Научная статья на тему 'К вопросу снижения шумового загрязнения в проектных решениях'

К вопросу снижения шумового загрязнения в проектных решениях Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

CC BY
1139
134
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ШУМ / ШУМОЗАЩИТА / УЩЕРБ / УРОВЕНЬ ЗВУКА / КАРТА ШУМА / ШУМОЗАХИСТ / ЗБИТКИ / РіВЕНЬ ЗВУКА / КАРТА ШУМУ / NOISE / DAMAGE / MAP OF NOISE / NOISE DEFENSE / SOUND-LEVEL

Аннотация научной статьи по строительству и архитектуре, автор научной работы — Беликов А. С., Самойлюк Е. П., Чередниченко Л. А., Нестеренко С. В., Капленко Г. Г.

В основе генеральной схемы шумозащиты лежит один из важнейших на сегодняшний день принципов - улучшение или хотя бы сохранение окружающей городской среды путем разработки такой системы регулирования ее акустического состояния, которая бы позволила свести к минимуму ущерб от шумового загрязнения. При этом должны полностью удовлетворяться социальные потребности населения в создании наиболее благоприятных условий для труда, быта и отдыха людей.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по строительству и архитектуре , автор научной работы — Беликов А. С., Самойлюк Е. П., Чередниченко Л. А., Нестеренко С. В., Капленко Г. Г.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

General chart of noise defense one of major to date principles is the basis of is an improvement or, even, municipal environmental preservation by development of such system of adjusting of her acoustic state, which would allow taking to the minimum damage from noise contamination. Thus the social requirements of population must be fully satisfied in creation of the most favorable terms for labor, way of life and rest of people.

Текст научной работы на тему «К вопросу снижения шумового загрязнения в проектных решениях»

В качестве защитных мероприятий от дочерних продуктов изотопов радона можно с успехом применять полимерные материалы, эмульсионные и масляные краски, системы вентиляции, обеспечивающие необходимый воздухообмен.

Многие полимерные материалы, даже тонкие пленки, плохо проницаемы для радона, поэтому применение моющихся сортов обоев может значительно снизить скорость эксхаляции 220Rn и полностью - 220Rn из стен. Скорость эксхаляции радона можно существенно уменьшить за счет покрытия стен и потолка эмульсионными и масляными красками.

Скорость поступления радона из почвы под зданием может быть снижена за счет герметизации пола и за счет проветривания (вентиляции).

ИСПОЛЬЗОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА

1. Крикунов Г. Н., Беликов А. С., Залунин В. Ф., Довгаль В. Н. Безопасность жизнедеятельности.- Уко ИМА-пресс, Днепропетровск.- 1995.- ч.3.- 196с.

2. Запрудин В. Ф., Беликов А. С., Гупало О. С., Пилипенко А. В., Савицкий Н. В.

Радиационная безопасность зданий с учетом инновационных направлений в строительстве / под ред. Д.т.н., проф. А.С. Беликова.- Д.: Баланс-Клуб, 2009.- 352с.

3. Гупало О. С., Беликов А. С., Денисенко В. И., Шаломов В. А. Радиационная безопасность применяемых строительных материалов / Строительство, материаловедение, машиностроение.- 2008.- Вып.46.- С.21-26.

УДК628.517.2:711(035.3)

К ВОПРОСУ СНИЖЕНИЯ ШУМОВОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ В ПРОЕКТНЫХ

РЕШЕНИЯХ

А.С. Беликов, д.т.н., проф., Е.П. Самойлюк, к.т.н., доц., Л.А. Чередниченко, к.т.н., доц., С.В. Нестеренко*, соиск., Г.Г. Капленко, к.т.н., доц.

* ГВУЗ «Харьковская национальная академия городского хозяйства»

Ключевые слова: шум, шумозащита, ущерб, уровень звука, карта шума.

Актуальность. Одним из негативных факторов, которые сегодня прогрессируют в мире, является шум. Поэтому в законодательных актах многих стран мира закреплено возмещение ущерба, причиняемого (причиненного) здоровью и имуществу граждан в результате загрязнения окружающей среды от неблагоприятного воздействия, вызванного деятельностью предприятий, иных источников хозяйственной и иной деятельности, приводящих к загрязнению окружающей среды (домов, квартир) шумом, возникающим в результате хозяйственной, спортивной, культурной и иной деятельности людей (общества).

Возмещение вреда, причиняемого здоровью граждан в результате шумового загрязнения среды, можно ориентировочно определять, используя таблицу 1.

Таблица 1

Ориентировочная величина годового экономического ущерба от шумового загрязнения окружающей среды, УО, руб/чел в год

Ьазкв, дБА 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90

У0, руб/чел в год 0 1 8 19 48 92 158 263 426 693 1120 1807

Примечание: для перевода значений в грн. эти данные нужно умножить на 8.

Анализ исследований и публикаций. Указанные значения годового экономического ущерба от шумового загрязнения жилой застройки обосновали в результате совместной работы Г.Л. Осипов (НИИСФ), Б.Г. Прутков (ЦНИИП градостроительства), И.А. Шишкин (МИСИ им. Куйбышева), И.Л. Карагодина (ин-т им. Ф.Ф. Эрисмана), Е.П. Самойлюк (ВИСИ). Для Украины они пересчитаны Е.П. Самойлюком.

Постановка проблемы. Фактически эти расходы могут оказаться значительно больше, т.к. шум может стать причиной повреждения имущества, строительных объектов; он может вызвать дополнительные расходы при восстановлении нарушенных прав; шум может

уменьшить ожидаемые величины потенциальных доходов. В конце концов, шум может стать причиной аварий и преждевременных смертей людей различного возраста и потенциальных возможностей.

К этому следует добавить ущерб, который может понести общество от косвенного воздействия шумового режима окружающей среды. При этом отметим, что шум (транспортного потока или др.) сам по себе как бы может не наносить прямого экономического ущерба (воздействия), но нанести значительный ущерб экономике. Еще не получило экономической оценки снижение эстетической ценности зашумленной природной территории и рекреационной ценности рассматриваемой местности. Отметим, что предполагаемый экономический ущерб от шумового загрязнения специалисты сегодня учитывают только от воздействия проживающего населения. Полная комплексная оценка экономического ущерба от шумового загрязнения пока отсутствует.

Заметим, что любой экологический ущерб, вызванный воздействием источников шума превращается в экономический и наоборот. В рассматриваемой нами проблеме экологический ущерб (неполадки) превращается в экономический. Экономический ущерб можно также подразделить на два вида:

1. Ущерб, вызванный нарушением проектных решений;

2. Ущерб, вызванный нарушением технических и технологических решений, организации работ.

Таким образом, предприятия и городской транспорт являются не только объектами, помогающими нам в нашей жизнедеятельности, но и объектами, которые могут быть охарактеризованы определенной степенью загрязнения окружающей среды.

Следует учитывать еще одно обстоятельство. Шумовой режим, которому сейчас, к сожалению, не уделяется достаточного внимания (в силу разных причин), как это было в 50-70-е годы прошлого столетия, может иметь различное значение, в зависимости от конкретной ситуации по планировке и застройке примагистральных территорий. Например, рассмотрим два варианта планировки и застройки территории. Пусть по первому варианту мы имеем улицу I категории, по второму - 4 категории, а приемы их застройки одинаковы. Заранее можно сказать, что в первом варианте мы будем иметь значительно больший экономический ущерб, нежели по второму. Высокая вероятность загрязнения шумом окружающей среды в первом варианте становится одним из важнейших вопросов экологического аудита.

Постановка задачи и ее решение. В этом случае очень серьезной проверке должен быть подвержен принятый вариант по поперечному сечению магистральной улицы. Обеспечение возмещения отражательных последствий шумового загрязнения примагистральных территорий и определение, как следствие, величины экономического ущерба является необходимой задачей, решаемой в процессе реального проектирования.

Разработка методов экономической оценки экологического ущерба имеет и другое назначение: совершенствование экономического механизма воздействия на нарушителей природоохранного законодательства, защита природных объектов от уничтожения в процессе хозяйственной деятельности и создание материальной и финансовой основы для компенсации вреда, уже нанесенного природе и жителям города.

Активная роль градостроительства в решении задач совершенствования экологической обстановки в стране определяет необходимость повышения эффективности градостроительного проектирования. Особенно важной представляется проблема укрепления экологической дисциплины на этапе проектных изысканий. От степени экологической обоснованности принимаемых проектов зависит не только будущее состояние окружающей среды в городе, но и величина возможных будущих общественно необходимых затрат труда и средств на ликвидацию отрицательных последствий, возникающих из-за дискомфорта по различным факторам, в т.ч. из-за шума.

Действующие на современном этапе нормативные документы, касающиеся проектирования объектов, предусматривают осуществление шумозащитных мероприятий. Поэтому считается, что архитекторы, градостроители должны учитывать в своей деятельности рассматриваемую проблему. Фактическое состояние шумового режима наших городов убеждает в обратном. Сегодня приходится говорить все больше и больше о тех издержках при проектировании, которые во многих случаях практически делают объекты непригодными для жизнедеятельности. Исправлять подобные ошибки после застройки слишком дорого.

Такое положение объясняется тем, что подобные требования первоначально были записаны только в СНиП на проектирование жилых и общественных зданий. Эти требования касались вопросов звукоизоляции и звукопоглощения.

Требования по щумозащите были внесены в СНиП 11-60-75 (§§ 1.11. 2.6; 3.5; 4.9; 4.19; 8.4 и др.). Так в §5.27 записано: «Планировку и застройку селитебной территории городов и других населенных пунктов осуществлять с учетом обеспечения уровней шума в пределах санитарных норм допустимого шума в помещениях жилых и общественных зданий и на территории жилой застройки. В целях снижения уровней шума должен проводиться комплекс мероприятий градостроительного, конструктивного и организационно-административного характера: расположение в планировочной структуре города промышленных предприятий, аэродромов, транспортных магистралей и сооружений и пр., исходя из максимального ограничения распространения шума: применение планировочных и объемно-пространственных решений застройки, эффективно использующих шумозащитные качества городской среды и ограждающих конструкций зданий и сооружений; регламентация пропуска всех видов транспорта по магистральным улицам и дорогам: регламентация мест расположения и времени работы создающих шум агрегатов и механизмов ».

Продолжение последовало в СНиП 11-12-77, где в главе 10 «Селитебная территория городов и других населенных пунктов» даны характеристики в дБА некоторых основных источников городского шума, достаточно исследованных к тому времени, и пути снижения уровней звука в жилой застройке с помощью экранов, зеленых насаждений и некоторых конструкций окон.

Факт разработки СНиП 11-12-77 сыграл положительную роль в деле активизации проектировщиков на борьбу с городским шумом. Однако в нормативе много недоработок в вопросах шумозащиты. Происходило это по причине отсутствия подготовленных специалистов в области градостроительной акустики.

Вторая причина такого положения - отсутствие разработок и рекомендаций методологического плана. В процессе проектирования возникают вопросы, на которые не так-то просто найти ответы. Например, каков полный перечень средств шумозащиты? Каковы расчетные уровни звука большинства источников шума, не указанных в СНиП 11-12-77? Как подобрать геометрические параметры шумозащитного экрана? Сколько стоит то или иное средство шумозащиты в укрупненных показателях? Какова ширина оптимальной санитарно-защитной зоны между источником шума и объектом защиты? Как подсчитать экономический ущерб от городского шума для конкретного объекта? Как построить карту шума микрорайона? Каковы критерии оценки деятельности проектировщика? Какова стоимость разработки в проекте раздела по шумозащите? Как осуществить надежный прогноз шумового режима на 2025 лет вперед?...

Возможных социальных и экономических потерь можно избежать, если проблемой шума конкретно заниматься на всех стадиях проектирования. Однако, в настоящее время, проектировщику это делать невыгодно. Одна из причин - отсутствие оперативных методов оценки социальных, экологических и экономических условий и последствий в рассматриваемом варианте проекта. Оценка этих факторов с помощью существующих методов сложна и трудоемка, знания же проектировщиком задач и возможностей градостроительной акустики во многих случаях ограничены.

Современной градостроительной наукой и практикой уже накоплен определенный объем знаний, который способствовал авторам в разработке экспресс-методики оценки результатов проектирования города на всех стадиях с учетом шумового режима.

Реализация большинства предлагаемых решений проблемы снижения шума в городах находит свое отражение в генеральной схеме щумозащиты в градостроительстве. Такой подход базируется на системе управления и регулирования шумового режима в городах и дает возможность выбрать правильное решение, понять взаимосвязь между параметрами, определяющими состояние шумовой обстановки в городской среде, и, тем самым, создать предпосылки для всестороннего учета этих взаимосвязей и определения верной стратегии.

В основе генеральной схемы шумозащиты лежит один из важнейших на сегодняшний день принципов - улучшение или, хотя бы, сохранение окружающей городской среды путем разработки такой системы регулирования ее акустического состояния, которая бы позволила свести к минимуму ущерб от шумового загрязнения. При этом должны полностью

удовлетворяться социальные потребности населения в создании наиболее благоприятных условий для труда, быта и отдыха людей.

Методика исследования. Стратегия достижения поставленной цели заключается в разработке основ сравнения существующего состояния городской среды с предполагаемым, и выборе приоритетного варианта комплекса шумозащитных мероприятий. При этом предлагаемое акустическое состояние городской среды должно обеспечивать взаимодействие человека и среды на оптимальном уровне. "Оптимальный уровень" в данном случае понимается как взаимодействие человека и среды, базирующийся на показателях установленного или достижимого в настоящее время стандарта.

Для решения данной задачи автором систематизированы градостроительные меры шумозащиты и оценена их эффективность, как в акустическом, так и в социально-экономическом аспектах.

Известно, что акустический комфорт на городских территориях может достигаться путем применения технологических, эксплуатационных, градостроительных (архитектурно-планировочных) и строительно-конструктивных средств защиты от шума. К шумозащитным мерам можно отнести также действия законодательного и организационно-управленческого характера. Чтобы быть последовательным в дальнейшей систематизации всех мер защиты от шума и облегчить порядок их выбора, представляется целесообразным выделение приемов шумозащиты, методов шумозащиты и средств шумозащиты.

К основным мероприятиям, которые могут повлиять на шумовой режим городских территорий, следует отнести: преобразование систем расселения; рациональное развитие населенных мест; совершенствование их пространственно-планировочной структуры, функционального зонирования территорий, транспортных систем, организации движения; рациональную планировку, застройку и благоустройство городских территорий, использование естественного рельефа и подземного пространства; применение экранирующих сооружений, шумозашитного озеленения, специальных типов зданий жилого и нежилого назначения и т.п.

Каждое из этих мероприятий дает определенную эффективность, которую можно определить экспериментальным или расчетным путем.

Согласно СНиП 11-12-77 уровень звука в расчетной точке на территории защищаемого от шума объекта ЬАтер, дБА следует определять по формуле:

Ьл = Ьл -ДЬЛ -ДЬЛ -ДЬЛ (1)

атер аэкв арас аэкр азел

где: ЬАэкв - шумовая характеристика источника шума, дБА; ДЬАрас - снижение уровня звука в зависимости от расстояния между источником шума и расчетной точкой, дБА; ДЬАэкр -снижение уровня звука экранами на пути распространения, дБА; ДЬАзел - снижение уровня звука полосами зеленых насаждений, дБА.

Уровень звука ДЬАпом в дБА в расчетной точке помещения, защищаемого от внешнего шума, равен:

МА = ЬА 2 -МА (2)

апом аТЕР 2 аок

где: ЬАтер2 - уровень звука в 2 м от ограждающих конструкций (фасада) здания, защищаемого от шума, дБА, определяемого по формуле (1); ДЬАок - снижение уровня звука конструкций окна, дБА, защищаемого от шума объекта.

Таким образом, расчетная формула (1) не учитывает многих мер, которые могут повлиять на уровень звука в расчетной точке. Она скорее характеризует далеко не полностью действия проектировщика при разработке ПДП жилого района или генерального плана микрорайона. Поэтому схема рассуждений и действий по формуле (1) должна быть представлена в более общем виде:

п

ь А = Ь А -ТАЬа (3)

ТЕР ЭКВ I=1 I

п

где: ЬАэкв - ожидаемый уровень шума в расчетной точке, дБА: ^"Да _ суммарное

1=1

представление акустической эффективности 1-го количества шумозащитных мероприятий, дБА.

На каждой стадии проектирования объекта может, очевидно, применяться набор 1- го количества мер шумозащиты. При этом необходимо помнить, что поиск лучшего решения шумозащиты - часть градостроительной задачи, поэтому он должен осуществляться в

комплексе работ по планировке, застройке и благоустройству городов. Все решения должны проверяться с расчетом эффективности снижения уровня шума. Наиболее приемлемым документом, отображающим в градостроительном проектировании шумовой режим до и после осуществления шумозащитных мероприятий (сегодня или в будущем) является карта шума.

Карты шума урбанизированных территорий и населенных мест, разработанные на текущий период, дают нам четкое представление о шумовом режиме различных территорий и жилой застройки на сегодняшний день. Перспективные карты зашумленности городских и урбанизированных территории - это вероятное предположение о будущем шумовом режиме населенных мест с относительной степенью достоверности.

Такой целевой прогноз является гипотетической моделью шумового режима населенных мест, отображающей процесс развития города, достижение науки и техники, градостроительной теории и т.д.

Выявленные в результате прогнозирования дискомфортные ситуации отображаются в социальном развитии города в виде плана наступления на шум (генеральной схемы шумозащиты), который составляется на основе известных данных об эффективности того или иного решения по защите от шума. Альтернативные возможности защиты от шума необходимо рассматривать на всех стадиях проектирования населенных мест. Очевидно, что на каждом этапе развития и преобразования населенных мест, намечаемые текущие и завершающие мероприятия должны «сработать» с максимальной эффективностью. Существенную помощь в этом может оказать сквозной скоординированный план проектирования и осуществления мер шумозащиты на всех этапах создания материально-пространственной городской среды.

В понятие «городская среда» входит все, что образует материальную структуру города, все, что нас ежедневно окружает в городских условиях: квартиры, дома, транспортные средства, инженерные сооружения и т.д. Физические качества среды зависят не только от состояния воздушного бассейна, загрязнения почвы и воды, но и от шумового режима городских территорий. Задачи оптимизации физических факторов городской среды входят составной частью в генеральные планы развития городов, в обеспечение высокого эстетического уровня как городской среды в целом, так и городской микро- и макроструктуры.

Проектируя систему защиты в городе, необходимо выходить за пределы узконаправленных задач по борьбе с шумом и рассматривать их в контексте общих задач по оптимизации окружающей среды с учетом многих других факторов. Здесь градостроительство и градостроительная акустика должны дополнять друг друга. Их связь будет проявляться во взаимодействии и взаимовлиянии планировочной структуры города и структуры шумового режима.

Учитывая, что процесс проектирования, корректировки и осуществления генерального плана является постоянным, то и реализацию плана достижения оптимального шумового режима необходимо рассматривать как процесс непрерывный.

При разработке плана перспективных мероприятий необходимо иметь ввиду следующие аспекты:

1. Проектируется новый город - применение различных мер борьбы с шумом не ограничено.

2. Проектируется новый жилой район - возможность применение градостроительных средств по уменьшению шума частично ограничена.

3. Реконструируется город или жилой район - применение градостроительных мероприятий по уменьшению шума ограничено.

4. Реконструкция промышленного объекта и смена его целевого назначения.

Иерархическая структура и определенная последовательность принятия

градостроительных решений, расчленение и обособление задач градостроительного проектирование, постановка и решение своих задач по шумозащите на каждом уровне требуют совершенствования системы информационно-логической связи в вопросах градостроительной акустики.

Общее решение шумозашиты города следует планировать с учетом общих и частных этапов и задач, равноправных и соподчиненных, из элементов задач, выделенных из общего решения.

Например, решение по применению окон повышенной звукоизоляции является частным по отношению к решению применять в застройке примагистральных территорий шумозащитные дома. Решение по применению рациональных способов организации движения на

магистральных улицах и планировку примагистральных территорий можно рассматривать как равноправные, но взаимосвязанные. Очередность применения и строительства шумозащитных мероприятий и объектов является элементом общей схемы по шумозащите города.

Очевидно, что движение управляющей информации по шумозащите должно осуществляться от общих решений к частным, например, от общих задач в генеральной схеме шумозащиты города к частному решению по шумозащите какого-то микрорайона. Согласование общих и частных решений может быть обеспечено двумя путями: прямой передачей управляющей информации и установления согласованных критериев.

В некоторых случаях первый путь может оказаться единственно возможным. Например, если микрорайон граничит с одной магистральной улицей или шумовым объектом, то решение вопросов шумозащиты должно быть направленно именно на локализацию шума данных источников. В этом случае цели общего и частного решения совпадают, т.к. и в генеральной схеме шумозащиты города предусмотрены подобные меры шумозашиты именно от этой части города.

Однако довольно часто бывают случаи, когда на стадии ПДП или застройки микрорайона, после ряда детальных уточнений, анализа отдельных конкретных факторов, пути и средства достижения допустимых уровней звука могут быть приняты с некоторым отступлением от рекомендаций генеральной схемы шумозащиты города, разрабатываемой на основе усредненной информации.

В качестве согласующих между частными и общим решением должны быть определенны некоторые критерии. Удобно пользоваться экономическими показателями, например, процентом удорожания жилого фонда из-за осуществления шумозащитных мероприятий в целом по городу или жилому району, принятому в общем решении. Пользуясь этим показателем, т.е. не превышая его, можно принимать более рациональное решение по шумозащите без непосредственного учета рекомендаций генеральной схемы (плана).

Вывод. Таким образом, согласование решений по шумозащите с помощью экономических показателей может обеспечить в ряде случаев дополнительный экономический эффект, а так же более гибкий подход к разработке шумозащитных мер с учетом конкретных условий при решении частных задач.

Отметим, что подобная схема согласования решений принята в практике градостроительного проектирования. Например, при проектировании застройки микрорайона проектировщики часто принимают решение, не предусмотренное на стадии ПДП, но оно согласуется с требованиями СНиП и с установленными экономическими показателями.

Необходимо иметь в виду, что меняющиеся демографические, экономические и социальные условия приводят к «старению» генерального плана и наступает момент корректировки его. Очевидно, что в этот момент следует пересмотреть карту шума города и откорректировать генеральную схему шумозащиты. Возникает определённое диалектическое единство между двумя постановками задач по шумозащите. Ясно, что задачи второго типа призваны обеспечить наилучший и оптимальный способ достижения цели в городе и обосновывать реально осуществляемые мероприятия по шумозащите.

Указанная итерационная процедура увязки и корректировки общих и частных задач развития города и шумозащиты направлена как сверху вниз, от общих иерархических уровней к частным, так и обратно. Каждая итерация растягивается на ряд лет, что соизмеримо с темпом накопления изменения в системе. И в результате очередная корректировка произойдет при несколько иной исходной ситуации, чем предыдущая. Это обуславливает слияние двух процессов - пересмотра перспективного плана в связи с изменением планируемой системы и итерационного перерасчета общих и частных градостроительных и плановых решений.

ИСПОЛЬЗОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА

1. СНиП 11-60-75 «Планировка и застройка городов, поселков и сельских населенных пунктов» - Госстрой СССР, 1975 - 67с.

2. СНиП 11-12-77 «Защита от шума» - Госстрой СССР, 1977 - 69с.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.