Крутиков В.Н., Брегадзе Ю.И., Круглов А.Б. (ред.) Контроль физических факторов окружающей среды, опасных для человека
Подождите немного. Документ загружается.
3. «Методика выполнения измерений при контроле санитарных норм по шуму»,
обеспечивающая необходимую точность измерений шума на местности до и после
установки на ней экрана.
4. «Методика расчета снижения уровня шума экраном на местности с учетом
предварительного измерения исходных данных для расчета по распространению
шума на местности, где будет установлен экран». Результаты расчета должны
соответствовать результатам контроля с определенной точностью, выполненного
по методике п. 3.
5. «Методика выполнения измерений при разработке карты шума в городах и
населенных пунктах», являющаяся основанием для принятия решений по
установке дорогостоящих экранов и обеспечения финансирования работ.
В число перечисленных методик не входят методики выполнения измерений
звукоизоляции и звукопоглощения материалов и конструкций по свободному
полю. Контроль точности измерений проводят при аттестации методик и их
разработке и не проводят при выполнении измерений для конкретных экранов. Все
методики должны быть согласованы между собой по терминологии, методам
измерений, применяемой аппаратуре.
Основной характеристикой для акустических экранов следует считать
стандартную акустическую эффективность в дБА, связанную с восприятием шума
любого спектрального состава человеком.
4.6. Метрологическое обеспечение измерений
акустического шума
Метрологическое обеспечение акустических измерений акустического шума
было разработано в семидесятые годы. При этом были разработаны стандарты на
методы акустических измерений, в том числе акустического шума, стандарты на
технические требования к шумоизмерительным приборам и методам испытаний и
на метод их поверки. Разработаны Государственный первичный эталон единицы
звукового давления в воздушной среде в диапазоне частот 2 Гц - 100 кГц по
давлению и в диапазоне 1 - 100 кГц по свободному полю - ГОСТ 8.038-94 [28].
Разработаны вторичные эталоны на эти же диапазоны частот, а также рабочие
эталоны в виде комплексов образцовых средств для поверки акустических
измерительных приборов типа КОС-1, на диапазон частот 20 Гц - 100 кГц, ГОСТ
8.257-84, внедренные в 40 поверочных лабораториях территориальных органов
Госстандарта и ведомств [29]. Была также разработана аппаратура для
государственных испытаний шумоизмерительных приборов и проведены
испытания с целью утверждения типа отечественной и зарубежной аппаратуры,
База нормативной документации: www.complexdoc.ru
371
фирм «Брюль и Къер» и «Роботрон», внесенной затем в Госреестр средств
измерений.
В настоящее время комплексы КОС-1 продолжают работать в РФ и странах СНГ
и периодически, каждые 5 лет, проходят аттестацию во ВНИИФТРИ. Они требуют
модернизации для расширения частотного диапазона от 20 до 2 Гц и поверки
шумомеров 1-го класса точности, предусмотренной ГОСТ 8.257-84.
4.6.1. Поверка шумомеров
Поверка шумомеров всех классов точности может быть выполнена на новом
аналоге комплекса образцовых средств - КОС-1, если его дополнительно
укомплектовать приборами, приведенными в приложении к ГОСТ 8.257-84.
Установка требует модернизации и согласования с современной
шумоизмерительной аппаратурой. На комплексе образцовых средств применен
метод сравнения поверяемого прибора с эталонным микрофоном, поверенным на
Государственном первичном эталоне единицы звукового давления в воздушной
среде.
Измерения проводят в малогабаритной заглушенной камере, в камерах малого
объема и по методу электростатического возбудителя. Абсолютную
чувствительность приборов определяют с помощью акустического калибратора,
поверенного на Государственном первичном эталоне.
4.6.2. Поверка образцовых источников шума
Образцовые источники шума поверяют в большой заглушенной камере по
точному методу на звукоотражающей плоскости по ИСО 3745 и ГОСТ 12.1.024.
Измеряют уровни звукового давления в октавных полосах частот и уровни звука
А, а также характеристику направленности образцового источника шума.
Вычисляют уровни звуковой мощности и корректированный уровень звуковой
мощности. Технические характеристики образцовых источников шума
установлены в ГОСТ 12.1.025-81 (приложение 1).
Образцовый источник шума должен иметь размеры, не превышающие 0,5 м, и
быть установлен на виброизолирующих прокладках. Он должен излучать
постоянный, широкополосный шум без дискретных и узкополосных составляющих
в диапазоне 100 - 10000 Гц. Показатель направленности образцового источника
шума не должен превышать 6 дБ. Уровень звуковой мощности образцового
источника шума не должен изменяться во времени, а также из-за изменений
условий работы, например, изменения напряжения питания и т.п., более, чем
указано в табл. 4.16.
База нормативной документации: www.complexdoc.ru
372
Таблица 4.16
Допустимые отклонения уровней звуковой мощности образцового источника
шума по ГОСТ 12.1.025
Средние геометрические частоты
октавных полос, Гц
Средние геометрические частоты
третьоктавных полос, Гц
Допустимые
отклонения, дБ
125 100 - 160 ± 1,0
250 - 4000 200 - 4000 ± 0,5
8000 5000 - 10000 ± 1,0
Паспортные характеристики образцового источника шума определяют точным
методом по ГОСТ 12.1.024 в заглушенной камере с жестким полом.
В стандарте ИСО 6926 образцовый источник шума определяют как портативный
источник звука на основе вентилятора, громкоговорителя или другого
звукоизлучающего устройства, излучающего стабильный широкополосный шум с
характеристиками, приведенными в табл. 4.17.
Таблица 4.17
Характеристики образцового источника шума
Диапазон частот, Гц
Допустимые отклонения уровня звуковой
мощности по ИСО 6926, дБ
50 - 80 ± 2
100 - 160 ± 1
200 - 20000 ± 0,5
Неопределенность измерений не должна превышать значений по ИСО 6926,
приведенных в табл. 4.18.
База нормативной документации: www.complexdoc.ru
373
Таблица 4.18
Неопределенность результатов измерений характеристик образцового
источника шума
Средние частоты
октавных полос, Гц
Средние частоты
третьоктавных полос, Гц
В заглушенной камере
с жестким полом σ
R
,
дБ
1)
В реверберационной
камере σ
r
, дБ
1)
63 50 - 80 2,0 2,5
125 100 - 160 0,8 1,0
250-800 200 - 1000 0,8 0,3
16000 12500 - 20000 0,3 0,4
Характеристика А 0,3
2)
< 0,1
2)
Примечание- Оценка верхнего предела стандартного отклонения воспроизводимости
уровня звуковой мощности образцового источника σ
R
, дБ:
1) без учета колебаний уровня звуковой мощности;
2) при вычислении по третьоктавным полосам шума.
Приведенные в табл. 4.18 значения соответствуют доверительной вероятности
95 %, и истинное значение уровня звуковой мощности находится в пределах ± 1,96
σ
R
, соответственно.
Показатель направленности образцового источника шума, измеренный в
заглушенной камере с жестким полом, не должен превышать 6 дБ в диапазоне
частот 100 - 10000 Гц для каждой третьоктавной полосы частот.
При измерении уровня звуковой мощности в заглушенной камере с жестким
полом микрофон устанавливают на измерительной поверхности радиусом 2 м в
измерительных точках, указанных в стандарте. Допускаются измерения при
непрерывном перемещении микрофона по измерительной поверхности.
База нормативной документации: www.complexdoc.ru
374
При измерении уровня звуковой мощности в реверберационной камере
наименьший размер камеры не должен быть менее 4,0 м. Микрофон должен иметь
равномерную частотную характеристику в диффузном звуковом поле. Число
измерительных точек не должно быть менее шести. Время реверберации измеряют
не менее чем в трех положениях образцового источника шума и шести положениях
микрофона. Допускается измерять время реверберации при спаде уровня звукового
давления на 10 или 15 дБ.
По данным измерений в третьоктавных полосах частот вычисляют уровень
звуковой мощности для октавных полос и уровни звука А. Измерения проводят в
соответствии с ИСО 3745 и ИСО 3741.
4.7. Закономерности распространения шума в
окружающей среде
Распространение шума основных городских источников (транспортных потоков,
отдельных автомобилей, промышленных предприятий) является сложным
процессом, связанным с рядом физических явлений, что затрудняет расчеты
ожидаемых уровней шума в городской застройке и на селитебной территории и
снижает их точность. В настоящее время отсутствуют какие-либо стандарты,
которые содержали бы методы установления закономерностей распространения
шума в городской среде. Поэтому при расчетах пользуются основными
физическими законами, эмпирическими формулами, таблицами, вводят ряд
упрощений и т.д.
Отдельные источники шума, например, автомобили, на расстояниях свыше их
удвоенного максимального размера можно рассматривать как сферические
излучатели, звуковое поле которых характеризуется спадом звукового давления
обратно пропорционально квадрату расстояния.
Однако транспортные потоки являются линейными источниками звука, и на
расстояниях менее l / p (где l - длина источника) их звуковое поле представляет
собой цилиндрическую волну, в которой звуковое давление обратно
пропорционально
-
, где R - расстояние до линейного источника. На больших расстояниях
цилиндрические волны, обусловленные линейным источником, постепенно
переходят в сферические волны. В общем случае звуковые волны, излучаемые
реальными городскими источниками шума, имеют промежуточную структуру
между этими двумя случаями и с той или иной долей вероятности могут быть
аппроксимированы каким-либо одним видом источника шума.
База нормативной документации: www.complexdoc.ru
375
Реальная картина усложняется также тем, что излучение шума от источника
происходит обычно неравномерно в разные стороны. Это явление учитывают с
помощью диаграммы направленности источника (или коэффициента
направленности при аналитическом описании).
Излучение шума городским источником происходит обычно в полупространство
(телесный угол 2p), в некоторых случаях в двугранный угол (источник около
пересечения двух стен здания, телесный угол p) или даже трехгранный угол
(дополнительно поверхность территории, телесный угол p/2).
С увеличением расстояния от источника шума происходит расширение
поверхности фронта звуковой волны, что приводит к снижению интенсивности
звука. В реальной атмосфере снижение звука с расстоянием оказывается более
значительным из-за дополнительного поглощения звука, обусловленного
классическим поглощением вследствие вязкости и теплопроводности воздуха, и
молекулярным поглощением вследствие перераспределения энергии между
молекулами воздуха с различными степенями свободы. Классическое поглощение
обычно значительно меньше молекулярного поглощения, которое зависит от
частоты звука, температуры и влажности воздуха.
Однако этим влияние атмосферы не ограничивается. Непрерывные изменения во
времени и пространстве давления, плотности, температуры, влажности атмосферы
приводят к частичному рассеиванию звуковых волн и искривлению звуковых
лучей (их рефракции). Особенно сильно рефракция проявляется при наличии
вертикального температурного градиента, который может возникать из-за
теплообмена между поверхностью земли и атмосферой. Вследствие рефракции
могут возникать зоны звуковой тени, в которые не попадает ни один звуковой луч
от источника шума. В дневное время температура воздуха обычно убывает с
высотой, и звуковые лучи изгибаются вверх. В ночное время при тихой погоде
часто наблюдается обратное распределение температуры с высотой, и звуковые
лучи изгибаются по направлению к земле, что увеличивает протяженность зон
слышимости источника шума. На распространение звука в атмосфере влияет
наличие ветра и вызываемых им турбулентностей атмосферы. Ветер, особенно при
его направлении по ходу или против звуковых лучей, приводит к искривлению их
хода и вызывает картину, подобную влиянию температурного градиента. Нередко
влияние обоих этих процессов складывается или вычитается, давая ту или иную
картину рефракции звуковых лучей.
Турбулентности атмосферы вызывают изменения скорости звука, флуктуации
звукового давления (до 20 - 25 дБ при сильном ветре). При нахождении
приемников звука (людей, помещений зданий) на небольшой высоте (до 2 - 3
этажа) на уровни шума заметное влияние оказывает его поглощение поверхностью
земли, травяным покрытием, снегом, кустарниками и т.п. Однако в случае
акустически жесткого покрытия поверхности территории (например, асфальт, лед и
т.п.) усиливается отражение звука от поверхности, что может привести к
База нормативной документации: www.complexdoc.ru
376
возрастанию зашумленности точки приема звука. На распространение звука в
городских условиях влияют также полосы зеленых насаждений, дающие
дополнительное снижение шума и поглощение вредных выбросов транспорта и
промышленных предприятий. Однако эти полосы для обеспечения заметной
акустической эффективности должны быть достаточно плотными и широкими с
заполнением подкронового пространства сплошным кустарником. Обычно это
осуществимо только на окраинах городов при наличии резервных территорий.
Значительное снижение шума в городских условиях обеспечивают
искусственные экраны (вертикальные стенки, насыпи, выемки, здания нежилого
назначения вдоль транспортных магистралей и др.) или естественные препятствия
(овраги, холмы и др.). При распространении шума за экраном возникает зона
звуковой тени, протяженность которой зависит от высоты и длины экрана. Однако
даже в середине зоны тени экран-стенка снижает шум на 10 - 15 дБ, редко - 20 дБ.
Толстые экраны (экраны-дома) снижают шум на 25 - 30 и более дБ.
На зашумленность фасадов зданий дополнительно влияет отражение звука от
них, которое может увеличивать уровни звука на 2 - 3 дБ.
4.8. Методы расчета ожидаемого уровня шума на
территории городской застройки и в помещениях
зданий от внешних источников шума
Оценку ожидаемого шумового режима на селитебных территориях города и в
помещениях жилых и общественных зданий, обусловленного воздействием
внешнего шума городских источников, а также выбор необходимых
шумозащитных мероприятий проводят на основе акустического расчета уровней
звука на территориях и в застройке.
В настоящее время отсутствуют стандарты, которые четко регламентировали бы
метод таких расчетов. Поэтому на практике пользуются руководствами, пособиями
и другой инструктивной литературой. В общих чертах метод подобных
акустических расчетов приведен в главе СНиП II-12-77 и более подробно в
«Руководстве по расчету и проектированию средств защиты застройки от
транспортного шума».
Акустический расчет состоит из следующих этапов:
1) выявление источников внешнего городского шума и определение их шумовых
характеристик;
2) выбор расчетных точек на селитебной территории, около наружных
ограждений зданий и внутри помещений жилых и общественных зданий;
База нормативной документации: www.complexdoc.ru
377
3) разбивка рассматриваемой территории на участки, отличающиеся по
условиям распространения шума;
4) расчет ожидаемых уровней шума в расчетных точках;
5) определение допустимых уровней шума для рассматриваемых территорий и
помещений зданий;
6) оценка соответствия ожидаемых уровней шума допустимым уровням шума и
определение (в необходимых случаях) требуемого снижения уровней шума в
расчетных точках.
На последующих этапах по требуемым величинам снижения уровней шума
выбирают и проектируют шумозащитные мероприятия и средства. В заключение
выполняют проверочный расчет, цель которого убедиться в том, что выбранные
шумозащитные мероприятия гарантируют требуемое снижение уровней шума.
Шумовые характеристики основных городских источников внешнего шума
устанавливают на основании методов, описанных выше.
Расчетные точки вблизи фасадов зданий выбирают на расстоянии 2 м от них и
на уровне середины окон первого и самого верхнего этажей (при необходимости - и
на других этажах). Если расстояние от источника шума до здания превышает 100 м,
то можно ограничиться только одной расчетной точкой на уровне верхнего этажа.
Расчетные точки следует выбирать вне зоны звуковой тени здания.
Внутри помещения расчетную точку выбирают обычно в центре помещения, но
не ближе 1 м от стен и не ближе 1,5 м от окна.
Расчетные точки на площадках отдыха микрорайонов, кварталов и групп жилых
домов, на площадках детских дошкольных учреждений, на участках школ и т.п.
следует выбирать на границе этих площадок, более близкой к источнику шума, и
на высоте 1,5 м над уровнем территории.
Разбивку территории застройки на участки, отличающиеся по условиям
распространения шума, проводят, если:
между источником шума и расчетной точкой расположены экраны, здания или
какие-либо другие препятствия;
шум в расчетную точку поступает от двух или большего числа улиц или дорог;
улица или дорога в пределах участка меняет свое направление.
База нормативной документации: www.complexdoc.ru
378
Каждый такой участок рассматривают как отдельный источник шума.
Создаваемый ими в расчетной точке на территории эквивалентный уровень звука
рассчитывают путем вычитания из эквивалентного уровня звука транспортного
потока снижения уровней звука с расстоянием, из-за поглощения поверхностью
территории, затухания звука в воздухе, экранирования, снижения полосами
зеленых насаждений, из-за ограничения угла видимости. Эквивалентный уровень
звука в расчетной точке на территории, обусловленный одновременным
воздействием всех выделенных участков, рассчитывают суммированием уровней.
Определяют эквивалентные уровни звука в 2 м от фасадов зданий, учитывая
отражения от зданий. Определяют допустимые уровни шума в выбранных
расчетных точках по СН 2.2.4/2.1.8.562-96 и МГСН 2.04-97. Ряд факторов в данном
методе расчета не учитывается ввиду большой сложности учета влияния таких
факторов. Поэтому при выборе шумозащитных мероприятий и расчете их
параметров следует исходить из наиболее высоких значений ожидаемых уровней
шума в расчетных точках.
4.9. Градостроительные и строительные средства
защиты от шума
На основании результатов измерений и оценки уровней шума городских
источников может быть установлена необходимость разработки и осуществления
специальных мероприятий по защите от шума селитебных территорий, жилых и
общественных зданий.
При выборе методов и средств защиты от шума следует учитывать, что в силу
многообразия городских источников шума и особенностей распространения шума
в городской застройке, решение проблемы требует обычно применения комплекса
шумозащитных мероприятий, в основе которых лежат следующие принципы
борьбы с городскими шумами:
снижение шума в источнике его возникновения с помощью административно-
организационных и инженерно-технических методов;
снижение шума на пути его распространения от источника к защищаемому от
шума объекту с помощью архитектурно-планировочных (градостроительных) и
строительно-акустических методов;
снижение шума непосредственно в зданиях с помощью объемно-планировочных
решений и конструктивно-строительных методов.
При проектировании или реконструкции застройки следует предусматривать в
первую очередь архитектурно-планировочные методы, особенно функциональное
зонирование городской территории с выделением селитебных, лечебных и
База нормативной документации: www.complexdoc.ru
379
рекреационных зон и отделением их от промышленных, коммунально-складских
зон и основных транспортных коммуникаций. В первом эшелоне застройки,
наиболее близком к источнику шума, размещают здания с более низкими
требованиями к шумовому режиму (магазины, предприятия коммунально-бытового
обслуживания населения, различные учреждения, гаражи и т.п.). Жилая застройка,
учреждения здравоохранения, детские ясли, сады, школы, дома-интернаты,
площадки отдыха должны размещаться, по возможности, во втором и
последующих эшелонах застройки. При размещении зданий предпочтительно
использовать такие композиционные приемы их группировки, которые позволяют
создавать внутреннее замкнутое пространство, защищенное от источников шума
самими зданиями. При этом фасады зданий, обращенные к источникам шума,
следует защищать от него с помощью дополнительных мер, описанных ниже.
При отсутствии специальных шумозащитных средств и приемов группировки
зданий последние следует располагать на определенном расстоянии от источников
городского шума, зависящем от шумовой мощности этих источников. Так,
расстояние от автодорог I и II категории до границы жилой застройки должно
составлять не менее 200 м, а от автодорог III и IV - не менее 100 м. Для лечебно-
курортных учреждений, домов отдыха и пансионатов эти расстояния должны
составлять не менее 500 и 250 м, соответственно.
Расстояния от новых железнодорожных линий до границ жилой застройки без
применения шумозащитных мер должны составлять не менее 200 м для железных
дорог I и II категорий и не менее 150 м для железных дорог III и IV категорий.
Расстояния от существующих железных дорог должны быть не менее 100 м.
Расстояния от границ территории морских и речных портов до границ участков
жилой застройки при отсутствии шумозащитных мероприятий должны быть не
менее 300 м от грузового района порта и не менее 100 м от пассажирского района
порта. Минимальные расстояния от границ аэропорта или аэродрома до границ
селитебных территорий составляют в зависимости от класса аэропорта, от
направления оси взлетно-посадочной полосы, от трассы полета для аэродромов I
класса и внеклассных 12 - 30 км, для аэродромов II класса - 11 - 23 км, для
аэродромов III класса - 11 - 17 км, для аэродромов IV класса - 3 - 12 км, для
аэродромов V класса - 2 - 8 км.
Минимальные расстояния от границ промышленных предприятий до границ
селитебных территорий должны составлять от нескольких десятков метров до 1 - 2
км в зависимости от уровня внешнего шума промышленного предприятия. Более
точные значения перечисленных расстояний должны определяться
соответствующими расчетами. Применение шумозащитных мероприятий
позволяет значительно снизить эти расстояния.
База нормативной документации: www.complexdoc.ru
380