1. Методы расчета ожидаемых уровней звука в расчетных точках

1. Общие формулы для определения уровня звука в расчетных точках

2. Количество и расположение расчетных точек в пространстве застройки назначается преподавателем совместно со студентом, исходя из необходимости выявления границ зон акустического дискомфорта. Ограничение этих зон изолиниями определенного уровня звука зависит не только от функционального назначения зданий и участков территории застройки, но и от принимаемых локальных шумозащитных мероприятий.

Расчет ожидаемых уровней звука в расчетных точках при различном их расположении производится в следующем порядке:

1. С учетом расположения источника шума и расчетных точек расчет ожидаемых уровней звука на территории (в дБА) производится по формуле:

L_Aтер= L_Aэкв – ∆L_Арас – ∆L_Азел –∆L_Аэкр (2),

где L_Aэкв – шумовая характеристика транспортного потока, дБА; ∆L_Арас –снижение уровня звука над поверхностью земли за счет расстояния от источника шума да расчетной точки, дБА; ∆L_Азел – снижение уровня звука полосами зеленых насаждений, дБА; ∆L_Аэкр – снижение уровня звука экранирующими шум сооружениями, дБА.

2. Если источник шума расположен на прилегающей к защищаемому зданию территории, а шум проникает через ограждающие конструкции в изолируемое помещение, где расположены расчетные точки, то ожидаемые уровни звука в этом помещении определяются по формуле:

L_Aпом = L_Aтер2 – R_Аок – ∆L_Аобс , (3)

где L_Aтер2 – уровень звука на территории на расстоянии 2 м от центра ограждающей конструкции окна защищаемого от шума здания, дБА, определенный по формуле (2), но без учета снижения уровня звука полосами зеленых насаждений; R_Аок – снижение уровня звука конструкцией окна защищаемого от шума объекта, дБА (см. раздел 3.4); ∆L_Аобс – снижение уровня звука в помещении за счет его поглощения обстановкой, дБА. Это явление имеет реальную физическую основу, но его величина зависит от функционального назначения помещения и многих прочих факторов. Для жилых помещений зданий массовой застройки эту величину принято считать равной 3 дБА.

Распространение шума на территории застройки – сложный процесс характеризующийся такими явлениями, как дивергенция, интерференция, дифракция, рефракция, рассеяние, поглощение звука элементами внешней среды и др. Все эти явления оказывают определенное влияние на звуковое поле застройки и должны учитываться при его расчете. Особого рассмотрения требуют закономерности распространения звуковых волн таких типичных комплексных источников шума на территории жилой застройки, как транспортные потоки.

3.2 Особенности определения величин ∆lAрас и ∆lAзел

В реальных условиях застройки целесообразно использовать эмпирическую зависимость, полученную на основе статистической обработки большого количества результатов натурных исследований по распространению шума на примагистральных территориях с типичными покрытиями. Она учитывает зависимость снижения эквивалентного уровня звука при свободном распространении звуковой энергии, влияние поверхности примагистральной территории и поглощение звука в воздухе. Снижение эквивалентного уровня звука транспортного потока на расстояниях 7,5 – 500 м под влиянием этих факторов определяется по следующей формуле (которая в этом диапазоне учитывается в действующем СНиП):

∆L_Aрас =14 lg (S/7,5), (4)

где S, м – расстояние от источника шума до расчетной точки, расположенной на примагистральной территории или перед фасадами зданий, представляющими так называемый первый эшелон застройки, подверженный наиболее значительному акустическому воздействию.

При определении этого расстояния принимают следующие координаты расположения расчетных точек от источника шума (ИШ) :

– на высоте 1,2 м и на расстоянии 7,5 м от первой полосы движения транспорта;

– на территории – на высоте 1,5 м над поверхностью территории;

– перед фасадом зданий массовой застройки (при расчете уровня звука в помещениях) – на высоте не ниже 5-го этажа и не расстоянии 2 м от центра расположения окна.

Однако формула (4), как и другие расчетные схемы, не достаточно учитывает ряда существенных для практики явлений, связанных с изменением уровня звука на территории застройки, вследствие расположения зданий и разрывов между ними. Для оценки этих явлений в порядке первого приближения может быть использован метод, основанный на применении треугольников видимости из расчетной точки источника шума – проезжей части (рис.1)

В ситуации, изображенной на рисунке 1 показано построение треугольников видимости для трех расчетных точек (1,2,3). Треугольники должны быть равнобедренными, их высота - X, м, а основание - l, м. При построении треугольника косого видения дороги (расчетные точки 2,3) необходимо соблюдать равенство отрезков aa' и bb' (точка 2), а также сс' и dd' (точка 3).

Величина снижения эквивалентного уровня звука (в дБА) для i-той расчетной точки территории в данном случае определяется с учетом величин x_i и l_i:

∆L_{Aрас i} =ξ14 lg (x_i/7,5) (5)

где ξ = 1 + 0,185(x_i/l_i – 0,3) при 3≥ x_i/l_i ≥0,3 (6)

ξ = 1,5 + 0,04 (x_i/l_i – 3) при 8≥ x_i/li ≥3 (7)

Покажем расчет величин ∆L_{Aрас I} для ситуации, изображенной на рис.1.

Таблица 3

Снижение эквивалентного уровня звука

Расчетная точка	xi	li	xi/li	Коэф. ξ (формулы 6 и 7)	14∙ lg (xi/7,5)	∆LAрасi, дБА
РТ1	35	22	1,59	1,24	9,36	11,6
РТ2	44	13	3,38	1,52	10,76	16,3
РТ3	54	36	1,5	1,22	12,0	14,6

Рис.1

На распространение звуковых волн в приземном пространстве определенное влияние оказывают зеленые насаждения. Роль растительности типа травы в затухании звука заключается лишь в изменении структуры верхнего слоя почвы, повышения степени ее пористости. Зеленые насаждения в виде деревьев и кустарников наряду с изменением структуры почвы (ведущем к изменению ее импеданса) служат своеобразными рассеивателями и поглотителями звуковой энергии.

Большие различия в методических подходах к исследованию затухания звука в зеленых насаждениях послужили причиной появления в литературе противоречивых данных об их эффективности. Большинство авторов рассчитывают постоянную затухания звука на единицу расстояния, т.е. с учетом снижения звука в воздухе по ширине зеленой полосы (это относится и к действующему СНиП). Вместе с тем в зависимости от ширины, плотности, дендрологического состава, структуры полосы и других факторов эта величина может изменяться в больших пределах.

Однако, обширные целенаправленные исследования снижения зелеными насаждениями шума от потоков автомобильного транспорта (и железнодорожных поездов) проведены только в 90- х годах. Они показали, что плотные полосы деревьев и кустарников шириной 15-40 м и общей высотой 5-12 м, расположенные вдоль автомобильных и железных дорог, позволяют снизить эквивалентный уровень звука дополнительно на 2-5 дБА по сравнению со снижением этой величины над участком такой же ширины, но покрытых травой. В связи с этим целесообразно принять ориентировочные значения снижения уровня звука полосами зеленых насаждений в городах ∆L_Азел, приведенные в таблице 4 (там же в скобках показано снижение уровня звука с учетом его затухания в воздушном пространстве по ширине зеленой полосы, что приведено в СНиП)

Таблица 4

Снижение шума специальными полосами зеленых насаждений

Полоса зеленых насаждений	Ширина полосы, м	Снижение уровня звука ∆LАзел , дБА
Однорядная при шахматной посадке деревьев внутри полосы	10-15	0-1 (4-5)
То же	16-20	1-2 (5-8)
Двухрядная при расстояниях между рядами 3-5 м; ширина рядов соответствует однорядной посадке	21-25	2-3 (8-10)
Двух или трехрядная при расстояниях между рядами 3м; ширина соответствует однорядной посадке	26-30	3-4 (10-12)

В зависимости от композиционной группировки жилых зданий на пути проникновения шума от транспорта могут использоваться не только специальные полосы зеленых насаждений, но и посадки паркового типа. При ширине посадки (30-50 м) ее глубина может достигать 60-100м. в этих случаях, как показали исследования, снижение уровня звука таким зеленым массивом (без учета затухания звука в воздухе) можно ориентировочно принять равным 0,05 дБА на 1 м глубины посадки.

В качестве дополнительного средства локальной защиты от шума площадок отдыха в группе жилых домов, площадок детских дошкольных учреждений и участков школ следует предусматривать формирование вблизи источников шума специальных шумозащитных полос зеленых насаждений. Чтобы такие полосы обладали заметной эффективностью, кроны деревьев должны плотно примыкать друг к другу, а пространство под кронами заполнено зеленой массой кустарников. Ширина полос должна быть не менее 10м.