CC BY
98
ЗЕЛЕНЫЕ НАСАЖДЕНИЯ КАК СРЕДСТВО БОРЬБЫ
С УЛИЧНЫМИ ШУМАМИ
Инженер В. А. Осин
Из кафедры Градостроительства Московского инженерно-строительного института
имени В. В. Куйбышева >
Борьба с шумами является важной задачей акустиков, врачей и градостроителей.
Новые физиологические исследования подтверждают безусловно вредное влияние шума на организм человека.
Увеличение скорости и плотности движения на улицах, а также мощностей двигателей различных видов транспорта привело к усилению в городах уровня шума, достигающего в настоящее время 75—95 дб против 60—80 дб в недалеком прошлом.
Одним из средств борьбы с шумом от движущегося транспорта в городе являются зеленые насаждения.
Зеленые насаждения, обладая значительно большим, чем воздух, акустическим сопротивлением, отражают и поглощают звуковую энергию, трансформируя ее в тепловую. Для выявления звукопоглощающей способности различных древесных растений были поставлены опыты в реверберационной камере, где методом сравнения времени реверберации 2 пустой камеры со временем реверберации камеры с растениями определены величины звукопоглощения для клена остролистого, тополя бальзамического, липы мелколистной и для сравнения с ними хвойной породы ели колючей (для частот от 40 до 4000 гц).
Исследования показали, что наибольшей поглощающей способностью обладает клен, затем тополь и липа; самое меньшее поглощение зафиксировано у ели. С целью более полной и сравнимой с другими материалами характеристики звукопоглощения древесных растений для всех испытанных пород были подсчитаны коэффициенты звукопоглощения, которые определены как отношение поглощенной энергии к падающей, отнесенное к 1 м3 зеленой массы.
Средние коэффициенты звукопоглощения для клена, тополя, липы и ели ^соответственно составили 0,22, 0,15, 0,14, 0,11. Анализ полученных данных звукопоглощения и сопоставление их с морфологическими признаками растений показал, что чем больше площадь листьев и гуще крона дерева или кустарника, тем резче выражается звукопоглощающая способность пород. Клен и липа на всех частотах спектра поглощают звуковую энергию лучше, чем такой хороший поглотитель, как ковер. Эффективность тополя на низких и средних частотах примерно равна эффективности ковра, а на высоких частотах также его превосходит; только ель в этом отношении уступает ковру. Звукопоглощение испытуемых растений превосходит поглощение кирпичной стены, бетона и железобетона, стекла, линолеума, резины на бетоне толщиной 0,5 см. Лиственные породы в диапазоне от 2000 до 4000 гц не уступают по звукопоглощению бархатной ткани и строительному войлоку, часто употребляющемуся для уменьшения времени реверберации в помещениях, а на низких частотах в некоторых случаях даже превосходят эти материалы. • ,
Таким образом, растения являются хорошими поглотителями звуковой энергии. В условиях города значительное влияние на снижение уровня шума зелеными насаждениями у застройки оказывает также
1 Экспериментальная часть работ проведена в специальном архитектурно-конструкторском бюро Мосгорисполкома.
2 Время реверберации — время, необходимое для снижения уровня остаточной
энергии источника (на 60 дб) после прекращения его звучания в замкнутом воздушном объеме.
другой фактор — звукоизолирующая способность растений, т. е. способность ослаблять звуковую энергию при прохождении ее сквозь зеленые преграды, которая, на наш взгляд, выполняет главную роль в борьбе с транспортными шумами.
Звукоизолирующие свойства растений исследовали в звукометрических камерах путем определения разности уровней силы звука по обе стороны испытуемой зеленой перегородки. В проеме размером 2,40X2,70 м на проволоках развешивали ветки древесных дельно клена, тополя, липы и ели). Толщина слоя веток 25 см. В камеру высокого уровня при помощи генератора и 100-ваттного усилителя подавали белый шум1 звукового диапазона.
Дб
пород (отбыла 20—
5 6 7 89
100
4 5 6 7 3 9
/ООО
5 6 7 89
10000
Рис. 1. Частотная характеристика звукоизолирующей способности древесных растений.
1 — «перегородка» из веток клена; 2 — «перегородка» из веток тополя; 3 — «перегородка» из веток липы; 4 — «перегородка» из веток ели; 5 — «перегородка» из органической штукатурки
с дверным проемом, завешанным портьерой.
Результаты исследования показали, что наибольшей звукоизолирующей способностью обладает клен, далее тополь, липа и, наконец, ель, причем максимум наблюдался в области низких частот (до 15,5 дб для клена, 11 дб для тополя, 9 дб для липы и 5 дб для ели) (рис. 1). С повышением частоты звуковых колебаний до 200—250 гц звукоизолирующая способность зеленых насаждений постепенно уменьшается и при более высоких частотах (до 4000 гц) сохраняется на одном уровне (для клена 5—6 дб, для тополя 4—5 дб, для липы 3—4 дбу для ели 1—3 дб). Средняя звукоизолирующая способность для клена равна 7,1 дб, для тополя 6 дб, для липы 4,5 дб, для ели 2,3 дб.
Для количественной характеристики шумозашитных свойств городских зеленых насаждений в натурных условиях были проведены определения общего уровня шума на поверхности асфальта, газона, в древесных насаждениях (с листвой и без листвы). Для этой цели создавали белый шум и на различных расстояниях от источника звука замеряли его общие уровни.
Измерения проводили на различных расстояниях от источника создаваемого белого шума. Микрофон устанавливали на высоте 1,5 — 1,6 м. За нулевую отметку принимали уровень шума на расстоянии 1 м от источника. Установлено, что с удалением от источника звука величина градиента снижения уровня шума уменьшается при любом типе
1 Белым называется шум, имеющий равные по силе составляющие для всего диапазона измеряемых частот.
покрытий или насаждений. Наибольшее снижение общего уровня отмечается на территории с древесными насаждениями с листвой, наименьшее— с асфальтовым покрытием (рис. 2). Снижение шума в насаждениях с листвой и без листвы по сравнению с поверхностью асфальтз и газона наиболее эффективно на расстоянии до 25 м от источника возникновения звука.
Для выяснения распространения шума в зоне насаждений был проведен эксперимент, который позволил получить характеристику шумового поля на площади в 2500 м2. Искусственный шум создавали перед густой живой изгородью из боярышника шириной 1,5 и высотой 3,5 м (измерения по заранее намеченным точкам проводили при наличии листвы и без нее). Оказалось, что изгородь из боярышника, покрытого листвой, несмотря на малую ширину, достаточно эффективно снижает уровень шума на расстоянии 2—3 м от нее. Однако на расстоянии 10 м от изгороди и далее за ней между соседними точками большого снижения не наблюдалось. Оно составило в среднем 1,2 дб. Из этого следует, что живые зеленые изгороди являются эффективными лишь на расстоянии, не превышаю- ' <
щем их высоты, что подтвердилось и при исследовании лесозащитных полос на территории Выставки достижений народного хозяйства.
Было также установлено, что звуковые волны отражаются насаждениями в большей степени в лиственный период. В этот период уровни шума за изгородью меньше на 2—5 дб. Эффективное снижение уровней шума за изгородью (на расстоянии 2—3 м от нее) показывает, что даже узкие зеленые полоски могут быть действенным средством защиты зданий от шума движущегося транспорта, если они приближены к защищаемому объекту или источнику шума на расстояние, меньшее высоты этих насаждений.
Для определения величины снижения шума от движущегося транспорта зелеными насаждениями в городских условиях были проведены исследования различных типов посадок на следующих магистралях Москвы: Кутузовском проспекте, Ленинском проспекте, Кремлевской набережной, Ленинградском проспекте, Разумовской набережной, Красной площади. Все насаждения находились в хорошем состоянии и размещались в полосах по длине улиц, вдоль застройки. Густота размещения на разных улицах различна. На этих участках замеряли общие уровни шума от всех видов проходящего транспорта.
Исследования проводили дважды: в безлиственный и лиственный периоды, при температуре воздуха в пределах от +10° до +18° при скорости ветра не более 1 —1,5 м/сек. Точки наблюдений были размещены до насаждений и за ними (на расстоянии 2—3 м от полосы). Из мерения проводили последовательно от точки к точке не в часы пик, т. е. в периоды дня, характеризующиеся стабильным шумовым режимом. В каждой точке показания снимали в течение 10 минут, и за это время фиксировалось около 80 отсчетов, по которым подсчитывали среднее значение. За период отсчетов в одной точке на различных экспериментальных участках проходило от 120 до 450 единиц транспорта.
Результаты измерений, проведенных в городе, представлены в таблице.
Дб
О 5
10 /5 20 25 30 35 40 45 50 55
1
ь.
\ 4 %
'.Г"'. 7 9
?г= — 3
л - — 'л 4-
5 10 15 2025 30 354045 5055 6065 70
Метры
Рис. 2. Снижение уровней шума в разных условиях по поверхности и земли.
/ — асфальт; 2 — газон; 3 — древесные насаждения без листвы; 4 — то же с листвой.
Снижение общих уровней шума от движущегося транспорта различными типами зеленых насаждений на магистралях Москвы
Место наблюдений Замеренные общие без листвы уровни шума (в дб) с листвой Ширина зеленой полосы (в м) Высота зеленой полосы (в м) \ т Тип посадки • * Состояние насаждений Видовой состав полосы
3 8 4 о с о ч «С О и о ч о с СО со снижение уровня шума 2 Ч О с о ч «С о 8 ч о с 8 снижение уровня шума
• Кутузовский проспект 73,9 71,6 2,3 76,7 69 7,7 10 • 5,5 2 ряда деревьев и живая изгородь Хорошее Липа, сирень
Красная площадь 78 76 . 2 80 74 6 10—12 8 1 ряд деревьев Хорошее Липа
Ленинский проспект 75 69,3 • 5,7 77,7 66,1 11,6 36 3—12 Группы деревьев Хорошее Лиственные деревья и кустарники
Ленинградский проспект 81,8 77,4 4,4 83 75 8 10 7—9 2 ряда живой изгороди Хорошее Липа, акация
Разумовская набережная правая сторона ........ Разумовская набережная левая сторона ... ..... Кремлевская набережная . . . 81,8 81,8 79,8 • У 78 78,5 73,4 3,8 3.3 6.4 73,6 73,6 83,4 65,5 66,2 70,2 % 8,1 7,4 13,2 20 20 32—36 4—5 4-5 8-9 Группы деревьев живой изгороди 2 ряда лип Хорошее Хорошее Ясень, тополь, клен, вяз сирень, акация Липа •
»
Данные этих измерений, полученных на магистралях Москвы, также подтверждают явление отражения звуковых волн от насаждений и звукопоглощающую, и звукоизолирующую способность последних, так как уровни шума перед насаждениями больше, а за насаждениями меньше в лиственный период, чем в безлиственный.
Таким образом, городские зеленые насаждения в зависимости от типа, размещения, ширины уличной полосы, приближения их к источнику шума, состояния насаждений и густоты крон деревьев и кустарников снижают общий уровень шума на 6—13,2 дб. Те же насаждения ■без листвы снижают шум на 2—6 дб. Следовательно, можно считать, что собственно зеленая масса листвы снижает уровень шума на 3—7 дб.
На участке Кремлевской набережной было зафиксировано наибольшее снижение уровней шума существующей там зеленой полосой, равное 13,2 дб. Столь значительное снижение объясняется тем, что проезжая часть на метр занижена по сравнению с территорией насаждений и земляной откос играет роль отражателя и поглотителя энергии звуковых волн. Большую роль в снижении транспортного шума сыграла также аллейная посадка лип со значительным объемом шумопогло-щающей зеленой массы.
Материалы лабораторных и натурных исследований дают основание рекомендовать зеленые насаждения как одно из средств борьбы с городскими шумами, в том числе для уменьшения уровней шума от движущегося транспорта у зданий застройки.
При этом строительство новых скоростных транспортных магистралей в городах целесообразно производить углубленно по ^сравнению с прилегающими к ним территориями (в выемке) на расстоянии 25 — 30 м от застройки. Расположение зеленых полос на улицах города в виде бульваров вдоль обеих сторон застройки (а не по оси улиц) является эффективной противошумовой защитой.
На территории между проезжей частью и застройкой следует размещать защитную противошумовую зеленую полосу шириной 20—25 м, применяя густые посадки высоких деревьев и кустарников, в том числе и хвойные породы, так как, несмотря на меньшую их звукопоглощающую и звукоизолирующую способность, они обладают большим круглогодичным декоративным эффектом.
Наилучшие результаты шумоглушения будут в том случае, когда зеленые насаждения максимально приближаются к источнику звука или к защищаемым объектам. В таких противошумовых бульварах для обеспечения плотности посадок деревьев и кустарников расстояния в рядах и в группах следует несколько сократить по сравнению с нормами, принятыми для декоративного озеленения, обеспечивая при этом полноценное их произрастание. На защитных территориях, отделяющих жилые районы от шумных производств или транзитных магистралей с интенсивным движением, зеленые насаждения следует размещать в виде отдельных полос с разрывами между ними не менее высоты самих насаждений. »Эффективность таких зеленых территорий в смысле защиты от шума тем больше, чем больше отдельных полос.
Вследствие этого звуковая энергия будет гаситься за счет прохождения ее через среды различной плотности в результате многократного отражения звуковых волн от зеленых экранов (ряда полос) и распространения их по зеленым коридорам (разрывам между полосами). Действие дифрагирующих звуковых лучей благодаря нескольким полосам также будет значительно уменьшаться. Расчет эффективности противошумовой зеленой системы должен определяться в основном уровнями шума у источников и свойствами зеленых полос, понижающими уровни проходящего сквозь них шума. '¿т. ^ ■ • «
Ь , I
2 1 Iигиена и санитария. К? 4
I I
«г « и р
А
, \
ЛИТЕРАТУРА
Алексеев С. П. Исследоваттие шумов г. Москвы. М.—Л., 11950.—Крестья-ш и н С. И. В кн.: Планировка, застройка ¡и благоустройство жилых районов. Л., 1959, стр. 75.—Леушин П. И. Гиг. и сан., 1950, № 9, стр. 13.—Л еушин П. И., Никитин М. Я. Там же, 1954, Я? 9, стр. 8.-нЛ еушин П. И. В кн.: Планировка, застройка и благоустройство жилых кварталов. Л., 1959, стр. 72.—О н ж е. Гиг. и сан., 1949, № 6, стр. 7.—Осипов Г. Л. Гор. хозяйство Москвы, 1957, № 9, стр. 31.—Он
же. Гиг. и сан., ¡1958, №2, стр. 21__Стр а ментов А. Е. Архитектура СССР,
1959, № 4, стр. 43.—IB ruckmayer F., Z. Oster. Ingr.-und Archit.-Vereines, 1949, Bd. 94, S. 169. — M e i s t e г F. J., R u h г b e г g W., V. D. I. Z., 1955, Bd. 97, S. 1063. — Steigertahe G., Stadtchygiene, 1956, Bd. 48, S. 172.
Поступила 28/VI 1961 r.
»
GREEN PLANTATIONS AS A STREET NOISE CONTROL MEASURE
V. A. Osin, engineer
The article presents the investigation methods used and data obtained on sound-absorbing and sound-proofing properties of arboreous plants and actual observations on the drop in the total level of traffic noise brought about by different types of green plantations arrangement along Moscow thoroughfares. Measures for abatement of noise conditions in towns by means of plants, are suggested in the end of the article.
On the basis of laboratory and field experiments it was shown that a rational arrangement of green plantations with an optimal width of 20 to 25 metres is capable of lowering the total level of traffic noise near the line of buildings down to 15 decibels, e. i. due to the plants the subjective intensity of street noise will decrease by approximately three times. The practical fulfillment of these measures will improve considerably the sanitary and hygienic conditions of towns.
-fr -fr -fr
ВЛИЯНИЕ ЗАКАЛИВАНИЯ НА ФУНКЦИЮ КОЖНОГО
АНАЛИЗАТОРА
Доктор медицинских наук Я. Я. Бобров
Из кафедры военно-морской гигиены Военно-медицинской ордена Ленина акедемн»
имени С. М. Кирова
Исследования, проведенные нами ранее, дали возможность установить повышение теплообмена у лиц, постоянно подвергающихся воздействию охлаждающих процедур. Задача настоящего исследования — изучить изменения в функциональном состоянии кожного анализатора, наступающие под воздействием ежедневно повторяющегося охлаждения ограниченных участков тела.
В литературе нет единого мнения по вопросу о том, в каком направлении происходят сдвиги в возбудимости кожного анализатора, под влиянием низких или высоких температур (М. Е. Маршак, 1935; Л. И. Ардашникова, 1950; И. М. Вул и Ю. М. Уфлянд, 1937; Н. И.Бобров, 1950; Б. Б. Койранский, 1954, и др.).
Поставленную задачу разрешали путем исследования сенсорной хронаксии, которая, как известно, отражает состояние возбудимости кожного анализатора. Кроме того, изучали порог кожно-тактильной чувствительности на участках тела, подвергающихся охлаждению при помощи волосков и щетинок Фрея.
В группу исследуемых входило 26 человек. Сенсорную хронаксию определяли на пальцах кисти и стопы при помощи хронаксиметра системы Бургиньона. Охлаждение верхних или нижных конечностей проводили в течение 30 минут в специально изготовленных ваннах. Для того чтобы кожа не соприкасалась с холодной водой, на руки надевали резиновые перчатки, а на ноги такие же чулки.
Результаты исследований сенсорной хронаксии при охлаждении верхних конечностей в воде температуры 10° представлены в табл. 1.
