Расчет распространения звука от линейных транспортных сооружений в окружающей среде

Автомобильные и железные дороги – источники повышенного шума в окружающей среде. Шум этих транспортных систем на стандартном расстоянии (7,5 м. для автотранспортных потоков и 25 м, для поездов) достигает 85 дБА. Эти транспортные системы приняты линейными излучателями, излучающими цилиндрическую звуковую волну, особенность которой снижение уровней звука (УЗ, дБА) и уровней звукового давления (УЗД, дБ) снижение всего на 3 дБ (дБА) при удвоении расстояния. В связи с этой особенностью шум от транспорта превышает допустимые нормы (55 дБА в дневное время, например, для жилой застройки) на расстоянии до 500-800 м.

Процесс снижения УЗД и УЗ с расстоянием происходит за счет расширения фронта звуковой волны и носит название дивергенции звука. Этот процесс хорошо изучен для условий свободного звукового поля, когда звук распространяется без препятствий над плоскостью (в свободном звуковом поле). Расчет распространения звука при наличии линейных сооружений (эстакады, выемки, насыпи и др.) вызывает затруднения. Разработаны расчетные схемы и предположены формулы расчета распространения звука от линейных искусственных сооружений (табл. 1).

Самая простая схема №1 распространения – линейный источник в свободном звуковом поле, излучение происходит в полупространство. Снижение шума определяется геометрическим расхождением звуковой волны с увеличением расстояния; отметим здесь процесс поглощения звука мягкой поверхностью со звукопоглощением или отражения при наличии жесткой отражаю щей поверхности. В качестве линейного источ- Минина Наталия Николаевна, директор.

ника звука рассматривается транспортный поток или несколько строительных механизмов и машин, расположенных вдоль строящейся автомобильной дороги.

Несколько более сложный случай (схема №2) – расположение линейного источника звука на эстакаде или насыпи на краю ближнему по отношению к защищаемому объекту (это характерно для первой полосы движения автотранспорта на эстакаде). Отличие процессов распространения звука заключается в отсутствии (при достаточно большой высоте), процессов поглощения звука поверхностью между эстакадой и защищаемым объектом; излучение звука происходит в пространство.

Отличие схемы №3 от предыдущей – наличие эффекта дополнительного отражения звука от поверхности дороги, если источник шума расположен вдали от края эстакады (насыпи), а также наличие ярко выраженного экранирующего эффекта этой частью дороги, т.е. создание дополнительно эффекта шумоглушения за счет конструктивных элементов дороги.

В схеме №4 на краю эстакады установлен акустический экран (АЭ), за которым создается зона акустической тени. Особенность заключается в том, что угол дифракции такого АЭ больше, чем при его расположении на одной поверхности с защищаемым объектом.

Схема №5 описывает распространение звука от линейного источника, расположенного в выемке. Дополнительное затухание звука создается за счет звукопоглощения склоном выемки и за счет создаваемого склоном выемки экранирующего эффекта.

В схеме №6 дополнительное снижение шума за счет установленного на вершине выемки АЭ, который создает зону акустической тени.

Таблица 1. Расчет распространения звука от линейных и плоских источников

□ вв

I ^

X

=

X

x

= in^

к

я

я я p к

о

С

О с о с

О cd X со'

- о о. а 3

о

О

О cd

X

щ т у о о cd X со'

о cd X со'

cd

О Г аз о cd h

О я X cd аз о С е 2

X с.

п

CD С I cd са О я ш 5 Я й

8 о я я о ю о ею

Ш я я

Ш я я о 5

Ш я я

я я 00

О X = й о R

I э s

х

X с R

=

О U о к

>S о К

R

О U о к ад о К 3 R

О U о к

>S о К

R

1 Я

I

- о о к ад

о

2 cd

Я cd К я о я !Я 00 Я Я

CD со

>Ы

X

X

9 I

3 X 9

X

V

о

X аз О

8 \ё о

X

3 я

и

5 g

=

«

Ж

х

^а£ v ч о я

S о и 3

со

=

’g р

2 щ

>я g 85 я

- £ о 4 ®

3 § я ^

=>s I с

X

I

I н iri

=

S 5

э- 5

и 'В

3 ы

I S го ед al в а в в

^ + CI

V + =я"

CD 5 CD 3 cd

^ 2

CD К c^ О kO О

Is

		h |сс
		ё

°5

1

□ в □ в □ в

Ф co

	I] вв
	Ивв
	3 вв

Таблица 1. Расчет распространения звука от линейных и плоских источников (окончание)

Таблица 2. Значение коэффициента дифракции для искусственных сооружений

Наименование искусственного сооружения	Схема	Коэффициент дифракции, βдифр.	Значение 10lgβдифр., дБ
Выемка, эстакада	Г11 r^l Ш □] Г"п ГЦ □J m г-д СП CZD CD сп сп а /^^ЧУУ^ЧЧУ^ЧмАч C^X^^xQ^tXXXZ^s1^	1 л	-5
Акустический экран	Г" гд □ □ Г"11 П /^■^1            *”** 1-0 1-11 I       □ □ □ ^^^x^Wx^k9z^^^	1 2.П	-8
Насыпь	1 J                       П1 Д П1 X\\V^\\^\V^\^^	1 ^Л (двойная дифракция)	20 lgl = -10 л

краю выемки или эстакады дает снижение около 23-24 дБ. Существенный эффект (до 27 дБ) достигнут при снижении шума насыпью. Теоретические зависимости снижения УЗД при использовании не имеют частотнозависимый характер, разница снижения УЗД различными ИС достигает не менее 10 дБ. АЭ, установленный на противоположном источнику краю насыпи дает самое большое снижение УЗД. Этот случай позволяет использовать все возможные преимущества шумозащиты: высота, звукопоглощение, ширина насыпи и др. Эффективность такой конструкции очень высока и достигает 37 дБ на частоте 1000 Гц, что более чем на 10 дБ более эффективно, чем насыпи без АЭ. Отметим, что разница в эффективности ИС достигает 20 дБ.