Дипломная (вкр): Защита населения, проживающего на прилегающей к магистралям территории г. Екатеринбурга от антропогенного шума

) правильная ориентация источника шума или места излучения шума по отношению к расчетной точке;

) увеличение расстояния между источником шума и защищаемым объектом;

) уменьшение шума на пути его распространения от источника до расчетной точки;

) использование различных приемов планировки, рационального размещения микрорайонов, функциональное зонирование территории;

) рациональная застройка магистральных улиц, максимальное озеленение террито¬рии микрорайонов и разделительных полос, использование рельефа местности.

.7.2 Озеленяемые шумозащитные стены

Шумозащитные стены, предназначенные в первую очередь для защиты от шума автотранспорта, играют также положительную роль в ограждении жилой застройки от поступления воздушных загрязнений (они служат отражающей стеной), создают положительный зрительный барьер между жителями и потоками транспорта, формируют позитивную зрительную среду для водителей.

Шумозащитная стена (экран) состоит обычно из двух железобетонных элементов - стоек и плит, соединенных таким образом, чтобы после монтажа образовались полости, заполняемые грунтом с частично открытыми для озеленения поверхностями. В грунт высаживают разнообразные травы, цветы, вьющиеся растения, кустарник, небольшие деревья. При этом необходим периодический полив растений; если растения имеют длинные корни (дикий виноград) и укореняются в грунте под экраном, - полив не нужен.

Эффект шумогашения таких стен (экранов) складывается из нескольких факторов (рис. 3.2.1):

. Удлинение пути звукового луча от источника шума (двигателя автомобиля) к объекту - наружной стене здания. Обычно это удлинение, вследствие которого происходит затухание шума, более всего сказывается на гашении шума для нижних этажей, для которых оно наиболее актуально.

. Небольшое затухание шума в массивном грунтовом заполнении экрана.

. Переориентация звуковых волн в пространстве вследствие неровной поверхности экрана.

. Поглощение звуковых колебаний растительностью на поверхности экрана; особенно эффективно сплошное озеленение верха экрана, затрудняющее прохождение звукового луча, огибающего экран сверху.

. Высота экрана и наличие на его верху козырька, удлиняющего путь звукового луча.

Звуковые колебания распространяются в пространстве, огибая все препятствия на своем пути и медленно затухая. Существенную роль в затухании играет проходимое звуковыми волнами расстояние, а также степень шероховатости поверхности земли (наличие озеленения).

Рис. Схема шумозащиты: 1 - удлиненный путь звукового луча от двигателя автомобиля; 2 - затухание шума в массиве грунта; 3 - переориентация звука неровной поверхностью экрана; 4 - затухание за счет озеленения верха и лицевой поверхности; 5 - влияние высоты экрана

С учетом наибольшей эффективности шумозащиты и простоты возведения на магистралях целесообразны озеленяемые (биопозитивные) шумозащитные стены (экраны). Их рекомендуется проектировать таким образом, чтобы отношение высоты к толщине поперечного сечения в нижней части стены составляло 3:1-5:1. Разработаны различные конструкции шумозащитных озеленяемых подпорных стен из сборного или монолитного железобетона. Конструктивно они представляют собой железобетонные емкости с отверстиями, заполненные естественной или искусственной грунтовой смесью с высаженными в нее растениями. Корни проникают через отверстия в естественный грунт, поэтому не требуется специальная поливка.

На фасадах озеленяемой шумозащитной стены, после того как растения укрепятся и вырастут, видна сплошная завеса из листьев (в теплое время года) или вьющиеся ветки растений на фоне железобетонных плоскостей (в холодное время). Для архитектурной выразительности рекомендуется предусматривать шумозащитные стены волнообразного рельефа и др. Варианты конструкций шумозащитных озеленяемых стен таковы:

. Стойки с шагом 4-6 м, защемленные в фундаменте или грунте, с введенными в их пазы наклонными плоскими плитами с декоративной рельефной поверхностью. В них могут быть выполнены сквозные отверстия диаметром 5-10 см, в которые также можно высадить растения.

. Коробчатые элементы, установленные один на другой и заполненные грунтом, причем на фасадных частях видны естественные откосы грунте, на которых высаживают растения.

. Составные элементы, выполняемые из отдельных складок, монтируемых одна на другую, с заполнением внутреннего пространства грунтом. В конструктивном отношении они подобны коробчатым.

. Треугольные рамы с шагом 4-6 м, в пазы которых помещают вертикально расположенные плоские плиты с рельефной фасадной поверхностью. В этой конструкции грунтовая засыпка представляет собой объем, сечение которого увеличивается сверху вниз.

Шумозащита осуществляется в этих стенах, во-первых, за счет глушения звука массивными железобетонными стенами с грунтовым заполнением; во-вторых, переориентацией звука неплоской поверхностью стен; в-третьих, глушением шума озеленением. Озеленяемые (биопозитивные) шумозащитные экраны - это многофункциональные конструкции, в которых усилены шумозащитные функции путем озеленения лицевой поверхности и верха стены, а также улучшен внешний вид стен и добавлена экологичность конструкций - способность абсорбировать загрязнения и таким образом очищать воздух.

Практически все типы шумозащитных экранов являются грунтозаполненными стенами, в которых почвенно-растительный грунт заполняет полости, образованные железобетонными стенками, причем этот грунт в нижней части контактирует непосредственно с естественным грунтом. Это позволяет высаживать траву, вьющиеся растения и небольшие кустарники без необходимости постоянного специального полива, так как корни растений могут располагаться в естественном грунте (рекомендуется подбирать растения с длинными корнями, проникающими в естественный грунт). Но возможны шумозащитные экраны традиционных типов, выполняемые с нишами в плане, в которые высаживают деревья. Для этого экран должен иметь ломаную форму в плане с длиной горизонтальных участков около 3 м, чтобы через 3 - 6 м можно было высадить крупные деревья.

Основными особенностями конструктивных решений озеленяемых шумозащитных экранов являются:

. Наличие горизонтальных или слегка наклонных поверхностей растительного грунта, расположенных с постоянным шагом по высоте экрана; объединение всех объемов грунта внутри экрана между собой и с естественным грунтом под экраном.

. Многослойность конструкции экрана, положительно влияющая на эффективность шумогашения.

. Создание неплоской лицевой поверхности экрана, хорошо отражающей и переориентирующей звуковые потоки.

. Возможность устройства густого озеленения по верху экрана, хорошо препятствующего прохождению звука через верх.

. Возможность устройства наклонной плиты (козырька) в верхней части экрана, препятствующей прохождению звука к объекту защиты.

. Экологичность новых типов экранов, заключающаяся в очистке загрязненного воздуха (абсорбция загрязнений озеленением в летний период, принудительная очистка через проемы в нижней части экранов в любое время года), а также в достаточно высокой архитектурной выразительности экранов с вертикальным и горизонтальным озеленением.

. Сравнительно небольшая ширина экранов, позволяющая монтировать их в условиях существующей застройки при дефиците свободных площадей.

По работе конструкции делятся на:

а) Свободно стоящие (рис. 3.2.2), выполняемые из бездонных железобетонных коробов (емкостей), заполненных растительным грунтом и имеющих на боковых поверхностях открытые участки грунта для высаживания растений.

Железобетонные короба могут иметь разную форму, чтобы получить свободные горизонтальные участки грунта: боковые «карманы», консольные выступы, что дает возможность создать достаточно выразительную лицевую поверхность. Неплоская лицевая поверхность стенки переориентирует и разбивает звуковые потоки. Необходимо устраивать под этими экранами фундаменты со сквозными проемами, чтобы грунт внутри экранов контактировал с естественным грунтом, и корни растений могли свободно проникать в толщу естественного грунта.

Рис. Свободно стоящие биопозитивные шумозащитные экраны:

а - с боковыми «карманами» для озеленения; б - д - со сдвижкой элементов для образования открытых поверхностей грунта.

б) Контрфорсные (рис. 3.2.3), состоящие из вертикальных железобетонных контрфорсов, к которым прикреплены горизонтальные плиты или оболочки, образующие, заполненные грунтом, полости с открытыми участками грунта.

Плоские железобетонные контрфорсы устанавливают через 4-6 м по длине стены. В пазы на боковых поверхностях контрфорсов монтируют лицевые плиты, которые могут иметь рельефный рисунок на поверхности. Контрфорсы заделываются в грунт или в столбчатые фундаменты. Контрфорсные стенки могут иметь небольшую толщину (40 - 60 см), что позволяет рекомендовать такие конструкции для установки в местах расположения защищаемых зданий рядом с магистралями.

Рис. Контрфорсные стены: а, б - вертикальный разрез; в - д - перспективное изображение; 1 - плоские контрфорсы; 2 - лицевые плиты различной формы (плоские и оболочки); 3 -грунт; 4 - озеленение; 5 - плоская поверхность открытого грунта

в) Гравитационные (рис. 3.2.4), представляющие собой террасированные с помощью железобетонных удерживающих конструкций (плит, коробов) массивы грунта с достаточно большой шириной в основании (до 4-8 м), на террасах которых высажены различные растения (цветы, кустарники, деревья и пр.). Для создания террас можно установить плоские рамы с шагом 4-6 м, в пазы, на боковой поверхности которых смонтировать плоские плиты высотой до 60 см.

Внутреннее пространство заполняется грунтом с уплотнением (чтобы не было значительной осадки после полива), затем на горизонтальных террасах высаживают растения. Для хорошего роста растительности на шумозащитных экранах необходим периодический полив с помощью специально оборудованных машин.

Рис. Массивные (гравитационные) биопозитивные шумозащитные стены (экраны): а - в - с массивными контрфорсами для крепления горизонтальных плит; г, д- из бездонных ящиков с рельефной лицевой поверхностью; 1 - контрфорсы; 2 - лицевые удерживающие грунт плиты; 3 - грунт; 4 - озеленение; 5 - пространственные блоки; 6 - козырек для улучшение гашения шума; 7 - фонарь

2.      Анализ шумовой нагрузки

.1 Характеристика участка Объездной автодороги г. Екатеринбурга

Территория, анализируемая в данном проекте, находится в Юго-Западном районе г. Екатеринбурга. Рассматриваемый квадрат ограничен улицами: С.Дерябиной, Репина, Московская, Н.Онуфриева. Юго-Западный район располагается неподалеку от центра города.

До начала застройки Юго-Западного района в 1960 году на этом месте был лесной массив. На текущий момент район считается спальным: на территории нет промышленных предприятий, заводов, с точки зрения экологии район считается чистым, дома окружены множеством кустарниковых и одиночно расположенных деревьев.

Однако, не смотря на внешнее благополучие, проблемы загрязнения окружающей среды не обошли данный район: увеличивающееся количество автотранспорта ухудшает шумовой режим и негативно влияет с точки зрения выбросов вредных веществв атмосферу.

Шумовое воздействие транспорта в крупных городах постоянно увеличивается. Это связано с тем, что проектирование застроек в прошлом веке не учитывало того количества автотранспорта, которое мы имеем в настоящее время, автомагистрали теперь проходят вблизи жилых домов, при этом не проводится дополнительных мероприятий по защите населения от шумовой нагрузки.

Информация о рассматриваемом участке г. Екатеринбурга приведена в таблице, схема изображена на рисунке 1.

Исходные данные для проекта

2.2 Определение уровней шума в застройке города от транспортных источников шума

Расчет уровней звука в застройке выполняется с целью:

) Оценки ожидаемого шумового режима застраиваемых или реконструируемых территорий, лежащих вблизи магистралей;

) Проектирования и выбора наиболее целесообразных, эффективных и экономичных средств снижения транспортного шума.

Исходными условиями для акустических расчетов являются санитарные нормы допустимых уровней шума в различных помещениях и на территории жилых микрорайонов. Степень защиты от шума определяется санитарными нормами допустимого шума, при этом нормируемыми параметрами постоянного шума в расчетных точках являются уровни звукового давления L, дБ в октавных полосах частот 63...8000 Гц, или уровни звука , дБА для ориентировочных расчетов. Для непостоянного шума нормируются эквивалентные уровни звука , дБА и максимальные уровни звукового давления L, дБ.

Для выполнения акустического расчета необходимы следующие исходные данные:

) проект вертикальной планировки территории жилого района или микрорайона с привязкой существующих (опорных) и проектируемых зданий с указанием их этажности и назначения;

) вертикальная планировка и поперечные профили улиц и дорог с указанием продольных уклонов и типа дорожного покрытия проезжей части;

) характеристики движения и состава потоков автомобилей, автобусов, троллейбусов (интенсивность движения в обоих направлениях, ед./ч, средняя скорость движения, км/ч, доля грузовых и общественных транспортных средств от общего числа транспортных средств в потоке) на магистральных улицах, а также на жилых улицах с систематическим движением транспорта;

) интенсивность движения потоков трамваев, пар/ч;

5) интенсивность движения потоков железнодорожных поездов, пар/ч, с выделением числа пар пассажирских, грузовых и электропоездов и указанием скорости их движения;

) роза ветров на данной местности.

Акустический расчет состоит из следующих этапов:

) выделение источников шума и определение их шумовых характеристик;

) установление расчетных точек;

) разбивка территории застройки на участки, отличающиеся по условиям распространения шума;

) определение уровней звука в расчетных точках;

) определение допустимых уровней звука в расчетных точках;

) определение требуемого снижения уровней звука в расчетных точках;

) выбор мероприятий для обеспечения требуемого снижения уровней звука или звукового давления в расчетных точках;

)проверочный расчет акустической эффективности запроектированных мероприятий и конструкций.

Эффективным средством шумозащиты от транспортных шумов являются шумозащитные стенки - экраны. Их шумозащита обеспечивается подбором высоты, длины, расстояния между источником шума и экраном. Снижение уровня звука шумозащитной стенкой в расчетных точках, расположенных на границе звуковой тени, то есть на продолжении прямой линии, соединяющей акустический центр источника шума с вершиной экрана, составляет около 5 дБА. Поэтому для обеспечения более высокой акустической эффективности вершина экрана должна возвышаться над прямой линией, соединяющей акустический центр источника шума с расчетной точкой. При проектировании экрана вдоль транспортной магистрали для ориентировочных расчетов повышение его эффективности с увеличением высоты можно принимать равным в среднем 1,5 дБА на 1 м.