CC BY
42
Актуальные проблемы, увеличивающие шумовую нагрузку на здания в современных условиях Болгарии (с точки зрения градостроительной акустики)
Н. Николов1, А. Ковачев2
Институт строительной физики, технологии и логистики, София 2Лесохозяйственный университет, София
За последние два десятилетия в общественной жизни Республики Болгария наступили существенные изменения. С точки зрения градостроительной акустики эти изменения породили два круга проблем, которые до известной степени условно можно разделить на управленческие (социальные, административные) и строительно-архитектурные.
В первом круге проблем наиболее важными являются последствия смены парадигмы общественного развития: от централизованной плановой экономики к рыночному хозяйству, особенно это касается его двух характеристик — частной собственности и свободного образования цен. К сожалению, другие аспекты рыночного хозяйства, такие, как верховенство закона и реальная конкуренция, не смогли ограничить вредные воздействия при переходе и при функционировании рыночной экономики.
Реальная ситуация в Болгарии поставила ряд сложных для решения проблем в градостроительстве страны с точки зрения градостроительной акустики. Однако, прежде чем выявить и проанализи-
ровать эти проблемы, необходимо сформулировать предмет, содержание и значение градостроительной акустики, основную сферу ее практического приложения и ее связь с другими науками.
Развитие научного познания логически приводит, с методологической точки зрения, к синтезу различных наук (или их разделов) и появлению новых частных наук. По сравнению с ними некоторые из «классических» наук играют роль методологических. Другие углубляют процесс все большего взаимного проникновения.
ГРАДОСТРОИТЕЛЬНОЙ АКУСТИКОЙ [1] мы определяем одну относительно новую интердисциплинарную область человеческого знания, занимающую общее пространство между градостроительством (важная часть архитектурной теории и практика), строительной физикой (с ее двумя направлениями — строительной акустикой и архитектурной акустикой) и акустикой (части физических наук), что проиллюстрировано на рис. 1.
Появление и развитие градостроительной акус-
Рисунок 1. Место и взаимные связи градостроительной акустики с методологическими и частными науками.
тики обусловлено совместным действием нескольких факторов. В первую очередь, укажем на негативную роль все более нарастающего и все более агрессивного шума в современных больших городах. Попытки частичного решения проблемы шума не могут довести до устойчивого результата. Необходимы сочетающиеся и эффективные усилия градостроителей, конструкторов, администраторов и т.д., которые немыслимы без соответствующей научно-прикладной основы. Важным условием является и наличие значительного числа публикаций и нормативных документов, которые, однако, рассматривают проблему шума односторонне — с точки зрения градостроителя, акустика, врача. Следует отметить и компьютеризацию технологий проектирования, которая позволяет без специальной подготовки использовать сложный вычислительный и графический аппарат.
Предметом градостроительной акустики является изучение законов и закономерностей появления и распространения шума в населенных местах и на прилежащих территориях, и градостроительные, архитектурно-планировочные и строительно-конструктивные методы и средства его ограничения в допустимых границах. Принимая во внимание ведущую роль транспортного шума, мы сознательно выделяем ему основное место в изложении. Не следует, однако, забывать, что указанные решения являются в большой степени инвариантными по отношению к виду источника шума. Теоретической основой градостроительной акустики являются законы распространения и восприятия звуковых волн в различных условиях, включительно и в специфической топографии современного города. Наряду с этим применяются и другие научно- прикладные методы:
• математическое моделирование звуковой обстановки;
• экспериментирование на физических моделях;
• измерение шума в и за пределами населенных мест;
• медицинские осмотры и анкетирование потерпевших;
• анализ статистических данных.
Основной сферой практического применения акустического благоустройства города является разработка, оценка и применение эффективных решений для ограничения шума и его вредного воздействия при разработке и реализации градостроительных проектов, основой которых являются рациональные с акустической точки зрения параметры самих зданий и их расположение на магистральных улицах.
Самые высокие уровни шума в городах Рес-
публики Болгария, зарегистрированные с середины 90-х"годов до сих пор, обусловлены резким ростом числа транспортных средств.
В таблицах 1 и 2 систематизированы результаты акустических измерений1 в городах Софии и Пловдиве за последние 10 лет. Пункты наблюдения расположены в местах, где ожидается повышенный уровень шума — в центральных частях обоих городов и около них, и не являются представительными для всей застроенной территории.
Анализ результатов позволяет сделать несколько выводов.
1. В значительной части (около 70—80%!) наблюдательных пунктов, уровень шума выше допустимого — 60 дБА, и чаще всего в интервале от 68 до 72 дБА (около 50% в Софии и около 60% в Пловдиве).
2. Пространственно разграничивают 3 экстремума уровня шума:
— max на бульварах и улицах с интенсивным транспортом;
— max около местных источников шума, напр. ж/д вокзалы;
— min в жилых кварталах со зданиями до 2-3 этажей.
3. В последние 10 лет акустическая обстановка не изменилась существенно. Наблюдаются изменения главным образом, в переходе частот в соседние группы, например, между интервалами 61—72 и 72—77 дБА (в обоих городах) и до 58 и 59-62 дБА (в Софии).
В рассматриваемый период автопарк был значительно осовременен автомобилями с лучшими акустическими характеристиками [2]. Как видно, это не отражается на общей картине шума в обоих городах. Улучшение технических качеств «компенсируется» увеличенной интенсивностью транспортных потоков, включая и прибывающие автомобили из других населенных мест.
На основании т.н. реституционных законов были восстановлены границы частной земельной собственности (юридически в Болгарии земля не была национализирована). Оказалось, однако, что большая часть бывших земледельческих земель в настоящее время находится в границах разросшихся населенных мест. В большинстве крупных городов эта недвижимость попала на территорию новых жилых комплексов, которые были застроены во второй половине XX века без учета границ собственности. С восстановлением права собственности на землю
'Измерения осуществлены Региональными инспекциями по охране и контролю общественного здоровья (РИОКОЗ) — г. София, г. Пловдив.
5 2009 153
была предоставлена возможность строительства в пространствах между корпусами, как правило, в противоречие с первоначальными проектировочными решениями и созданной инфраструктурой. Выросли новые жилые здания со средней и высокой этажностью и во многих случаях с невыразительным силуэтом и неприемлемой объемно-пространственной композицией.
Ввиду этих причин не наблюдается особого различия между акустической обстановкой в центральных районах и жилых комплексах, расположенных на периферии городов. В Софии уровень шума в пунктах наблюдения в ж. к. «Младост» в среднем
составляет 66 дБА, в ж.к. «Красно село» — 61 дБА, в ж.к. «Захарна фабрика» — 66 дБА. Известным исключением является отдаленный от центра ж.к. «Люлин», где уровень шума составляет 57 дБА. Подобное положение наблюдается и в Пловдиве: в ж.к. «Тракия» уровень шума составляет в среднем 66 дБА, в ж.к. «Хр.Смирненски» — 67 дБА, в ж.к. «Ю.Гагарин» — 65 дБА, в ж.к. «Изгрев» — 66 дБА.
Одновременно с этим наступили изменения в возможностях нового строительства в больших городах — Софии, Пловдиве, Варне, Бургасе. Основными площадками, которые подлежали застройке, были территории около устаревших и аморти-
Год Число пунктов Уровень шума, дБ А
до 58 59-62 63-67 68-72 73-77
1998 49 5 8 5 26 5
1999 49 7 7 5 21 9
2000 48 7 9 5 20 7
2001 49 6 9 5 26 3
2002 49 7 9 5 25 3
2003 49 5 6 8 22 8
2004 49 6 7 6 25 3
2005 49 5 12 8 21 3
2006 49 5 6 12 21 5
2007 49 3 10 8 26 3
100 12 17 14 47 10
Год Число пунктов Уровень шума, дБ А
до 58 59-62 63-67 68-72 73-77
1998 39 0 2 6 24 7
1999 41 0 0 6 27 8
2000 40 0 2 5 29 4
2001 41 1 1 8 23 8
2002 40 0 3 5 21 11
2003 41 0 3 8 22 8
2004 41 0 3 8 22 8
2005 43 0 3 10 26 4
2006 42 0 3 9 26 4
2007 43 0 2 3 29 9
100 0 5 17 61 17
Таблица 2.
Таблица 1.
Рисунок 2. Многоэтажное строительство в комплексе «Лозенец» — г. София. Туннельная застройка (связанное строительство в нескольких участках).
зованных низкоэтажных жилых зданий и зданий, которые были конфискованы как «крупная городская собственность»; бывшие промышленные районы, из которых были удалены производственные предприятия; территории, освобожденные ввиду отпадения необходимости в их пользовании, например, бывшие военные сооружения, излишние административные здания и т.д.
Особому натиску подверглись незастроенные или частично благоустроенные пространства, включая и предназначенные для зеленой системы, детских площадок, спортивных площадок и др.п.
В этой обстановке база законов, и особенно практика ее применения, не смогла обеспечить необходимого баланса между интересами отдельного собственника и общества, т.е. остальными жителями населенного места. Ввиду того, что не учитывались реальные потребности в период 19441989 гг. жилищное строительство отстало. Налицо был значительный спрос на жилища. Поэтому интересы собственника, соответственно строителя-предпринимателя, требовали максимального уплотнения, т.е. максимум развернутой застроенной площади на ограниченной площади недвижимости. Архитектурные решения инвестиционных проектов зачастую не соблюдали принятых градостроительных планов, даже явно противоречили им. Работали в основном на базе частичных изменений подробных
градостроительных планов. Часто пренебрегали и отрицательными последствиями для собственника в близком или более далеком будущем.
Значительно отстала и нормативная база на более низком уровне (подзаконные акты) — распоряжения, правила, технические нормы и стандарты. Особенно в отношении обсуждаемой материи важно отметить, что в градостроительной практике у нас на современном этапе не являются обязательными необходимые акустические расчеты и не предвидится соответствующих решений для шумо-защитных зданий и других противошумных сооружений, звукоизоляции фасадов, сооружение «зеленых поясов», обеспечение акустического комфорта в общественных зданиях — больницах, школах, детских заведениях. Определенно отстает и теоретическая, и практическая подготовка специалистов — архитекторов и строителей, в этой области.
Второй круг проблем также достаточно объемен. Стремление к максимальной развернутой застроенной площади довели до неблагоприятных акустических последствий, таких как:
— плотная застройка — здание возле здания, и оформление своеобразных туннелей, в которых звуковая нагрузка на фасады значительна (рис. 2);
— увеличение высоты зданий, что также увеличивает звуковую нагрузку, особенно на более узких улицах;
— уменьшение свободного пространства между зданиями и уличным полотном, вкл. и применение профессиональных трюков (рис. 3);
— застройка междукорпусных (внутрикварталь-ных) пространств, что явилось новым источником шума в районе.
Специфическим локальным источником шума
Рисунок 3. Применение профессиональных уловок для увеличения строительного контура (ж.к. «Младост-2», г. София; уровень шума — 66 дБА).
5 2009 155
являются ж/д вокзалы. В начале XX в., когда были построены основные железнодорожные линии в Болгарии, с незначительными исключениями обслуживающие вокзалы проектировались за пределами населенных мест. Постепенно, однако, привокзальные районы заселялись и вокзалы попадали на урбанизированные территории, а ведущие к ним ж/д линии проходят через жилые кварталы. За последние 10 лет вблизи ж/д вокзалов в городах Софии и Пловдиве измеренные уровни шума варьируются между 70 и 75 дБА. Ожидается ухудшение акустической обстановки и в жилых комплексах, через которые Софийский метрополитен будет проходить в открытых участках.
Особенно сильны негативные акустические последствия для живущих в существующих зданиях, которые были рассчитаны на другую шумовую нагрузку, в соответствии с устаревшими транспортными схемами населенных мест.
Большинство исследователей указывают, что основными источниками шума в современном городе являются транспортные потоки. Для болгарских условий характерны два аспекта.
1. Увеличение числа и улучшение технических качеств автомобилей индивидуального пользования. Ожидается, что к концу 2008 г. в Республике Бол-
гария будут передвигаться не менее 3 млн. автомобилей. Это означает, что на каждого хозяйственно активного болгарина будет приходиться по одному автомобилю. Учитывая концентрацию активного населения в крупных городах, можем установить, что в Софии ежедневно движется 700—800 тыс. автомобилей, а в больших городах — 150— 250 тыс. В противовес этому, отстает развитие скоростного и относительно бесшумного общественного транспорта; например, за более чем 30 лет в Софии построен лишь один полудиаметр городского метрополитена.
2. Городская транспортная инфраструктура не соответствует интенсивности движения. Большинство градостроительных планов предусматривают радиаль-но-круговую транспортную систему [3]. Полностью сооружены, однако, только радиальные бульвары. Ринги, за малым исключением, не закрыты (рис. 4). Так, движение обязательно направляется через городские центры со всеми проистекающими из этого неудобствами. Следует отметить, что по бульварам основного диаметра Восток—Запад г. Софии за 24 часов проезжает 170 тыс. автомобилей.
Особенно неблагоприятна акустическая картина на улицах двух видов — с внутреннего кольца, который закрывает городской центр, и радиальных
Рисунок 4. Карта г. София. Видны незамкнутые участки колец в центральной городской части.
улицах, которые принимают поток въезжающих или проезжающих через город. Наблюдения показывают, что на попутных артериях внутреннего кольца шумовая нагрузка составляет 70-74 дБА (рис. 5). Еще более неблагоприятна обстановка по радиальным направлениям, где уровень шума составляет 72-77 дБА (рис. 6).
Отстают обустройственные мероприятия, которые могли бы облегчить движение и таким образом снизить шумовую нагрузку. Пересечение улиц находится на одном уровне (уличные перекрестки), что разрывает транспортныи поток и порождает допол-нительныи шум при торможении и трогании (рис. 7). Безусловно, и движение на двух уровнях (уличные узлы) обусловливает акустические проблемы, поскольку эстакады увеличивают зону распространения шума и в их конструкции следует предусматривать противошумные экраны. Сооружение подземных/надземных стоянок позволит избежать «блуждания» в поиске места для парковки и определенно уменьшит «пробки» в центральных частях городов.
Средний уровень шума вблизи регулируемых перекрестков, как правило, выше — от 70 до 73 дБА, по сравнению с измеренными 68-70 дБА на нерегулируемых перекрестках тех же улиц (рис. 7).
Для регулирования транспортного потока все еще не используются пешеходные путепроводы облегченной конструкции («переходные мостики»). Практика других городов, например, Москвы, по-
Рисунок 6. Транспортный поток в радиальном направлении в г. Софии (бульв. Св. Наум; уровень шума — 71-75 дБА).
Рисунок 5.
Транспортный поток по внутреннему рингу г. Софии (бульв. Евлоги Георгиев; уровень шума — 70-71 дБА).
казывает, что можно сооружать достаточно удобные и эстетично оформленные пешеходные путепроводы такого типа над перегруженными городскими улицами.
Особенно сильный инвесторский натиск оказывается на застройку зеленых площадей, особенно во внутриквартальных пространствах. Такие объекты часто располагаются на территории бывших частных объектов недвижимости (как правило, отчужденных за незначительную компенсацию) или на территории муниципальной земельной недвижимости. В результате их застройки уменьшается абсолютный размер зеленых зон в границах городов. Безусловно, это не всегда производит значимый акустический эффект, поскольку не все зеленые зоны имеют противошумное действие. Последнее зависит от размера площади, видового состава и расположения отдельных видов в поперечном профиле растительности, что, как правило, не учитывается при их проектировании и обслуживании.
Выводы
1. Применение модели квазицилиндрической звуковой волны для исследования звукового поля в свободном пространстве. Исследование влияния основных факторов для определения уровня шума транспортного потока около магистральных улиц.
Применение модели квазицилиндрической звуковой волны от источника конечной длины для исследования уровня шума, излучаемого составами поездов. Экспериментальное исследование шума на территориях около ж/д линий.
2. Наши исследования доказывают, что при анализе акустической обстановки в городах необходимо сочетать два подхода — акустический, в том числе осуществлением специальных наблюдений, и строительный, при котором обязательно необходимо учитывать шумовую нагрузку на здания различных параметров. Поэтому решения следует искать в комбинированном использовании специфических для обоих подходов методов и средств.
Рисунок 7. Регулируемый перекресток в центре г. Софии (бульв. Патриарх Евтимий и ул. Г.С. Раковски; уровень шума — 70-73 дБА).
Список литературы
1. Николов, Н. Градоустройствена акустика. УИ «Св.
Климент Охридски», София, 2006, 236 стр.
2. Иванов, Н. И. Проблема шума в современной
цивилизации. — Строительная физика в XXI веке. Материалы научно-технической конференции. Москва, НИИСФ, РААСН, 2006, стр. 39-42.
3. Ковачев, А. Градоустройство (ч. 1 и ч. 2). София
— Москва, РЕЫБОРТ, 2003, стр. 496, 390.
