Государственный комитет
по архитектуре и градостроительству
при Госстрое СССР

Научно-исследовательский и проектный институт по разработке генеральных планов и проектов застройки городов ЛенНИИПградостроительства

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

ПО УЧЕТУ ШУМОВОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ
В СОСТАВЕ ТЕРРИТОРИАЛЬНЫХ КОМПЛЕКСНЫХ СХЕМ
ОХРАНЫ СРЕДЫ ГОРОДОВ

Ленинград 1989

Предлагается методика определения состояния шумового загрязнения городских территорий при разработке комплексных схем охраны природы.

Классифицируются основные наиболее активные источники шума, являющиеся причиной загрязнения, даются методы определения их акустической мощности и степени эмиссионной активности, представлены санитарные нормы для территорий различного назначения, выявляются критерии оценки территории по фактору шумовой нагрузки.

Рекомендации адресованы проектировщикам - градостроителям, а также специалистам, занимающимся вопросами охраны среды городов.

Содержание

Введение

Снижение шума в городах и других населенных пунктах на протяжении двух последних десятилетий остается одной из основных проблем охраны и оздоровления окружающей среды и создания благоприятных условий труда, быта и отдыха населения. Важность решения поставленной задачи нашла отражение в Конституции СССР, Основных направлениях экономического и социального развития СССР на 1986-1990 годы и на период до 2000 года", принятых на XXVII съезде КПСС, в законах СССР.

В нашей стране в правовом порядке регулируется выполнение нормативных значений звука в местах пребывания людей. Эти нормы, а также требования к их выполнению внесены в соответствующие СНиПы и ГОСТы.

Традиционно принято выделять три основных направления борьбы с шумом: источнике шума на пути распространения от источника к объекту шумозащиты, на объектах шумозащиты.

В последние годы все большее внимание уделяется архитектурно планировочным методам снижения шума, которые не только способствуют шумозащите, но и в значительной степени сокращают затраты на строительно-акустические конструктивные средства шумозащиты. От степени экологической обоснованности применяемых проектных решений зависит не только состояние окружающей среды, но и величина будущих общественно необходимых затрат и средств на ликвидацию отрицательных последствий, возникающих из-за шумового дискомфорта.

Современной градостроительной наукой и практикой накоплены определенные знания и разработаны методы оценки шума, излучаемого источниками, изучены условия распространения звука в городской среде и его изменения в зависимости от отдельных градостроительных элементов.

Достаточно подробно разработаны и изложены методы оценки шумового загрязнения на таких стадиях проектирования, как проект детальной планировки и технический проект.

При составлении генеральных планов, технико-экономических обоснований, территориальных комплексных схем охраны среды использование их значительно затруднено из-за излишней детализации. Масштабы работы диктуют необходимость укрупненной оценки шумового загрязнения территории. Рассматривая территорию города как сочетание очагов шума и отдельных зон города с различными нормативными требованиями, можно оценить состояние шумового загрязнения в целом, эффективность тех или иных вариантов планировки, организации транспортной сети.

ЛенНИИПградостроительства разработан и практически опробован в комплексных схемах охраны среды городов /КСООС/ экспресс-метод, позволяющий оперативно оценить состояние шумового загрязнения, выделить наиболее важные объекты шумозащиты и предложить стратегический план мероприятий с учетом ожидаемого экономического эффекта. Это новый этап в проектировании, так как вопросы шумозащиты решаются в общем русле комплексной оценки для выбора стратегии на ближайшие годы и перспективу.

В рекомендациях предусматривается:

выявление основных источников шума и определение их акустических характеристик;

расчет ожидаемой шумовой нагрузки на различные функциональные зоны города;

дифференцированная оценка подверженной шуму территории;

зонирование территории по степени шумовой опасности;

мероприятия, направленные на снижение шума,

Рекомендации распространяются на проектирование как существующих, так и вновь строящихся городов.

Определяется состояние шумового загрязнения городских территорий на текущий период, а также рассматриваются варианты градостроительных решений для сравнения их по степени загрязнения. Оценка состояния среды, а, также выбор основных шумозащитных мероприятий должны проводиться в соответствии с "Санитарными нормами допустимого шума в помещениях жилых и общественных зданий и на территории жилой застройки" СН № 3077-84. Рекомендации разработаны в развитие СНиП II-12-77 "Защита от шума" и СНиП II-60-75** "Планировка и застройка городов, поселков и сельских населенных пунктов".

1. ОСНОВНЫЕ ИСТОЧНИКИ ШУМА И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ИХ ХАРАКТЕРИСТИК

Состояние шумового загрязнения территории является функцией, эмиссионной активности множества городских источников и оценивается интегральным показателем их воздействия.

1.1. Основные источники шума в городах делятся на мобильные и стационарные. На стадии территориальных комплексных схем рассматриваются:

мобильные источники:

потоки всех видов наземного, автомобильного и рельсового транспорта на улично-дорожной сети городов и внегородских магистралях;

авиационный транспорт в аэропортах и зонах подхода к аэродромам;

водный транспорт;

железнодорожный транспорт;

стационарные источники:

промышленные предприятия;

предприятия по обслуживанию всех видов транспорта /автопредприятия и автовокзалы, сортировочные станции, грузовые дворы, авиа- и речные порты и т.д./;

крупные трансформаторные подстанции;

открытые спортивные сооружения.

1.2. Основными характеристиками шума внешних источников следует считать:

для транспортных потоков - эквивалентный уровень шума L_экв, дБА/;

для железнодорожного, водного и авиационного транспорта - эквивалентный и максимальный уровень шума / L_экв, дБА, L_мах, дБА/;

для промышленных, автотранспортных предприятий, сортировочных станций, депо, речных вокзалов и других стационарных пространственных источников - эквивалентный и максимальный уровни на границе территории / L_экв, дБА, L_мах, дБА/.

Количественные значения величины шумовых характеристик определяются:

натурными измерениями;

расчетным путем.

Для интеграции материалов по изучению источников шума и обеспечения их наглядности целесообразно картографирование источников с нанесением значений уровней звука. Такой графический материал принято называть картой шума.

1.3. Натурные измерения проводятся по стандартной методике ГОСТ 23337-78. Согласно ГОСТу уровни шума измеряются одновременно в опорной точке, а также на территории за зданиями, в разрывах между ними /в 2 м от наружных ограждающих конструкций. Транспортные шумы - в эквивалентных уровнях, причем уровень звука в опорной точке - в 7,5 м от оси первой полосы движения автомобилей на высоте 1,2 м от уровня земли. Транспортные шумы фиксируются на магнитной ленте или определяются непосредственно по шумомеру, включенному в положение коррекции А. В первом случае обработка полученных данных производится с помощью статистического метода в октавных или третьоктавных полосах частот и по кривой коррекции А. В последнее время широко применяются интегрирующие шумомеры, позволяющие оценить эквивалентный уровень звука за определенный период времени непосредственно со шкалы прибора. Полученные данные могут быть использованы для оценки акустического режима на территории.

Выполнение карты шума необходимо начать с выбора точек измерения вблизи от источников шума. Так как доминирующим по времени звучания и интенсивности шума является городской автотранспорт, то при выборе пунктов измерения следует максимальное число точек привязать к транспортным магистралям.

Выбор конкретных районов и точек в плане города должна проводить санитарно-эпидемиологическая служба с участием проектных и архитектурных организаций.

Выбор и количество точек измерений на той или иной магистрали определяется ее длиной, количеством перекрестков и их типом, профилем улиц, составом потока и т.д./точка измерения выбирается в середине перегона при отсутствии уклона, в противном случае - со стороны подъема транспорта/. Следует учитывать расположение объектов с повышенными требованиями шумового режима /лечебные учреждения, школы, детские сады, ясли, места отдыха/. Точки измерения необходимо привязывать к местам расположения этих объектов.

При наличии источников шума железнодорожного, речного транспорта измерения проводятся в нескольких точках вдоль основного пути движения и на различных расстояниях от него.

При определении характеристик авиационного транспорта необходима серия измерений во время взлета и посадки самолета, при пролете авиатранспорта с обязательной регистрацией частоты полетов.

Промышленные предприятия относятся к комплексным источникам шума, состоящим из отдельных точечных, плоскостных и линейных источников. Если промышленное предприятие занимает достаточно большую площадь и состоит из многочисленных источников, то его шумовую характеристику представляют в виде эквивалентных уровней по контуру предприятия.

Количество точек измерения выбирается в зависимости от типа застройки, расположения железной дороги и авиалиний, шага магистральной сети и т.д.

Представленные после обработки натурных измерений значения уровней шума составляют карту источников шума.

Метод натурных измерений шумовой характеристики обычно определяет ее зависимость от конкретных физических условий в данной городской среде. При прогнозировании шумовые характеристики следует выявлять расчетным путем.

1.4. Шумовой характеристикой потоков автомобильного транспорта является L_Аэкв. /дБА/, определяемый расчетным путем в зависимости от интенсивности движения в течение 8 ч наиболее шумного периода дневного времени, доли грузового и общественного транспорта в потоке, средневзвешенной скорости потока, а также с учетом трамвая в потоке, геометрических характеристик пути, разделительной полосы и т.д.

Рис. 1. Номограмма для определения шумовой характеристики L_Аэкв транспортных потоков
V - средневзвешенная скорость потока; ρ - состав потока; N - интенсивность движения

Таблица 1

Поправка к эквивалентному уровню, учитывающие характеристики пути

Таблица 2

Поправка к эквивалентному уровню, учитывающая тип застройку

Статистическая модель расчета описывается формулой

L_Аэкв = 10lgN + 13,3lg + 8,4ρ± ΔА                                                       /1/

где N - интенсивность движения;

- средневзвешенная скорость потока;

ρ - процент грузового и общественного транспорта;

ΔА - сумма поправок.

На рис. 1 представлена номограмма, которой необходимо пользоваться при расчете /табл. 1, 2/. В местах пересечения магистральных улиц характеристику средств автомобильного транспорта следует определять путем энергетического суммирования.

Шумовой характеристикой потоков железнодорожных поездов является эквивалентный уровень L_Аэкв, дБА на расстоянии 25 м от оси железнодорожного пути, ближайшего к расчетной точке.

Расчет шумовой характеристики железнодорожного потока выполняется по формуле

,                                                     /2/

где l_aмах - максимальное значение уровня звука при прохождении единичного поезда;

ΔL_Аl - поправка на длину состава;

ΔL_А - поправка в зависимости от скорости движения.

Значения L_Аэкв. в зависимости от интенсивности движения приведены в табл. 3, 4, 5.

Шумовой характеристикой средств водного, транспорта является эквивалентный уровень шума L_Аэкв., дБА на расстоянии 25 м от борта судов в зависимости от часовой интенсивности судоходства в течение 8 ч наиболее шумного периода дневного времени суток. Значения эквивалентного потока судов приведены в табл. 6.

Шумовой характеристикой трассы пролета самолета является приведенный максимальный уровень звука L_А, дБА, определяемый расположением расчетной точки от трассы, взлетно-посадочной полосы и этапа полета.

Таблица 3

Автотранспортные источники шума

Таблица 4

Характеристика шума железнодорожных поездов

Таблица 5

Поправки к характеристике железнодорожного потока с учетом скоростей движения, дБА

Таблица 6

Шумовая характеристика потока судов, А_экв., ДБА

L_Amax = L_Almax + ΔL,                                                                                  /3/

где L_Almax - определяется в зависимости от этапа полета по рис. 2;

ΔL - поправка в зависимости от типов самолетов.

Расчетный эквивалентный уровень А_экв на местности при пролете нескольких самолетов по трассе определяется по формуле

L_Аэкв = L_Amax + Δ2 - 25,                                                                            /4/

где Δ2 - поправка, учитывающая интенсивность пролета и время воздействия шума в зависимости от приведенного количества пролетов /N_n/

                                                                                            /5/

Суммарное воздействие нескольких мобильных источников определяется энергетическим суммированием эквивалентных уровней звука.

Стационарные источники шума на территории города весьма разнообразны как по мощности, так и по спектру излучения. Шумовыми характеристиками промышленных предприятий, теплоэлектростанций, предприятий по обслуживанию средств транспорта, станций и других объектов автомобильного, водного и железнодорожного транспорта, расположенных на селитебной территории, является корректированный уровень звуковой мощности L_pA /дБА/ и максимальный корректированный уровень звуковой мощности L_pmax /дБА/.

Промышленные предприятия рассматриваются как комплексные источники шума, состоящие из отдельных условно-точечных и пространственных излучателей. Шумовую характеристику предприятий целесообразно представлять в виде эквивалентных уровней по контуру предприятия.

Ориентировочные данные об уровнях шума промышленных предприятий в зависимости от их типа, дБА:

Рис. 2. Кривые приведенных максимальных уровней звука на местности при взлете и посадке самолетов
ВПП - взлетно-посадочная полоса; а - удаление от начала разбега l, км; б - удаление от торца BППl , км, в - удаление от начала разбега или посадочного торца ВПП

Расчетные уровни шума промышленных предприятий следует принимать из паспортных данных уровней звука наиболее шумного оборудования или при отсутствии этих сведений на основе натурных измерений в соответствии с ГОСТ 12.1.026-80, ГОСТ 12.1.028-80, ГОСТ 12.1.024-81, ГОСТ 12.1.025-81.

Получение шумовых характеристик различных источников дает возможность графического представления на схематическом изображении города наиболее шумоопасных мест, основных источников шума, численные величины которых отображаются здесь же графическими приемами.

Карта источников шума служит основным материалом для расчета зон шумового загрязнения и определения состояния шумового загрязнения акустической среды /рис. 3/.

Рис. 3. Карта шума и зонирование по акустическим нагрузкам
Источники шума: 1 - улично-дорожная сеть; 2 - железная дорога; 3 - промышленные предприятия; зоны шумовых нагрузок: 4 - акустическая аварийная; 5 - неблагоприятная; 6- благоприятная; 7- граница зон шумового загрязнения

2. ОЦЕНКА СОСТОЯНИЯ ШУМОВОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ ТЕРРИТОРИИ

В настоящее время на оценку состояния шумового загрязнения жилых территорий влияет совокупность акустических, санитарно-гигиенических, градостроительных и экономических критериев. Основой для их получения служат показатели шума и характеристики подверженной территории /плотность, этажность, характер застройки, количество населения и т.д./. Исследования врачей-гигиенистов, социологов, связанные с выявлением субъективной и объективной реакций человека и патологии организма на воздействие шума, позволили установить допустимые уровни на территориях различного функционального назначения L_{Аэкв доп.} /дБА/. Значения допустимых уровней для различных территорий представлены в табл. 7. Соответствие санитарным нормам оценивается показателем обеспеченности акустическим комфортом

γ = L_{Аэкв доп.} - L_Аэкв,                                                                                  /6/

где L_Аэкв - расчетный эквивалентный уровень на территории;

L_{Аэкв доп.} - допустимый санитарными нормами уровень шума.

Весьма показательным является процент населения, проживающего в условиях шумового загрязнения

,                                                                                   /7/

где N_д - численность населения, проживающего в условиях шумового дискомфорта;

N_общ - численность населения, проживающего на оцениваемой территории.

С помощью показателя К_т определяется процент территории, находящейся в зоне шумового загрязнения

,                                                                                      /8/

где S_д - площадь территории дискомфорта;

S - общая площадь рассматриваемой территории.

Таблица 7

Нормы допустимого уровня шума в различных функциональных зонах

Предлагается также рассчитывать интегральный показатель социальной опасности τ_со

,                                                                                           /9/

где τ_i - коэффициент социальной опасности для i-ой территории /зоны/ с населением N_i и уровнем звука L_Аэкв.

Значение τ_со изменяется от 0 до 1, причем крайние показатели соответствуют уровням 55-80 дБА /80 дБА - максимальное значение уровня звука на магистральных территориях в реальных условиях/. Превышение уровня на территории над нормативным значением /55 дБА/ на 1 дБА соответствует значению τ_i = 0,04, т.е.

τ = 0,04(L_{Аэкв.тер} - 55),                                                                              /10/

где L_{Аэкв.тер} - эквивалентный уровень звука, на i-ой территория /зоны/, дБА;

N_i - количество жителей на i-ой территории, подверженной воздействию шума - L_Аэкв.

Приведенный показатель социальной опасности позволяет сравнить качество окружающей среды по фактору шумового загрязнения различных вариантов проектного решения жилого района, микрорайона или группы жилых зданий

                                                                                    /11/

Критерий социальной эффективности шумозащитных мероприятий позволяет определить уменьшение социальной опасности после осуществления шумозащитных мероприятии

,                                                                                /12/

где n, m - численность населения в зоне акустического дискомфорта до и после проведения мероприятий по шумозащите.

Для сравнительной оценки состояния акустического режима следует использовать показатель удельной шумовой нагрузки

,                                                                         /13/

где n - количество источников шума;

i - номер источника;

W_i - акустическая мощность i-го источника;

S - площадь подверженной шуму территории;

I_о = 10^-12вт/м² - пороговое значение интенсивности звука;

к₁, к₂ , к...к_n - поправочные расчетные коэффициенты, учитывающие форму территории, характер застройки и т.п.

В процессе инвариантного проектирования требуется, как правило, в достаточно короткие сроки провести приближенный анализ различных решений в большом числе вариантов планировки и застройки с целью выбора оптимального. Для этого наиболее эффективным является экспресс-метод, дающий в укрупненных показателях оценку удельной шумовой нагрузки, что позволит выявить принципиальную направленность градостроительных решений.

Идея экспресс-оценки шумового режима территории застройки заключается в определении наиболее опасных с точки зрения шумовой нагрузки зон и количества населения в них. Метод осуществляется расчетным путем и графически в виде дифференцированных показателей количества населения, подверженного шумовому давлению в каждом классе уровней шумовой нагрузки от максимального до нормативного. Зная основные расчетные параметры застройки: площадь, среднюю этажность, численность населения, плотность сети магистральных улиц - можно классифицировать ее по степени шумовой опасности.

Методическая последовательность экспресс - метода представлена в виде блок-схемы.

Схема

Основные этапы:

получение значений удельной шумовой нагрузки различных функциональных зон расчетным путем в соответствии с формулой 13;

ранжирование территории в соответствии с требованиями санитарных норм /табл. 7/ в зависимости от плотности, этажности и характера застройки. На основании расчетов состояния шумового загрязнения для различных вариантов застройки получены показатели /табл. 8/, удобные для использования при оценке;

окончательное дифференцирование по степени акустической опасности /рис. 3/,

Экспресс-метод удобен для оценки состояния шумового загрязнения, как в существующей застройке, так и в проектах разработки ее вариантов. Он позволяет определить стратегию мероприятий шумозащиты по степени приоритетности. При ранжировании территории ставится задача выявления, экологически конфликтных ситуаций для целенаправленного планирования шумозащитных мероприятий, которые также ранжируются по степени очередности реализации в зависимости от остроты конфликта и величины акустического дискомфорта.

Для определения эффективности мероприятий по шумозащите, а также для обоснования выбора наиболее рационального планировочного решения, способствующего шумозащите, введено понятие ущерба от воздействия шума на население - У_о

У_о = У_н - У_д                                                                                              /14/

Величины У_н и У_д рассчитываются по формулам

                                                                                /15/

                                                                                /16/

где У_н - экономическая оценка годового ущерба от действия шума в ночное время;

У_д - то же, в дневное время;

N - количество населения, проживающего в зоне отрицательного воздействия шума,

A_LH = 0.5∙2^0,15 - 6,1 = 10^0,045L_H^-0,3 - 6,1                                                       /17/

В_Lд = 2^0,1 - 5,3∙10^0,03L_д - 5,3                                                                      /18/

A_LH, В_Lд - размерные множители для внешних источников шума.

Эффективность шумозащитных мероприятий определяется по формуле

Э = Р - З,                                                                                                  /19/

где Р - годовой экономический результат целевых шумозащитных мероприятий.

Р = У_о - У                                                                                                 /20/

У_о - экономическая оценка годового ущерба до осуществления мероприятий;

У - то же, после осуществления мероприятий,

З - годовые приведенные затраты  на проведение мероприятий.

З = С + Е_н К,                                                                                            /21/

где С - годовые эксплуатационные расходы;

К - капиталовложения на мероприятия;

Е_н = 0,12 - нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений.

Критерием дня выбора оптимального варианта является минимум годовых приведенных затрат на осуществление мероприятий, обеспечивающих максимальное значение годового экономического эффекта

Э = (Р - З)мах                                                                                          /22/

Таблица 8

Влияние характера застройки на численность населения в зонах шумового загрязнения

Использование указанных критериев дает возможность качественно выполнить новую оценку планировки и застройки городских территорий и с градостроительных и социальных позиций утвердить целесообразность и эффективность возможных средств и методов шумозащиты.

3. ШУМОЗАЩИТНЫЕ МЕРОПРИЯТИЯ

Выбор и дальнейшая детализация наиболее целесообразных, и рациональных мероприятий является конечной целью при разработке раздела шумозащиты в территориальных комплексных схемах.

Выбор мероприятий основывается на сравнительной вариантной оценке и включает в себя последовательный комплекс решений по преобразованию территории, планировке и обустройству специальными шумозащитными сооружениями улично-дорожной сети, организации движения транспорта и т.д.

Потребность в проведении мероприятий по защите от шума определяется исходя из шумовой нагрузки соответствующего района и числа его жителей с учетом перспективы развития. Чем выше шумовая нагрузка и больше число жителей, подвергающихся ее воздействию, тем больше и потребность в проведении подобных мероприятий. Такой подход становится более дифференцированным, если при этом учитываются преимущественный вид использования территории и стоимость находящегося на ней строительного фонда.

Потребность в мероприятиях по защите от шума равномерно заселенной территории, подвергающейся равномерной нагрузке, рассчитывается по формуле

,                                                                                   /23/

где I_В - индекс нагрузки;

N - число жителей, подверженных шуму;

q - коэффициент использования здания для жилого назначения;

C - относительная стоимость застройки.

Коэффициент использования зданий меняется в диапазоне от 0 до 1,5. Ориентировочные значения коэффициента использования зданий для жилого назначения /q/:

Выбор шумозащитных мероприятий в градостроительных решениях осуществляется по трем направлениям: архитектурно-планировочные, архитектурно-строительные, строительно-конструктивные. В общей системе шумозащитных мероприятий для ранних стадий проектирования, таких как КСООС, повышается роль архитектурно-планировочных решений, наиболее эффективными из которых являются:

функциональное зонирование территории, отделение селитебных, лечебных и рекреационных зон от промышленных, коммунально-складских зон и основных транспортных коммуникаций;

формирование общегородской системы зеленых насаждений, способствующих шумозащите;

трассировка скоростных и грузовых автодорог в обход жилых районов и зон отдыха;

дифференциация улично-дорожной сети по составу транспортного потока;

использование шумозащитных свойств рельефа при трассировке магистралей;

укрупнение межмагистральных территорий для отделения основных массивов застройки от транспортных магистралей и выбор комплексных геометрических форм межмагистральных территорий, дающих большую площадь акустического комфорта.

3.1. Функциональное зонирование городской территория предусматривает четкую дифференциацию отдельных функциональных зон по назначению и взаимоувязку создаваемой в них шумовой нагрузки с показателем потребности в шумозащите /23/. При этом обеспечивается максимальное удаление промышленных зон, предприятий по обслуживанию всех видов транспорта, трансформаторных, котельных от селитебных, лечебных и рекреационных зон либо рассматривается вопрос о выборе отдельных строительно-конструктивных шумозащитных мер при невозможности обеспечения необходимой санитарно-защитной зоны.

3.2. При формировании городских территорий немаловажную роль играет система улично-дорожной сети и организация движения по ней транспорта.

При выборе планировки улично-дорожной сети целесообразно рассмотреть следующие вопросы:

увеличение межмагистрального пространства с интенсивным использованием отдельных Магистральных ходов, обеспеченных специальными строительно-конструктивными шумозащитными сооружениями;

дифференцирование улично-дорожной сети по назначению, вынос транзитного и грузового движения на внеселитебные территории;

максимальное использование естественных элементов рельефа,

В качестве шумозащитных сооружений на автомобильных дорогах могут быть рекомендованы:

шумозащитный барьер не полосе отвода автомобильной дороги, или на одном с ней земляном полотне;

высокая рабочая отметка насыпи автомобильной дороги, устанавливаемая исходя из акустических соображений;

откосы выемки, глубина которой определяется акустическим расчетом;

подпорные стены при расположении автомобильной дороги в выемке;

различные перекрытия, возводимые над проезжей частью дороги в виде галерей либо тоннельных перекрытий;

шумозащитные грунтовые валы;

эстакады.

Принятый для осуществления вариант защиты от шума при экономической целесообразности и обеспечении снижения шума до значений, регламентируемых санитарными нормами, должен включать дополнительные требования: не способствовать снегозаносимости земляного полотна автомобильных дорог, не затруднять уборку снега с проезжей части, удачно вписываться в ландшафт и не препятствовать осмотру окружающего ландшафта едущими, не создавать опасности дорожно-транспортных происшествий, занимать по возможности меньшую ширину полосы отвода.

Материал для строительства шумозащитных сооружений следует подбирать исходя из конструктивных и экономических соображений. Наибольшее распространение получили бетон и железобетон. Используются также сталь, алюминий, различные пластические материалы, стекло, дерево и т.д. Необходимая поверхностная плотность сооружений зависит от требуемой звукоизоляции /проникновение шума через поверхность сооружения/, определяемой величиной требуемого снижения уровня, звука.

Являясь средством защиты окружающей среды от транспортного шума, шумозащитные сооружения сами становятся ее элементом, формирующим вид автомобильной дороги и определяющим ее функционирование как с технической, так и с эстетической точек зрения /рис. 4/.

Шумозащитные сооружения - это гармоничный, рациональных пропорций элемент окружающего ансамбля, находящийся в "равновесии" с внешней средой, при этом они должны быть функциональны и лишены архитектурных излишеств.

Реконструкция дорог и разработка проектов защиты от транспортного шума имеет смысл только в случаях, когда превышение санитарных норм составляет, по меньшей мере, 3 дБА, так как только превышение начинает воспринимать человеческое ухо.

Рис. 4. Варианты организации путей автотранспорта и влияние профиля земляного полотна на распространение транспортного шума

Эффект концентрации движения автомобилей в отдельном коридоре может быть усилен за счет привлекательности основных магистральных дорог и создания затрудненных схем при движении по второстепенной сети, за счет организации одностороннего движения, проектирования подъездных дорог, местного снижения интенсивности движения, а следовательно и шума. Этот эффект может быть достигнут также административными мерами организации движения, такими как запрещение сквозного и грузового движения.

Элементы автомобильных трасс, которые могут приводить к изменению скорости движения /пересечения автомобильных дорог/, должны располагаться на участках, где некоторое повышение расчетных уровней звука не будет восприниматься как нежелательное.

Можно уменьшить шум, производимый дорожным движением, воздействуя на расчетный уровень звука оперативным регулированием за счет:

координированного светофорного управления; введения одностороннего движения; строительства обходов населенных пунктов или отдельных жилых районов;

запрещения движения на отдельных дорогах или в зонах;

ограничения скорости движения.

Достаточно значимой представляется форма улично-дорожной сети, показатель шумового загрязнения которой существенным образом зависит от линейной плотности застройки и величины межмагистральной территории. Укрупнение межмагистральных территорий целесообразно от 25 до 100 га. При этом уровни шума на линии застройки возрастут на 2 - 4 дБА. Население, проживающее в условиях дискомфорта, увеличится на 7 - 8 %. Дальнейшее увеличение межмагистральных территорий от 100 до 200 га приводит к снижению шума на 2,5 - 3,5 %.

Увеличение межмагистральных территорий в 2 раза от 25 до 50 га и далее до 100 га приводит к снижению капитальных вложений на инженерно-технические средства шумозащиты и годового экономического ущерба на одного жителя в среднем на 37 %, а при укрупнении от 100 до 200 га - на 25 %.

Влияние размеров межмагистральных территорий на градостроительные и экономические показатели представлено на рис. 5.

Рис. 5. Влияние размеров ММТ на градостроительные и экономические показатели шумового загрязнения
а - население в зоне шумового загрязнения; б - экономический ущерб от воздействия шума

Выбор приема размещения зданий в первом ряду застройки должен осуществляться с учетом уровней шума на прилегающих магистралях.

Применение в проектах планировки и застройки жилых районов и микрорайонов архитектурно-планировочных решений, способствующих шумозащите /размещение протяженных жилых и коммунально-бытовых зданий - экранов в первом ряду застройки, выбор рациональных приемов размещения зданий в примагистральной зоне, сосредоточение в тихих зонах зданий повышенной этажности точечного типа, детских дошкольных учреждений школ/ обеспечит акустическим комфортом не менее 80 % населения без использования инженерно - технических средств шумозащиты.

Выбор типов зданий или блок-секций должен осуществляться в зависимости от их размещения в застройке. Фасады здания, попадающие в зону акустического дискомфорта, должны иметь либо повышенную звукоизоляцию оконных проемов, что будет способствовать необходимому воздухообмену в помещениях, либо такую внутреннюю планировку, при которой жилые помещения были бы обращены в тихую сторону.

При смешанной застройке целесообразно предусматривать размещение более низких зданий в первом ряду.

В условиях исторически сложившейся планировочной структуры, формирующейся вокруг центральной части, основную сложность представляет вопрос нормализации акустического режима в районах квартальной застройки, не рассчитанных на повышенную интенсивность движения. В таких условиях наиболее рационально:

создание окружных дорог и улиц-дублеров;

устройство подземных транспортных коммуникаций, частичное или полное перекрытие магистралей;

формирование сети улиц с односторонним движением; - организация безостановочного движения по принципу зеленой волны.

При размещении застройки в условиях реконструкции необходимо на основе карты шума квартала, прежде всего, определять зоны, где возможно строительство новых жилых зданий без проведения мероприятий по шумозащите.

При сохранении квартальной застройки следует предусматривать внутреннюю перепланировку жилых помещений с целью ориентации жилых комнат в сторону «противоположную магистралям. При невозможности обеспечения требуемой инсоляции рекомендуется замена оконных блоков на окна с повышенной звукоизоляцией. В условиях реконструкции может возникнуть необходимость в разработке индивидуальных конструкций "тихих" окон.

3.2. В общей транспортной структуре города весьма заметной эмиссионной активностью характеризуется движение рельсового транспорта. Железнодорожные магистрали целесообразно проектировать в обход селитебной территории для пропуска транзитных грузовых поездов без заезда в город. Сортировочные станции следует размещать за пределами городов, а новые технические станции и парки резервного подвижного состава, грузовые станции, дворы и контейнерные площадки - за пределами селитебной территории.

Железнодорожные линии и станций рекомендуется отделять от жилой застройки населенных пунктов защитной зоной шириной не менее 200 м - для железнодорожных линий I и II категорий, не менее 100 м - для железнодорожных линий III и IV категорий и не менее 100 м от станционных путей, считая от оси крайнего железнодорожного пути, необходимо применять экранирующие сооружения. Около 40 % санитарно-защитной полосы должно составлять защитное озеленение.

Территории морского и речного грузовых портов, места стоянки судов, принадлежащих гражданам, береговые базы и спортивные клубы маломерного флота следует размещать в пригородных зонах на обоснованных акустическим расчетом расстояниях от селитебной зоны. Расстояние от судового хода на водных путях до жилой зоны определяется по табл. 9.

Новые аэропорты и аэродромы необходимо размещать за пределами населенных пунктов. Наименьшее расстояние от границ аэродрома до селитебной территории с учетом перспективного развития рекомендуется принимать по табл. 10.

3.3. Озеленение относится к тем мерам шумозащиты, эффективность которых наиболее очевидна при крупномасштабном проектировании.

Зеленые насаждения способствуют уменьшению интенсивности шума только в тех случаях, когда они на всю свою глубину при достаточной: ширине возвышаются над лучом, соединяющим источник и приемник звука/как минимум на, 2-3 м/. При густом озеленении обеспечивается не только экранирующий эффект, но и создается дополнительное шумоглушение за счет поглощения и отражения звука внутри зеленой массы. Целесообразно использование специальных рядовых группировок зеленых насаждений, эффект которых наиболее заметен.

В сложившейся застройке при малой ширине полос озеленения эффект шумозащиты незначителен, однако озеленение используется для создания психологического комфорта.

Важно решить общую систему озеленения на стадии территориальной КСООС генерального плана города. Эффективность озеленения графически представлена на рис. 6.

Для шумозащитных целей применяют как специальные чередующиеся "зеленые стены", эффективность которых зависит в основном от отражения звука, так и крупные массивы зеленых насаждений, эффективность которых определяется рассеиванием и поглощением. Наибольшего эффекта многорядные конструкции достигают при общей ширине до 25 м, зеленые массивы - 25 м.

Таблица 9

Уровни внешнего шума судов, при которых обеспечивается выполнение санитарных норм в жилых зонах в дневное время суток, дБА

Таблица 10

Наименьшее расстояние от аэропортов до селитебной территории

Шумозащитные свойства присущи специальной полосе зеленых насаждений, состоящей из одного-двух рядов кустарников плотной посадки и одного-двух рядов деревьев с сомкнутыми кронами с плотностью листвы более 0,8. Такой плотности можно добиться с помощью двухъярусной полосы деревьев посадкой их в "шахматном" порядке. Конструкции шумозащитной полосы представлены на рис. 7.

При использовании территории санитарно-защитных зон вокруг промышленных и коммунальных предприятий для размещения шумозащитных полос насаждений следует применять древесно-теневой метод, при котором осуществляется многорядная посадка деревьев. Чередуются главные и сопутствующие теневые породы внутри ряда или ряды главной и сопутствующей пород. Деревья основной породы высаживаются через 3 - 4 м в ряду на расстоянии 3 - 4 м между рядами. Расстояние между деревьями сопутствующих пород 2 - 2,5 м. Крупные кустарники высаживаются на расстоянии 1 - 1,5 м друг от друга, мелкие - 0,5 м. Не менее 50 % общего числа высаживаемых деревьев должна занимать основная порода, главные свойства которой шумозащита, дымогазоустойчивость и жизнеспособность в данных почвенно-климатических условиях.

Рис. 6. Ориентировочные затраты на формирование зеленых насаждений

Для обеспечения максимальной эффективности полосы необходимо, чтобы высота взрослых деревьев превышала на 2 м и более условную линию прямого звукового луча между источником шума и расчетной точкой.

3.4. Эффективность мероприятий по защите от шума представляет собой величину, с помощью которой потребность в них сравнивается с возможными в результате проведения мероприятий уменьшением нагрузки и сокращением на их осуществление.

Эффективность мероприятий по защите от шума будет высокой, если при заданной потребности в результате проведения мероприятия, расходы на осуществление кото­рого незначительны, достигается высокий эффект.

Таким образом, для зон с неравномерным распределением шумовой нагрузки и неоднородной жилой структурой значение эффективности можно определить по формуле

,                                                                /24/

где I_B - индекс нагрузки;

К - общие расходы, связанные с проведением мероприятия;

ΔI_мeр - индекс снижения уровня.

Ориентировочная величина эффективности приведена в табл.11.

Рис. 7. Варианты шумозащитных полос озеленения
Эффективность, дБА: а - 10 - 16; б - 2,4 - 2,8; в - 3,3 - 4

Таблица 11

Эффективность применения шумозащитных средств

Примечание. Знаком "×" показана численная величина эффективности предлагаемых мероприятий.

На современном этапе здоровье населения должно служить основным системообразующим фактором при решении как социальных, так и экономических проблем. Являясь функцией многих переменных, здоровье населения представляется интегральным показателем качества условий жизни, в том числе и состояния окружающей среды. Поскольку шумовое загрязнение является весьма активным источником дискомфортного состояния и представляет определенную угрозу вследствие неуклонной тенденции роста шума в городах, следует особое внимание уделить снижению шума на всех стадиях проектирования.

Наиболее эффективным представляется решение вопросов по шумозащите на ранних стадиях проектирования при составлении территориальных комплексных схем охраны окружающей среды городов, так как это дает возможность создания благоприятных условий с наименьшими затратами.

Литература

Осипов Г.Л., Прутков Б.Г., Карагодина И.Л.. Шишкин И.А. Шумозащита в градостроительстве. - М.: Стройиздат, 1976.

Осипов Г.Л., Прутков Б.Г., Карагодина И.Л, Шишкин И.А. Градостроительные меры борьбы с шумом. - М.: Стройиздат, 1975.

Санитарные нормы допустимого шума в помещениях жилых и общественных зданий и на территории жилой застройки СН 3077-84. - М.: Министерство здравоохранения СССР, 1984;

СНиП II-12-77 Защита от шума. М.: Стройиздат, 1978.

СНиП II-60-75 Планировка и застройка городов, поселков и сельских населенных пунктов. - М.: Стройиздат, 1981.

Стандарт СЭВ 1928-79 Средства и методы защиты от шума. - М.: Изд-во стандартов, 1980.

Руководство по учету в проектах планировки и застройки городов требований снижения уровней шума. - М.:. Стройиздат, 1984.

Справочник по технической акустике. - Л.; Судостроение, 1980.

Справочник: Борьба с шумом на производстве. - М.: Машиностроение, 1985.

Самойлюк Е.П., Денисенко В.И. Борьба с шумом в населенных местах. - Киев: Будивельник \1981.

Борьба с шумом в городах. - М.:  Стройиздат, 1087»

Чистякова С.Б. Охрана окружающей среды. - М.: Стройиздат, 1988.

Голубев И.Р., Новиков Ю.В. Окружающая среда и транспорт. - М.: Транспорт, 1987.

Шандала М.Г., Олешкевич Л.А. Защита населения от городского шума - Киев: Здоровье, 1986.

Буадзе В.Л., Какабадзе М.О., Власов С.А. Зарубежный опыт использования экранирующих сооружений для защиты застройки от транспортного шума. - Тбилиси: ТбилЗНИИЭП, 1981.