CC BY
50
ВЛИЯНИЕ ЗВУКОИЗОЛИРУЮЩЕЙ СПОСОБНОСТИ ЗЕЛЕНЫХ
ПОСАДОК С ВНУТРЕННЕЙ РЕВЕРБЕРАЦИЕЙ НА АКУСТИЧЕСКУЮ ОБСТАНОВКУ СЕЛИТЕБНОЙ ТЕРРИТОРИИ
ГОРОДСКОЙ ЗАСТРОЙКИ
В.Ф Касьянов, Ю.А. Винников
МГСУ
Для эффективности комплексных мероприятий по проектированию городской застройки нужны современные методы расчета акустической составляющей шумозащитных зеленых насаждений.
Rising of projecting efficacy of complexed ecological workterms of sity needs usage of newer calculating methods of aucustic opportunities of noice-protecting green plants.
Селитебные территории городов с численностью населения 150 тысяч человек и более при их градостроительной организации включают в себя в обязательном порядке массивы зеленых насаждений, которые защищают городскую среду обитания людей от шумового загрязнения.
Наряду с градостроительными, экономическими и социальными факторами при проектировании, строительстве и реконструкции жилой застройки уделяется большое внимание экологическим аспектам и, особенно, шумовому загрязнению города или другого населенного пункта. При резком возрастании транспортных потоков в городах (а количество автомобилей, например в таком мегаполисе как Москва, ежегодно увеличивается на 300 тысяч единиц и достигло общего критического уровня более 3,5 млн. единиц) уровень шума на улицах городов превышает в среднем на 25 дБА санитарную норму. К этому добавляются шумы от промышленных предприятий, крупных трансформаторных подстанций находящихся в жилой среде, при этом их действие продолжается круглосуточно. Шумовое воздействие, с одной стороны, наносит вред здоровью человека, развивая различные болезни (потеря слуха, повышение давления, расстройство сердечно-сосудистой и нервной системы и т.п.), а во-вторых, снижает его работоспособность.
Борьба с шумовым дискомфортом идет в двух направлениях: установление и снижение источника шумового воздействия и создание защиты между источником шума и объектом. Решать эти проблемы необходимо комплексно и это является одной из задач градостроительства.
В работе был изучен вопрос защиты от шума в крупных городах путем озеленения городских территорий. Здесь озеленение несет и дополнительную функцию - выполняет экологическую реконструкцию города, создавая акустический комфорт в наиболее уязвимых зонах (селитебные, промышленные, смешанные, примагистральные).
Однако, общим фоном эколого-градостроительных неудач является действующая нормативная и теоретическая база проектирования: СНиП 23-03-2003, СНиП 2.07.01-89, СН 2.2.4/2.1.8.562-96, ГОСТ 17.5.301-78 и др., основные положения которых не содержат практических рекомендаций по созданию шумозащитных систем озеленения городов. Это требует от градостроительной теории более глубоких исследований закономерностей реализации шумозащиты озелененными пространствами и разработки основ их
планировочной организации в полном соответствии с динамикой урбанизационных процессов и тенденциями деградации среды.
В градостроительной теории были проведены исследования закономерностей шу-мозащиты озелененными массивами в соответствии с непрерывным развитием городов [1,2,3.4,5,6]. В этих работах подтверждается, что зеленые насаждения обладают звукопоглощением, звукоизоляцией и звукоотражением, используются как средства защиты от шума. Звук, попадая в крону зелени, переходит в зону, образованную листьями, и в этой среде, обладающей акустическим сопротивлением, большим чем воздух, отражается и поглощается с образованием тепла.
Были проведены дальнейшие исследования по развитию теории и методологии снижения уровня шума в планировочной структуре крупных городов на основе применения шумозащитного озеленения.
В данной работе определяется снижение уровня звукового давления преградой при рассмотрении шумозащитных свойств зеленых посадок с внутренней реверберацией на макетах.
Как, известно, величина шумозащитных свойств шумозащитных зеленых насаждений (далее - ШЗН) складывается из величины отраженной звуковой энергии, рассеянной энергии в воздухе внутри зеленого массива и величины звуковой энергии, поглощенной самим массивом ШЗН. Наличие продольных разрывов между рядами сомкнутых крон внутри полосы ШЗН (тропинки, пешеходные дорожки и т.д.) повлечет за собой увеличение звукопоглощения в октавных полосах частот, соответствующих размерам разрыва.
Объектами исследований являлись посадки ШЗН, расположенные на территории полигона учебно-опытного лесхоза Брянской государственной инженерно-технологиче-кой академии (БГИТА).
Общая схема эксперимента заключалась в следующем:
- исследуемое сечение ШЗН с определенной поверхностной массой подвергалось воздействию плоского линейного источника шума;
- фиксировались уровни звукового давления перед и за посадкой ШЗН;
- внутри посадки организовывался продольный разрыв определенной величины;
- проводились замеры уровней звукового давления перед и за посадкой ШЗН при каждой величине разрыва;
- по изменению разницы между результатами замеров давалась оценка влияния разрыва на общую величину шумозащитных зеленых насаждений.
В ходе измерений использованы тракты: измерительный и источника шума.
В качестве плоского линейного источника шума был использован активный щит измерительного объема. Щит располагался параллельно фронту посадки ШЗН на расстоянии 1,5м от нее. Для исключения влияния на результаты замеров звуковых волн, огибающих (дифрагирующих) посадку ШЗН через верх, пространство между источником шума и посадкой перекрывалось щитами из ДСП, одним краем опирающихся на активный щит, а другим - на подпорки.
Передний микрофон устанавливался в 1,5м от источника шума строго по его поперечной оси. Задний микрофон устанавливался непосредственно за посадкой.Измерения велись в 3-х точках, расположенных симметрично относительно поперечной оси источника. Крайние точки отстояли от нее на расстоянии 1,5м. Высота установки микрофонов составляла 1,6м. Величину разрыва обеспечивали при помощи веревочных оттяжек от 500 до 800мм с интервалом в 100мм.
В каждой измерительной точке производилось по три замера в каждой октавной полосе (125-8000Гц).
Схема эксперимента представлена на рисунке 1.
Рисунок 1. Схема исследований звукоизоляции посадок с продольным межрядовым разрывом1,2 - точки расположения измерительных микрофонов
Метеорологические условия соответствовали требованиям ГОСТа.
Целью этого ряда исследований было определить изменение звукоизолирующей способности посадок ШЗН алейного типа, т.е. имеющих продольный межрядовой разрыв между кронами деревьев, по сравнению со сплошными посадками той же поверхностной плотности. В посадках применялись следующие виды деревьев: каштан конский обыкновенный, липа мелколистная, береза повислая, клен остролистный, ель европейская, ясень обыкновенный, туя западная, тополь дельтавидный. Измерения производились следующим образом: после проведения замеров времени реверберации на посадках пассивный щит опускался (либо демонтировался для переноски и установки на новом месте), второй микрофон переносился за посадку, где устанавливался согласно методике строго по оси активного щита непосредственно за посадкой на высоте 1,6м. Дополнительные измерительные точки отстояли от основной влево и вправо на 1,5 м. Активный щит при этом отодвигался назад на 1 метр, т.е. расстояние до посадки равнялось 1,5 метра. Первый микрофон устанавливался вплотную к посадке (1,5 метра от активного щита) и выполнял дополнительно функцию датчика звукового давления для стабилизирующего блока излучающего тракта. Измерения имели трехкратную повторяемость в каждой октавной полосе каждой измерительной точки. С изменением конструкции полосы (изменением величины и числа разрывов) последовательно производились измерения изменений звукоизолирующих способностей полосы. Базовый уровень звукового давления, поддерживаемый излучающим трактом в каждой октавной полосе, равнялся 85дБ и был для данного тракта оптимальным.
После расшифровки данных с ленты самописца проводилась их математическая обработка. Осредненные данные были сведены в таблицу и по ним составлены рисунки.
Анализ полученных в результате проведенных исследований данных позволяет выделить ряд четко просматриваемых закономерностей.
Во-первых, получена эмпирическая зависимость звукоизоляционных свойств посадок зеленых насаждений от их дендрологического состава, физических параметров полосы и частоты падающего звука;
Во-вторых, разработана методика расчета и проектирования посадок деревьев для различного уровня звукового давления транспортного потока;
В-третьих, наличие в посадке продольных разрывов, обеспечивающих дополнительное звукопоглощение посадки, в большинстве случаев в той или иной мере увеличивает ее звукоизолирующие свойства. Снижение наблюдается только на частоте 125 Гц при наличии разрыва, кратного 0,8м.
В-четвертых, изменение спектра звукоизоляции посадки в целом при наличии разрыва определенного размера в каждом случае обладает определенной закономерностью. Это позволяет провести корреляцию результатов.
Статистическая обработка данных показала, что зависимость звукоизолирующей способности ШЗН от величины разрыва связана также с биометрическими показателями пород, составляющих ШЗН, и для разных пород может отличаться от усредненных показателей на 3-7%. Связано это с размерами листовых пластинок. Наибольшие положительные отклонения связаны с крупнолистовыми породами, отрицательные - с хвойными.
Литература
1. Акустические качества зеленых посадок в поселениях / Винников Ю.А., Цыганков В.В., Цыганков С.Ю. - М.: МАБиУ,2005, 40с.
2. Глазачев Б.А. Зеленые насаждения на жилых территориях.- Киев: Будивельник,1980.-263 с.
3. Захаров Ю.И., Самойлюк Е.П. Улучшение шумового режима жилых микрорайонов с учетом внутриквартальных источников. -В кн.: III Всесоюзная конференция по борьбе с шумом и вибрацией. Челябинск, 1980.-с. 104-107.
4. Осипов Г. Л., Юдин Е.Я. и др. Снижение шума в зданиях и жилых районах. -М.:Стройиздат, 1987.-588 с.
5. Руководство по учету в проектах планировки и застройки городов требований снижения уровня шума / ЦНИИПГрадостроительства. -М.:Стройиздат, 1984.-55 с.
6. Снижение шума в зданиях и жилых районах / Г.Л.Осипов, Е.Я.Юдин, Г.Хюбнер и др.; Под ред. Г.Л.Осипова, Е.Я.Юдина.-М.:Стройиздат,1987.-558 с.
Ключевые слова: проектирование, застройка, город, шумозащита, зеленые насаждения Статья представлена Редакционным советом «Вестника МГСУ»
