Научная статья на тему 'О влиянии зеленых насаждений на распространение уличного шума'

О влиянии зеленых насаждений на распространение уличного шума Текст научной статьи по специальности «Физика»

CC BY
176
18
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
Гигиена и санитария
Scopus
ВАК
CAS
RSCI
PubMed
Область наук
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «О влиянии зеленых насаждений на распространение уличного шума»

¡руе^гыми промышленными предприятиями во всех стадиях проектирования и строительства предприятий и жилых поселков при них должен *быть в центре внимания.

Неослабный контроль за строительством очистных сооружений, недопущение элементов благодушия и гнилого либерализма должны быть основой в работе государственного санитарного инспектора. Надо покончить с практикой «булавочных уколов» — мелких случайных штрафов, применяемых к руководителям промышленных предприятий, строительных и проектирующих организаций, срывающих планы строительства.

За загрязнение водоемов производственными сточными водами, нарушение сроков проектирования и строительства очистных сооружений должны применяться санкции только в размерах полномочий, предоставленных Главной госсанинспекции союзной республики и Всесоюзной государственной санитарной инспекции. График строительства сооружений является законом и должен безусловно выполняться. Всякий срыв графика следует рассматривать как санитарное нарушение.

Каждой республике, области, краю нужно иметь конкретный план мероприятий по защите и оздоровлению водоемов, для чего необходимо составление карт отдельных водоемов с характеристикой имеющихся предприятий и их стоков. Изучение состояния здоровья населения, проживающего около загрязненного водоема, санитарных и быто-.вых условий его жизни — важнейшее звено цепи гигиенических исследований, связанных со сбросом производственных стоков.

Дальнейшее развертывание работ по очистке промышленных сточных вод требует от гигиенических институтов широкого развертывания исследований по разработке норм спуска в водоемы вредных веществ, •сбрасываемых с промышленными сточными водами. Отсутствие установленных гигиенических норм допустимых концентраций различных вредных веществ в спускаемых сточных водах препятствует быстрейшему решению технических вопросов, связанных с разработкой методов очистки и типов очистных сооружений.

Нет сомнения в том, что сложные и ответственные задачи, стоящие перед санитарными органами страны по выполнению государственного ллана оздоровления водоемов, будут успешно разрешены. Правительство предоставило нам для этого все возможности и все права.

П. И. ЛЕУШИН

О влиянии зеленых насаждений на распространение уличного шума

•Из Ленинградского научно-исследовательского санитарно-гигиенического института

Деревья на городских улицах, площадях и дворах вносят существенное изменение в распределение уровней шума на этих участках городской территории. Эти изменения особенно заметны летом, когда деревья покрыты листвой, которую можно рассматривать как среду, обладающую специфическими свойствами в отношении передачи звука.

На поверхности листвы происходят такие же явления, какие наблюдаются на поверхности раздела двух сред при прохождении звука из одной среды в другую, а именно: отражение звука, поглощение его новой средой и проникание сквозь нее. То же самое следует сказать и о низкорослых кустарниках, в летнее время богато одетых зелеными листьями.

Говоря о значении листвы деревьев при распространении шума, необходимо прежде всего указать на звукоотражательную способность

ее. На это свойство листвы не обращалось никакого внимания до тех лор, пока не начали производить инструментальные замеры уровней уличного шума в различных условиях и в разные времена года. Однако первые же измерения шума в ленинградских скверах, садах, парках и на бульварах в летнее время, когда деревья .покрыты густой листвой,, и поздней осенью, когда деревья голы, показали огромную звукоотра-жательную способность лиственных крон деревьев.

Эти наблюдения показали увеличение шума под лиственными кронами деревьев на расстоянии 27,4 м от постоянного источника шума (автомобильного гудка) с 78,8 ддб осенью до 90,6 дцб летом. Эти соотношения можно выразить в энергетических единицах интенсивности звука: при отсутствии листвы на деревьях средняя интенсивность звука в садах на расстоянии 27,4 м от автомобильного гудка была равна 11 = 76,10~10 ватт/см2; при наличии листвы /2 = 1 149,Ю-10 ватт/см2, т.е. в 15 раз больше. Такая значительная концентрация звуковой энергии в пространстве между поверхностью земли и кронами деревьев может быть объяснена только многочисленными отражениями звука от лиственных крон, так как все прочие условия остаются совершенно одинаковыми.

Однако из сказанного вовсе не нужно делать поспешного вывода о том, что насаждение деревьев на улицах городов следует считать нежелательным явлением с точки зрения борьбы с шумом. Несостоятельность такого вывода может быть легко доказана следующим наблюдением: если вместо зеленых насаждений находится высокий каменный дом, то интенсивность шума на тротуарах на высоте человеческого роста возрастает раз в десять по сравнению с интенсивностью шума при отражении от листвы деревьев. Объяснение этого явления мы находим в неодинаковой отражательной способности звуков кирпичными стенами и листвой.

Благодаря звукоотражательной способности листвы, древесные насаждения обладают некоторым экранирующим эффектом. Звуковые волны, порождаемые движущимся транспортом по проезжей части улицы, претерпевают отражение от крон деревьев, благодаря чему в квартиры верхних этажей, которые находятся за деревьями, проникает значительно меньше шума, чем в квартиры, не защищенные деревьями.

До сих пор не было поставлено специальных опытов для определения коэфициентов звукового поглощения зеленой листвой деревьев разных пород. Для количественной оценки звукопоглощения зелеными" насаждениями мы воспользовались результатами определений шума в садах и парках Ленинграда летом и осенью.

Улицу или двор с зелеными насаждениями можно уподобить в грубом приближении заглушённому помещению, а без зеленых насаждений — гулкому помещению. Звуковые волны, встречая на своем пути листву зеленых насаждений, беспорядочно рассеиваются вследствие многочисленных отражений; кроме того, при каждом отражении они теряют часть своей энергии, которая, вследствие податливости каждого отдельного листа, переходит в колебательную энергию его с собственной частотой, лежащей в пределах инфразвуковых частот. Часть энергии поглощается материалом листвы.

Поверхность листвы дерева очень велика; она во много раз превы-. шает площадь ее проекции, кроны дерева. Это обстоятельство и обусловливает ее весьма значительную звукопоглощательную способность. Поэтому наличие бульваров, скверов,, садов среди городских строений следует считать положительным фактором в борьбе с городским .шумом.

Из соотношения энергий диффузно-отраженного звука к прямому мы получили численное значение коэфициента поглощения листвы равным а = 0,26, т. е. лиственные кроны деревьев отражают 74% падающей на> них звуковой энергии.

Наше стремление получить численное значение коэфициента звуко. вого поглощения зеленых насаждений диктовалось возможностью применить разработанный нами метод моделирования шумораспространения.

Метод моделирования уровней шума, распространяющегося среди городских строений, основан на предположении, что основное значение при этом имеют звуковые отражения от стен строений и от окружающих предметов. Так как отражения звука и света подчиняются одним и тем же физическим законам, при моделировании источник шума заменяется источником света, а следовательно, звуковые лучи — световыми. В качестве источника света мы применяем мощную (200—300 ватт) «точечную» электрическую лампу. Всем поверхностям модели придается зеркальность путем облицовки их серебряными или алюминиевыми зеркалами. Модель помещается в темной комнате, стены, потолок и все предметы которой покрыты черной матовой краской.

Измерение освещенностей в различных точках моделей квартала производится с помощью небольшого селенового фотоэлемента с гальванометром. Фотоэлемент ориентируется в каждой точке модели на максимальный фототок.

Относительное различие уровней освещенности в каких-либо двух точках может быть выражено в децибеллах, т. е. логарифмических единицах измерения отношения двух электрических или акустических мощностей, по формуле:

Л=

где Д — число децибел, а £\ и Е2 — соответствующие мощности.

Сопоставив два ряда наблюдений — один над уровнем шума в натуре, в двух кварталах, тщательно изученных в шумовом отношении, и другой над уровнем освещенности на моделях этих же кварталов в масштабе 1 : 100, мы получили весьма удовлетворительное совпадение числовых величин, не дающее расхождений более 8 дцб. Это позволяет считать, что предлагаемый метод может давать полную картину пространственного распределения шума в квартале в количественных показателях.

Первые опыты по применению этого метода для изучения роли зеленых насаждений также показали пригодность его для относительной количественной оценки уровней шума в тех местах внутриквартальной территории и улицы, в которых господствуют прямые или отраженные звуковые волны, а не преломленные, т. е. прошедшие сквозь кроны деревьев или кусты.

Модели лиственных крон деревьев и зеленых кустарников изготовлялись из различно помятой алюминиевой фольги, отражающей свет в той же мере, в какой отражают звук зеленые насаждения. Коэфи-циент отражения фольги определялся до опыта на объективном фотометре путем сравнения его с коэфициентом отражения эталонного зеркала. В опытах по определению роли звукопоглощения вертикальными стенами зданий, покрытыми зеленой растительностью, применялась гладкая алюминиевая фольга, но для обеспечения требуемого поглощения света перед ней устанавливалась сетка с отверстиями разных размеров, которая задерживала часть падающего и отраженного света. Коэфициент отражения света мятой фольги, употреблявшейся для изготовления моделей, а также гладкой алюминиевой фольги, защищенной светонепроницаемой сеткой, подбирался равным приблизительно 74%.

Источником света служила кинопроекционная лампа мощностью 0,5 кв.

На моделях были проведены следующие опыты: 1) относительное определение уровня шума на улице, когда обе стороны улицы застроены четырехэтажными каменными зданиями; 2) относительное определение уровня шума на улице, когда одна сторона занята зелеными насажде-

2 Гигиена и санитарии, № 6

ниями из деревьев с густыми широкими кронами, а другая — высокими каменными домами; 3) такие же определения, когда одна сторона улицьв не имеет застройки (тип набережной), а другая застроена высокими каменными домами.

Результаты измерения в точках, расположенных вдоль улицы нз различных расстояниях от источников шума, были использованы для* вычисления среднего горизонтального градиента шума вдоль улицы. Полученные числа, характеризующие среднее ослабление шума в деци-беллах при удалении источника на каждые 10 м вдоль улицы, помещены в табл. 1.

Таблица 1. Среднее ослабление шума ДО в децибеллах вдоль улицы шириной 30 м на каждые ДЬ = 10 м удаления от источника

Характеристика застройки улицы

АО М

Двусторонняя застройка четырехэтажными каменными зданиями . . Односторонняя застройка четырехэтажными каменными зданиями при зелень!х насаждениях на другой стороне (сад

с крупными деревьями, покрытыми листвой)...........

Односторонняя застройка четырехэтажными каменными зданиями при открытой другой стороне ..................

0,97

1,28 1,58

\ Г

звукопоглощения вертикальным озеленением

Данные этой таблицы показывают: 1) уровни шума убывают с расстоянием при любом варианте застройки улицы; 2) убывание шума тем значительнее, чем больше звукопоглощающая способность улицы: оно больше всего при открытой второй стороне улицы и меньше всего при двусторонней застройке улицы; 3) деревья с густыми кронами бесспорно являются неполными отражателями звука. Следовательно, при одной и той же мощности источника звука улица с двусторонней застройкой наполнена значительно большим шумом по сравнению с улицей с зелеными насаждениями или тем более по сравнению с открытой улицей.

Далее был поставлен опыт по изучению эффективности вертикального «озеленения» торцевых стен в разрыве между зданиями. На рис. 1 показана схема такого опыта.

В точке О перед фасадом дома В находится источник звука. Звуковые лучи проникают во двор через разрыв между зданиями А и В, где они, в зависимости от ширины разрыва и от расстояния 0{0, претерпевают п-кратное отражение.

На рисунке показаны лучи: 51—первично отраженные и 52—дважды отраженные. При многократном отражении интенсивность звука, прошедшего сквозь разрыв, будет тем более ослаблена, чем больше звукопоглощающая способность отражающего материала. Если покрыть отражающие торцевые стены листвой, хотя бы плющом, который прекрасно разрастается на вертикальных поверхностях, то звукопоглощающая способность их увеличивается в 6—8 раз по сравнению с оштукатуренными стенами.

Нами были произведены на моделях определения «уровней шума» за разрывом между зданиями шириной 12 м в точках, помеченных на схематическом рисунке 1 кружками, расположенными на окружности радиуса п — 15 м. Источник «шума» находился в1 точке О, на расстоянии 28 м от середины разрыва. Измерения проводились при облицовке торцевых стен поглощающим материалом и без него.

Ослабление шума в децибеллах, вызванное вертикальным «озеленением» торцевых стен зданий между разрывом, показано на рисунке цифрами 5,9; 3,7; 3,1; 2,9; 5,4.

Последняя серия опытов была поставлена для решения вопроса о влиянии зеленых насаждений внутри квартала на уровень проникающих в него шумов. Был избран квартал периметральной застройки в форме прямоугольника, свободная площадь которого равнялась 4 500 м2. Длинные стороны прямоугольника были застроены зданиями высотой 20 м, а короткие — зданиями высотой 14 м. Разрывы между зданиями, по углам квартала, равнялись 15—20 м. Схема квартала представлена на рис. 2. Источник шума был установлен в точке А.

Измерения «уровней шума» были произведены в восьми точках внутри двора на уровне первых этажей при трех вариантах распределения зеленых насаждений: 1) деревья в количестве 16 стволов (густая посадка) были посажены с интервалами 10—12 м перед зданиями по периметру двора; 2) при таком же распределении количество стволов было уменьшено до 9 (редкая посадка); 3) кустарник был посажен по пери-

Таблица 2. Ослабление шума в децибеллах для разных точек квартала, вызванное зелеными насаждениями

Точки замера

Характер растительности .1 2 3 4 5 6 7 8

Густая посадка деревьев по

периметру двора ..... 0,5 1,0 1.5 1,2 6.3 2,7 1,6 1,6

Редкая посадка деревьев по

периметру двора ..... 0,4 0.7 0,8 0,8 5,5 2,3 1,2 1.2

Кустарник по периметру

двора .......... 0,1 0.4 0,3 1.7 2,6 0,6 0,3 0,4

2* _.«_

И

О А

Рис. 2. Схема опыта по исследованию на модели звукопоглощения зелеными насаждениями в квартале

метру двора. Высота деревьев доходила до уровня 3-го этажа (7—8 иг), а высота кустарника — до 2—3 м. Контрольные измерения были произведены в таком же квартале, но лишенном зеленых насаждений.

В табл. 2 показаны числа ослабления шума в разных точках квартала (рис. 2) при трех вариантах «озеленения» внутриквартального пространства. Эти числа, выраженные в децибеллах, получены сравнением с «шумом» в тех же точках в квартале, лишенном растительности.

Ослабление шума в квартале с зелеными насаждениями тем значительнее, чем больше зеленых насаждений. Во всех точках замера густая посадка деревьев дает большее ослабление шума, чем редкая посадка. Наибольшее ослабление шума наблюдается в тех местах, куда звуковые волны поступают после многократных отражений (точки 5 и 6).

Некоторые выводы из наших опытов могут быть полезными для планировки и реконструкции городских улиц и кварталов. Прежде всего следует отметить примененный нами новый способ исследования шумового режима в кварталах на моделях. Моделирование шумораспростра-нения в кварталах с зелеными насаждениями позволяет регулировать распределение зеленых насаждений в квартале или на улице так, чтобы получить наибольший шумоглушащий эффект в тех местах, где он требуется условиями .планировки.

С. И. ОВСЕНЕВ и М. В. МИХАЙЛОВА

Санитарное состояние реки Упы в районе Тулы

Из Тульской областной санитарно-гигиенической лаборатории

В связи с использованием воды Упы для промышленных и хозяйственно-бытовых целей в черте города госсанинспекция поставила перед нами задачу установления степени загрязнения и самоочищения Упы. Нами проводилось исследование Упы и влияние на ее режим притоков и промышленно-хозяйственных стоков. В 1945 г. исследование производилось на участке от металлургического завода до села Масло-во, в 1946 и 1947 гг.— до села Берники. Первый пункт наблюдения расположен выше металлургического завода и на 11,5 км выше города, последний — у деревни Берники, на 31,5 км ниже города.

Работа проводилась в летний период. В 1945—1946 гг. в каждом пункте наблюдения было произведено 3—4 исследования с перерывами в 20—30 дней; в 1947 г. пробы брались ежедневно не менее 6 раз в каждом пункте наблюдения. Химико-бактериологические исследования воды реки и сточных вод проводились в соответствии со стандартными методами.

Упа в пункте наблюдения выше металлургического завода является довольно чистым водоемом.

С территории металлургического завода Упа принимает следующие промышленные стоки: от депо завода, с разливочной машины и главный сток вод охлаждения домен, кауперов, электростанций и газоочистки. Суммарный расход промышленных сточных вод завода достигает 22 400 м3/сутки, что составляет отношение к речным водам 1 : 19.

Ниже спусков промышленных сточных вод металлургического завода состав воды Упы как по физико-химическим, так и по бактериологическим показателям несколько ухудшается.

В отдельных случаях в воде реки отмечалось повышение температуры на 5—6° и появление взвешенных веществ до 316 мг/л, что было связано с высокой температурой и большим содержанием взвешенных

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.