Оценка акустического загрязнения селитебной территории в г. Саранске

Шум представляет собой беспорядочные колебания различной физической природы, отличающиеся сложной временной и спектральной структурой. С физиологической точки зрения шумом может быть назван любой нежелательный звук (простой или сложный), мешающий восприятию полезных звуков (человеческой речи, сигналов и др.), нарушающий тишину и оказывающий вредное воздействие на человека [1–3].

Во всем мире от 30 до 40 % современных городов находится в зоне повышенного уровня шума. По данным исследователей, «шумовое загрязнение» сокращает продолжительность жизни людей на 10–12 лет. Негативное влияние на человека от шума мегаполиса на 36 % более значимо, чем от курения табака, которое сокращает жизнь человека в среднем на 6–8 лет. Основным видом акустического загрязнения городов выступает шум автотранспорта. Длительное проживание вблизи оживленных трасс приводит к проблемам, связанным с потерей слуха. По данным диспансеризации, в Российской Федерации от потери слуха страдают более 12 млн чел. [4–9].

Именно поэтому представляются важными измерение и сравнение уровня шума на улицах г. Саранска с ПДУ, проведение исследований о влиянии шума на здоровье человека, а также разработка мероприятий для снижения уровня шума.

Обзор литературы

Основным признаком воздействия шума на организм является медленное снижение слуха и развивающаяся на его фоне нейросенсорная тугоухость. Нейросенсорная тугоухость в последние годы занимает лидирующую позицию в профессиональной заболеваемости не только в РФ но и в Польше, Германии, Финляндии, Норвегии, США и т. д. Проблемой тугоухости многие годы занимаются как российские, так и зарубежные ученые: Н. А. Преображенский, В. А. Романов, О. К. Патякина, З. Т. Пальчун, Н. Л. Кунельская, K. Zadory, Y. А. Ernster и др. [2; 10–12].

Среди работ, связанных с влиянием шума на организм, лидирующее место занимают труды по влиянию шума на кровообращение и ЦНС (Е. М. Качанов, Г. М. Вермель, Т. П. Бессараб, В. А. Кирьянов и др.) [13–17].

Турецкие и хорватские ученые, в частности O. Nedic, I. Yildirim, достаточно глубоко изучили влияние шума на сердечнососудистую систему человека. Они сформулировали теорию о том, что шум является источников стресса, причиной развития всевозможных заболеваний [13–16].

Обзор факторов шумового загрязнения городов показал, что наиболее значимыми факторами являются транспортные (эксплуатационное состояние транспортных средств, скорость их движения, интенсивность и состав транспортного потока, объем и характер перевозимых грузов, использование звуковых сигналов и т. д.); дорожные (количество полос движения, продольный и поперечный профиль дороги, устройство перекрестков, состояние покрытия дороги и т. д.);– архитектурно-градостроительные (низкая пропускная способность автомагистралей, уменьшение площади зеленых насаждений, и т. д.) [8; 18–19].

Эти и другие факторы в совокупности определяют акустический фон городской среды в большинстве городов РФ.

В настоящее время в РФ существуют научные школы и проектные институты, которые разрабатывают методики оценки воздействия автотранспорта на акустическую среду городов. Данные методические указания учитывают параметры улично-дорожной сети, наличие насаждений, тип застройки и другие факторы, влияющие на распространение шумовой экспансии [11; 20–21].

Существующие методики учитывают также воздействие шумового давления в расчетной точке пространства, которая характеризуется эквивалентным уровнем шума ( L _equivalent ). Наиболее точная методика разр ^q абот ^. ана «ЦНИ-ИП градостроительства РААСН». Она включает в себя определение следующих факторов: мощность шумового воздействия, долю городского автотранспорта, скорость потока, параме-

Том 26, № 2. 2016 тры инфраструктуры города, ширину проезжей части, ширину улицы, коэффициент озеленения и т. д.) [3].

Тем не менее вышеизложенные методики дают неполную картину акустического загрязнения городов, поскольку учитывают не все факторы, необходимые при расчете. Таким образом, в настоящее время не существует единой оценки транспортного шума, а отраслевые дорожные методические документы носят лишь рекомендательный характер.

Целью исследования является оценка акустического загрязнения г. Саранска, а также разработка мер по снижению уровня шума.

Материалы и методы

Исходя из цели исследования была выполнена оценка загрязнения шумом г. Саранска. Замеры проводились на ул. Косарева, ул. Волгоградской вдоль автомобильных дорог в нескольких контрольных точках в дневное и ночное время около жилого массива (рис. 1). Данные замеров были сведены в таблицу. Протяженность рассматриваемого участка составила 5 км.

Исходя из требований нормативнотехнических документов в качестве данных для расчета были использованы:

• 1)    интенсивность движения автотранспорта в наиболее оживленное время дня и ночи (днем – 1 296 авт./ч; ночью – 665 авт./ч);

• 2)    сумма грузового и общественного транспорта в потоке (22 %);

• 3)    средняя скорость движения автотранспорта в потоке (50 км/ч);

• 4)    продольный уклон проезжей части магистрали (улицы, дороги);

• 5)    тип верхнего покрытия проезжей части;

• 6)    ширина разделительной полосы;

• 7)    количество полос движения транспорта;

• 8)    длительность светового цикла вблизи перекрестков (разрешающая/ запрещающая фаза светофора);

• 9)    тип застройки по обе стороны от магистрали.

  

Р и с. 1. Схема выбранного участка дороги для проведения замеров шума; 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 – контрольные точки по замеру шума

F i g. 1. Driving the selected road section for noise measurements; 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 – breakpoints for measurement of noise

Т а б л и ц а

T a b l e

Уровень звукового давления в расчетных точках Sound pressure level in the design points

	Частота f , Гц / Frequency f, Hz
Контрольная точка / Counterol dot	31,5	63	125	250	500	1 000	2 000	4 000	8 000	Эквивалентный уровень шума / Equivalent Noise level
День / Day
1	80,4	76,9	78,8	67	66,6	62,4	57,2	53,3	45,7	67,5
2	66,2	76,1	69,1	72,2	69,2	72,8	70	57	46,9	73,7
3	73,8	88,9	82,1	79,7	73,3	74,2	69,2	60,8	54,4	73,1
4	74,2	84,5	82,5	76,6	73,2	74,7	70,8	62,5	56,3	72,7
5	85,1	93,3	86,6	82,5	80,2	77	71,2	66,3	61,2	72,1
6	74,1	84,3	82,4	76,4	73,1	74,3	70,7	62,5	56,2	72,4
7	85,2	93,1	86,5	82,3	80,1	77,1	71,1	66,2	61,3	72,1
Ночь / Night
1	70,8	71,4	65,9	56	55,9	55,2	51,4	45	45,3	61,7
2	73,7	76	69,8	64,3	64,3	62,5	56,8	48,6	44	62
3	67,8	70,5	64,9	63,6	60,9	63,9	60	49,2	38,1	65,4
4	68,7	67,5	66,9	65,4	55,9	58,6	57,1	48,7	37,9	63,9
5	67	69,4	67,5	64	62,4	66,3	62,6	53,4	42,8	62,4
6	70,7	71,3	65,8	56,1	55,8	55,1	51,3	45	45,2	61,6
7	66,9	69,3	67,4	63,9	62,3	66,2	62,5	53,3	42,7	62,3

Согласно полученным данным, эквивалентный уровень звука в дневное время составляет в среднем 71,9 дБА, ночью – 62,7 дБА. Санитарными правилами установлено, что шумовое загрязнение автомобилями в дневное время не должно превышать 60 дБА, а ночью – 45 дБА (в 2 м от ограждающих конструкций первого эшелона шумозащитных типов жилых зданий, обращенных в сторону магистральных улиц общественного и районного значения). Таким образом, было выявлено превышение уровня шума на ул. Косарева и ул. Волгоградской. Исходя из этого необходимо проведение технических мероприятий, которые позволят привести уровень шума в пределы нормы.

Наиболее эффективным средством для снижения уровня автомобильного шума являются транспортные акустические экраны (АЭ), которые располагаются вдоль автомобильных дорог. Транспортный АЭ – это твердое звуконепроницаемое препятствие, блокирующее линию прямой видимости от источника звука до точки наблюдения и создающее, таким образом, акустическую тень. Высокие акустические свойства экранов позволяет размещать их на небольших территориях, однако их применение сдерживается затратами на эксплуатацию, несмотря на то что с экономической точки зрения использование АЭ имеет большие перспективы в случаях, когда требуемое снижение уровня шума превышает 6 дБА [7; 22–23].

В настоящее время существует огромное количество транспортных АЭ, наиболее распространенными являются:

– плоские барьеры (экраны, в которых дифракция происходит на одной грани; изготавливаются высотой от 2 до 6 м; могут быть Г-образными, Т-образными, наклонными и т. д.);

– широкие барьеры (экраны, в которых дифракция происходит на двух гранях; эффективность таких экранов выше,

MORDOVIA UNIVERSITY BULLETIN чем плоских, но затраты на производство больше; высота составляет 2–3 м);

– тоннели (сложные сооружения, в которых звук не проходит через стенки, а дифрагирует на элементах входа и выхода; эффективность, таким образом, зависит от длины АЭ и звукоизоляционного материала, из которого он состоит) [10].

Для понижения звуковой энергии автотранспорта на ул. Косарева и ул. Волгоградской наиболее выгодным является применение плоского АЭ Г-об-разной формы, поскольку он имеет небольшие габариты и достаточные звукозащитные свойства. Конструкция данного АЭ представлена на рис. 2.

Также для снижения уровня шума возможно применить следующие меры: снизить скорость движения автомобилей с помощью технических средств организации дорожного движения; использовать шумопонижающее покрытие; соблюсти требования к внешнему уровню шума при прохождении периодического технического осмотра автотранспортных средств.

Обсуждения и заключения

Экологическая оценка проектного транспортного решения автомобильной дороги в г. Саранск на ул. Косарева и ул. Волгоградской показала, что эквивалентный уровень звука превышает допустимые нормы, установленные санитарными правилами. Было выявлено, что улучшение акустической обстановки является возможным только при использовании комплекса мер, направленных на уменьшение шумового фона. Решение данной проблемы может быть осуществлено посредством соблюдения баланса между количеством передвигающихся транспортных средств и возникающим уровнем шумового воздействия, а также проведения эффективных защитных мероприятий.

Также необходимо отметить, что в составе плана стратегического развития транспортной системы городской

^ | ВЕСТНИК МОРДОВСКОГО УНИВЕРСИТЕТА Том 26, № 2. 2016 инфраструктуры должны присутство- ране окружающей среды, включающие вать комплексные мероприятия по ох- шумозащитные.

Р и с. 2. Конструкция акустического экрана: 1 – вертикальная стойка (фигурная);

2 – акустическая сэндвич-панель

F i g. 2. Design of acoustic screen. 1 – vertical Stand (curly); 2 – acoustic sandwich panel