ВВЕДЕНИЕ.................................................................................................................................... 3

1. ТЕНДЕНЦИИ ИЗМЕНЕНИЯ АКУСТИЧЕСКОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ ТРАНСПОРТА 4

2. СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ СНИЖЕНИЯ ТРАНСПОРТНОГО ШУМА.............. 6

3. ОГРАНИЧЕНИЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ ШУМА АВТОМОБИЛЬНОГО ТРАНСПОРТА 7

3.1. Снижение интенсивности движения, улучшение конструкции дорог и регламентирование землепользования......................................................................... 7

3.2. Звукоизоляция зданий................................................................................................ 12

4. ПРОБЛЕМА СНИЖЕНИЯ ШУМА ОТ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА 14

4.1. Уменьшение шума при взаимодействии колеса и рельса............................ 14

4.2. Шум грузового вагона................................................................................................ 15

4.3. Снижение вибрации......................................................................................................

5. УМЕНЬШЕНИЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ ШУМА ОТ АВИАТРАНСПОРТА.................. 20

5.1. Уменьшение воздействия шума, генерируемого воздушными судами.. 20

5.2. Уменьшение воздействия шума (наземные мероприятия)........................... 22

5.3. Правила, регулирующие землепользование вблизи аэропортов................ 24

ЗАКЛЮЧЕНИЕ......................................................................................................................... 27

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ........................................................... 28

ВВЕДЕНИЕ

Шумовое загрязнение в городах практически всегда имеет ло­кальный характер и преимущественно вызывается средствами транспорта – городского, железнодорожного и авиационного. Уже сейчас на главных магистралях крупных городов уровни шумов превышают 90 дБ и имеют тенденцию к усилению ежегодно на 0,5 дБ, что является наибольшей опасностью для окружающей среды в районах оживленных транспортных магистралей. Как по­казывают исследования медиков, повышенные уровни шумов спо­собствуют развитию нервно-психических заболеваний и гипертони­ческой болезни. Борьба с шумом в центральных районах городов затрудняется плотностью сложившейся застройки, из-за которой невозможно строительство шумозащитных экранов, расширение магистралей и высадка деревьев, снижающих на дорогах уровни шумов. Таким образом, наиболее перспективными решениями этой проблемы являются снижение собственных шумов транспортных средст (особенно трамвая) и применение в зданиях, выходящих на на более оживленные магистрали, новых шумопоглощающих материалов, верт кального озеленения домов и тройного остекле­ни я о он (с одновременным применением принудительной вентиля­ции).

Особую проблему составляет увеличение уровня вибрации в го­родск х районах, главным источником чего является транспорт. Данная проблема мало исследована, однако несомненно, что ее значение будет возрастать. Вибрация способствует более быстрому износу и разрушению зданий и сооружений, но самое существен­ное, что она может отрицательно влиять на наиболее точные тех­нологические процессы. Особенно важно подчеркнуть, что наиболь­ший вред вибрация приносит передовым отраслям промышленно­ст и соответственно ее рост может оказывать ограничивающее влияние на возможности научно-технического прогресса в городах.

1. ТЕНДЕНЦИИ ИЗМЕНЕНИЯ АКУСТИЧЕСКОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ ТРАНСПОРТА

Еще в древнем Риме существовали законодательные положения, регулирующие уровень шума, создаваемого транспортными средствами того времени. Но лишь недавно, с начала 70-х годов XX в. при разработке перспектив развития транспорта стали учитывать воздействие его на окружающую среду. Движение за чистоту окружающей среды стало столь могучим, что многие перспективные разработки в области транспорта были признаны экологически нежелательными. Эта экологическая революция произошла не как результат реакции общественности на загрязнение окружающей во всех ее проявлениях, а как результат сочетания возросшей озабоченности и общественности с необходимостью поддержания экологической чистоты хотя бы на сложившемся к этому времени уровне в силу интенсивного развития средств транспорта и транспорт­ных систем и урбанизации. Например, перевозки автомобильным транспортом в странах Организации экономического сотрудничества и развития (ОЭСР) за 1960-1980 гг. выросли в 3 раза, воздушным – в 2 раза. Городское население этих стран увеличилось на 50%, а число городов с количеством жителей более 1 млн. чел. удвоилось. За тот же период было построено много автодорог, аэропортов и других крупных транспортных сооружений.

При таком развитии транспорта и в не приходится удивляться тому, что шумовая загрязненность окружающей среды постоянно возрастала.

Но следует указать, что с конца 70-х годов главным образом благодаря экс­периментальным исследованиям, свя­занным с ограничением шума, создавае­мого индивидуальными средствами транспорта и воздушными судами, а также частично в результате совершен­ства дорог и звукоизоляции зданий, до­стигнутый ранее уровень транспортного шума имеет тенденцию к стабилизации.

Учитывая тенденции снижения шума на ближайшие несколько лет, можно прийти к заключению о намечающемся улучшении соответствующих показате­лей. В странах ОЭСР к средствам грузо­вого транспорта предъявлены более жесткие требования по ограничению шума. Новые правила должны привести к существенным изменениям, которые особенно затронут ту часть населения, которая подвергается воздействию шу­ма, создаваемого тяжелым грузовым транспортом. Кроме того, в некоторых странах вводятся более совершенные нормы проектирования автомобильных дорог, а также законодательство, обес­печивающее людям, чьи дома подвер­жены значительному воздействию транспортного шума, право требовать принятия дополнительных мер по зву­коизоляции жилых помещений.

Подсчитано, что во Франции к 2000-му году доля городских жителей, подвергаемых воздействию шума с уровнем 65 дБА и выше, снизилась до 13% по сравнению с 16% в 1975 г. Это небольшое, но, тем не менее, существен­ное уменьшение.

Предусматривая более жесткие меры по снижению шума транспортных средств в источнике его возникновения, можно ожидать дальнейшего реального уменьшения воздействия шума на чело­века. Еще в 1971 г. в Великобритании при разработке проекта малошумных тяжелых автотранспортных средств бы­ло рекомендовано исходить из норма­тивного уровня шума 80 дБА. Даже если этот проект и продемонстрировал, что современная технология позволяет реа­лизовать определенную степень требуе­мого снижения шума, являясь в то же время экономически приемлемой, все еще остаются технические и политиче­ские трудности при установлении зако­нодательных мер, которые способство­вали бы внедрению в производство при­веденных выше норм проектирования. Подсчитано, что если бы удалось реали­зовать эту техническую политику, число людей, которые подвергаются воздей­ствию шума 65 дБА и более, существен­но уменьшилось бы.

Что касается шума, создаваемого гражданскими самолетами, то согласно большинству исследований реализация мер по уменьшению его воздействия займет достаточно длительное время. Это объясняется в основном двумя при­чинами. Во-первых, новое поколение са­молетов будет менее шумным, во-вто­рых, все самолеты старого типа, кото­рые не соответствуют современным нор­мативным требованиям по шуму, будут к концу ближайшего десятилетия сняты с эксплуатации. Темпы обновления су­ществующего парка самолетов будут за­висеть, конечно, от многих факторов, главным образом от темпов замены са­молетов образцами нового поколения, а также от возможного сдвига сроков, обусловленного ожидаемым увеличени­ем парка самолетов общего назначения и использованием вертолетов. С учетом перечисленных факторов в прогнозе для стран ОЭСР указывается, что в США произойдет уменьшение числа людей, подверженных воздействию шума 65 дБА примерно на 50-70%, в Дании на 35%, а во Франции, по результатам расчетной оценки применительно к пяти важнейшим аэропортам, произойдет уменьшение площади, подверженной воздействию авиационного шума, на 75%. Несмотря на то, что число людей, которые выиграют от проведения этих мероприятий, незначительно по сравне­нию с существенно большим числом лю­дей, подверженных воздействию шума наземного транспорта недопустимо вы­сокого уровня, указанные мероприятия представляют собой значительный шаг вперед.

Количественные показатели воздей­ствия шума железнодорожного транс­порта в большинстве стран остаются по большей части неизменными. Предпола­гается, что в обозримом будущем со­стояние дел в этой области останется без изменения. Однако имеются районы, где шум железнодорожного транспорта является основным источником раздражения. Введение в последнее время в эксплуатацию высокоскоростных поездов и скоростных городских линий приводит к расширению зон, подверженных воздействию новых источников шума. Поэтому условия жизни людей могут быть улучшены, если принять серьезные меры по уменьшению шума.

2. СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ СНИЖЕНИЯ ТРАНСПОРТНОГО ШУМА

В общем случае методы снижения транспортного шума можно классифи­цировать по следующим трем направле­ниям: уменьшение шума в источнике его возникновения, включая изъятие из экс­плуатации транспортных средств и из­менение маршрутов их движения; снижение шума на пути его распро­странения; применение средств звукозащиты при восприятии звука.

Использование того или иного мето­да или их комбинации зависит в значи­тельной мере от степени и характера потребного уменьшения шума с учетом как экономических, так и эксплуатационных ограничений.

Любая попытка регулирования шума должна начинаться с установления ис­точников этого шума. Несмотря на на­личие значительной аналогии различных источников, они достаточно несхожи друг с другом для трех видов транспор­та, - ав­томобильного, железнодорожного и воздушного.

Одно из важнейших условий застройки городов - борьба с городским шумом, отрицательное влияние которого на здоровье людей известно уже давно. Шум лишает городских жителей нормального отдыха и покоя, влияет на производительность труда, сказывается на качестве работы и производительности труда. Действуя на центральную нервную систему, шум вызывает изменение сердечной деятельности, повышение кровяного давления и общее утомление организма. Он ослабляет внимание и замедляет психические реакции, а также вредно влияет на органы зрения и слуха промышленных шумов и жилыми зданиями часто недостаточны. Как правило, оказываются недостаточными в городах расстояния между транспортными магистралями и жилыми домами, что приводит к созданию весьма тяжелых условий акустического дискомфорта в местах постоянного пребывания горожан. Снижение городских шумов, проникающих в здания и на территорию с нормируемым шумовым режимом, целесообразно осуществлять в проектах по планировке, застройке, озеленению и благоустройству городов на всех стадиях проектирования.

При отсутствии специальных средств шумоглушения жилая застройка должна располагаться на расстоянии не менее 150 м от края проезжей части скоростных дорог и дорог грузового движения, не менее 125 м от магистральных улиц общегородского значения, не менее 75 м от магистральных улиц районного значения и не менее 25 м от жилых улиц. При трассировке магистральных улиц и дорог следует использовать шумозащитные свойства рельефа местности, т.е. наличие оврагов, холмов, балок и т.п. Для обеспечения минимальных разрывов и рационального использования территории целесообразно размещать здания и соору­жения по отношению к источнику шума в соответствии с допустимыми для них санитарными нормами уровней звука; в первой, ближайшей к источнику шума, зоне следует размещать объекты с ненормируемым шумовым режимом (гаражи, автостоянки, склады, дворы магазинов и пр.); во второй зоне, на большем удале­нии - сооружения и территории, допускающие по санитарным нормам высокие и средние уровни звука (магазины, учреждения бытового обслуживания, спортивные площадки и т.д.), в зоне, наиболее удаленной от источника, следует располагать здания и территории, требующие значительного акустического комфорта (жилые здания, места тихого отдыха, больницы и пр.).

Минимальные разрывы между селитебными зонами и транспортными коммуникациями могут быть существенно сокращены устройством преграды на пути между источником шума и объектом, который подвергается этому воздействию. Как правило, для этого используют насыпи, экраны или сочетание того и другого. Шумозащитный эффект достигается и при прокладке дорог в выемке.

Экранами могут служить придорожные подпорные ограждающие и специальные защитные стенки, а также искусственные и естественные элементы рельефа местности - земляные валы, насыпи, холмы, откосы выемок, оврагов и т.д. В качестве экранов можно использовать также здания, в помещениях которых до­пускаются уровни звука более 40-50 дБ (здания предприятий торговли, бытового обслуживания, общественного питания и др.). Здания торгово-общественных центров и блоков обслуживания, размещаемые на границе жилых районов вдоль транспортных магистралей, целесообразно объединять в единые протя­женные комплексы, что позволяет использовать их в качестве эффективных шумозащитных экранов.

Шумозащитная эффективность экранов колеблется от 5 до 20 дБ в зависимости от их высоты, длины, расстояния между источником шума и экраном. Они могут применяться на тех участках скоростных дорог, магистральных улиц общегородского значения, где не будут нарушать окружающий городской ландшафт. Для уменьшения монотонности вида экранов могут использоваться окраска, посадка зеленых насаждений, криволинейное в плане очертание экранов и т.д.

Земляные валы обладают рядом преимуществ перед экранами-стенками. Стоимость сооружения валов в 2- 3 раза ниже затрат на строительство экранов-стенок. Для их создания могут использоваться излишки грунта, образующиеся при вертикальной планировке территории и строительстве фундаментов зданий. Декоративное озеленение их откосов придает магистралям живописный вид. В теле земляных валов можно располагать гаражи, коллекторы и другие сооружения. Однако из-за необходимости устройства пологих откосов (1:2, 1:1,5) для размещения валов требуются значительные площади, поэтому их применение целесообразно в основном в пригородных зонах.

Размещение магистральных улиц и дорог в выемках позволяет использовать их откосы в качестве шумозащитных экранов. Однако более эффективны комбинированные экраны, состояние из выемки или земляного вала со стенкой поверху.

Для защиты населения от транспортного и промышленного шумов при превышении норматива более чем на 28- 30 дБ наиболее целесообразно применение специальных шумозащитных или шумозащищенных жилых зданий.

По способам защиты от шума шумозащитные здания подразделяются на два основных типа:

дома со специальными архитектурно-планировочной структурой и объемно-пространственным решением;

дома, окна и балконные двери которых имеют повышенную звукоизолирующую способность и снабжены специальными вентиляционными устройствами, совмещенными с глушителями шума.

Шумозащитные сооружения: а - выемка: 6 - земляной вал: в - стенка:

г - шумозащитное здание.

По данным ГПБУ «Мосэкомониторинг», площадь территорий столицы, подверженных постоянному сверхнормативному шумовому воздействию, превышает 60%. Это означает, что большая часть улиц Москвы изо дня в день вызывает у ее жителей акустический дискомфорт.

Больше всего мы страдаем от автомобильных шумов (площадь территорий, где превышен их уровень, — 545,5 кв. км), железнодорожных (17,5 кв. км в ЦАО) и авиационных (182,8 кв. км). Причем автомобильные и железнодорожные шумы воздействуют на нас постоянно, а шум от самолетов лишь в случае нарушения маршрутов полетов. Но и этого вполне достаточно, чтобы сделать жизнь москвичей очень некомфортной. Впрочем, с такой же проблемой сталкиваются жители всех крупных российских городов.

Изучив масштаб проблемы в нашей стране, а также зарубежный опыт борьбы с шумом, ответственный секретарь СПЧ Яна Лантратова и член Общественной палаты Артем Кирьянов обратились с письмом к первому зампреду правительства РФ Игорю Шувалову (есть в распоряжении редакции). В нем они предлагают рассмотреть возможность разработки единой долгосрочной программы по борьбе с шумовым загрязнением.

Современный город сочетает в себе промышленность, транспорт, высокую плотность жилой застройки, зеленые зоны отдыха, спортивные сооружения и многое другое. Главные экологические опасности: загрязнение воздуха, радиация, шум, загрязнение почвы, электромагнитные поля и загрязнение воды.

Шум в ряду экологических опасностей в мегаполисах занимает третье по важности место. Решение проблемы защиты людей от шума должна начинаться с организации постоянного контроля уровней шума в городе. Инструментом контроля шума является шумовая карта города, где представлены уровни шума на всех основных магистралях, в районах жилья и отдыха людей, на территории промышленных и других предприятий, а также вокруг отдельно стоящих шумных объектов. Шумовая карта города, являющаяся частью общего экологического мониторинга, используется властями:

• а. для разработки реально достижимых норм допустимого шума для конкретного города;
• б. для проектирования и осуществления технических и иных средств по выполнению этих норм;
• в. для применения санкций к тем, кто эти нормы не выполняет.

На базе стратегической шумовой карты города в генеральном плане предусматриваются так называемые «спальные районы» в тихой части города и в шумной его части — акустические экраны, звукоизолирующие дома, другие средства и мероприятия по снижению шума (например, вывод шумных предприятий из жилых кварталов или оптимальные режим работы и маршруты наиболее шумного транспорта). В мегаполисах наиболее мощным источником шума является транспорт: наземный, подземный, водный и воздушный.

Это, в первую очередь, грузовые и легковые автомобили, автобусы, трамваи, электропоезда пригородного сообщения, самолеты и вертолеты, речные и морские суда. Второй значимый источник шума — промышленные предприятия и мобильная техника, например, строительная. Развитие городов ведет к росту шума и к его опасному проникновению в жилые дома, школы, больницы, в общественные и служебные здания.

Городской шум характерен широким спектром и большими флюктуациями в пространстве и во времени. Для измерения, расчета, нормирования и контроля городского шума используются следующие три величины: уровень звука, эквивалентный уровень звука и максимальный уровень звука. Уровень звука (УЗ в широком диапазоне частот) LA [дБА] в нормируемом диапазоне октавных полос частот 31,5-8000 Гц в данный момент времени определяется по формуле:

где Lpi — УЗД iй октавной полосы частот, дБ; kAi — поправка на частотную характеристику А для iй октавной полосы частот, дБ (табл. 1); n = 9 — число октавных полос частот. Эквивалентный уровень звука (ЭквУЗ непостоянного в пространстве и во времени шума) LAэкв [дБА] в диапазоне октавных полос частот 31,5-8000 Гц по определению есть уровень постоянного шума, который имеет то же самое среднеквадратичное звуковое давление, что и исследуемый непостоянный шум в течение определенного интервала времени T. Он рассчитывается по формуле:

где T — время воздействия шума; LiA — практически постоянное значение уровня звука непостоянного шума за время τi.Существует так называемый максимальный уровень звука (МаксУЗ непостоянного в пространстве и во времени шума) LAmax [дБА] в диапазоне октавных полос частот 31,5-8000 Гц, который по определению есть уровень непостоянного шума, соответствующий максимальному показателю измерительного, прямопоказывающего прибора (шумомера) при визуальном отсчете или уровень звука, превышающей 1 % длительности измерительного интервала за время T при регистрации шума автоматическим оценивающим устройством (статистическим анализатором) в дБА.

Вчера

Первая шумовая карта города в нашей стране (возможно, и в мире) была составлена в начале 1980х гг. в Ленинграде городской санэпидстанцией по инициативе и под руководством энергичного инженера-акустика А.Л. Васильевой. Тогда эквивалентный уровень звука на главных улицах Ленинграда (Невский проспект, Садовая улица, Большой проспект Петроградской стороны) составил по данным многочисленных измерений примерно 75 дБА.

Большая работа по построению карт шума была проведена и в Научно-исследовательском институте строительной физики в Москве под руководством одного из ведущих акустиков России, д.т.н., профессора Г.Л. Осипова. В конце 1980х — начале 1990х гг., примерно через десять лет, эта работа была продолжена под руководством другого известного акустика России, д.т.н., профессора А.С. Никифорова, президента Восточноевропейской ассоциации акустиков.

Им и сотрудниками ЦНИИ им. акад. А.Н. Крылова (инженером-акустиком С.В. Попковым и др.) была составлена новая шумовая карта теперь уже не Ленинграда, а Санкт-Петербурга . Измерения показали, что на главных улицах города эквивалентный уровень звука достиг величины, равной порядка 85 дБА, что на десять децибел больше уровня шума десятилетней давности. Шум в городе увеличился по субъективному ощущению более чем в два раза.

Это очень большое возрастание. Санитарная норма, которая оценивается соответствующими отечественными и международными документами, в данном случае по СНиП 2303-2003 «Защита от шума» для территорий, непосредственно прилегающих к жилым зданиям, днем составляет LAэкв = 55 дБА (с 7:00 до 23:00) и ночью — LAэкв = 45 дБА (с 23:00 до 7:00).

Появление шумовых карт городов привело к тому, что перед местными законодателями встал вопрос о разработке городского закона о борьбе с шумом, а перед исполнительной властью — о планировании мероприятий по уменьшению шумового воздействия на жителей города. Отметим кстати, что, можно сказать, «первый закон по борьбе с шумом» был принят еще в древнегреческом городе Сибарис*, т.е. примерно в VII веке до н.э.

Там, в частности, строго запрещалось шуметь с заходом и до восхода солнца. Окружающим Элладу варварам борьба с шумом казалась тогда излишней роскошью. Спустя двадцать семь столетий все изменилось до наоборот: «варварами» считаются те, кто не борется с шумом. В наше время одни из первых законов об ограничении шума были приняты в Англии . Английский закон об уменьшении шума 1960 г. гласит, что шум и вибрация являются нарушением общественного порядка, предусмотренным законом о здравоохранении 1936 г., ч. III.

По закону 1960 г. местные власти могли действовать против нарушителей общественного порядка, вызывающих шум, и принимать меры для снижения шума. По этому закону нельзя было возбуждать судебное дело против нарушителей шума, который существовал какое-то время, а затем прекратился. Новый закон 1969 г. уже предусматривал возможность возбуждения судебного дела по этому поводу, чтобы предотвратить нарушения в будущем.

В английском законе об охране окружающей среды от загрязнений 1974 г. включены все основные положения трех вышеупомянутых законов, но введены и дополнительные положения. Главные положения этого закона следующие:

1. Нарушения общественного порядка. Для нарушителей определяется время проведения работ по снижению шума, намечаются конкретные мероприятия по предотвращению вредного воздействия шума. Меры к нарушителям принимаются отделом здравоохранения или отделом защиты здоровья от воздействия окружающей среды, а также судом магистрата. В последнем случае три или более жителей должны подать жалобу, что и будет поводом для соответствующих действий.
2. Зоны запрета шума. Согласно закону, местные власти могут объявить любой участок своего района ограниченной по шуму территорией. Измерение шума производится по периметру зоны и строго контролируется.
3. Планирование работ. Здесь указаны основные принципы планирования строительства жилых зданий, дорог, функционирования предприятий промышленности, аэропортов и др. для выполнения допустимых уровней шума.
4. Шум строек. Местные власти должны контролировать шум строек и шум, образующийся при разрушении старых зданий.

Сегодня

Положение сейчас таково, что уровни городского шума во всех мегаполисах мира на основных магистралях превышают санитарные нормы. У общественности и властей промышленно развитых стран возросло понимание борьбы с шумом и потребность в шумовых картах города для планирования этой борьбы. В частности, у нас по заказу властей многих городов России шумовые карты разрабатывались до «перестройки» специалистами-акустиками ЦНИИ им. акад. А.Н. Крылова в Ленинграде и НИИ строительной физики в Москве .

Теперь же все это возрождается. В 2006 г. под руководством заведующего кафедрой экологии и ОБЖ Балтийского государственного технического университета «Военмех», президента Санкт-Петербургского общества по борьбе с шумом и вибрацией Н.И. Иванова, д.т.н., профессора, по заказу городских властей была начата работа по разработке карты шума Санкт-Петербурга. Предварительные данные — уровень шума в Санкт-Петербурге в среднем превышает допустимую норму на 10-20 дБА.

Это огромная величина превышения («Российская газета», 29.11.2007 г., № 267 (4530). Работа по созданию современной карты шума Санкт-Петербурга европейского уровня, несмотря на всю ее сложность, трудоемкость, требования высокого профессионализма и дороговизну, должна быть, по нашему мнению, завершена и, главное, широко представлена в Интернете общественности: специалистам-акустикам, санитарным врачам и любому жителю города.

Столичные власти обеспокоены шумом: почти 70 % территории Москвы находится в зоне шумового дискомфорта (данные ГПУ «Мосэкомониторинг», отвечающей за измерение уровня шума в столице). Главный санитарный врач Москвы Николай Филатов заявил, что за последние 10 лет из-за лишних децибел в городе в два-три раза увеличился рост сердечнососудистых заболеваний и гипертонии. По его убеждению, громкие звуки на 8-12 лет сокращают продолжительность жизни москвичей («Российская газета», 21.01.2008 г., № 304(4567).

Завтра

«Завтра» для нас в данный момент находится в Европейском Союзе (50 лет назад СССР был во многом впереди). Борьба с шумом в Западной Европе опирается на солидную нормативную базу. Здесь действует практика принятия Европейским Парламентом следующих Директив, которые направлены на соблюдение единых требований, норм, измерительных процедур и пр. в области борьбы с шумом, например: 2000/14/ЕС «О шуме оборудования во внешней среде»; 2002/49/ЕС «Об оценке шума в окружающей среде»; 2003/10/ЕС «О требованиях к безопасности и здоровью рабочих под действием шума»; 70/157/EEC, 97/24/EC, 2001/43/EC, посвященные шуму автотранспорта; 96/48/EC, 2002/735/EC, 2002/732/EC — железнодорожного транспорта; 80/51/EEC, 89/629/EEC, 92/14/EEC, 2002/30/EC — авиационного транспорта.

Все это неуклонно внедряется в жизнь. Законодательная база для создания карт шума была определена Директивой 2002/49/EC, имеющей цель: недопущение, предотвращение или сокращение вредного действия шума путем обеспечения контроля общественности; создание сообществом стран Европейского Союза мер по снижению шума. Показатель шума определяется уровнем звука L = Lden [дБА] за сутки:

где Lday — уровень звука за день, Leven — за вечер, Lnigh — за ночь. Расчетный день составляет 12 ч, расчетный вечер — 4 ч и расчетная ночь — 8 ч. Уровни звука L при этом — взвешенные долгосрочные уровни звука: эквивалентные уровни звука LAэкв [дБА] или максимальные уровни звука LAmax, дБА.

Согласно этой Директиве карты шума должны содержать информацию о существующей или прогнозируемой акустической ситуации, превышении нормативных значений уровня шума, количестве населения и площади территорий, подвергающихся повышенным уровням шума, а также количестве жилых домов, больниц и школ, расположенных на рассматриваемом участке. Согласно европейскому законодательству карты шума должны быть составлены для всех:

• населенных пунктов с населением более 100 тыс. жителей;
• автомагистралей с движением более 3 млн автомобилей в год;
• железных дорог с движением более 30 тыс. поездов в год;
• аэропортов с движением более 50 тыс. операций в год.

Затем каждые пять лет государства-члены должны информировать Комиссию ЕС по основным дорогам, основным железным дорогам, основным аэропортам и агломерациям в пределах их территорий. Соседние государств-члены должны сотрудничать по стратегическому отображению шума и в отношении планов действий для приграничных регионов.

Государства-члены ЕС должны обеспечить проведение консультаций с общественностью по поводу предложений о планах действий, учитывая ранние и эффективные возможности для участия в подготовке и пересмотре планов действий, чтобы результаты этого участия были приняты во внимание, и чтобы общественность была информирована о принятых решениях. Разумные сроки должны быть предусмотрены для предоставления общественности достаточного времени для участия в каждом этапе процесса.

Государства-члены ЕС должны обеспечить доступность и распространение стратегических карт среди населения в соответствии с законодательством Сообщества, в частности, Директивы Совета 90/313/EEC о свободе доступа к информации об окружающей среде, в т.ч. с помощью доступных информационных технологий. Эта информация должна быть четкой, понятной и доступной. Должно быть предусмотрено краткое изложение наиболее важных моментов.

Минимальные требования для создания шумовой карты:

1. На стратегической карте шумов должны быть представлены данные по одному из следующих аспектов: существующие, предыдущие или будущие ситуации шума с точки зрения шумового показателя; превышение предельного значения; предполагаемое число жилых домов, школ и больниц на определенной территории, которые подвергаются конкретному значению показателя шума; оценочное число людей, подвергающихся воздействию шума.
2. Стратегические карты шумов могут быть представлены общественности как: графические изображения, числовые данные в таблицах, данные в электронной форме.
3. На стратегических шумовых картах агломераций необходимо ставить особый акцент на шум, излучаемый: дорожным движением, железнодорожным транспортом, аэропортами, деятельностью промышленных объектов, включая порты.

Минимальные требования к создаваемым планам действий:

1. План действий, по меньшей мере, должен включать следующие элементы: описание агломерации, основных дорог, крупных железнодорожных или крупных аэропортов и других источников шума; ответственный орган; правовой контекст; любые предельные значения на месте; отчет о результатах отображения шума; оценка предполагаемого числа людей, подвергшихся воздействию шума, выявление проблем и ситуаций, которые должны быть улучшены; отчет о публичных консультациях; любые меры уменьшения шума, уже вступившие в силу, и любые проекты в стадии подготовки; действия, которые компетентные власти намерены принять в ближайшие пять лет, включая любые меры, чтобы сохранить район тихим; долгосрочная стратегия; финансовая информация: бюджеты, экономическая оценка эффективности затрат и оценка выгоды; положения, предусмотренные для оценки осуществления и результатов плана действий.
2. Действия, которые компетентные власти намерены предпринять в таких областях в пределах своей компетенции: дорожно-транспортное планирование; планирование землепользования; технические меры на источниках шума; выбор менее шумных источников; уменьшение передачи звука; нормативные или экономических меры.
3. Для каждого действия план должен содержать смету с точки зрения сокращения числа пострадавших людей.

Данные, которые должны быть направлены в специальную комиссию ЕС:

1. Для агломераций (компактная пространственная группировка поселений): краткое описание агломерации: месторасположение, площадь, количество жителей; ответственный орган; шум управления программами, которые были проведены в прошлом и меры; вычисление или методы измерений, которые были использованы; число людей (сотни), проживающие в жилищах, которые подвергаются воздействию каждой из следующих полос значений Lden [дБА] в 4 м над поверхностью земли на наиболее подверженные фасады: 55-59, 60-64, 65-69, 70-74, > 75, отдельно для шума от автомобильного, железнодорожного и воздушного транспорта, и из промышленных источников.

Цифры должны быть округлены до ближайшей сотни (например, значения между 5150 и 5249 — до 5200; между 50 и 149 — до 100; менее 50 — до 0); предполагаемое общее число людей (сотни), проживающие в жилищах, которые подвергаются воздействию каждой из следующих полос значений Lnigh в 4 м над поверхностью земли на наиболее подверженные фасады: 50-54, 55-59, 60-64 , 65-69, > 70, отдельно для автомобильного, железнодорожного и воздушного транспорта и промышленных источников; в случае графического представления стратегические карты должны иметь контуры 60, 65, 70 и 75 дБА, и краткое изложение плана действий по всем важным аспектам.

2. Для крупных дорог, основных железных дорог и крупных аэропортов: общее описание дороги, железной дороги и аэропорта: расположение, размер и данные о трафике; характеристика их окружения: агломерации, села, деревни или иным образом, информация о землепользовании, других основных источниках шума; программы управления шумом, которые были проведены в прошлом, и меры; вычисления или методы измерений, которые были использованы; предполагаемое общее число людей (сотни), живущих за пределами агломераций в жилых помещениях, которые подвергаются воздействию каждой из следующих полос значений Lden [дБА] в 4 м над поверхностью земли, а в наибольшей степени подвержены фасады: 55-59, 60-64, 65-69, 70-74, > 75; предполагаемое общее число людей (сотни), живущих за пределами агломераций в жилых помещениях, которые подвергаются воздействию каждой из следующих полос значений Lnigh [дБА] в 4 м над поверхностью земли, а в наибольшей степени подвержены фасады: 50-54, 55-59, 60-64, 65-69, > 70; общая площадь [км2], ставшая жертвой значений Lden [дБА] выше, чем 55, 65 и 75, соответственно — предполагаемое общее количество жилых помещений и общее число людей (сотни), проживающих в каждой из этих областей должны быть также предоставлены.

Недостаток всех существующих карт шума городов и агломераций в России и в Европейском Союзе — неизвестные точность и надежность указанных в них величин уровней звука. Настало время разработать метод определения точности и надежности шумовой карты города, а, значит, и иметь рациональную возможность повышать их практическую эффективность.

Для разработки такого метода авторы данной статьи воспользовались классическим методом дисперсионного анализа теории вероятностей и математической статистики . Итак, городской шум будем аппроксимировать стационарно-случайной функцией при нормальном распределении измеряемой величины. Для такого распределения в данном случае предлагается производить статистическую оценку результатов измерения шума с учетом как пространственных, так и случайных флюктуаций во времени следующим образом.

Представим отдельные результаты измерения городского шума L = xij по формулам (1) и (2) в виде матрицы значений M(xij), в строках которой по горизонтали находятся величины xi в i разных точках пространства общим числом n, а по вертикали в столбцах — величины xj в различных моментах времени j общим числом m.

Если случайные отклонения измерений x в пространстве не зависят от случайных отклонений этой величины во времени, то матрица значений M(xij) трансформируется в матрицу значений M(xi + xj), где величина xi зависит только от измерений в пространстве, а величина xj зависит только от измерений во времени. В результате имеем следующую среднюю величину:

дисперсию отклонений в пространстве:

дисперсию отклонений во времени:

и дисперсию отклонений в пространстве и во времени:

D0 = D0(xi) + D0(xj).

Воспользуемся следующим соотношением дисперсионного анализа :

и, поскольку зависимость между xi и xj в действительности может хотя бы частично существовать, и обычно n ≠ m, то наименьшая погрешность будет соответствовать приведенному выше соотношению для средней арифметической величины перекрестных значений матриц перехода от M(xij) к M(xi + xj). Следовательно:

D(aj) = 0,5 и

D(xi) = 0,5.

Тогда расчетные формулы для оценки сверху дисперсий с использованием функций Пирсона Ψ(χq2) с вероятностью, близкой к единице, примет вид:

D~(xi) = 0,5(n/χq2) и

D~(aj) = 0,5(m/χq2).

Итого, получим с вероятностьюΦ(t)Ψ(χq2),где Φ(t) — функция Лапласа, статистическую оценку «рукава» результатов измерения городского шума при достаточно больших числах величины x, практически уже при nm > 100 (n ≥ 10, m ≥ 10), средней величины по формуле:

И при тех же nm > 100 (n ≥ 10, m ≥ 10) получим следующую величину наибольших значений x по формуле значений для шумовой карты города:

Тогда наибольшие из возможных значения шума с учетом отклонений только в пространстве рассчитывается по формуле:

и наибольшие из возможных значения с учетом отклонений только во времени — по формуле:

В наиболее ответственных случаях практики борьбы с шумом, каким является составление шумовой карты города, рекомендуется принимать следующие значения надежности:

• вероятность Φ(t) = 0,9973 (высшая степень надежности), тогда t = 3,00;
• вероятность Ψ(χq2) = 0,95, тогда χq2 имеет значения в зависимости от n, m, указанные в табл. 2.

Итоговая вероятность статистических оценок величин уровней звука x = L [дБА], при выбранных Φ(t) = 0,9973 и Ψ(χq2) = 0,95 дает надежность P = Φ(t)Ψ(χq2) ≈ 0,95 указанных величин для шумовой карты города по формуле (3) с точностью [дБА]:

Задавая величину надежности (например, P = 0,95) и величину точности (например ΔL = 1 дБА), получаем по предложенной методике число измерений эквивалентных уровней звука Lij [дБА] в пространстве n и во времени m. Проблема представления уровней звука на шумовой карте города одним числом для конкретной целой улицы, площади, переулка и т.д. и одновременно для целого года может быть решена предложенным методом с указанием точности и надежности этого числа.

Шумовые карты города и агломераций, составленные с заданной точностью и надежностью, потребуют проведения невиданного до сих пор количества измерений уровней звука в пространстве и во времени и высочайшей скорости обработки результатов измерений. Пример: 2 км Невского проспекта в Петербурге с n = 10 и m = 24 потребуют в сутки измерений уровней звука nm = 240; если проводить эти измерения 10 раз в месяц, то в год количество измерений уровней звука только на Невском проспекте составит 40 × 10 × 12 = 28 800.

Впрочем, современная акустическая аппаратура, компьютерная техника, средства связи позволяют это сделать.

Заключение

Борьба с шумом в городе и агломерациях должна соответствовать в России требованиям ГОСТ Р 53187-2008 «Акустика. Шумовой мониторинг городских территорий» и требованиям строительных норм и правил СНиП 2303-2003 «Защита от шума», а также требованиям соответствующих международных стандартов. Законодательной базой для создания карт шума у нас может временно послужить подробно рассмотренная выше следующая Директива Европейского Союза 2002/49/EC «Об оценке шума в окружающей среде».

В настоящее время главной проблемой борьбы с шумом у нас и за рубежом продолжает оставаться неопределенная точность и надежность указанных в шумовых картах величин уровней звука . С использованием метода дисперсионного анализа теории вероятностей и математической статистики авторами предложен метод, который поможет решить эту проблему .

Электронная база аппаратуры акустических измерений, компьютерная техника XXI в. и глобальные средства связи достигли сегодня уже такого уровня, что применение предлагаемого метода является вполне реальным делом. Работа в этом направлении будет продолжена, в частности, путем объединения усилий РФ и ЕС в рамках национальных исследовательских университетов, производителей акустической аппаратуры, компьютерной техники и средств связи, а также центров сертификации, социальных учреждений и властных структур.

Здесь именно тот случай, когда важное дело следует решительно продвигать квалифицированными специалистами сообща с помощью новейшей измерительной техники, мощных компьютеров и системы ГЛОНАСС (Глобальная навигационная спутниковая система) созданием в данном случае точных и надежных шумовых карт города.

1. Романовский В.И. Математическая статистика. - М.Л.: Государственное объединенное научнотехническое издательство НКТП СССР, 1938.
2. Дунин-Барковский И.В. и Смирнов Н.В. Теория вероятностей и математическая статистика. - М.: Гостехиздат, 1955.
3. Контроль шума в промышленности. Предупреждение, снижение и контроль промышленного шума в Англии. Под ред. Дж. Вебба. Пер. с англ. под ред. И.И. Боголепова. - Л.: Судостроение, 1981.
4. Боголепов И.И. Промышленная звукоизоляция. Теория, исследования, проектирование, изготовление, контроль. Предисл. ак. АН СССР И.А. Глебова. Монография. - Л.: Судостроение, 1986.
5. Справочник проектировщика. Защита от шума в градостроительстве. Под ред. Г.Л. Осипова. - М.: Стройиздат, 1993.
6. Никифоров А.С., Иванов Н.И. Проблема акустического загрязнения в Санкт-Петербурге. «Концепция развития Санкт-Петербурга на ближайший и отдаленный периоды с расстановкой приоритетов, основанных на общественном согласии»: Материалы третьего съезда Санкт-Петербургского Союза научных и инженерных обществ. Т. 1 - СПб., 1996.
7. Боголепов И.И. Архитектурная акустика. Учебник-справочник. Предисловие ак. АН СССР и РАН И.А. Глебова. - СПб.: Судостроение, 2001.
8. Боголепов И.И. Строительная акустика. Предисловие ак. РАН Васильева Ю.С. - СПб.: Издво Политехнического университета, 2006.
9. Иванов Н.И. Инженерная акустика. Теория и практика борьбы с шумом. Учебник для студентов ВУЗов, обучающихся по направлению «Безопасность жизнедеятельности». - М.: Логос, 2008.
10. Боголепов И.И. Строительная акустика. Второе издание. Предисловие ак. РАН Васильева Ю.С. Рукопись. - СПб.: Издво Политех. унта, 2010.

II группы:

I . Отдельные источники.

Единичные транспортные средства, электрические трансформаторы,

Заборные или вытяжные отверстия систем вентиляции,

Установка промышленных или энергетических предприятий.

II . Комплексные источники.

Транспортные потоки на улицах и дорогах,

Потоки поездов на ж/д,

Промышленные предприятия с многочисленными источниками шума,

Спортивные или игровые площадки.

С физической точки зрения большая часть отдельных источников шума- точечные излучатели звуковой энергии.

4.2 Зоны города по шумности.

1. Транспортные магистарли.

2. Промышленные зоны.

3. Природоохранные зоны.

4. жилая застройка.

4.3 Основные методы защиты жилой застройки и помещений в жилых и прочих зданий от внешнего шума.

1. Зонирование территории.

При использовании приемов строчной застройки на магистралях районного и общерайонного значения между торцами зданий, обращенных в сторону проезжей части → устраиваются сооружения экранирующие распределение шума во внутриквартальное пространство (магазины, стены-козырьки, шумозащитные полосы).

2. Организация внутригородского транспорта путем организации вокруг центральной зоны петлевой (кольцевой) или хордовых скоростных автомобильных дорог.

Предусматривать трассировку скоростных и грузовых дорог в обход жилых районов и зон отдыха.

3. Зеленые насаждения.

Шумозащитные качества улучшаются, когда сформированы в виде специальных многорядных посадок.

Особое внимание благоустройству и озеленению территории санитарно-защитных зон, промышленных и хоз.объектов.

4. Экранирующие сооружения.

1.-биозащитные шумовые стены.

Озеленяемые шумозащитные экраны- многофункциональные конструкции, в которых усиленны шумозащитные функции путем озеленения лицевой поверхности и верха стены.

2.противошумные барьеры и экраны.

Большое влияние оказывает рельеф (холмы,насыпки,вышки) → за такими естественными экранами образуется звуковая тень.

3. Шумозащитные дома.

Такой дом имеет значительную длину и может защищать от шума целый микрорайон.

I.Ориентация в сторону источников шума окон и подсобных помещений, квартир и помещений внеквартирных коммуникаций, а также не более одной комнаты общего пользования в многокомнатных квартирах.

II. За счет повышения звукоизоляции наружных ограждающих конструкций.

5. Архитектурно-планировочные методы снижений уровня шума от внутренних источников в помещениях различного назначения.

1. Структура шумозащитных зданий первого типа- ориентация в сторону источника шума окон подсобных помещений квартир.

2. Каркасно-панельный жилой дом.

1 тип делится на: - многосекционные

Коридорные

Коридорно-секционные.

Разработка шумозащитных блок-секций многосекционных жилых домов.

Наличие только вертикальных внеквартирных связей.

Размещение большинства подсобных помещений у наружной стены, обращенных в сторону источника шума.

Расположение лестничных клеток длинными сторонами вдоль наружной стены, обращенной в сторону источника звука.

Применение различных пролетов для жилых и подсобных помещений, обеспечивающее при различии площадей жилых и подсобных помещений некоторое выравнивание их светового? (звукового) фронта.

Шумозащитные окна.

Многослойные ограждения.

Зонирование основной метод.