Вводная лекция
Скачать 0.67 Mb.
|
10 Гц), северное сияние.^ Раздел 8. Защита городской среды от шума, вибрации, электромагнитных и ионизирующих излучений Виды физических загрязнений (шум и вибрация, электромагнитное излучение, радиация). Шумовое загрязнение.Интенсивность шума. Аспекты вредности шума. Воздействие шума на организм человека. Основные источники шумового загрязнения. Нормирование шумовых воздействий. Основные методы защиты городской среды от шума.Вибрация и защита от нее. Электромагнитные и ионизирующие излучения. Мероприятия по защите от них. Рассмотрим общую характеристику и виды шумового загрязнения. Городские шумы представляют собой хаотическое сочетание различных мешающих и нежелательных звуков, субъективно воспринимаемых органом слуха человека. В физическом смысле звук представляет собой колебательное движение частиц газообразной, жидкой или твердой среды, распространяющееся в виде волн. Звуковые колебания характеризуются скоростью распространения, длиной волны, частотой, интенсивностью. Человек слышит звук в акустическом диапазоне частотой от 20 до 20 000 Гц. Звук с частотой ниже 20 Гц — инфразвук, выше 20 000 Гц - ультразвук. Хотя инфразвук и ультразвук неслышимы, они так же, как и чрезмерный шум, оказывают на человека вредное воздействие. Интенсивность звука 1 (Вт/м) — это поток звуковой энергии в единицу времени, отнесенный к единице поверхности, через которую он проходит. Звук оказывает давление на барабанную перепонку уха человека, которое называется звуковым давлением (Р). Восприятие шума человеком ограничено. Порог слышимости определяется звуковым давлением Рo, равным 2-10-5 Па при частоте 1000 Гц. Порог болевого ощущения звука этой же частоты наступает при давлении равном 200 Па (это верхний предел). Для характеристики уровня звукового давления используют шкалу логарифмов отношения данной величины звука к порогу слышимости. Единицы измерения этой шкалы - децибелы. Уровень звукового давления L, дБ: L = 20 lg (P\Po), где Р — среднеквадратичное звуковое давление в данной полосе частот. Величинами L оценивается спектральный состав шумов по частоте. Уровни звукового давления L в октавных полосах частот со среднегеометрическими частотами являются нормируемыми параметрами постоянного шума. Прибором для измерения звукового давления служит шумомер. Для интегральной оценки постоянного шума используется уровень звука LА, дБА: LА = 20lg (РА/Р0), где РА — среднеквадратичное звуковое давление, измеренное с учетом корректировки частотной характеристикой шумомера (шкала А). Известно, что при одном и том же уровне звукового давления человек воспринимает звук высоких частот как более громкий. Шкала А отражает частотную чувствительность человеческого уха. Три группы интенсивности шума: - от слухового порога (10-15 дБА) до уровня звукового давления 40 дБА (к восприятию звуков такой интенсивности ухо человека малочувствительно); - шумы от 40 до 80-90 дБА, содержащие основную массу звуковых сигналов (телепередачи, громкий разговор, бытовой уличный, в том числе транспортный шум и др.). Именно в этом диапазоне ухо человека обладает повышенной способностью дифференцировать и анализировать качество звуков; - звуки большой интенсивности от 80-90 дБА до уровня болевого порога (120-130 дБА), оказывающие на человека раздражающее воздействие и вызывающие быстрое утомление и нервозность. В зависимости от длительности воздействия шумы делятся на постоянные и непостоянные. К постоянным относятся шумы, уровни звука которых изменяются во времени не более чем на 5 дБА (например, шум от постоянно работающих насосных или вентиляционных установок). Непостоянные шумы делятся на колеблющиеся, прерывистые и импульсные. Уровень звука колеблющихся шумов меняется во времени непрерывно (например, все виды транспортных шумов). Прерывистый шум характеризуется паузами. Время, в течение которого прерывистый шум остается постоянным, составляет одну секунду и более (например, шум от лифтов или холодильных установок). Импульсные шумы представляют собой звуковые сигналы длительностью менее одной секунды. Каждый источник шума характеризуется звуковой мощностью. Звуковая мощность W, Вт, — это количество звуковой энергии, излучаемой источником в окружающую среду за единицу времени. ^ Воздействие шума на человека Аспекты вредности шума: - психологическая вредность, обусловленная шумом, который считается нежелательным и вызывает раздражение и недовольство человека; - функциональная вредность, обусловленная шумом, мешающим деятельности человека (работе, разговору, отдыху и др.); - физиологическая вредность, воздействующая на слух человека (опасность возникновения заболеваний слухового аппарата и даже потери слуха при систематической подверженности шуму 75-85 дБ и выше). Воздействие шума на организм человека: снижение творческой активности, производительности труда, эффективности отдыха горожан, повышение психической напряженности и кровяного давления, постепенное снижение слуха, развитие неврозов и повышенной агрессивности (все это становится причиной и стимулятором нервных, сердечно-сосудистых, язвенных и др. заболеваний). Уровни шума на территории города превышают естественный шумовой фон. Шелест листвы, журчание ручья, шум морского прибоя, пение птиц создают шум от 10 до 45 дБА. В современных крупных городах до 60% населения проживают в условиях акустического дискомфорта. Повышенный шум вызывает ухудшение слуха, развитие специфического заболевания — неврита слуховых нервов, последствием которого может быть глухота. Неспецифическое воздействие шума проявляется в нарушениях работы нервной и сердечнососудистой систем (возрастание артериального давления, раздражительность, апатия и т.п.). При уровне шума 50...60 дБА создаются нагрузки на нервную систему, шум выше 70 дБА вызывает физиологическое воздействие, шум в 85. ..90 дБА приводит к ухудшению слуха. Основные источники шума в городе: - наземный (автотранспорт) и рельсовый транспорт (железнодорожный, трамвай, метрополитен), которые производят до 90% всех шумов; - места массового скопления людей (стадионы, ярмарки, торговые центры, рынки и др.); - шум от железнодорожных вокзалов и ж/д путей (в Москве 6 вокзалов находятся в пределах ЦАО, а 3 остальных – в непосредственной близости от его границ); - источники шумообразования в промышленных и коммунальных объектах: шумное технологическое оборудование, трансформаторы, вентиляторы, компрессоры, газораспределительные подстанции, строительные машины и т.д., а также транспортные коммуникации (автотранспортные и ж/д вводы, эстакады мостовых кранов и др.); - авиационный шум в радиусе до 30км от взлетно-посадочной плосы; - в домашних условиях дополнительный шум от бытовых электроприборов, радио- и телеаппаратуры, мелких домашних ремонтных работ. Нормирование шума на городских территориях. Допустимые уровни звука и уровни звукового давления на территории жилой застройки регламентированы СНиП II- 12-77 «Нормы проектирования. Защита от шума», СН 2.2.4/2.1.8.562-96 «Шум на рабочих местах, в помещениях жилых, общественных зданий и на территории жилой застройки». Нормируемые максимальные уровни звука превышают нормируемые эквивалентные уровни звука на 15 дБ А. Шумовые характеристики некоторых источников шума приведены в СНиП 11-12-77. Эквивалентные уровни звука автотранспортных потоков в зависимости от категории улиц и дорог изменяются от 73 до 87 дБА. Эквивалентные уровни звука наземных пассажирских, грузовых и электропоездов, в зависимости от интенсивности и скорости их движения, составляют 66...91 дБА. Шумы от работы мусороуборочной машины, разгрузки товаров, спортивных игр и игр детей имеют эквивалентный уровень звука 65...76 дБА. Данные о производственных источниках шума приведены в справочнике проектировщика, в каталогах характеристик технологического оборудования или в паспортах по эксплуатации. ^ Методы снижения шума. Основные направления шумозащиты в городе. - строительно-акустические (повышение звукоизоляции ограждающих конструкций защищаемых объектов и архитектурно-планировочные решения зданий с учетом шумовых воздействий); - градостроительные: 1)функциональное шумозащитное зонирование городской территории, 2) устройство санитарных разрывов, 3) акустическое экранирование (придорожные подпорные, ограждающие и специальные защитные экраны-стенки, естественные и искусственные элементы рельефа), 4) использование зеленых насаждений, - технологические (создание более совершенных в акустическом отношении транспортных средств и промышленных установок) и др.; - административно-организационные. Градостроительные методы защиты селитебной территории от шума включают мероприятия по рациональному проектированию улично-дорожной сети, зонированию территории, организации территориальных разрывов, строительству акустических экранов. Принцип работы акустического экрана основан на создании за ним зоны звуковой тени. Шумозащитные экраны размещают на пути распространения звуков. Экранами могут быть естественные элементы рельефа местности — овраги, балки, выемки, холмы, земляные кавальеры, насыпи. Искусственными сооружениями, экранирующими транспортный шум, являются расположенные по краю дороги ограждающие и защитные стенки или барьеры, подпорные стенки, а также стенки на разделительной полосе дороги. Шумозащитные стенки-экраны проектируют из различных материалов — монолитного и сборного железобетона, металлических панелей со звукоизолирующей облицовкой. Иногда в полотно панели включают светопрозрачные вставки из акрилового пластика, позволяющие водителям обозревать ландшафт. Экранирующие стенки должны иметь поверхностную плотность не менее 30 кг/м и могут быть облицованы звукопоглощающими материалами. В качестве шумозащитных экранов используются здания, в помещениях которых допускаются уровни звука более 50 дБА. Это здания нежилого назначения — гаражи, склады, магазины, столовые, кафе и другие учреждения коммунально-бытового обслуживания. В качестве экранов используются жилые и общественные здания. При этом они должны иметь специальную планировку помещений. Со стороны источников шума располагаются подсобные помещения (коридоры, лестничные клетки, кухни, санузлы, вестибюли и прочее), одна из жилых комнат квартиры с числом комнат более двух, а также помещения, функциональное назначение которых допускает превышение уровня шума. Для защиты городской территории от шума применяются специально сформированные полосы зеленых насаждений. Полосы озеленения должны состоять из очень плотных посадок деревьев, смыкающихся своими кронами. Однако зеленые насаждения — это сезонное, временное средство шумозащиты. Приемами планировки создаются бестранспортные зоны на жилых территориях. Число перекрестков и других транспортных узлов должно быть по возможности уменьшено. Зонирование селитебной территории по отношению к источнику шума — транспортной магистрали — должно предусматривать следующие приемы застройки. Вдоль магистральных улиц следует располагать здания предприятий торговли, бытового обслуживания, общественного питания, связи, коммунального хозяйства и здания других учреждений. Перечисленные здания будут выполнять роль шумозащитных экранов, и поэтому располагать их целесообразно без разрывов, используя как единый протяженный комплекс. В случае необходимости в качестве домов-экранов могут быть использованы жилые здания. В практике градостроительства методы защиты от внешнего городского шума обычно носят комплексный характер. Градостроительные решения, кроме шумозащиты, направлены также на выполнение других функций — инженерных, архитектурных, санитарно-гигиенических. Например, земляной кавальер является шумозащитным экраном, но кроме этого он используется как озелененный искусственный рельеф. К технико-технологическим методам относятся мероприятия по снижению шума в источнике; использованию новейших акустических технологий. Например, электромобиль на 15...20 дБА менее шумен, чем автомобиль с дизельным двигателем. Шум, генерируемый шинами автомобиля, может быть снижен на 3...4 дБА при замене асфальтового покрытия на специальное покрытие с содержанием резины. К административно-организационным методам относятся мероприятия по организации контроля за уровнем шума на городских территориях; Рациональная организация транспортных потоков, Ограничение движения грузовых автомобилей и мотоциклов в определенных зонах города и по времени; Запрещение звуковых автомобильных сигналов; Вынесение шумных предприятий за пределы спальных районов, Регламентация по времени шумных источников (например, громкая музыка) или запрещению их работы (например, громкоговорящая связь на сортировочных и грузовых станциях). ^ Снижение инфразвука в городской среде. Инфразвук — это звуковые колебания и волны с частотами, лежащими ниже полосы слышимых (акустических) частот, до 20 Гц. В отличие от слышимого звука, инфразвук имеет большую длину волны и малую частоту колебаний. Инфразвуковые волны могут свободно огибать препятствия, являющиеся экранами для обычных шумов. Инфразвук распространяется в воздушной среде на большие расстояния, поскольку его поглощение в атмосфере незначительно. Общий (линейный) уровень звукового давления, дБЛин — это величина, измеренная по шкале шумомера «линейная» или рассчитанная путем суммирования уровней звукового давления в октавных полосах частот. Выделяют широкополосный инфразвук, с непрерывным спектром шириной более одной октавы, и тональный. Различают постоянный инфразвук, уровень звукового давления которого изменяется за время наблюдения не более чем в два раза (на 6 дБ), при измерении по шкале шумомера «линейная» на временной характеристике «медленно», и непостоянный. Характеристиками постоянного инфразвука являются уровни звукового давления, дБ, в октавных полосах со среднегеометрическими частотами 2, 4, 8, 16 Гц и общий уровень звукового давления, измеренный по шкале шумомера «линейная», дБЛин. Характеристиками непостоянного инфразвука являются эквивалентные по энергии уровни звукового давления, дБ, в указанных октавных полосах частот и эквивалентный общий уровень звукового давления, дБЛин. Биологический эффект инфразвука проявляется ответной реакцией всего организма, в которой участвуют преимущественно нервная, сердечнососудистая и дыхательная системы. Отмечают особое влияние инфразвука на психоэмоциональную сферу. ^ Источники инфразвука. Естественными источниками инфразвука являются землетрясения, извержения вулканов ( |