Бережной С.А. , Мартемьянов В.А., Седов Ю.И. и др. Сборник типовых расчетов и заданий по экологии
Подождите немного. Документ загружается.
Примечание. Поскольку на автодорогах 1 категории транспорт разделен на два потока, противоположных по
направлению движения и отделенных друг от друга разделительной полосой шириной не менее 5 м, расчет следует
вести отдельно для каждой проезжей части (направления) для интенсивности движения равной половине общей, т.е.
сначала определяют эмиссию свинца от транспортного потока каждого направления. Затем рассчитывают величину
Р
п (1)
на заданном расстоянии l от края проезжей части ближайшего к расчетной точке А потока (направления)
движения по формуле (7.2). После этого рассчитывают величину Р
п (2)
в точке А от потока движения противопо-
ложного направления, увеличив расстояние l в формуле (7.2) на ширину проезжей части одного направления плюс 5
м. Итоговой величиной отложения свинца в точке А от транспортных потоков обоих направлений является сумма
величин Р
п (1)
и Р
п (2).
3. Рассчитывают УЗП свинцом Р
с
, мг/кг, на различном расстоянии от края проезжей части автодороги
по формуле
Р
с
= P
п
/(h
), (7.3)
где h – толщина почвенного слоя, м, в котором распределяются выбросы свинца (принимается на
пахотных землях равной 0,2 м, на остальных видах угодий (в том числе и на целине) – 0,1 м) , –
плотность почвы, кг/м
3
.
4. Полученные расчетные значения величины P
c
и их изменение от расстояния до края проезжей части
l необходимо представить в графической форме (см. рис. 4.2) и сопоставить с ПДК свинца в почве по
общеcанитарному показателю, равному 32 мг/кг.
5. При необходимости уменьшения ширины загрязнения придорожной полосы свинцом следует предусматривать
защитные мероприятия, аналогичные c рассмотренными в подразделе 4.4. Учет эффективности защитных
сооружении по снижению УЗП свинцом следует производить по табл. 4.5.
7.2. Задание на расчет
Задание № 7.2.1. Выполнить расчет и оценку уровня загрязнения придорожных земель выбросами
свинца по исходным данным табл. 7.2 и выбрать защитные мероприятия по уменьшению шири ны их
распространения в условиях: 1) реконструкции дороги III категории по нормативам I категории; 2) в
случае отказа от реконструкции.
Расчетный период эксплуатации автодороги 20 лет (7300 суток); исходя из розы ветров, коэффициент
= 0,7; фоновое загрязнение отсутствует; тип земель – пахота с параметрами h = 0,2 м и = 1600 кг/м
3
;
шифры типов автомобилей в транспортном потоке соответствуют обозначениям табл. 4.1. Средняя
интенсивность движения в расчетный период N
a
, авт./сут.; средняя скорость движения транспортного
потока в варианте отказа от реконструкций V
1
, км/ч, то же после реконструкции – V
2
, км/ч. Легковые
автомобили используют бензин АИ-93, а грузовые (карбюраторные) – А-76. Селъхозугодья начинаются
на расстоянии 50 м от внешней кромки проезжей части автодороги, а ширина проезжей части одного
направления автодороги I категории составляет 11,25 м.
7.3. Методические указания по выполнению задания и анализу результата расчета
Перед началом выполнения задания студент должен внимательно изучить методику расчета и оценки
УЗП свинцом, а также задание № 7.2.1, изложенные в подразделах 7.1 и 7.2. После этого он выполняет
расчеты величины УЗП свинцом на расстояниях от внешней кромки проезжей части автодороги,
указанных в табл. 7.1, используя формулы (7.1...7.3). При этом в расчетах, связанных с вариантом
реконструкции автодороги по нормативам I категории, необходимо принять во внимание рекомендации
примечания подраздела 7.1.
Итоговые результаты расчета как для варианта реконструкции автодороги, так и в случае отказа от
него необходимо представить графически (см. рис. 4.2) в координатах P
c
и l и сопоставить с ПДК свинца в
почве. С помощью построенного графика студент определяет ширину полосы от кромки проезжей части
автодороги, в которой превышен ПДК, для обоих вариантов и делает вывод о влиянии реконструкции
автодороги на этот экологический показатель. Если ширина полосы опасного УЗП пересекает границу
сельхозугодий, следует предусмотреть защитные мероприятия, экологическую эффективность которых
студент должен оценить по табл. 4.5, и полученные результаты нанести на итоговый график.
7.4. Инженерные решения по результатам расчета
На первом этапе принятия инженерных решений по результатам расчета студент проверяет
экологическую обоснованность проведения реконструкции автодороги по нормативам I категории и в
случае ухудшения показателя УЗП в придорожной полосе предлагает от нее отказаться.
На втором этапе, если установлена необходимость уменьшения ширины загрязнения придорожной
полосы свинцом, студент должен предусматривать защитные зеленые насаждения, экраны, защитные
валы, прокладку автомобильной дороги в выемке. Перечень защитных мероприятий в табл. 4.5 составлен в
порядке возрастания приведенных расходов на возведение и содержание объектов природоохранного
назначения. Студент должен стремиться к достижению безопасного УЗП в расчетной точке на границе
сельхозутодий, но с наименьшими затратами.
В итоговом заключении студент делает выводы по результатам расчета и оценки УЗП свинцом как для
случая реконструкции автодороги, так и в случае отказа от нее. При реконструкции автодороги он дает
перечень защитных мероприятий, обеспечивающих безопасный УЗП свинцом.
8. РАСЧЕТ И ОЦЕНКА ТРАНСПОРТНОГО ШУМА В ЖИЛОЙ ЗОНЕ
8.1. Методика расчета
Доминирующими источниками внешнего шума в населенных пунктах являются транспортные потоки и
железнодорожные поезда.
Ожидаемый уровень звука в расчетной точке, обусловленный шумом транспортных потоков, рассчитывают по
следующей методике.
1. Пропускную способность, авт./ч, одной полосы движения транспортной магистрали [ 13 ]
определяют по формуле
где N
пр
– максимальное число приведенных. транспортных средств (легковых автомобилей), которое
может быть пропущено в течение 1 ч по одной полосе движения в одном направлении, автомашин; V –
установившаяся скорость движения, км/ч.
2. Пропускную способность транспортной магистрали (автомашин в 1 ч) [ 13 ] определяют как
N
= (N
пр
К
n
)/(1 +1,8 К), (8.2)
где n – число полос движения; К
n
– коэффициент многополосности (К
1
= 1; К
2
= 1,9; К
3
= 2,7; К
4
= 3,5; К
5
=
4,3; K
6
= 5; К
7
= 5,7; К
8
= 6,4); К – доля грузового и общественного транспорта в потоке.
3. Расчетный эквивалентный уровень звука автотранспортного потока, дБА, находят по формуле
L
экв
= L’
А7
+
Аi
, (8.3)
где L’
А7
– эквивалентный уровень звука на расстояний 7,5 м от оси ближней полосы движения
транспорта на высоте 1,2 м от поверхности проезжей части для стандартных условий, дБА;
Аi
– поправка на отличие от стандартных условий.
Расчетное значение шумовой характеристики автотранспортного потока при стандартных условиях
представлено в табл. 8.1.
Значения поправок
Аi
на отличие стандартных условий от заданных представлены в табл.
8.2...8.5.
4. Эквивалентный уровень звука, дБА, в расчетной точке на улице определяют по формуле
где L
экв
– эквивалентный уровень звука на расстоянии r
0
= 7,5м от оси ближней полосы движения
транспорта, дБА; r
0
– принимается равным 7,5 м; K ’ – коэффициент, учитывающий снижение шума за cчет
характера поверхности земли (для грунта с травой К ’ = 1,1; для снежной поверхности К ’ = 0,9); R –
расстояние до расчетной точки, м.
5. Эквивалентный уровень звука в квартире с открытой форточкой, расположенной вблизи расчетной
точки, принимают на 10 дБА ниже, чем на улице.
6. Вычисляют эквивалентный уровень звука, дБА, в расчетной точке вне помещения L
тер
, а затем
внутри последнего L
пом
с учетом снижения шума экранами и полосами зеленых насаждений по формуле
;
где L
тер
– снижение шума различными препятствиями (экранирующие сооружения, зеленые насаждения),
дБА /берут из табл. 8.6 или рассчитывают по формуле (8.7)/; j – количество препятствий между
источником шума и расчетной точкой.
Снижение уровней шума экранами L
экр
определяют следующим образом. По табл. 8.7 находят
величину снижения шума экраном бесконечной длины L
экр
в дБА, предварительно рассчитав разность
длин путей прохождения звукового луча при наличии и отсутствии экрана.
Величину , м, рассчитывают по формуле
= (a + в) – с, (8.6)
где а - кратчайшее расстояние между геометрическим центром источника шума и верхней кромкой экрана,
м ; в - кратчайшее расстояние между расчетной точкой и верхней кромкой экрана, м; с - кратчайшее
расстояние между геометрическим центром источника шума и расчетной точкой, м.
Величину снижения уровня звука экраном конечной длины определяют по формуле
L
экр
= L
экр
+g, (8.7)
где L
экр
– меньшая из величин L
экр
1
и L
экр
2
в дБА, определяемая по табл. 8.8; g – поправка в
дБА, определяемая по табл. 8.9.
Примечание. В зимнее время из-за отсутствия листьев снижение шума полосами зеленых насаждений
следует уменьшить в 1,5 раза.
n
i
i
L
1
1,0
10
Для выполнения дальнейших расчетов по экрану вычерчивают в произвольном масштабе
принципиальную схему расположения в плане источника шума, экрана и расчетной точки. Затем опускают
перпендикуляр из расчетной точки на экран и соединяют расчетную точку с концами экрана. После этого
определяют углы
1
и
2
между перпендикуляром и линиями, соединяющими концы экрана с расчетной
точкой (детально см. подраздел 8.3),
Таблица 8.9. Величина поправки в дБА, определяемая в зависимости от разности величин L
экр
1
и
L
экр
2
7. Определяют шумовую характеристику потоков железнодорожных поездов L
экв
в дБА на расстоянии
7,5 м от оси колеи, ближней к расчетной точке по табл. 8.10 с поправкой по табл. 8.11.
8. При движении поездов различных типов шумовую характеристику железнодорожного потока, дБА,
вычисляют суммированием (по энергии) эквивалентных уровней звука, определенных для каждого типа
поезда, по формуле
L
сум
= 10 lg (8.8)
где L
i
– уровень звука i -го источника шума, дБА;n – количество источников шума.
9. Определяют эквивалентный уровень шума в расчетной точке на улице и в квартире с открытой
форточкой по формуле (8.4).
10. Рассчитывают эквивалентный шум железнодорожного потока в расчетной точке вне и внутри
помещения о учетом снижения шума экранами и полосами зеленых насаждений по формуле (8.5).
И. Определяют ожидаемый уровень звука в дБА а расчетных точках вне и внутри помещения от суммарного
воздействия железнодорожного и автомобильного транспорта по формуле (8.8).
12. Оценивают требуемое снижение уровней звука в дБА в расчетной точке L
тр.тер.
и L
тр.пом.
на
территории вне или внутри помещения по формуле
L
тр.тер. (пом)
= L
тер.(пом)
– L
доп.тер. (пом),
(8.9)
где L
тер.(пом)
– рассчитанный уровень звука в расчетной точке вне или внутри помещения, дБА L•
доп.тер.•(пом)
– допустимый (нормативный) уровень звука в дБА на территории или в помещениях рассматриваемого
объекта.
В РФ согласно СНиП II-12-77 [ 4 ] наибольший допускаемый уровень звука на территории больниц,
санаториев, непосредственно прилегающей к их зданиям, установлен в 35 дБА; на территории,
непосредственно прилегающей к жилой застройке, – 45 дБА; в жилых помещениях – 30 дБА; на
территории сложившейся жилой застройки допускается принимать 55 дБА.
13. В том случае, если уровень звука в помещении превышает допустимое значение, следует выбрать
по табл. 8.12 конструкцию окна с улучшенной звукоизолирующей способностью. В этом случае уровень
звука L
пом
, дБА, в помещениях защищаемого от шума объекта определяют по формуле
L
пом
= L
тер
– L
ок
, (8.10)
где L
тер
– эквивалентный уровень шума в расчетной точке территорий вне помещения, дБА; L
ок
– снижение уровня
шума конструкцией окна (см. табл. 8.12), дБА.
Таблица 8.12. Снижение уровня шума конструкцией окна, защищаемого от шума объекта
8.2. Задание на расчет
Задание № 8.2.1. Рассчитать и оценить эквивалентный уровень звука на площадке перед домом и в
комнатах первого этажа при окнах с открытой форточкой для летних и зимних условий по данным табл.
8.13 и 8.14. Шум создается потоками автомобильного и железнодорожного транспорта. Автомобильная и
железная дороги параллельны друг другу и располагаются по одну сторону от расчетной точки на
расстоянии от последней, соответственно, R
1
и R
4
. Вдоль каждой из них со стороны расчетной точки
посажена i -рядная полоса зеленых насаждений. На расстоянии R
2
от автомобильной дороги с n полосами
движения установлен шумозащитный экран высотой h и длиной R
3
таким образом, что расчетная точка
расположена напротив середины экрана. Скорость движения автотранспортного потока V, км/ч;
количество грузового и общественного транспорта в потоке К, %; продольный уклон магистрали m,‰;
отношение ширины улицы к сумме высот застройки К
1
. Интенсивность и скорость движения
пассажирских поездов, соответственно, составляют m
1
, пар/ч и V
1
, км/ч; электропоездов m
2
, пар/ч и V
2
,
км/ч; грузовых поездов m
3
, пар/ч и V
3
км/ч. Пространство между расчетной точкой и магистралями имеет
травяной покров летом и снежный – зимой.
Выбрать конструкцию окна жилого помещения, чтобы уровень звука в нем не превышал допустимого
значения. Итоговые результаты расчета изобразить в виде гистограммы.
8.3. Методические указания по выполнению задания и анализу результатов расчета
Вначале студент изучает подраздел 5.7.1 учебного пособия [ 3 ], а затем знакомится со всеми
подразделами данного раздела и особенно с заданием № 8.2.1. Выполнение данного задания он начинает с
изображения расчетной схемы взаимного расположения транспортных магистралей, полос зеленых
насаждений, экранирующих сооружений и расчетной точки, выполненной в произвольном масштабе (рис.
8.1).
Затем, используя эту расчетную схему, формулы (8.1...8.10) и данные табл. 8.1...8.14, студент
определяет ожидаемые уровни звукового давления в расчетных точках вне и внутри помещения и
сравнивает их с допустимыми значениями. После этого он выбирает направления по борьбе с шумом
транспортных потоков в соответствии с рекомендациями подраздела 8.1 и рис. 8.2, а также табл. 8.6 и
8.12. При этом студент рекомендует необходимую ширину полосы зеленых насаждений между ма-
гистралями и защищаемым от шума объектом и конструкцию окон в помещениях последнего, а также
размер экрана. При расчетах ему следует учесть, что в зимнее время эффективность полос зеленых
насаждений снижается в 1,5 раза.
Рассчитанные, допустимые и ожидаемые после проведения противошумных мероприятий уровни
звукового давления в расчетных точках студент изображает в виде гистограммы (рис. 8.3).
Рис. 8.3. Гистограмма результатов расчета по транспортному шуму: 1 и 2 - шумовая характеристика,
соответственно, автомобильной и железной дороги; 3 и 4 – рассчитанные уровни звука в РТ вне и внутри
помещения зимой; 5 и 6 – то же летом; 7 и 8 – ожидаемые (после проведения противошумных
мероприятий) уровни звука в РТ вне и внутри помещения зимой; 9 и 10 – то же летом
8.4. Инженерные решения по результатам расчета
Борьба с шумом ведется по четырем направлениям: 1) техническому - снижение шума в источнике его
возникновения;
2) административно-организационному – снижение шума путем регламентации по месту, времени и
качественному составу движения транспортных потоков; 3) градостроительному (архитектурно-
планировочному) – снижение шума на пути его распространения в городской среде; 4) строительному
(объемно-конструктивному) – снижение шума на объекте защиты путем увеличения звукоизолирующей
способности наружных ограждений, изменению объемно-планировочных решений самого объекта и т.п.
Критерием выбора конкретного способа борьбы с шумом является минимум приведенных затрат на
строительство и эксплуатацию защитного объекта, достигнутый без снижения пропускной способности
дороги.
Для защиты от транспортного шума широко применяют экраны, размещаемые между источниками
шума и защищаемыми от шума объектами. В качестве экранирующих сооружений используют
специальные конструкции, а также земляные насыпи, откосы выемок, здания нежилого назначения,
специальные шумозащитные здания и т.п. В общем случае между источниками шума и расчетной точкой
могут находиться различные препятствия (экранирующие сооружения, жилые дотла, зеленые насаждения),
влияние которых последовательно учитывают, а затем суммируют,
Значительное влияние на снижение транспортного шума оказывают полосы зеленых насаждений.
Правильно выполненная шумозащитная полоса состоит из деревьев, посаженных на таких расстояниях,
чтобы их кроны были плотно сомкнуты, и из посадок кустов, которые полностью закрывают
пространство под кронами деревьев.
В итоговом заключении студент приводит основные выводы, базирующиеся на составленной им
гистограмме (пример ее оформления см. на рис. 8.3) и рекомендует способы защиты от транспортного
шума, которые следует применить в первую очередь и к чему это приведет при их внедрении.
9. РАСЧЕТ ЗВУКОИЗОЛЯЦИИ ШУМА ОГРАЖДАЮЩЕЙ КОНСТРУКЦИЕЙ
9.1. Методика расчета
Расчет звукоизоляции шума ограждающей конструкцией по СНиП [ 14 ] состоит из следующих
этапов:
1. Характер звукоизоляции шума однословной конструкцией определяют графически, представляя его
в виде ломаной линии АВСД, как это показано на рис. 9.1.
2. Точки А н В (рис. 9.1) находят по графикам, представленным на рис. 9.2 и 9.3.
Поверхностную плотность Р, кг/м
2
, находят по формуле
P
= 0,01P
к
h
к
, (9.1)
где P
к
– удельная плотность материала, кг/м
3
; h
к
– толщина ограждения, м; 0,01 – коэффициент перевода.
Точка А определяется по толщине ограждающей конструкции h
к
и поверхностной плотности Р.
По приведенным в исходных данных значениям h и Р (линия 1 для Р 1800 кг/см ; линия 2 для Р =
1600, линия 3 для Р = 1400 и линия 4 для Р
1200 кг/см ) находят значение частоты точки В на рис. 9.3
(на оси ординат).
L для отрезка СД (cм. рис. 9.1) равна 60 дБ, а отрезок BC проводят до пересечения с отрезком СД с
наклоном 7,5 дБ на октаву.
3. Частотная характеристика изоляции воздушного шума стеклянной ограждающей конструкцией
определяется графически путем построения ломаной линии, представленной на рас. 9.4.