CC BY
171
Серия 4. Химическое машиностроение и инженерная экология
Виды шумозащитных экранов
к.т.н. доц. Айрбабамян С.А., Бугарёв Е.А.
Университет машиностроения 8(495)223-05-23, доб. 1313
Аннотация. В этой статье представлены основные виды шумозащитных экранов и их характеристики. Представлен расчет шумозащитного экрана (стенки).
Ключевые слова: звук, шумозащитный экран.
В современном городе одной из самых распространённых проблем является воздействие шума транспортных потоков на человека. По ряду причин в городе при уже существующей застройке практически всегда единственным возможным методом является установка акустического экрана. Акустический экран является не только преградой для распространения звука, но и физической преградой для распространения загрязняющих веществ. По данным Балтийского Государственного Технического Университета (ВОЕНМЕХ) снижение за акустическим экраном высотой 4 метра установленного вдоль автомобильной дороги, составило:
- уровень звука 12-15 дБ А;
- концентрация взвешенных частиц в 10-12 раз;
- концентрация вредных химических веществ (оксид и диоксид азота) в 3-10 раз;
- содержание вредных тяжелых металлов за акустическим экраном практически не обнаружено.
Из выше перечисленного следует, что установка АЭ способствует снижению сразу нескольких вредных факторов и является эффективным способом обеспечения экологической безопасности.
В настоящее время применяются десятки самых разных конструкций АЭ. В зависимости от конструкции и достигаемого эффекта снижения шума, АЭ можно разделить на четыре группы:
- Широкие экраны;
- Комбинированные экраны;
- Экраны - тоннели;
- Экраны барьеры (стенки).
Широкие экраны, как правило, представляют собой здания не жилого типа, земляные валы, выемки. Широкая верхняя часть обеспечивает дополнительное снижение шума. Основным недостатком широких экранов является сложность в исполнении при уже существующей застройке.
Экраны-тоннели имеют наибольшую эффективность, но очень сложны в конструктивном исполнении и чрезвычайно дороги.
Экраны-стенки являются наиболее распространёнными, так как изготавливаются из различных материалов и имеют разнообразное конструктивное исполнение. Недостаток таких экранов наличие звукоотражающего эффекта, который возникает при расположении экранов друг напротив друга. Указанного недостатка можно избежать с помощью элементов из звукопоглощающего материала. Эффективность таких экранов от 5 до 15 дБ А, она варьируется изменением длины, высоты, формы и расстоянием между источником шума и экраном. Снижение уровня звука экраном-стенкой в расчетных точках, расположенных на границе звуковой тени, составляет 5 дБА. Для обеспечения более высокой акустической эффективности следует увеличить высоту экрана. При проектировании экрана-стенки вдоль магистральной улицы или дороги для ориентировочных расчетов повышение его эффективности с увеличением высоты допускается принимать равным в среднем 1,5 дБА на 1 м.
Серия 4. Химическое машиностроение и инженерная экология
Таблица 1
Виды шумозащитных экранов
Определение размеров шумозащитных сооружений
При расчетах акустической эффективности шумозащитных сооружений рассматриваются расчетные сечения, соединяющие источник шума и расчетную точку. Снижение шумо-защитными сооружениями происходит в результате образования за ними, так называемой звуковой тени.
Однако, полного снижения шума не происходит из-за частичного огибания звуковыми волнами препятствия, вызванного явлением дифракции.
Рисунок 1. Схема положения зоны дифракции в профиле (а) и в плане (б) в зависимости положения расчетной точки (РТ) и размер шумозащитного экрана, его высоты и длины Участка дороги (угловой размер экрана, видимый из расчетной точки 0 - угол
перекрытия экраном)
Основной характеристикой определяющей акустические качества шумозащитного экрана-стенки является его высота. При проложении автомобильной дороги в выемке - глубина и уклоны откосов выемки. При экранировании прилегающей территории шумозащитным валом - высота и ширина верха шумозащитного вала.
Высота шумозащитного экрана-стенки Акустическая эффективность экрана зависит от разности длин путей звукового луча д, определяемой в соответствии со схемой, представленной на вышеуказанном рисунке по формуле:
5 = а + Ь - с (1)
где 3 — разности длин путей звукового луча, м; а - кратчайшее расстояние между акустическим центром источника шума и верхней кромкой экрана, м; Ь - кратчайшее расстояние от верхней кромки экрана до расчетной точки, м; с - кратчайшее расстояние от акустического центра источника шума до расчетной точки, м.
Расстояния а, в и с определяются с точностью до сотых долей метра по формулам:
а = у!+ккР " ¿иш } , (2)
Ь = , (3)
с = , (4)
где Ьиш - высота источника шума над уровнем проезжей части, м; И экр - высота экрана, м; Ърт - высота расчётной точки над уровнем земли, м; ¿1 - расстояние от источника шума до экрана, м; ¿2 - расстояние от экрана до расчётной точки, м;
Таблица 2
Ориентировочные значения снижения звука транспортного потока протяженными экранами-стенками в расчетных точках на высоте 1,5 м от уровня поверхности
территории
Расстояние между экраном и Высота экрана, м Снижение уровня звука
расчетной точкой, м экраном, дБА
10 2 7
10 4 12
10 6 16
20 2 7
20 4 12
20 6 15
50 2 7
50 4 11
50 6 14
100 2 7
100 4 11
100 6 13
Рисунок 2. Расчетная схема определения разницы пути (5 )для экрана - стенки
При выполнении расчетов положение акустического центра источника шума назначается на высоте 1,00 м над уровнем проезжей части на оси проезжей части для двух полосных дорог или на оси наиболее удаленной от расчетной точки полосе движения в случае многополосных дорог.
Если поверхности проезжей части улицы или дороги и прилегающей территории расположены на разных уровнях, то вместо величин Ниш, Нэкр и Нрт в формулы 6.2 - 6.4 следует подставлять отметки уровней акустического центра источника шума отметку расчетной точки верхней кромки экрана (НЭЩ)) и отметку расчетной точки (Ирт), полученные из проектного решения поперечного профиля в расчетном сечении.
Для ориентировочных расчетов величины а, в и с можно определять графически, пред-
Серия 4. Химическое машиностроение и инженерная экология
ставив в одинаковых горизонтальном и вертикальном масштабах расположение акустического центра источника шума, экрана и расчетной точки в вертикальной плоскости, перпендикулярной плоскости экрана.
Шумопонижение экрана в зависимости от разницы путей прохождения звука S определяется по формуле или графически, по номограмме на рисунке.
А!экр = 18,2 + 7,81g (S + 0,2) (5)
где: ЛЬэкр - шумопонижение экрана, дБ А; 5 - разница между геометрическим расстоянием источник шума - расчетная точка и кратчайшим расстоянием между источником шума и расчетной точкой, м.
Литература
1. Методические рекомендации по защите от транспортного шума территорий, прилегающих к автомобильным дорогам. Москва: «РОСАВТОДОР», 2011.
2. Васильев A.B. Экология и промышленность России, июнь 2004. Снижение шума транспортных потоков в условиях современного города.
3. Осипов Г. Л. Защита от шума в градостроительстве. 1993.
4. Иванов Н.И. Безопасность жизнедеятельности, № 8, 2005. Применение акустических экранов для защиты от шума автомобильного и железнодорожного транспорта.
Энергетическое состояние поверхности углеродистых сталей как характеристика их коррозионой стойкости
д.х.н. с.н.с. ИИ Реформатская, д.х.н. А.Н. Подобаев, Д.С. Шишлов, В.Д. Чибышева,
к.х.н. О.Ю. Артамонов
Научно-исследовательский физико-химический институт им. Л.Я. Карпова,
Университет машиностроения reformir@yandex. ru
Аннотация. Методами энергодисперсионного анализа, сканирующей туннельной микро- и спектроскопии исследовано состояние различных участков поверхности опытной плавки углеродистой стали 20, содержащей 0,75 % Cr. При отсутствии в металле коррозионно активных сульфидных включений очагами локальной коррозии служат инертные карбиды хрома и оксиды алюминия. Очаги локальной коррозии возникают в местах выхода на поверхность рассматриваемых фазовых выделений вследствие ускоренного травления границ металл/включение, на которых наблюдается резкое повышение туннельной активности.
Ключевые слова: сталь, включение, фаза, туннельная микроскопия, туннельная спектроскопия, локальная коррозия, активные центры
В предыдущей статье [1] было показано, что коррозионно-электрохимические характеристики углеродистых сталей существенно зависят от изменения содержания в них хрома в количествах до ~ 1 масс. %. С ростом содержания хрома затрудняется переход стали в пассивное состояние, и облегчается процесс образования питтингов. Небольшие добавки титана, напротив, улучшают коррозионно-электрохимическое поведение рассматриваемых сталей. Для подтверждения высказанных предположений необходимо проведение специальных исследований поверхности металла, в том числе методом туннельной спектро- и микроскопии (СТС и СТМ).
Известно, что размер атомов хрома и железа отличаются не более, чем на 1%, что определяет возможность существования непрерывного ряда твердых растворов в системе Fe-Cr [2]. Однако при введении хрома в железо все же происходят искажения кристаллической решетки [3], что неизбежно должно сказаться и на энергетическом состоянии поверхности ме-
