источников шума на максимально возможном удалении от рабочего места;
ослабление звуковой энергии между источником и рабочим местом благодаря использованию звукоизолирующих преград (стены, перекрытия, кабины наблюдения, кожухи, облицовки, экраны, глушители);
применение индивидуальных средств защиты от шума (шу-мозащитных вкладышей и заглушек в уши, наушников).
2. Ограничение авиационного шума по требованиям ИКАО
Воздушные суда оказывают шумовое воздействие не только на работников гражданской авиации и пассажиров, но и на население, проживающее вблизи крупных аэропортов. Поскольку эта проблема затрагивает большое число людей, негативно влияя на их здоровье, вводятся международные стандарты на ограничение авиационного шума. Для стран Европейского союза шумность самолетов определяется стандартами Международной организации гражданской авиации (ИКАО), которые периодически ужесточаются.
В настоящее время проблема акустического совершенствования гражданских самолетов и вертолетов занимает по шкале приоритетов второе место после безопасности полетов. Современный самолет допускается к эксплуатации в странах Европы только при условии соответствия нормам по уровню шума. С 2002 г. были введены более жесткие требования к уровню шума, которые превратились в непреодолимый барьер для российских самолетов, выполняющих рейсы в Европу. Только ограниченное число отечественных самолетов после установки на них звукопоглощающих конструкций продолжают эксплуатироваться на европейских авиалиниях. В 2006 г. ожидается введение ИКАО новых, более жестких норм по шуму.
Поскольку проблема авиационного шума носит глобальный характер и здесь тесно переплетаются интересы государства и политиков, градостроителей и ученых, авиакомпаний и аэропортов, ее решение становится основой политики развития российской авиации. На ближайшую перспективу в рамках федеральной целевой программы "Развитие гражданской авиационной техники на 2002 — 2010 годы и на период до 2015 года" разработан комплекс мероприятий по снижению шума, создаваемого на местности и внутри салонов самолетов и вертолетов. Программой предусмотрена реализация мероприятий по снижению шума, охватывающих создание малошумных двигателей, использование звукопоглощающих конструкции, повышение летно-технических характеристик самолетов, рациональную компоновку двигателей относительно фюзеляжа, снижение шума обтекания планера, шасси и т.д.
Ухо человека воспринимает шумы частотой от 18 до 18 000 Гц. Ниже 18 Гц и выше 18 000 Гц находятся области неслышимых инфразвука и ультразвука.
Инфразвук — это колебания с частотами ниже слышимых человеком. Их верхняя граница находится в пределах 16...25 Гц, а нижняя не определена. Имея большую длину волны, инфразвуковые колебания очень слабо поглощаются в атмосфере и легче огибают препятствия, чем колебания с более высокой частотой. Таким образом, характерная особенность инфразвука — очень малое поглощение в различных средах, что затрудняет борьбу с ним. Инфразвук проходит даже через самые толстые стены и распространяется на большие расстояния. Обычные мероприятия по борьбе с шумом неэффективны для инфразвука.
Воздействие инфразвука на здоровье человека выражается в ощущении неясной тревоги, беспокойстве, недомогании или приступах морской болезни. Нарушается нормальная жизнедеятельность сердца, легких и желудка. Особенно опасной является частота 7 Гц, совпадающая с а-ритмами мозга. Инфразвуковое воздействие может привести к параличам, обморокам, торможению кровообращения и даже остановке сердца.
В природе инфразвуковые колебания возникают при землетрясениях, ураганах, штормах и других природных катаклизмах. Воздействие инфразвуковых частот широко проявляется в современном производстве и на транспорте. Они возникают при работе двигателей внутреннего сгорания, крупных вентиляторов и компрессоров, движении локомотивов и автомобилей, вращении воздушных винтов летательных аппаратов. Инфразвук становится вредным производственным фактором при уровне звукового давления выше ПО... 120 дБ.
В салонах автомобилей наиболее высокие уровни звукового давления создаются в диапазоне частот 2... 16 Гц и достигают интенсивности 100 дБА и более. При движении автомобиля с открытыми окнами уровень звукового давления возрастает до 113... 120 дБА в октавных полосах ниже частоты 20 Гц, поскольку открытое окно выступает в качестве резонатора звука. В автобусах при уровне шума (в акустическом диапазоне) 78 дБА уровень инфразвука достигает 107... 113 дБА на частотах 16...31,5 Гц. Реактивный двигатель самолета на взлете вызывает плавное возрастание уровня инфразвука от 70...80 до 87...90дБА на частотах 18...20 Гц.
В транспортных процессах инфразвуку, как правило, сопутствуют высокочастотные звуки акустического диапазона, поэтому инфразвук малоощутим, но от этого не становится менее опасным. Выделяют пороги инфразвукового воздействия.
3. Факторы определяющие уровни шума
Акустический дискомфорт, создаваемый транспортом, испытывают до 40% городского населения. Шум воздействует на центральную нервную систему, приводя к ее расстройству, хроническому переутомлению, гипертонии и язвенной болезни, гастриту в результате нарушения секреторной и моторной функции желудка, а также к преждевременному старению и сокращению продолжительности жизни жителей крупных городов на 8-12 лет.
Уровни шума от городских (преимущественно транспортных) источников, проникающие в помещения жилых и общественных зданий, часто превышают на 20-30 децибел действующие нормы, что означает превышение потока проникающей звуковой энергии в 100-1000 раз.
Источником шума являются двигатели автомобилей и взаимодействие шин с дорожным покрытием, которое зависит от шероховатости покрытия, нагрузки на колесо, износа протектора, скорости движения и характеристик самой шины на контакте с покрытием, рисунка протектора, качества резины и технологических процессов при ее изготовлении. Кроме того, уровень шума также зависит от характера груза и характера его закрепления в кузове. Разность уровня шума порожнего и груженого автомобиля составляет для легкового 2-3 дБА, для грузового - 8-9 дБА.
К настоящему времени установлена взаимосвязь различных факторов и их влияние на общий уровень транспортного шума и разработана систематизация всех факторов по четырем группам:
транспортные факторы, создающие уровень шума;
дорожные факторы, определяющие уровень шума;
природно-климатические факторы, влияющие на уровень шума;
4) защитные факторы, снижающие уровень шума.
Наибольшее влияние на состояние акустического комфорта оказывают транспортные факторы:
интенсивность движения и скорость транспортного потока;
средняя скорость движения автомобилей;
эксплутационное состояние автомобилей, двигающихся по дороге;
объем и характер перевозимых грузов;
• подача звуковых сигналов.
В таблице 1 представлены значения уровня шума в зависимости от скорости движения для транспортных потоков разной интенсивности.
Таблица 1. Уровень шума в зависимости от скорости движения для потоков различной интенсивности
-
Интенсивность движения, авт./час
Уровень шума в зависимости от скорости, дБа
30 км/час
40 км/час
50 км/час
50
63,5
65,0
66,5
60
64,5
66,0
67,0
80
65,5
67,0
68,0
100
66,5
68,0
69,0
140
67,5
69,0
70,0
170
68,5
70,0
71,0
230
69,5
71,0
72,0
300
70,5
72,0
73,0
400
71,5
73,0
74,0
500
72,5
74,0
75,0
660
73,5
75,0
76,0
880
74,5
76,0
77,0
1150
75,5
77,0
78,5
650
76,5
78,0
79,0
2000
77,5
79,0
80,0
3000
78,5
80,0
81,0
5000
79,5
81,0
82,5
К факторам, определяющим уровень шума на прилегающей территории (дорожные факторы), относятся:
продольный профиль дороги;
поперечный профиль земляного полотна;
наличие и размеры разделительной полосы;
наличие пересечения на одном или нескольких уровнях;
вид и состояние покрытия, его шероховатость.
Так, например, при движении под уклон автомобиль создает большие шумы.
Для автодороги с уклоном 20%о уровень шума вычисляется по следующей зависимости:
L = 171gV + k>y>>20>, (2)
где L - уровень шума в придорожной полосе, дБА; V - скорость движения автомобиля, км/час; к>у2>о - коэффициент, зависящий от модели автомобиля и продольного уклона.
Для уклона 40%с применяется следующая зависимость:
L = 61gV + k>y>>40>. (3)
Значения коэффициента к>у> указаны в таблице 2
При изменении характера движения, например, на перекрестке с регулируемым движением, уровень шума повышается на 3 дБа. Для различных видов покрытий разница в уровне шума может составлять до 10 дБа. В последнее время за рубежом получило распространение покрытие из шумопоглощающего асфальтобетона ("шепот-асфальт" по типу дренирующего асфальтобетона), которое обеспечивает снижение шума на 4,1-5,6 дБа.
Таблица 2 Значения поправочного коэффициента
-
Продольный уклон, %
Поправка, к>у>
< 20 %о
0,0
40 %о
+ 1,0
60 %0
+2,0
80 %о
+3,0
100 %>0>
+6,0
Для обеспечения безопасного движения автомобилей с высокой скоростью применяют способ увеличения шероховатости с помощью поверхностной обработки щебнем трудно полируемых пород, что приводит к увеличению внешнего шума. Оптимальная шероховатость, которая обеспечивает безопасное движение на расчетную скорость с минимальным уровнем шума без повышения износа шин, составляет 0,8-1,2 мм.
Величина поправки к значению уровня шума для различных покрытий ∆Lα приведена в таблице 3
Таблица 3. Поправки к значению уровня шума
-
Тип покрытия автодороги
∆Lα
Гладкий, литой и песчаный асфальтобетон
0
Мелкозерновой асфальтобетон
-1,5
Шепот-асфальт
-4,0
Цементобетон и рифленый литой асфальтобетон
+2,0
Брусчатые и мозаичные мостовые
+6,0
На уровень шума оказывает влияние следующие природные и климатические факторы: атмосферное давление, влажность, температура, направление и сила ветра, осадки, окружающий ландшафт, состояние поверхности придорожной полосы.
К защитным от шумового воздействия автотранспорта факторам относятся шумопонижающие технические мероприятия шумозащитного зонирования.
Шумозащитные экраны (барьеры) представляют собой препятствие между источником шума и защищаемой зоной, которые не допускают прямолинейного распространения звука. Для шумозащитных экранов применяются железобетон, бутовый камень, дерево, кирпич, габионные кладки, прозрачный пластик, шумопоглащающие пластмассы, алюминий и черные металлы; поглощающие материалы – пористые заполнители (вермикулит, перлит), минеральное стекловолокно, стекловата и стеклоткань, геотекстиль. Приемы шумозащитного зонирования используются при условии, что уровень транспортного шума не превышает 70 дБа.
Лесопосадки предназначены для рассеивания, поглощения и экранирования звуковой волны. Эффективность лесополосы повышается до25 м, далее она снижается и уменьшение уровня шума происходит за счет увеличения расстояния. Оптимальной считается ширина лесополосы 10-25 м. Для таких лесопосадок наилучшим образом подходят хвойные породы деревьев – ель, пихта, туя; лиственные породы – липа, граб, шелковица, ильмовые с подлеском из бирючины, гордовины, спиреи, которые должны располагаться в шахматном порядке, высота деревьев должна быть не менее 7-8 м, кустарников – 1,5-2 м. При этом уровень шума в пределах создаваемой ими звуковой тени снижается на 5-6 дБа.
4.
Предельно допустимые уровни воздействия
шума и вибрации
Шум и вибрация относятся к акустическому загрязнению окружающей среды. Человек - один из объектов этого воздействия. Шум и многие другие природные и антропогенные факторы окружающей среды в определенных дозах неизбежны и иногда даже необходимы для жизненного фона и обеспечения его безопасности. Шелест листвы успокаивает человека, а шум на дорогах позволяет человеку определять движение автомобиля, его тип и скорость.
Превышение допустимых норм физического воздействия шума вызывает болезненную реакцию, снижает трудоспособность, приводит к нервным, психическим, раковым, сердечно-сосудистым заболеваниям. От чрезмерных шумовых воздействий страдает не только человек, но и окружающая его природа, включая животных и растения.
Прежде чем перейти к нормативным оценкам шумового воздействия на человека и природу, дадим определение этому экологическому фактору и единице его измерения.
Звук - это колебания внешней среды, воспринимаемые органом слуха человека. Диапазон звуковых частот - от 16 до 20 000 Гц. Колебания большей частоты называют ультразвуком, а меньшей - инфразвуком.
Шум - это громкие звуки, сливающиеся в нестройное звучание. Уровень шума (или звукового давления) выражают в децибелах (Дб).
В таблице 4 представлена шкала разных шумовых воздействий на человека.
Таблица 4. Шкала уровней шума
-
Источник шума
Величина шума, Дб
Рок-ансамбль (heavy metal)
130
Реактивный самолет (25 м)
120
Дробильная машина
100
Метро
90
Товарный поезд
80
Пылесос (3 м)
70
Автомобильное движение на автостраде
60
Небольшое уличное движение
50
Разговор
40
Шелест листвы
10
Примечание. В скобках указано расстояние от источника шума в метрах.
Существуют предельно допустимые нормы шумового воздействия на человека, также установленные в Дб. Оптимальный шумовой фон - это энергия шума в 20 Дб; городской шум имеет в среднем уровень 30-40 Дб; предельно допустимый шум для самолета над землей - 50 Дб. Шум в 90 Дб вызывает болезненные ощущения.
ПДУ шума в России устанавливает Госкомсанэпиднадзор. Совместно с этим государственным органом здравоохранения строительные ведомства разрабатывают и утверждают санитарные правила и нормы (СанПиН), предусматривающие меры защиты от шума.
Ранее шум определен как звук с хаотическими характеристиками. В отличие от шума вибрация - это колебания твердого тела, воздействующее на конечности человеку или его опорно-двигательный аппарат. Вибрация измеряется в Дб либо оценивается в виде виброскорости в м/с или виброускорения -в м/с2. Большое значение имеют амплитуда и частота вибрации. Желудок и голова особенно болезненно реагируют на определенные резонансные частоты в 6-8 Гц. Длительное воздействие вибрации в процессе работы приводит к следующим профессиональным заболеваниям:
язве желудка;
психическим и нервным расстройствам;
гипертонии;
вибрационной болезни.
Рассматривая весь комплекс вредных воздействий на человека, отметим электромагнитное излучение радиочастотного диапазона.
5. Звукопоглощающие конструкции, экраны, выгородки
Звукопоглощающие конструкции (подвесные потолки, облицовка стен, кулисные и штучные поглотители) следует применять для снижения уровней шума на рабочих местах и в зонах постоянного пребывания людей в производственных и общественных зданиях. Площадь звукопоглощающих облицовок и количество штучных поглотителей определяют расчетом.
Штучные поглотители следует применять, если облицовок недостаточно для получения требуемого снижения шума, а также вместо звукопоглощающего подвесного потолка, когда его устройство невозможно или малоэффективно (большая высота производственного помещения, наличие мостовых кранов, наличие световых и аэрационных фонарей).
Как обязательные мероприятия по снижению шума и обеспечению оптимальных акустических параметров помещений звукопоглощающие конструкции должны применяться:
в шумных цехах производственных предприятий;
в машинных залах вычислительных центров;
в коридорах и холлах школ, больниц, гостиниц, пансионатов и т. д.;
в операционных залах и залах ожидания железнодорожных, аэро-и автовокзалов;
в спортивных залах и плавательных бассейнах;
в звукоизолирующих кабинах, боксах и укрытиях.
Экраны, устанавливаемые между источником шума и рабочими местами персонала (не связанного непосредственно с обслуживанием данного источника), следует применять для защиты рабочих мест от прямого звука. Применение экранов достаточно эффективно только в сочетании со звукопоглощающими конструкциями. Выгородка представляет собой экран, окружающий источник шума со всех сторон. Выгородки целесообразно применять для источника (источников) шума, уровни облицовкой звукопоглощающими материалами поверхности, обращенной в сторону источника шума. Экраны могут быть в плане плоскими и П-образной формы, в этом случае их эффективность повышается. Если экран окружает источник шума, он превращается в выгородку, в этом случае его эффективность приближается к эффективности бесконечного экрана с высотой Н. Линейные размеры экранов должны быть по крайней мере в три раза больше линейных размеров источника шума.
6. Инженерное оборудование зданий
К инженерному оборудованию зданий, оказывающему существенное влияние на шумовой режим, относятся:
системы вентиляции, кондиционирования воздуха и воздушного отопления;
встроенные трансформаторные подстанции (ТП);
лифты;
встроенные индивидуальные тепловые пункты (ИТП);
крышные котельные.
Источниками шума в системах вентиляции, кондиционирования воздуха и воздушного отопления являются вентиляторы, кондиционеры, фанкойлы, отопительные агрегаты (калориферы), регулирующие устройства в воздуховодах (дроссели, шиберы, клапаны, задвижки), воздухораспределительные устройства (решетки, плафоны, анемостаты), повороты и разветвления воздуховодов, насосы и компрессоры кондиционеров.
Шумовые характеристики источников шума должны содержаться в паспортах и каталогах вентиляционного оборудования.
Для снижения шума вентилятора следует: выбирать агрегат с наименьшими удельными уровнями звуковой мощности; обеспечивать работу вентилятора в режиме максимального КПД; снижать сопротивление сети и не применять вентилятор, создающий избыточное давление; обеспечивать плавный подвод воздуха к входному патрубку вентилятора.
Для снижения шума от вентилятора по пути его распространения по воздуховодам следует: предусматривать центральные (непосредственно у вентилятора) и концевые (в воздуховоде перед воздухораспределительными устройствами) глушители шума; ограничивать скорость движения воздуха в сетях величиной, обеспечивающей уровни шума, генерируемого регулирующими и воздухораспределительными устройствами, в пределах допустимых значений в обслуживаемых помещениях.
В качестве глушителей шума систем вентиляции могут применяться трубчатые, пластинчатые, цилиндрические и камерные, а также облицованные изнутри звукопоглощающими материалами воздуховоды и их повороты.
Конструкцию глушителя следует подбирать в зависимости от размера воздуховода, требуемого снижения уровней шума, допустимой скорости воздуха на основании расчета по соответствующему своду правил.
Для предотвращения проникновения повышенного шума от инженерного оборудования в другие помещения здания следует:
не располагать рядом с вентиляционными камерами, ТП, ИТП, лифтовыми шахтами и другими помещениями, требующими повышенной защиты от шума;
виброизолировать агрегаты с помощью пружинных или резиновых виброизоляторов;
применять звукопоглощающие облицовки в вентиляционных камерах и других помещениях с шумным оборудованием;
применять в этих помещениях полы на упругом основании (плавающие полы);
применять ограждающие конструкции помещений с шумным оборудованием с требуемой звукоизоляцией.
Полы на упругом основании (плавающие полы) следует выполнять по всей площади помещения в виде железобетонной плиты толщиной не менее 60-80 мм. В качестве упругого слоя рекомендуется применять стекловолокнистые или минераловатные плиты или маты плотностью 50-100 кг/м3. При плотности материала 50 кг/м3 суммарная нагрузка (вес плиты и агрегата) не должны превышать 10 кПа, при плотности 100 кг/м3 - 20 кПа.
Лифтовые шахты целесообразно располагать в лестничной клетке между лестничными маршами. При архитектурно-планировочном решении жилого здания следует предусматривать, чтобы к встроенной лифтовой шахте примыкали помещения, не требующие повышенной защиты от шума (холлы, коридоры, кухни, санитарные узлы). Все лифтовые шахты должны иметь самостоятельный фундамент и быть отделены от других конструкций здания акустическим швом шириной 40-50 мм.
В системах трубопроводов встроенных насосных, ИТП, котельных следует предусматривать гибкие вставки в виде резинотканевых рукавов (в необходимых случаях армированных металлическими спиралями). Гибкие вставки следует располагать по возможности ближе к насосам.
7. Селитебные территории городов и населенных пунктов
Планировку и застройку селитебных территорий городов, поселков и сельских населенных пунктов следует осуществлять с учетом обеспечения допустимых уровней шума по разделу 6 настоящих норм и правил.
Расчетные точки на площадках отдыха микрорайонов и групп жилых домов, на площадках детских дошкольных учреждений, на участках школ и больниц следует выбирать на ближайшей к источнику шума границе площадок на высоте 1,5 м от поверхности земли. Если площадка частично находится в зоне звуковой тени от здания, сооружения или какого-либо другого экранирующего объекта, а частично в зоне действия прямого звука, то расчетная точка должна находиться вне зоны звуковой тени.
Расчетные точки на территории, непосредственно прилегающей к жилым домам и другим зданиям, в которых уровни проникающего шума нормируются разделом 6 настоящих норм и правил, следует выбирать на расстоянии 2 м от фасада здания, обращенного в сторону источника шума, на уровне 12 м от поверхности земли; для малоэтажных зданий - на уровне окон последнего этажа.
На стадии разработки технико-экономического обоснования и генерального плана населенного пункта с целью снижения воздействия шума на селитебную территорию следует применять следующие меры:
функциональное зонирование территории с отделением селитебных и рекреационных зон от промышленных, коммунально-складских зон и основных транспортных коммуникаций;
трассировку магистральных дорог скоростного и грузового движения в обход жилых районов и зон отдыха;
дифференциацию улично-дорожной сети по составу транспортных потоков с выделением основного объема грузового движения на специализированных магистралях;
концентрацию транспортных потоков на небольшом числе магистральных улиц с высокой пропускной способностью, проходящих по возможности вне жилой застройки (по границам промышленных и коммунально-складских зон, в полосах отвода железных дорог);
укрупнение межмагистральных территорий для отдаления основных массивов застройки от транспортных магистралей;
создание системы парковки автомобилей на границе жилых районов и групп жилых домов;
- формирование общегородской системы зеленых насаждений.
На стадии разработки проекта детальной планировки небольшого населенного пункта, жилого района, микрорайона для защиты от шума следует принимать следующие меры:
при расположении небольшого населенного пункта вблизи магистральной дороги или железной дороги на расстоянии, не обеспечивающем необходимое снижение шума, использование шумозащитных экранов в виде естественных или искусственных элементов рельефа местности: откосов выемок, насыпей, стенок, галерей, а также их сочетание (например, насыпь + стенка). Следует учитывать, что подобные экраны дают достаточный эффект только при малоэтажной застройке;
для жилых районов, микрорайонов в городской застройке наиболее эффектным является расположение в первом эшелоне застройки магистральных улиц шумозащитных зданий в качестве экранов, защищающих от транспортного шума внутриквартальное пространство.
В качестве зданий-экранов могут использоваться здания нежилого назначения: магазины, гаражи, предприятия коммунально-бытового обслуживания; однако эти здания, как правило, имеют не более двух этажей, в силу чего их экранирующий эффект невелик. Наиболее эффективны многоэтажные шумозащитные жилые и административные здания.
В качестве шумозащитных жилых зданий могут быть:
здания со специальным архитектурно-планировочным решением, предусматривающим ориентацию в сторону источника шума (магистрали) подсобных помещений квартир (кухни, ванные комнаты, санузлы), внеквартирных коммуникаций (лестнично-лифтовые узлы, коридоры), а также не более одной комнаты в квартирах с тремя жилыми комнатами и более;
здания с шумозащитными окнами на фасаде, обращенном в сторону магистрали, обеспечивающими требуемую защиту от шума;
здания комбинированного типа - со специальным архитектурно-планировочным решением и шумозащитными окнами в комнатах, ориентированных на магистраль.
Шумозащитные здания должны проектироваться и привязываться с обязательным учетом требований инсоляции и нормативного воздухообмена, т. е. здания со специальным планировочным решением непригодны для застройки северной стороны улиц с широтной ориентацией. Шумозащитные окна должны иметь вентиляционные устройства, совмещенные с глушителями шума. Последнее требование не относится к зданиям с принудительными системами вентиляции или кондиционирования воздуха.
Для обеспечения максимального эффекта экранирования шумозащитные здания должны быть достаточно высокими и протяженными и располагаться возможно ближе к источнику шума. Они должны располагаться на минимальном расстоянии от магистральных улиц и железных дорог с учетом градостроительных норм и звукоизоляционных характеристик наружных ограждающих конструкций.
Во внутриквартальном пространстве в зонах, близких к поперечным осям зданий первого эшелона застройки, следует располагать здания детских дошкольных учреждений, школ, поликлиник, площадки отдыха.
В зонах, расположенных напротив разрывов в зданиях первого эшелона застройки, следует располагать предприятия торговли, общественного питания, учреждения коммунально-бытового обслуживания, связи и т. п.
Шумозащитные экраны для повышения их эффективности должны устанавливаться на минимально допустимом расстоянии от автомагистрали или железной дороги с учетом требований по безопасности движения, эксплуатации дороги и транспортных средств.
Материалы для строительства экранов-стенок должны быть долговечными, устойчивыми к воздействию атмосферных факторов и выхлопных газов.
Звукопоглощающие материалы, используемые для облицовки экранов, должны обладать стабильными физико-механическими и акустическими характеристиками, быть био- и влагостойкими, не выделять вредные вещества.
Заключение
Развитие транспорта, промышленности обусловливает шумовое загрязнение среды современного города, проявляющееся в превышении естественного уровня шума, изменении спектра шума, появлении новых частот звуковых колебаний, не характерных для окружающей среды.
Фактически любые звуки, генерируемые неприродными источниками, могут рассматриваться как шумовые, поскольку подобные источники отсутствовали в период эволюции человека.
Шумовое загрязнение снижает производительность труда, вызывает различные заболевания. Шум губительно действует не только на слуховой аппарат, но и на центральную нервную систему человека, работу сердца, служит причиной многих других заболеваний. Одним из наиболее мощных источников шума являются вертолеты и самолеты особенно сверхзвуковые.
Проведение инженерно-технических и организационных мероприятий позволяет минимизировать негативное воздействие шума. Проблема городского шума является сегодня актуальной экологической проблемой. В связи с этим, разработка инженерных решений данной проблемы в каждом конкретном городе представляется особенно важным и перспективным направлением.
Список использованной литературы
Безопасность жизнедеятельности/ Э.А. Арустамов. – М.: Дашков и К, 2003. – 493с.
Васильев А.В. Снижение шума транспортных потоков в условиях современного города//Экология и промышленность России – 2004. №6-с.7-41.
Воздействие шума ультразвука на орган зрения//Медицина труда и промышленная экология. – 2001-№-с.34-38.
Воробьев А.Е. Человек и биосфера. Глобальное изменение климата. – М.: РУДН, 2006. ч. 2. 912с.
Защита от шума: СНиП 23-03-2003г. – СПб: ДЕАН, 2004. – 457с.
Кравчун П.Н, Генерация и методы снижения шума и звуковой вибрации. – М.: МГУ, 2002. – 182с.
Куклев Ю.И. Физическая экология. – М.: Высш. шк. 2001. – 357с.
Курдюмов В.И. Проектирование и расчет средств обеспечения безопасности. – М.: Колос, 2005. – 216с.
Лакмин А.М. Общая гигиена с основами экологии человека. – М.: Медицина, 2004. – 463с.
Медицинская экология / Королев А.А. – М.: Academia, 2003. – 189с.
Пашин В.Ф. Экология для инженера, М.: Изд. дом "Ноосфера", 2001 – 282с.
Самолюк Е.П. Борьба с шумом и вибрацией в промышленности. – Киев: Высш. шк., 2001. – 166с.
Тупов В.Б. Средства и способы уменьшения шумов воздействия объектов энергетики на окружающий район.// Энергетик – 2000-№6-с. 18-19.
Физические факторы и стресс / Г.А.Суворов и др. // Медицина труда и промышленная экология. – 2002-№ 8-с. 1-4.
Экологический риск – М.: Логос, 2005. – 167с.