Лабораторная работа № 8Э

Определение требуемого уровня сигнала системы звукоусиления в условиях мегаполиса

Цель работы

Определить требуемый уровень сигнала системы звукоусиления в условиях больших уровней уличных шумов мегаполиса. Научиться рассчитывать уровень транспортного шума. Изучить методы борьбы с транспортным шумом.

1.Теоретическая часть

1.1.Классификация шума. Шумовые характеристики транспортного потока

Основные понятия, определения, характеристики и параметры шума (См. лаб.раб.

№1).

Внаселенных пунктах источники шума могут быть подразделены на две группы: 1) стационарные – это трансформаторные подстанции, вентиляционные и компрессорные установки, стационарные строительные машины и механизмы; промышленные объекты, спортивные площадки, громкоговорители, торговые объекты, почтовые предприятия и др.

2) передвижные – это все вида транспорта автомобили, трамваи, электропоезда метро, строительные машина (экскаваторы и др), водный транспорт, авиационный транспорт.

Рис. 1.1. Уровень звукового давления в октавных полосах частот шума автомобилей, замеренных на расстоянии 7,5 м от осевой линии движущегося автомобиля при разгоне 1 - легковой автомобиль, 2 - грузовой автомобиль с двигателем малой мощности, 3 - автобус, 4 - грузовой автомобиль с мощным двигателем.

Источники городского транспортного шума для целей расчета снижения уровня шума от них до санитарных норм следует характеризовать эквивалентными уровнями звука в децибелах. В дальнейшем излагаются необходимые сведения об акустических характеристиках источников городского шума, дается анализ причин, определяющих их, а также общая методика санитарно-гигиенической оценки шумности различных источников.

Акустические характеристики отдельных транспортных средств могут иметь значение, однако для целей борьбы с уличными шумами основной интерес

18

представляют данные о шумовых параметрах тех или иных транспортных потоков, о шуме магистральных улиц, городских скоростных дорог непрерывного движения, а также жилых улиц.

Уровни звукового давления в октавных полосах, создаваемые автомобилями разного назначения, показаны на рис. 1.

Из графика видно, что легковые автомобили имеют резко выраженный низкочастотный характер, в то время как в спектре шума грузовика с мощностью мотора 200 л.с. на средних и высоких частотах имеют место также высокие уровни.

Автобус и грузовой автомобиль с двигателем в 60 л.с. имеют в основном шум низкочастотного характера. Большинство действующих автобусов излучают шум в пределах 82 – 89 дБА и выше, иными словами, характеризуются высокой шумностью в отношении санитарной оценки.

Таким образом, шум от автобусов, а также от грузовых автомобилей значительно превышает допустимые санитарные нормы уровня звука для жилых зданий и территорий жилой застройки. Это превышение составляет 25 – 35 дБА, а для участков больниц, санаториев и т.п. это превышение достигает 40 – 45 дБА.

При увеличении скорости движения в 2 раза уровень звука повышается в среднем на 8 – 10 дБА. Шум от троллейбусов близок по уровню звука к легковым автомобилям и по спектру имеет низкочастотный характер. Шум от трамваев значительно ) выше и его уровень аналогичен уровню от грузового транспорта, а в спектре он имеет высокие уровни на средних частотах.

Городской шум по месту возникновения подразделяется на транспортный, квартальный, квартирный (жилищно-бытовой). Каждый вид шума порождается определенными источниками и имеет свои особенности по уровню, спектральному составу, времени и продолжительности действия.

Так, транспортный шум является непостоянным по уровню, зависит от плотности транспортного потока и способен сильно изменятся за короткие промежутки времени. Колебания уровня между шумовым фоном и максимальными значениями в момент прохождения тяжелых грузовых автомашин, трамвая, железнодорожных составов, электропоездов могут достигать 30—50 дБ. Спектр транспортного шума широкополосный, с преобладанием энергии в области низких и средних частот.

Квартальный шум может быть постоянным, непостоянным и прерывистым. Источники его крайне разнообразны – детские и спортивные площадки, хозяйственные дворы, гаражи, торговые и обслуживающие учреждения и сама жизнедеятельность населения. Уровень шума носит случайный характер и может достигать 95 дБА. Спектр может содержать средне- и высокочастотные компоненты, что усугубляет раздражающее действие шума.

Шум в жилых домах складывается из проникающего внешнего шума и собственного внутреннего шума, который возникает при работе санитарно-технического, инженерно-технологического оборудования, приемников телерадиовещания, бытовых приборов, при игре на музыкальных инструментах, передвижении людей и мебели, разговорах, криках детей и т. д. Отдельные шумы зависят от культуры и режима жизни населения дома, поэтому основное внимание при изучении квартирного шума обращается на источники, определяющие более или менее постоянный шумовой режим внутри жилого дома.

19

Шумовой режим жилых квартир имеет большое значение, так как в условиях дома человек проводит большую часть своей жизни. Исследования показали, что в квартирах, обращенных окнами на улицу, шум составляет 50 – 80 дБА. В квартирах, ориентированных в противоположную сторона, шум меньше на 10 – 15 дБ. Значительный шум создают санитарно техническое и инженерное оборудование дома, бытовые приборы. Примерно 1/3 часть населения жилых кварталов и микрорайонов, расположенных на городских магистральных улицах, находится в неблагоприятных акустических условиях. Вследствие этого:

1)На раздражающее действие уличного шума жалуются 87—100% опрошенных

(2000 человек).

2)Шум нарушает сон и отдых, затрудняет выполнение работ, связанных с умственным напряжением, мешает, слушать радио- и телепередачи, затрудняет разговор.

3)Большинство живущих в квартирах, выходящих окнами на улицу, часто лишены в летнее время возможности из-за сильного шума открывать окна и форточки. Жалобы на шум появляются при превышении уровня звука L >= 35 дБА.

Анализ шумового режима в жилых помещениях с оценкой его населением позволяют выявить уровни и спектры шумов, вызывающие наибольшее количество жалоб со стороны жильцов, что требует мер контроля и обеспечения безопасности.

На долю автотранспортных средств (АТС) в общем акустическом загрязнении воздушного бассейна в городах приходится по различным литературным источникам от 60 до 90%. В г. Москве, например, во многих случаях шум в жилых помещениях превышает санитарные нормы в десятки и даже сотни раз. В пределах Садового кольца до 35% жителей проживают в условиях постоянного дискомфорта.

1.2.Мероприятия по защите от городского транспортного шума

Одним из средств защиты от шума является расстояние. Под расстоянием подразумевается пространственный разрыв того или иного размера между источником шума и объектом шумозащиты, в котором нет никаких препятствий, кроме воздуха. Примером может служить пространство между транспортным потоком или другим источником шума, расположенным на местности, и жилыми зданиями. Причем шум достигает этих жилых домов, не встречая на своем пути ничего, кроме воздушной среды. Это может быть в том случае, если поверхность земли в границах разрыва будет относительно ровной, и в промежутке между источником и домами не будет зеленых насаждений, других построек или подобных препятствий. Тогда звук будет достигать жилых домов только по воздуху и его снижение будет происходить лишь по закону квадрата расстояния и за счет молекулярного трения в воздухе.

Как известно, такое снижение уровня звука происходит соответственно по классической формуле 3 дБ от линейного источника и 6 дБ от точечного источника при удвоении расстояния.

Таким образом, необходимое снижение от источников транспортного шума, имеющих уровень 80 дБ и более, потребует относительно больших разрывов. Например, для жилой застройки этот разрыв должен быть 500 м и более. Для точеного источника шума – до 100 м.

Следовательно, этот способ снижения шума от источников с уровнем звука от 80 дБА и более, в том числе от транспортных потоков и железных дорог, мало пригоден в условиях населенного места.

К помощи расстояния целесообразно прибегать в тех случаях, когда шум источника не выходит за пределы определенной величины (порядка 70 дБА) или есть возможность решать задачу шумозащиты за счет больших пространств – в несколько сот метров и более. Такие возможности имеются в отношении

20

размещения аэродромов около населенных мест, трасс транзитных железнодорожных или автомобильных дорог, которые не требуют приближения их к городу, а также для крупных промышленных объектов, например металлургических заводов, и т. п.

В условиях же городской территории этот способ может быть применен весьма ограниченно. Для более эффективного снижения шума его надо дополнить другими, более радикальными средствами. Такими средствами могут быть зеленые насаждения, экранирующие препятствия (рельеф местности, искусственные земляные кавальеры, валы, выемки, стенки, здания-барьеры и т.п.). Их назначение – ограничивать свободное распространение звука в пространстве между источником шума и объектом защиты. Это ограничение объясняется поглощением и рассеиванием звуковой энергии и законом дифракции звуковых волн, встречающих на своем пути те или иные непроницаемые для звука препятствия – экраны. Конкретные формы таких препятствий показаны на рис. 1. 2.

Рис. 1.2. Шумозащитные препятствия от источника транспортного шума: a — шумозащитная полоса зеленых насаждений,

б—земляной кавальер в комбинации со стенкой-экраном; в—протяженное здание (экран нежилого назначения), имеющее возможность по условиям шумового режима находиться вблизи от транспортного потока, г — выемка для проезжей части городской скоростной дороги; заштрихована «звуковая тень».

21