CC BY
225
ВЕСТНИК г/2о12_
УДК 628.5
Э.В. Сазонов, И.А. Сухорукова
ФГБОУВПО «ВГАСУ»
ОЦЕНКА ШУМОВОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ ТЕРРИТОРИЙ ПОСЕЛЕНИЙ, НАХОДЯЩИХСЯ В ЗОНЕ ВЛИЯНИЯ АЭРОДРОМОВ
Дан анализ существующей нормативной, справочной и технической документации, определяющей степень пригодности территории к застройке в районах аэродромов. Рассмотрены вопросы методики оценки уровней авиационного шума на местности в окрестностях аэродромов.
Ключевые слова: авиационный шум, территория, измерения авиационного шума, рекомендации по улучшению акустической ситуации.
Серьезным фактором, ухудшающим среду жизнеобеспечения человека, является шум. Шум — это постоянный компонент урбанизированных территорий, являющийся одним из основных видов загрязнения окружающей среды.
Большая часть шумового загрязнения связана с движением транспорта, который на общем фоне дает до 80 % шума. В крупных городах, в зонах повышенного уровня шума, создаваемого транспортом, проживает 30 % населения [1]. Различные источники шумового загрязнения создают постоянный звуковой фон, сопровождающий людей. Физическая адаптация человека к шуму невозможна [2].
Для человека шум является общебиологическим раздражителем, который в определенных условиях влияет на весь организм, включая нервную систему, зрение, пищеварение, обмен веществ и др. [3].
Основная причина воздействия шума в городах на население — это противоречие между необходимостью развития транспортных коммуникаций, промышленных объектов, объектов коммунального хозяйства и сложившейся планировочной структурой застройки городов.
Значительное влияние на ухудшение шумового режима в городах оказывает воздушный транспорт. В среднем для города нормальным уровнем шума днем считается 55 дБА, на автомагистралях его интенсивность достигает 90 дБА, у железной дороги 75...80 дБА, по трассам пролета самолетов он составляет 90 дБА [3], а в черте аэродрома достигает 100.110 дБА. При этом если ширина зоны акустического дискомфорта в городской зоне от прохождения автомобилей может достигать 700.900 м, в зависимости от типа прилегающей застройки, то шум, возникающий от пролета воздушного судна распространяется на несколько километров.
Особенностью шума, возникающего от авиационного транспорта, является внезапность возникновения и непродолжительность усиления и спада их уровней акустического воздействия. При этом интенсивность воздействия часто значительно превышает порог чувствительности человека.
Авиационный шум характеризуется очень высоким уровнем звука. При взлете самолетов наиболее шумных типов (Ил-76, Ил-86 и др.) авиационный шум с максимальным уровнем 75 дБА нередко фиксируется на расстоянии более 10 км от аэродрома [2]. Главными источниками авиационного шума являются возмущения воздушных и газовых потоков, создаваемые работой турбореактивных, турбовинтовых и винтовых двигателей. Дополнительным источником шума являются вспомогательные силовые установки. Шумовые характеристики самолета отражают процессы, связанные с турбулентностью пограничного с летательным аппаратом слоя воздуха. Современные лета-
130
© Сазонов Э.В., Сухорукова И.А., 2011
тельные аппараты генерируют повышенные акустические нагрузки, в т.ч. в зоне величин, экстремальных как по интенсивности, так и по продолжительности воздействия [2].
Шум как источник загрязнения, обладая обширной эмиссией и круглосуточным временем воздействия, вызывает повышенную психическую напряженность организма человека. У человека постепенно снижается слух, повышается кровяное давление, развиваются неврозы, проявляется агрессивность, что ведет к снижению его творческой активности, производительности труда. Согласно современным исследованиям [3], высокая «шумовая нагрузка» является причиной и стимулятором многих заболеваний (сердечно-сосудистых, желудочных, нервных).
Нормирование шума, создаваемого воздушными судами, проводится с целью его ограничения в двух основных случаях:
на местности (техническое нормирование);
территории жилой и служебной застройки (гигиеническое нормирование).
Техническое нормирование отражает реальные технические возможности современного самолето- и двигателестроения по достижению минимальных уровней шума в стандартных условиях полета или взлетно-посадочного цикла. В нашей стране ограничение (нормирование) шума на местности проводится на основании ГОСТ 17228—87 «Самолеты пассажирские и транспортные. Допустимые уровни шума, создаваемого на местности» и ГОСТ 23023—89 «Самолеты винтовые легкой весовой категории. Допустимые уровни шума, методы определения уровней шума, создаваемого на местности».
Значения допустимых уровней шума, установленных для конкретного типа самолета, является его технической характеристикой.
Действующие отечественные нормативы шума воздушных судов включают в себя не только максимально допустимые уровни шума, но и четко регламентированные, одинаковые для всех стран — членов ИКАО, требования к методике акустических измерений, режимам полета при сертификационных испытаниях, правилам обработки результатов измерений, правилам приведения результатов к стандартизованным условиям.
В соответствии с программой исследований НИР «Инфраструктура» были выполнены измерения уровней звука при пролете воздушных судов в районе аэродрома «Воронеж-Б». Целью проведения измерений и наблюдений являлось уточнение расчетных контуров равного максимального и эквивалентного уровня звука. Измерения максимальных и эквивалентных уровней звука при эксплуатации воздушных судов (ВС) в районе аэродрома «Воронеж-Б» проводились в 2007, 2008, 2010 гг. Измерения максимального уровня звука характеризуют акустическое состояние территории при пролете конкретного типа ВС, а измерения эквивалентных уровней звука характеризуют акустическое состояние за все время измерений ВС различного типа. Учитывая трудоемкость проведения натурных измерений, при их планировании предпочтение отдавалось проведению разовых измерений в нескольких точках по маршрутам движения ВС, а также многократных длительных измерений в наиболее неблагоприятных точках (населенные пункты). По результатам измерений можно констатировать, что практически во всех точках измерений авиационного шума, зафиксировано превышение допустимого по СИ 2.2.4/ 2.1.8.562—96 «Шум на рабочих местах, в помещениях жилых, общественных зданий и на территории жилой застройки» максимального уровня звука (£Ашах= 95 дБА) в дневное время на 10...15 дБА, тогда как в ряде случаев измеренные уровни удовлетворяют требованиям ГОСТ 22283—88 «Шум авиационный. Допустимые уровни шума на территории жилой застройки и методы его измерения»^] и не превышают нормируемый уровень в дневное время суток (¿Ашах= 85 дБА).
Исследования показали, что нормируемыми параметрами авиационного шума на местности, помимо максимальных уровней звука при отдельном пролете, должны быть и эквивалентные уровни звука, которые характеризуют шумовой режим за определенное время и учитывают непостоянный характер авиационного пролетного шума по формуле [1, 3]
ВЕСТНИК г/2о12_
ЬА= 10 lg £ ^-ш0^, (1)
где Ьг — максимальный уровень звука при при г-м пролете самолета, дБА; X;— эффективное время воздействия шума при г-м пролете самолета; Т — общее время наблюдения.
В [3] установлено, что уровни звукового давления в дБА, создаваемые условно точечным источником, в расчетной точке определяются по формуле
Ь= Ь№ + ц - 20 ^ О - раЯ/1000 +ДЬотр - 5, (2)
где Ь№ — звуковая мощность источника шума, дБ; ц — показатель направленности источника шума (определяется измерениями или по справочнику), дБА; Я — расстояние от источника шума до расчетной точки, м; О — пространственный угол излучения шума; ра — коэффициент поглощения звука в воздухе; ДЬотр — повышение уровня звукового давления вследствие отражения звука от больших поверхностей (земля, стена), расположенных на расстоянии, не превышающем 0,1 м, дБ; 5 — снижение уровня звукового давления элементами среды, расположенными между источником шума и расчетной точкой, дБ.
Для источников шума в пространстве О = 4л, на поверхности территории или ограждающих зданий и сооружений О = 2л.
ДЬС = АЬэкр+ДЬпов+рзелг, (3)
где АЬС — снижение уровня звука; АЬэкр — снижение уровня звукового давления экранами из пористых материалов; ДЬпов — снижение уровня звукового давления подстилающей поверхностью; рзел — коэффициент ослабления звука полосой лесонасаждений, дБ/м; I — ширина лесополосы, м.
Подставляя (2) и (3) в (1), получаем после сокращений:
Ь-зкв = ЬА + 10 ^т + 10 ^ п + 10 ^ Т + 10 ^ ра + 10 ^ рзел, (4)
где ЬА — максимальный уровень звука; т — продолжительность воздействия шума при пролете самолетов; п — число самолетов; Т — общее время наблюдения; ра — коэффициент поглощения звука пористыми материалами; рзел — коэффициент ослабления звука полосой лесонасаждений, дБ/м.
Поэтому для приаэродромной территории, где основным источником шума является авиационный транспорт, ожидаемый эквивалентный уровень звука ЬАэквтер, дБА, создаваемый авиатранспортом в расчетной точке у наружного ограждения здания, определяется по формуле
ЬАтер = ЬАэк - ДЬА1 + ДЬА2, (5)
где ЬАэкв — эквивалентный уровень звука, создаваемый самолетами, дБА; ДЬА1 — снижение уровня в зависимости от расстояния до жилой застройки; ДЬА2 — поправка, учитывающая влияние отраженного звука, дБА, определяемая в зависимости от соотношения к/Б, где к — высота расчетной точки над поверхностью территории, м; В — ширина между фасадами зданий, м.
В соответствии с этим для построения границ санитарно-защитной зоны (допустимого приближения жилой застройки к аэродрому) проводят следующие мероприятия:
определение величины приведенного максимального уровня звука Ь'А, соответствующего предельно допустимому значению максимального уровня звука ЬА, отдельно для дня и ночи по формуле ь'а = ьа - дъ
где Д1 — поправка, учитывающая разницу в уровнях максимального звука, создаваемого рассматриваемым типом самолета и самолетом исходной группы; нахождение приведенного количество полетов N по формуле М=^к,п,,
где к — коэффициент г-й группы самолетов; п, — количество пролетов, выполняемых самолетами г-й группы;
установление приведенного уровня звука ЬАд, соответствующей предельно допустимому значению эквивалентного уровня звука ЬАд отдельно для дня и ночи;
132
ЯБН 1997-0935. Уе5Шк MGSU. 2012. № 2
на плане местности построение кривой, соответствующей меньшему из четырех значений кривую приведенного максимального уровня, которая и будет границей застройки в районе аэродрома, отвечающей типу самолета.
Проведенные натурные акустические измерения, показали, что акустически дискомфортные условия характерны более чем для 30.40 % населения, проживающих в близлежащих к аэродромам территориям, а также нормируемых городских объектах (территориях отдыха, помещениях жилых и общественных зданий).
Статистический опрос показал, что именно авиационный шум является причиной многочисленных жалоб на чрезмерные уровни шума со стороны приаэродромных территорий. Для исследования воздействия авиационного шума на жителей приаэродромных территорий была разработана компьютерная программа «Моделирование на местности максимальных уровней звука реактивных и винтовых самолетов». В ней исследованы уровни шума при взлете и посадке реактивных самолетов — день (ночь), взлет и посадка самолетов день (ночь), экранный интерфейс которого приведен на рисунке.
Интерфейс компьютерной программы «Моделирование на местности уровней звука реактивных винтовых самолетов»
Экологизация приаэродромных территорий не является новой проблемой. Особенность проведенной работы заключается в оптимизации планирования жизнеобеспечения конкретной территории к условиям шумового воздействия на основе оптимальных организационных и технических решений, определяемых с учетом уровня загрязнения в территориальных зонах и условий планировочной структуры населенного пункта, осуществления ведения мониторинга приаэродромных территорий. Только комплексный подход позволит снять экологическую напряженность от воздействия авиационного транспорта, в части шумового загрязнения на конкретной территории, определив стратегию решения этой задачи и в аналогичных неблагополучных условиях.
Библиографический список
1. Осипов Г.Л., Прутков Б.Г., Шишкин И.А. Градостроительные меры борьбы с шумом. М. : Стройиздат, 1975.
2. Шум на транспорте / пер. с англ. К.Г. Бомштейна ; под ред. В.Е. Тольского, Г.В. Бутако-ва, Б.Н. Мельникова. М. : Транспорт, 1995.
3. Заборщикова Н.П., Пестрякова C.B. Шум города. Оценка и регулирование шумового режима селитебных территорий. М. : Изд-во АСВ; СПбГАСУ, 2004. 112 с.
ВЕС™К 2/2012_
4. СНиП 23-03—2003. Защита от шума. СПб. : ДЕАН, 2004.
5. ГОСТ 22283—88. Шум авиационный. Допустимые уровни на территории жилой застройки и методы его измерения. М., 1984.
6. Рекомендации по установлению зон ограничения жилой застройки в окрестностях аэропортов гражданской авиации из условий шума. М. : Стройиздат, 1987.
Поступила в редакцию в декабре 2011 г.
Об авторах: Сазонов Эдуард Владимирович — доктор технических наук кафедры городского строительства, ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный архитектурно-строительный университет»;
Сухорукова Ирина Анатольевна — старший преподаватель кафедры архитектурного проектирования и градостроительства, ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный архитектурно-строительный университет», i-sukhorukova@yandex.ru.
Для цитирования: Сазонов Э.В., Сухорукова И.А. Оценка шумового загрязнения территорий поселений, находящихся в зоне влияния аэродромов // Вестник МГСУ. 2012. № 2. С. 130—134.
Je.V. Sazonov, I.A. Suhorukova
ASSESSMENT OF NOISE POLLUTION OF INHABITED TERRITORIES IMPACTED BY AIRFIELDS
In the article, authors provide an overview of effective regulatory, reference and technical documents that govern the extent of suitability of territories adjacent to airfields for building-up. Methods of assessing the acceptable limits of the aviation noise in the areas adjacent to airfields are considered in the article. Ecologization of airfield environs is not a new problem. The research described in the article is noteworthy for the proposed optimization of any plans for the assurance of habitability of specific areas impacted by noise pollutions. The optimization consists in a set of organizational and technical solutions based on the noise levels in specific areas, development planning conditions of inhabited areas, and the monitoring of the airfield environs. It is the multi-factor approach that is capable of resolving the problem of ecological stress imposed by the noise coming from the air transport. Towards this end, the problem-solving strategy is to be developed and implemented in the areas that feature the same unfavorable environmental characteristics.
Key words: aviation noise, territory, aviation noise measurement, recommendations for the improvement of the acoustic situation.
References
1. Osipov G.L., Prutkov B.G., Shishkin I.A. Gradostroitel'nye mery bor'by s shumom [Urban Development Measures of Acoustic Protection]. Moscow, Strojizdat, 1975.
2. Transport Noise, in English. Translation edited by Tol'skij V.E., Butakov G.V., Mel'nikov B.N. Moscow, Transport, 1995.
3. Zaborschikova N.P., Pestrjakova S.V. Shum goroda. Ocenka i regulirovanie shumovogo rezhima selitebnyh territorij. [Urban Noise. Assessment and Regulation of the Noise Regime in Urban Areas]. Moscow, ASV, SPbGASU, 2004, 112 p.
4. SNiP 23-03—2003. Zaschita ot shuma [Construction Norms and Rules 23-03—2003. Protection from Noise]. SPb, DEAN, 2004.
5. GOST 22283—88. Shum aviacionnyj. Dopustimye urovni na territorii zhiloj zastrojki i metody ego izmerenija [State Standard 22283—88. Aviation Noise. Acceptable Levels in Residential Areas and Methods of Measurement]. Moscow, 1984.
6. Rekomendacii po ustanovleniju zon ogranichenija zhiloj zastrojki v okrestnostjah ajeroportov grazhdanskoj aviacii iz uslovij shuma [Recommendation for the Identification of Boundaries of Residential Areas in the Environs of Civil Airports Based on Noise Impacts]. Moscow, Strojizdat, 1987.
About the authors: Sazonov Eduard Vladimirovich — Doctor of Technical Sciences, Department of Urban Planning, Voronezh State University of Civil Engineering and Architecture, 84 20-letija okt-jabrja st., Voronezh, Russia;
Suhorukova Irina Anatol'evna — Senior Lecturer, Department of Architectural Design and Urban Planning, Voronezh State University of Civil Engineering and Architecture, 84 20-letija oktjabrja st., Voronezh, Russia, i-sukhorukova@yandex.ru.
For citation: Sazonov Je.V., Suhorukova I.A. Ocenka shumovogo zagrjaznenija territorij poselenij, nahodjaschihsja v zone vlijanija ajerodromov [Assessment of Noise Pollution of Inhabited Territories Impacted by Airfields]. Vestnik MGSU [Proceedings of Moscow State University of Civil Engineering], 2012, Issue # 2, pp. 130—134.
134
ISSN 1997-0935. Vestnik MGSU. 2012. № 2
