Защита от дорожного шума
Шумопоглощающие экраны необходимы для снижения шумового загрязнения в зонах проживания и досуга населения, близких к трассам с плотным движением. Они могут применяться и для защиты окружающей среды вокруг заводов и фабрик, от шума механизмов, тяжелой техники на строительных площадках.
Показатель уровня постоянного шума, средний уровень шума в определенный отрезок времени, рассчитывается по формуле, связывающей общую продолжительность наблюдений и мгновенный уровень шума.
Прогнозирование уровня транспортного шума в зависимости от интенсивности движения и других шумообразующих факторов, а также от условий распространения шума позволяет разрабатывать эффективные противошумовые мероприятия.
Во Франции уровень шума у бровки земляного полотна определяется по эмпирической формуле, связывающей постоянную, величину, зависящую от ширины, уклона, типа покрытия дороги и его влажности, высоты и непрерывности застройки, средней скорости движения в данных условиях, и приведенную интенсивность движения.
Сравнение измеренных и вычисленных уровней шума показывает, что ошибки вычислений по эмпирической зависимости не превышают 2 процентов, по теоретической — 5 процентов.
Защита придорожной полосы от транспортного шума требует нормирования его допустимых уровней. Обычно в нормативных документах приводятся значения порога недовольства, определяемого как максимальное значение допускаемой эмиссии шума. Как правило, этот порог лежит в пределах от 55 до 65 децибел и зависит от степени урбанизации, назначения построек, подверженных воздействию транспортного шума, времени суток, рассматриваемой ситуации.
Уровень транспортного шума на некотором удалении от дороги зависит не только от шумообразующих факторов, но и от факторов, влияющих на распространение шума. К последним относятся расположение земляного полотна автомобильной дороги по отношению к формам рельефа, расстояние от дороги, наличие и характер древонасаждений, наличие и характер застройки вдоль дороги, метеорологическая обстановка, наличие и конструкция противошумных экранов.
Наиболее радикальным средством нейтрализации воздействия транспортного шума является вывод дороги за пределы населенной территории или удаление жилой застройки и пешеходных зон, то есть создание буферной зоны между транспортными потоками и жилой застройкой.
Если создание эффективной буферной зоны невозможно, для снижения уровня шума устраивают различные шумозащитные сооружения, в частности, получившие наибольшее распространение шумозащитные барьеры. Высота шумозащитного барьера принимается в пределах 2,5-3 метров.
Чтобы определить эффективность принятой высоты экранирующего устройства, при помощи графического построения устанавливают его эффективную высоту и угол звуковой тени. Обе эти величины зависят от взаимного расположения источника шума и точки измерения или расчета уровня шума, размещения экрана и его высоты.
Расчетная высота источника шума над уровнем проезжей части магистрали или автомобильной дороги принимается равной 1 метру.
Для двухполосных дорог источник шума располагается по оси проезжей части, для автомобильных магистралей с многополосной проезжей частью по оси наиболее удаленной от точки расчета полосы проезжей части.
Длина шумозащитного барьера зависит от проектируемого снижения эквивалентного уровня шума и от расстояния между дорогой и точкой расчета уровня шума. В случае акустически однородной конструкции экранов основным фактором, определяющим звукоизолирующую способность, является масса панели, приходящаяся на единицу ее поверхности.
Установлена зависимость среднего значения звукоизолирующей способности барьера в децибелах от массы 1 квадратного метра конструкции М. При массе до 200 килограммов рекомендуется пользоваться соотношением 13,3 lgМ + 13, при массе более 200 килограммов соотношением 23 lgМ - 9.
С увеличением массы ограждений звукоизолирующая способность усиливается, но так как она пропорциональна логарифму массы, прирост ее происходит очень медленно по сравнению с увеличением массы, вследствие чего ограждения с высокой степенью звукоизолирующей способности получаются тяжелыми и массивными.
Требования к плотности применяемого материала зависят от расчетной степени уменьшения уровня шума. В ряде стран Европы установлено максимальное значение удельной массы конструкции в пределах 8-10 килограммов на квадратный метр. Хорошие шумозащитные качества имеют асбоцементные панели. Главным недостатком таких панелей является их хрупкость.
Кроме того, шумозащитные экраны могут быть изготовлены из оцинкованных или покрытых поливинилхлоридом листов стали. Лист толщиной 0,9 миллиметра и удельной массой 9 килограммов на 1 квадратный метр имеет хорошие звукоотражающие свойства. Стальные экраны могут быть и звукопоглощающими. С этой целью два листа оцинкованной стали склеивают полимерными составами.
Звукоотражающие экраны вызывают повышение уровня шума. Устранить этот недостаток можно, используя изогнутые или наклонные панели, тогда звуковые волны отражаются вниз или вверх. Такие конструкции требуют большей площади и нетипичны. Предпочтительнее шумозащитные барьеры из
звукопоглощающих материалов.
Иногда устраиваются шумозащитные барьеры из сборных железобетонных элементов с установкой стоек, а между ними — экранов различной конфигурации. Снижения уровня шума на 40 децибел можно достичь с помощью резиновых звукопоглощающих стен. Элементы таких стен имеют размеры 500 на 1450 на 93 миллиметров или 500 на 2940 на 93 миллиметров и удельную массу 38,5 килограмма на 1 квадратный метр. Это маты, изготовленные из измельченных старых автомобильных шин, армированные стальной сеткой и монтируемые на металлическом каркасе.
Шумозащитный барьер должен отстоять от края проезжей части не менее чем на 2 метра. На обоих концах шумозащитного барьера необходимо устраивать участки с постепенным уменьшением высоты барьера. Это связано с тем, что шумозащитные барьеры обрывают воздушные течения, и при выходе за пределы стены автомобиль может оказаться в струе внезапного ветра. Зазор между поверхностью земли и низом барьера заполняется щебнем или гравием.
Для отвода воды с поверхности дороги между барьером и проезжей частью предусматривается устройство водоотводных лотков из монолитного бетона или сборных железобетонных элементов.
Говоря же о металлических шумозащитных экранах, следует помнить, что сооружения, о которых идет речь, постоянно находятся под воздействием погодных явлений, поэтому важно, чтобы они были коррозионно стойкими, что обеспечивают цинковое покрытие и современные защитные лакокрасочные материалы. При этом сочетание горячего оцинковывания и специального окрашивания тонколистовой стали защищает ее листы от коррозии лучше, чем использование одного из покрытий. Краска защищает цинк от влажного воздуха и вредных воздушных примесей, что увеличивает долговечность экранов, а цинк оберегает кромки листов, даже если нарушен окрасочный слой, и предупреждает распространение коррозии внутрь.
Важным условием является устойчивость экранов к механическим воздействиям. Например, шумозащитные экраны Ruukki, проходящие множество тестов на восприятие подобных нагрузок, показывают прекрасные антивандальные свойства. Если все же появилась необходимость в ремонте, элементы конструкции экрана могут быть легко заменены без применения специальной техники.
Высокие звукоизоляционные и звукопоглощающие свойства шумозащитных экранов Ruukki достигаются за счет определенной конструкции звукопоглощающих кассет, которые могут быть двух типов.
Это, во-первых, может быть шумозащитная панель поэлементной сборки, состоящая из кассеты из профилированного металлического листа Casetti и звукопоглощающего пористого материала на основе полиэстера Ewonawool плотностью 20 килограммов на кубометр. Звукоизолированная таким образом кассета защищается листом холоднокатаной стали, горячеоцинкованным с двух сторон, пассивированным, с нанесенным полимерным покрытием типа PVDF толщиной не менее 1,2 миллиметра. Толщина цинкового покрытия не менее 20 микрон с каждой стороны.
Второй же тип представляет собой шумозащитную конструкцию, которая собирается в заводских условиях по проектным размерам и поставляется на площадку в виде готовых шумозащитных панелей, основные элементы которых такие же, как у конструкций первого типа.
Шумозащитные экраны обязательно должны быть быстровозводимыми и удобными при монтаже. Поставка экранов должна комплектоваться в соответствии с проектом, включая все необходимые элементы: несущие стойки, сваи и крепеж. Это позволяет снизить издержки на строительной площадке, свести к минимуму время на установку и повысить безопасность работ.
Конструкция экранов Ruukki имеет преимущество при установке, так как компоненты системы, поставляемые с завода, имеют точно выверенные размеры и полностью подготовлены к монтажу. Установка одной шумозащитной кассеты занимает всего несколько минут.
Сергей ЗОЛОТОВ
Показатель уровня постоянного шума, средний уровень шума в определенный отрезок времени, рассчитывается по формуле, связывающей общую продолжительность наблюдений и мгновенный уровень шума.
Прогнозирование уровня транспортного шума в зависимости от интенсивности движения и других шумообразующих факторов, а также от условий распространения шума позволяет разрабатывать эффективные противошумовые мероприятия.
Во Франции уровень шума у бровки земляного полотна определяется по эмпирической формуле, связывающей постоянную, величину, зависящую от ширины, уклона, типа покрытия дороги и его влажности, высоты и непрерывности застройки, средней скорости движения в данных условиях, и приведенную интенсивность движения.
Сравнение измеренных и вычисленных уровней шума показывает, что ошибки вычислений по эмпирической зависимости не превышают 2 процентов, по теоретической — 5 процентов.
Защита придорожной полосы от транспортного шума требует нормирования его допустимых уровней. Обычно в нормативных документах приводятся значения порога недовольства, определяемого как максимальное значение допускаемой эмиссии шума. Как правило, этот порог лежит в пределах от 55 до 65 децибел и зависит от степени урбанизации, назначения построек, подверженных воздействию транспортного шума, времени суток, рассматриваемой ситуации.
Уровень транспортного шума на некотором удалении от дороги зависит не только от шумообразующих факторов, но и от факторов, влияющих на распространение шума. К последним относятся расположение земляного полотна автомобильной дороги по отношению к формам рельефа, расстояние от дороги, наличие и характер древонасаждений, наличие и характер застройки вдоль дороги, метеорологическая обстановка, наличие и конструкция противошумных экранов.
Наиболее радикальным средством нейтрализации воздействия транспортного шума является вывод дороги за пределы населенной территории или удаление жилой застройки и пешеходных зон, то есть создание буферной зоны между транспортными потоками и жилой застройкой.
Если создание эффективной буферной зоны невозможно, для снижения уровня шума устраивают различные шумозащитные сооружения, в частности, получившие наибольшее распространение шумозащитные барьеры. Высота шумозащитного барьера принимается в пределах 2,5-3 метров.
Чтобы определить эффективность принятой высоты экранирующего устройства, при помощи графического построения устанавливают его эффективную высоту и угол звуковой тени. Обе эти величины зависят от взаимного расположения источника шума и точки измерения или расчета уровня шума, размещения экрана и его высоты.
Расчетная высота источника шума над уровнем проезжей части магистрали или автомобильной дороги принимается равной 1 метру.
Для двухполосных дорог источник шума располагается по оси проезжей части, для автомобильных магистралей с многополосной проезжей частью по оси наиболее удаленной от точки расчета полосы проезжей части.
Длина шумозащитного барьера зависит от проектируемого снижения эквивалентного уровня шума и от расстояния между дорогой и точкой расчета уровня шума. В случае акустически однородной конструкции экранов основным фактором, определяющим звукоизолирующую способность, является масса панели, приходящаяся на единицу ее поверхности.
Установлена зависимость среднего значения звукоизолирующей способности барьера в децибелах от массы 1 квадратного метра конструкции М. При массе до 200 килограммов рекомендуется пользоваться соотношением 13,3 lgМ + 13, при массе более 200 килограммов соотношением 23 lgМ - 9.
С увеличением массы ограждений звукоизолирующая способность усиливается, но так как она пропорциональна логарифму массы, прирост ее происходит очень медленно по сравнению с увеличением массы, вследствие чего ограждения с высокой степенью звукоизолирующей способности получаются тяжелыми и массивными.
Требования к плотности применяемого материала зависят от расчетной степени уменьшения уровня шума. В ряде стран Европы установлено максимальное значение удельной массы конструкции в пределах 8-10 килограммов на квадратный метр. Хорошие шумозащитные качества имеют асбоцементные панели. Главным недостатком таких панелей является их хрупкость.
Кроме того, шумозащитные экраны могут быть изготовлены из оцинкованных или покрытых поливинилхлоридом листов стали. Лист толщиной 0,9 миллиметра и удельной массой 9 килограммов на 1 квадратный метр имеет хорошие звукоотражающие свойства. Стальные экраны могут быть и звукопоглощающими. С этой целью два листа оцинкованной стали склеивают полимерными составами.
Звукоотражающие экраны вызывают повышение уровня шума. Устранить этот недостаток можно, используя изогнутые или наклонные панели, тогда звуковые волны отражаются вниз или вверх. Такие конструкции требуют большей площади и нетипичны. Предпочтительнее шумозащитные барьеры из
звукопоглощающих материалов.
Иногда устраиваются шумозащитные барьеры из сборных железобетонных элементов с установкой стоек, а между ними — экранов различной конфигурации. Снижения уровня шума на 40 децибел можно достичь с помощью резиновых звукопоглощающих стен. Элементы таких стен имеют размеры 500 на 1450 на 93 миллиметров или 500 на 2940 на 93 миллиметров и удельную массу 38,5 килограмма на 1 квадратный метр. Это маты, изготовленные из измельченных старых автомобильных шин, армированные стальной сеткой и монтируемые на металлическом каркасе.
Шумозащитный барьер должен отстоять от края проезжей части не менее чем на 2 метра. На обоих концах шумозащитного барьера необходимо устраивать участки с постепенным уменьшением высоты барьера. Это связано с тем, что шумозащитные барьеры обрывают воздушные течения, и при выходе за пределы стены автомобиль может оказаться в струе внезапного ветра. Зазор между поверхностью земли и низом барьера заполняется щебнем или гравием.
Для отвода воды с поверхности дороги между барьером и проезжей частью предусматривается устройство водоотводных лотков из монолитного бетона или сборных железобетонных элементов.
Говоря же о металлических шумозащитных экранах, следует помнить, что сооружения, о которых идет речь, постоянно находятся под воздействием погодных явлений, поэтому важно, чтобы они были коррозионно стойкими, что обеспечивают цинковое покрытие и современные защитные лакокрасочные материалы. При этом сочетание горячего оцинковывания и специального окрашивания тонколистовой стали защищает ее листы от коррозии лучше, чем использование одного из покрытий. Краска защищает цинк от влажного воздуха и вредных воздушных примесей, что увеличивает долговечность экранов, а цинк оберегает кромки листов, даже если нарушен окрасочный слой, и предупреждает распространение коррозии внутрь.
Важным условием является устойчивость экранов к механическим воздействиям. Например, шумозащитные экраны Ruukki, проходящие множество тестов на восприятие подобных нагрузок, показывают прекрасные антивандальные свойства. Если все же появилась необходимость в ремонте, элементы конструкции экрана могут быть легко заменены без применения специальной техники.
Высокие звукоизоляционные и звукопоглощающие свойства шумозащитных экранов Ruukki достигаются за счет определенной конструкции звукопоглощающих кассет, которые могут быть двух типов.
Это, во-первых, может быть шумозащитная панель поэлементной сборки, состоящая из кассеты из профилированного металлического листа Casetti и звукопоглощающего пористого материала на основе полиэстера Ewonawool плотностью 20 килограммов на кубометр. Звукоизолированная таким образом кассета защищается листом холоднокатаной стали, горячеоцинкованным с двух сторон, пассивированным, с нанесенным полимерным покрытием типа PVDF толщиной не менее 1,2 миллиметра. Толщина цинкового покрытия не менее 20 микрон с каждой стороны.
Второй же тип представляет собой шумозащитную конструкцию, которая собирается в заводских условиях по проектным размерам и поставляется на площадку в виде готовых шумозащитных панелей, основные элементы которых такие же, как у конструкций первого типа.
Шумозащитные экраны обязательно должны быть быстровозводимыми и удобными при монтаже. Поставка экранов должна комплектоваться в соответствии с проектом, включая все необходимые элементы: несущие стойки, сваи и крепеж. Это позволяет снизить издержки на строительной площадке, свести к минимуму время на установку и повысить безопасность работ.
Конструкция экранов Ruukki имеет преимущество при установке, так как компоненты системы, поставляемые с завода, имеют точно выверенные размеры и полностью подготовлены к монтажу. Установка одной шумозащитной кассеты занимает всего несколько минут.
Сергей ЗОЛОТОВ
Строительство и недвижимость. Статья была опубликована в номере 10 за 2009 год в рубрике мат. и тех.
