Проблемы шума в городах. Шум в городе и средства защиты Однако в Норвегии и Швеции возникли проблемы, связанные с износоустойчивостью этих дорожных покрытий, что вызвано применением шин с шипами в зимние месяцы. Эти шины дробят поверхностный слой в мелкий

Ученые признали официально, что шумовое загрязнение является третьим фактором окружающей среды по плохому воздействию на здоровье людей.

Проблема шумового загрязнения окружающей среды максимально остро поставлена в крупных городах мира. В них каждый житель вынужден ежедневно сталкиваться с сотнями источников шума – железнодорожным, авиационным, автомобильным транспортом, общественными заведениями – магазинами, клубами и т.д.

Особое место среди названных видов шума, занимает шум, исходящий от многочисленных городских строек.

Активное развитие технологий строительства сокращает сроки и расходы на строительство гражданских и промышленных объектов, что, как правило, идет в разрез с требованиями экологической безопасности. Сегодня максимальные уровни шума на местах жилой застройки превышают предельный допустимый уровень более чем в пять раз.

Административно-организационные мероприятия, позволяющие бороться с шумовым загрязнением окружающей среды:

Дифференциация дорог и улиц по их назначению, составу и скорости движения транспортных потоков;

Ограничение движения грузовых видов транспорта на внутригородских автомобильных дорогах;

Составление шумовых карт городов;

Вынос автомобильных трасс, предназначенных для транзитного транспорта, за границы города;

Своевременный ремонт и содержание в надлежащем состоянии дорог;

Усиление контроля технического состояния личного и общественного транспорта (техосмотры с проверкой шумовых характеристик автотранспорта).

Градостроительные мероприятия по борьбе с шумовым загрязнением окружающей среды:

Функциональное зонирование (выделение лечебной, рекреационной, селитебной зон) и отделение зон от шумных (коммуникационных) территорий;

Размещение в селитебной зоне зданий с пониженным требованием по шуму. Использование особенностей рельефа местности. Прокладывание дорог в закрытых эстакадах, в тоннелях. Сооружение объездных дорог. Обеспечение системы гаражей и парковки за пределами жилых районов.

Сокращение количества перекрестков;

Создание шумозащитных конструкций (экранов).

Инженерно-технические мероприятия по борьбе с шумовым загрязнением окружающей среды:

Возведение домов со специальной архитектурной структурой, пространственным и объемным решением, которое предусматривает ориентацию относительно источника шума;

Возведение домов с балконами и окнами, имеющими повышенную звукоизоляцию, оснащенными специальными вентиляционными устройствами, которые глушат шум.

Многие данные мероприятия по борьбе с шумовым загрязнением окружающей среды должны осуществляться государственными органами, так как это требует многомиллионных вложений и централизованного подхода.

Проблема шумового загрязнения окружающей среды решается также и на уровне отдельных объектов и компаний.

Сооружаются специальные акустические экраны. Конструкция данных шумозащитных экранов представляет собой акустические панели, которые поглощают или отражают звуковые волны (колебания), т.е. шум. Они монтируются между собой, устанавливаются пошагово между металлических стоек, являющихся несущими, и образуют шумозащитный забор необходимой длины и высоты.

Шумозащитные конструкции устанавливаются вдоль железнодорожных магистралей, автомобильных дорог, объектов промышленности (трансформаторных подстанций, силовых энергетических установок) и защищают жилые, парковые, детские и другие территории, сопредельные с ними, от вредного влияния шумов.

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.

Рис. 70. Шум от различных источников (дБ)

щих частотам 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000, 8000 Гц. Ориентировочная оценка шума может быть проведена и по уровням звука, измеряемым по шкале А шумомера (дБ А).
Непостоянный шум оценивается в эквивалентных уровнях звука, под которым понимается среднестатистический уровень звука непостоянного шума, оказывающий на человека такое же воздействие, как и постоянный шум того же уровня.
Естественные природные звуки на экологическом благополучии человека не отражаются: шелест листвы и мерный шум морского прибоя соответствуют примерно 20 дБ. Звуковой дискомфорт создают антропогенные источники шума с высокими (более 60 дБ) уровнями шума, которые вызывают многочисленные жалобы. Уровни шума менее 80 дБ не вызывают опасности для слуха, при 85 дБ начинается некоторое ухудшение слуха, а при 90 дБ - серьезное нарушение слуха; при 95 дБ вероятность потери слуха составляет 50%, а при 105 дБ потеря слуха отмечается практически у всех лиц, подвергшихся шумовому воздействию. Уровень шума 110-120 дБ считается болевым порогом, а свыше 130 дБ - является разрушительным пределом для органа слуха.
Орган слуха человека может приспосабливаться к некоторым постоянным или повторяющимся шумам (слуховая адаптация). Но эта приспособляемость не может защитить от потери слуха, а лишь временно отодвигает сроки ее наступления. В условиях городского шума происходит постоянное напряжение слухового анализатора. Эго вызывает увеличение порога слышимости на 10-25 дБ. Шум затрудняет разборчивость речи, особенно при уровне шума более 70 дБ.
В настоящее время более половины населения Западной Европы проживает в зонах с уровнем шума 55-65 дБ: во Франции - 57% населения, в Нидерландах - 54 %, Греции - 50%, Швеции - 37%, Дании и Германии - 34%. На территории Москвы зоны с периодическим превышением допустимого уровня шума достигают 60%.
Шум как экологический фактор приводит к повышению утомляемости, снижению умственной активности, неврозам, росту сердечнососудистых заболеваний, шумовым стрессам, ухудшению зрения и т.д. Постоянный шум способен вызвать перенапряжение центральной нервной системы, из-за чего жители шумных районов города в среднем на 20% чаще страдают сердечно-сосудистыми заболеваниями и на 18-23% - атеросклерозом и нарушениями нервной системы. Особенно отрицательно шум воздействует на функциональное состояние сердечной системы у детей.
Чрезмерный уличный шум является причиной 80% мигреней у жителей Франции, около 50% расстройств памяти и такого же количества испорченных характеров.
Шум способствует развитию неврозов, которыми страдают четвертая часть мужчин и третья часть женщин Великобритании. По сведениям французских психиатров, пятая часть всех психиатрических больных утратили рассудок в результате действия сильного шума. В Нью-Йорке отмечено отставание детей в росте и умственном развитии из-за чрезмерного шума.
Шум в больших городах сокращает продолжительность жизни человека. По данным австралийских исследователей шум на 30% является причиной старения горожан, сокращая продолжительность жизни на 8-12 лет, толкает людей к насилию, суициду, убийству.
В настоящее время шумовые раздражения относятся к важным причинам расстройства сна, при этом такие нарушения влияют на эффективность отдыха и могут приводить к состоянию хронической усталости, сонливости со всеми вытекающими отсюда последствиями для работоспособности и восприимчивости к болезням. В ночное время Шум способен кумулятивно накапливаться. Ночной шум в 55 дБ вызывает такие же физиологические эффекты, как дневной шум в 65 дБ; шум в 65-67 дБ, повторяющийся более 5 раз за ночь, оказывает значительный вред для здоровья человека. Пороговое значение уровня шума, способного вызвать нарушение сна, составляет в зависимости от разных причин в среднем 40-70 дБ: у детей оно достигает 50 дБ, у взрослых - 30 дБ, а у людей пожилого возраста - значительно ниже. Наибольшее беспокойство шум оказывает на людей, занятых умственным трудом, по сравнению с работающими физически.
В зависимости от происхождения различают шум бытовой, производственный, промышленный, транспортный, авиационный, шум уличного движения и пр. Бытовой шум возникает в жилых помещениях от работы теле- и радиоаппаратуры, бытовых приборов и поведения людей. Производственный шум создается в производственных помещениях работающими механизмами и машинами. Источником промышленного шума служат промышленные предприятия, среди которых выделяются энергетические установки, компрессорные станции, металлургические заводы, строительные предприятия, создающие высокий уровень шума (более 90-100 дБ). Несколько меньший шум возникает при работе машиностроительных заводов (80 дБ), типографий, швейных фабрик, деревообрабатывающих комбинатов (72-76 дБ).
Транспортный шум создается моторами, колесами, тормозами и аэродинамическими особенностями транспортных средств. Уровень шума, создаваемый работой автомобильного транспорта (автобусы, легковые и грузовые автомобили) составляет 75-85 дБ. Железнодорожный транспорт способен повышать уровень шума до 90-100 дБ. Наиболее сильный шум - авиационный - создается работой двигателя и аэродинамическими характеристиками самолета - до 100- 105 дБ над трассой воздушного транспорта. В зонах аэропортов статистически достоверно увеличивается число мертворождений и врожденных аномалий. Авиационный шум ведет также к увеличению числа психических расстройств. Максимальный допустимый уровень этого шума у поверхности земли определяется в 50 дБ.
Шум уличного движения представляет собой совокупность транспортного шума и всех звуков улицы (свистков регулировщиков дорожного движения, шуршания шагов пешеходов и т.д.).
Транспортный шум, возникающий за счет движения автотранспорта, составляет до 80% всего городского шума. В последние десятилетия уровень шума в крупных городах увеличился на 10-15 дБ. Транспортные потоки на районных магистралях вблизи крупных городов в часы пик достигают 2000 машин в час, на городских магистралях - до 6000 машин в час. Возрастание шума в больших городах связано с увеличением мощности и грузоподъемности транспорта, увеличением скорости двигателя, с внедрением новых двигателей и т.п. Самым шумным городом в мире считается Рио-де-Жанейро, уровень шума в одном из его районов (Капакабана) значительно превышает 80 дБ. Уровень шума в Каире - крупнейшем городе Африки и Ближнего Востока - составляет 90 дБ, а на главных улицах города доходит до 100 дБ. На автомобильных дорогах Москвы, Санкт-Петербурга и других крупных городов России уровень шума от транспорта в дневное время достигает 90-100 дБ и даже ночью в некоторых районах не опускается ниже 70 дБ. В целом в России около 35 млн. человек, что составляет 30% городского населения, подвержены существенному воздействию транспортного шума.
Для защиты населения от вредного влияния городского шума необходимо регламентировать его интенсивность, спектральный состав, время действия и другие параметры. Разрабатываются нормы допустимых уровней внешнего шума от различных источников.
При гигиеническом нормировании в качестве допустимого устанавливается такой уровень шума, действие которого в течение длительного времени не вызывает изменений комплекса физиологических показателей, отражающих реакции наиболее чувствительных к шуму систем организма.
Нормативные уровни звукового давления и уровни звука для помещений жилых и общественных зданий, территорий микрорайонов, мест отдыха устанавливаются в соответствии с санитарными нормами допустимого шума (табл. 42).
Допустимый шум уличного движения у стен домов не должен превышать днем 50 дБ и ночью 40 дБ, а общий уровень шума в жилых помещениях - 40 дБ днем и 30 дБ ночью.
Допустимые уровви шума на территориях различного
хозяйственного назначения
Таблица 42

В качестве допустимых параметров авиационного шума на местности в условиях жилой застройки могут быть приняты максимальные уровни звука 75 дБ ночью и 85 дБ днем и эквивалентные уровни звука 55 дБ ночью и 65 дБ днем.
Представление о размещении источников шума и распространении шума в городе дает шумовая карта. По этой карте можно судить о состоянии шумового режима улиц, микрорайонов, всей городской территории. Карта шума города дает возможность регулировать уровень шума на жилой территории города, а также служит основой для разработки комплексных градостроительных мер по защите жилой застройки от шума.
При составлении карты шума города учитывают условия движения транспорта на магистральных улицах, интенсивность и скорость движения, количество единиц грузового и общественного транспорта в потоке, места размещения промышленных объектов, трансформаторных подстанций, внешнего транспорта, платность жилищного фонда и т.д. Карта должна содержать сведения о типах возводимых зданий, о размещении лечебно-профилактических учреждений, научно-исследовательских институтов, парков. На карту города наносятся существующие источники шума с их уровнями, полученными путем натурных измерений.
По карте можно судить о состоянии шумового режима на магистралях и территории жилой застройки, непосредственно примыкающей к ним, выявить наиболее опасные в акустическом отношении участки. Карты разных лет позволяют судить об эффективности мероприятий, направленных на снижение шума.
На рис. 71 представлен фрагмент шумовой карты одного из районов Караганды.

Рис. 71. Фрагмент шумовой карты города:
1-6 - улицы города; уровни шума: I - 80 дБ А; II - 76 дБ А;
III - 65 дБ А; IV - 79 дБ А; V - 78 дБ А; VI - 70 дБ А

На представленный район в основном оказывают влияние транспортные магистрали (улицы 1-2, 4-6) с высокой интенсивностью движения, особенно грузового транспорта. Территория, окруженная этими улицами, в течение всего дня подвергается воздействию шума большой интенсивности (78-80 дБ А). Даже на расстоянии 100 м от проезжей части интенсивность шума достигает 65 дБ А.
Анализ шумовой карты показывает, что постоянный рост автомобильного парка при наличии большого количества узких улиц и тротуаров, отсутствие необходимого благоустройства и изоляции микрорайонов и кварталов от проникающего транспортного шума создали предпосылки для повышенного шумового фона города. Для обеспечения акустического комфорта населения ширина магистрали при таком интенсивном движении транспорта должна быть не менее 100- 120 м.
Шумовая карта дает возможность выявить комплекс факторов, влияющих на акустический режим, рекомендовать рациональное размещение функциональных зон города, позволяющее ослабить или полностью ликвидировать влияние основных источников шума.
Наиболее частыми причинами повышенного уровня шума являются: недостаточный территориальный разрыв для обеспечения шумо- защиты населенных пунктов, территорий массового отдыха, курортов, лечебных центров; нарушение нормативных документов или отсутствие учета санитарных норм при застройке и проектировании магистральных автодорожных и железнодорожных трасс, мест размещения аэропортов; возрастание уровня шума из года в год по причине отсутствия новых бесшумных видов транспорта, увеличения мощности реактивных двигателей самолетов; высокая стоимость шумозащитных сооружений, отсутствие разработок технико-экономического характера в этой области.
Эти причины в основном и определяют перспективный комплекс мероприятий по защите от шума.
Наибольшее значение имеет метод снижения шума на пути его распространения, включающий различные мероприятия: организацию необходимых территориальных разрывов между источниками внешних шумов и зонами различного хозяйственного назначения с нормируемым шумовым режимом, рациональную планировку и застройку территории, использование рельефа местности в качестве естественных природных экранов, шумозащитное озеленение.
Специальные территориальные разрывы дают возможность значительно снизить уровень шума на селитебных территориях. Санитарные нормы и правила предусматривают создание санитарно-защитных зон между производственными объектами, транспортными магистралями, аэродромами, морскими и речными портами и жилой застройкой. В пределах санитарно-защитных зон допускается размещение экранирующих зданий нежилого назначения, в которых допускается уровень шума 55-60 дБ А Шумозащитные свойства домов-экранов достаточно высоки. Особенно эффективны протяженные здания типа торговых рядов. Они снижают транспортный шум на 20-30 дБ А и надежно защищают внутриквартальную территорию. В зданиях-экранах можно располагать гаражи, мастерские, приемные пункты предприятий бытового обслуживания, столовые, кафе, рестораны, ателье, парикмахерские и т.д. Не следует только размещать в этой зоне аптеки, библиотеки и другие учреждения, в которых уровень шума не должен превышать 40 дБ А.
Оптимальная планировка и застройка территории, способствующая снижению уровня шума, предусматривает рациональную трассировку транзитных магистралей, прокладку их за пределами населенных мест и мест отдыха; устройство кольцевых и полукольцевых автомобильных дорог и обходных железнодорожных линий в пригородных зонах городов с населением более 250 тыс. человек; локализацию интенсивных источников шума на рассматриваемой территории и отделение жилых зон, зон массового отдыха, туризма от промышленно-заводских зон и транспортных источников; вынос наиболее мощных источников шума за пределы рассматриваемой территории или, наоборот, вынос жилья из зоны повышенного шума.
Автомагистрали I и II категорий и железнодорожные линии, создающие соответственно эквивалентный уровень шума 85-87 и 80-83 дБ А, не должны пересекать территории пригородной зоны, где размещаются лесопарки, дома отдыха, пансионаты, детские лагеря и лечебные учреждения и санатории, вузы и научно-исследовательские институты. Дома отдыха необходимо размещать на расстоянии не менее 500 м от автодорог и промышленных предприятий и в 1 км от железной дороги.
Промышленные предприятия, районы или производственные зоны, являющиеся источниками шума повышенных уровней (70-80 дБ А), должны бьггь отделены от жилой застройки защитными зонами и размещены с учетом господствующего направления ветра. При этом учитываются и другие факторы, отрицательно влияющие на окружающую среду.
Промышленные предприятия, эквивалентные уровни шума которых составляют менее 60 дБ А, могут бьггь размещены в производственно-жилых районах, если они не являются источниками других отрицательных воздействий.
Аэропорты следует размещать за пределами города, вне зон отдыха. Расстояние от границ взлетно-посадочных полос аэродрома до границ жилой территории зависит от класса аэродрома, пересечения трассы полета с жилой территорией, и может колебаться в пределах от 1 до 30 км.
Для снижения шума в градостроительной практике применяют естественные экранирующие сооружения, основанные на использовании рельефа местности - выемки, насыпи, овраги и т.д.
Исключительной способностью задерживать и поглощать шумовые воздействия обладают древесные и кустарниковые насаждения, высаженные вдоль автомагистралей. Многорядная полоса древесно-кустарниковых насаждений высотой 5-6 м способна значительно снижать уровень шума; наибольший эффект оказывают широкие полосы - при ширине полос 25-30 м наблюдается снижение уровня шума на 10-12 дБ А. Однако в зимний период защитная функция зеленых насаждений снижается в 3-4 раза.
При разработке проектов детальной планировки и застройки автомагистралей защитный эффект может быть достигнут с помощью зонирования жилой территории. В зоне, непосредственно примыкающей к магистрали, следует располагать невысокие здания нежилого назначения, в следующей зоне - малоэтажную жилую застройку, далее - жилую застройку повышенной этажности и в наиболее удаленной от магистрали зоне - детские учреждения, школы, поликлиники, больницы и т.п.
Значительное снижение уровня шума достигается при замкнутом типе застройки (табл. 43).
Эффективность газо-шумовой застройки и элементов рельефа
Таблица 43

Рис. 70. Шум от различных источников (дБ)

щих частотам 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000, 8000 Гц. Ориентировочная оценка шума может быть проведена и по уровням звука, измеряемым по шкале А шумомера (дБ А).
Непостоянный шум оценивается в эквивалентных уровнях звука, под которым понимается среднестатистический уровень звука непостоянного шума, оказывающий на человека такое же воздействие, как и постоянный шум того же уровня.
Естественные природные звуки на экологическом благополучии человека не отражаются: шелест листвы и мерный шум морского прибоя соответствуют примерно 20 дБ. Звуковой дискомфорт создают антропогенные источники шума с высокими (более 60 дБ) уровнями шума, которые вызывают многочисленные жалобы. Уровни шума менее 80 дБ не вызывают опасности для слуха, при 85 дБ начинается некоторое ухудшение слуха, а при 90 дБ - серьезное нарушение слуха; при 95 дБ вероятность потери слуха составляет 50%, а при 105 дБ потеря слуха отмечается практически у всех лиц, подвергшихся шумовому воздействию. Уровень шума 110-120 дБ считается болевым порогом, а свыше 130 дБ - является разрушительным пределом для органа слуха.
Орган слуха человека может приспосабливаться к некоторым постоянным или повторяющимся шумам (слуховая адаптация). Но эта приспособляемость не может защитить от потери слуха, а лишь временно отодвигает сроки ее наступления. В условиях городского шума происходит постоянное напряжение слухового анализатора. Эго вызывает увеличение порога слышимости на 10-25 дБ. Шум затрудняет разборчивость речи, особенно при уровне шума более 70 дБ.
В настоящее время более половины населения Западной Европы проживает в зонах с уровнем шума 55-65 дБ: во Франции - 57% населения, в Нидерландах - 54 %, Греции - 50%, Швеции - 37%, Дании и Германии - 34%. На территории Москвы зоны с периодическим превышением допустимого уровня шума достигают 60%.
Шум как экологический фактор приводит к повышению утомляемости, снижению умственной активности, неврозам, росту сердечнососудистых заболеваний, шумовым стрессам, ухудшению зрения и т.д. Постоянный шум способен вызвать перенапряжение центральной нервной системы, из-за чего жители шумных районов города в среднем на 20% чаще страдают сердечно-сосудистыми заболеваниями и на 18-23% - атеросклерозом и нарушениями нервной системы. Особенно отрицательно шум воздействует на функциональное состояние сердечной системы у детей.
Чрезмерный уличный шум является причиной 80% мигреней у жителей Франции, около 50% расстройств памяти и такого же количества испорченных характеров.
Шум способствует развитию неврозов, которыми страдают четвертая часть мужчин и третья часть женщин Великобритании. По сведениям французских психиатров, пятая часть всех психиатрических больных утратили рассудок в результате действия сильного шума. В Нью-Йорке отмечено отставание детей в росте и умственном развитии из-за чрезмерного шума.
Шум в больших городах сокращает продолжительность жизни человека. По данным австралийских исследователей шум на 30% является причиной старения горожан, сокращая продолжительность жизни на 8-12 лет, толкает людей к насилию, суициду, убийству.
В настоящее время шумовые раздражения относятся к важным причинам расстройства сна, при этом такие нарушения влияют на эффективность отдыха и могут приводить к состоянию хронической усталости, сонливости со всеми вытекающими отсюда последствиями для работоспособности и восприимчивости к болезням. В ночное время Шум способен кумулятивно накапливаться. Ночной шум в 55 дБ вызывает такие же физиологические эффекты, как дневной шум в 65 дБ; шум в 65-67 дБ, повторяющийся более 5 раз за ночь, оказывает значительный вред для здоровья человека. Пороговое значение уровня шума, способного вызвать нарушение сна, составляет в зависимости от разных причин в среднем 40-70 дБ: у детей оно достигает 50 дБ, у взрослых - 30 дБ, а у людей пожилого возраста - значительно ниже. Наибольшее беспокойство шум оказывает на людей, занятых умственным трудом, по сравнению с работающими физически.
В зависимости от происхождения различают шум бытовой, производственный, промышленный, транспортный, авиационный, шум уличного движения и пр. Бытовой шум возникает в жилых помещениях от работы теле- и радиоаппаратуры, бытовых приборов и поведения людей. Производственный шум создается в производственных помещениях работающими механизмами и машинами. Источником промышленного шума служат промышленные предприятия, среди которых выделяются энергетические установки, компрессорные станции, металлургические заводы, строительные предприятия, создающие высокий уровень шума (более 90-100 дБ). Несколько меньший шум возникает при работе машиностроительных заводов (80 дБ), типографий, швейных фабрик, деревообрабатывающих комбинатов (72-76 дБ).
Транспортный шум создается моторами, колесами, тормозами и аэродинамическими особенностями транспортных средств. Уровень шума, создаваемый работой автомобильного транспорта (автобусы, легковые и грузовые автомобили) составляет 75-85 дБ. Железнодорожный транспорт способен повышать уровень шума до 90-100 дБ. Наиболее сильный шум - авиационный - создается работой двигателя и аэродинамическими характеристиками самолета - до 100- 105 дБ над трассой воздушного транспорта. В зонах аэропортов статистически достоверно увеличивается число мертворождений и врожденных аномалий. Авиационный шум ведет также к увеличению числа психических расстройств. Максимальный допустимый уровень этого шума у поверхности земли определяется в 50 дБ.
Шум уличного движения представляет собой совокупность транспортного шума и всех звуков улицы (свистков регулировщиков дорожного движения, шуршания шагов пешеходов и т.д.).
Транспортный шум, возникающий за счет движения автотранспорта, составляет до 80% всего городского шума. В последние десятилетия уровень шума в крупных городах увеличился на 10-15 дБ. Транспортные потоки на районных магистралях вблизи крупных городов в часы пик достигают 2000 машин в час, на городских магистралях - до 6000 машин в час. Возрастание шума в больших городах связано с увеличением мощности и грузоподъемности транспорта, увеличением скорости двигателя, с внедрением новых двигателей и т.п. Самым шумным городом в мире считается Рио-де-Жанейро, уровень шума в одном из его районов (Капакабана) значительно превышает 80 дБ. Уровень шума в Каире - крупнейшем городе Африки и Ближнего Востока - составляет 90 дБ, а на главных улицах города доходит до 100 дБ. На автомобильных дорогах Москвы, Санкт-Петербурга и других крупных городов России уровень шума от транспорта в дневное время достигает 90-100 дБ и даже ночью в некоторых районах не опускается ниже 70 дБ. В целом в России около 35 млн. человек, что составляет 30% городского населения, подвержены существенному воздействию транспортного шума.
Для защиты населения от вредного влияния городского шума необходимо регламентировать его интенсивность, спектральный состав, время действия и другие параметры. Разрабатываются нормы допустимых уровней внешнего шума от различных источников.
При гигиеническом нормировании в качестве допустимого устанавливается такой уровень шума, действие которого в течение длительного времени не вызывает изменений комплекса физиологических показателей, отражающих реакции наиболее чувствительных к шуму систем организма.
Нормативные уровни звукового давления и уровни звука для помещений жилых и общественных зданий, территорий микрорайонов, мест отдыха устанавливаются в соответствии с санитарными нормами допустимого шума (табл. 42).
Допустимый шум уличного движения у стен домов не должен превышать днем 50 дБ и ночью 40 дБ, а общий уровень шума в жилых помещениях - 40 дБ днем и 30 дБ ночью.
Допустимые уровви шума на территориях различного
хозяйственного назначения
Таблица 42

В качестве допустимых параметров авиационного шума на местности в условиях жилой застройки могут быть приняты максимальные уровни звука 75 дБ ночью и 85 дБ днем и эквивалентные уровни звука 55 дБ ночью и 65 дБ днем.
Представление о размещении источников шума и распространении шума в городе дает шумовая карта. По этой карте можно судить о состоянии шумового режима улиц, микрорайонов, всей городской территории. Карта шума города дает возможность регулировать уровень шума на жилой территории города, а также служит основой для разработки комплексных градостроительных мер по защите жилой застройки от шума.
При составлении карты шума города учитывают условия движения транспорта на магистральных улицах, интенсивность и скорость движения, количество единиц грузового и общественного транспорта в потоке, места размещения промышленных объектов, трансформаторных подстанций, внешнего транспорта, платность жилищного фонда и т.д. Карта должна содержать сведения о типах возводимых зданий, о размещении лечебно-профилактических учреждений, научно-исследовательских институтов, парков. На карту города наносятся существующие источники шума с их уровнями, полученными путем натурных измерений.
По карте можно судить о состоянии шумового режима на магистралях и территории жилой застройки, непосредственно примыкающей к ним, выявить наиболее опасные в акустическом отношении участки. Карты разных лет позволяют судить об эффективности мероприятий, направленных на снижение шума.
На рис. 71 представлен фрагмент шумовой карты одного из районов Караганды.

Рис. 71. Фрагмент шумовой карты города:
1-6 - улицы города; уровни шума: I - 80 дБ А; II - 76 дБ А;
III - 65 дБ А; IV - 79 дБ А; V - 78 дБ А; VI - 70 дБ А

На представленный район в основном оказывают влияние транспортные магистрали (улицы 1-2, 4-6) с высокой интенсивностью движения, особенно грузового транспорта. Территория, окруженная этими улицами, в течение всего дня подвергается воздействию шума большой интенсивности (78-80 дБ А). Даже на расстоянии 100 м от проезжей части интенсивность шума достигает 65 дБ А.
Анализ шумовой карты показывает, что постоянный рост автомобильного парка при наличии большого количества узких улиц и тротуаров, отсутствие необходимого благоустройства и изоляции микрорайонов и кварталов от проникающего транспортного шума создали предпосылки для повышенного шумового фона города. Для обеспечения акустического комфорта населения ширина магистрали при таком интенсивном движении транспорта должна быть не менее 100- 120 м.
Шумовая карта дает возможность выявить комплекс факторов, влияющих на акустический режим, рекомендовать рациональное размещение функциональных зон города, позволяющее ослабить или полностью ликвидировать влияние основных источников шума.
Наиболее частыми причинами повышенного уровня шума являются: недостаточный территориальный разрыв для обеспечения шумо- защиты населенных пунктов, территорий массового отдыха, курортов, лечебных центров; нарушение нормативных документов или отсутствие учета санитарных норм при застройке и проектировании магистральных автодорожных и железнодорожных трасс, мест размещения аэропортов; возрастание уровня шума из года в год по причине отсутствия новых бесшумных видов транспорта, увеличения мощности реактивных двигателей самолетов; высокая стоимость шумозащитных сооружений, отсутствие разработок технико-экономического характера в этой области.
Эти причины в основном и определяют перспективный комплекс мероприятий по защите от шума.
Наибольшее значение имеет метод снижения шума на пути его распространения, включающий различные мероприятия: организацию необходимых территориальных разрывов между источниками внешних шумов и зонами различного хозяйственного назначения с нормируемым шумовым режимом, рациональную планировку и застройку территории, использование рельефа местности в качестве естественных природных экранов, шумозащитное озеленение.
Специальные территориальные разрывы дают возможность значительно снизить уровень шума на селитебных территориях. Санитарные нормы и правила предусматривают создание санитарно-защитных зон между производственными объектами, транспортными магистралями, аэродромами, морскими и речными портами и жилой застройкой. В пределах санитарно-защитных зон допускается размещение экранирующих зданий нежилого назначения, в которых допускается уровень шума 55-60 дБ А Шумозащитные свойства домов-экранов достаточно высоки. Особенно эффективны протяженные здания типа торговых рядов. Они снижают транспортный шум на 20-30 дБ А и надежно защищают внутриквартальную территорию. В зданиях-экранах можно располагать гаражи, мастерские, приемные пункты предприятий бытового обслуживания, столовые, кафе, рестораны, ателье, парикмахерские и т.д. Не следует только размещать в этой зоне аптеки, библиотеки и другие учреждения, в которых уровень шума не должен превышать 40 дБ А.
Оптимальная планировка и застройка территории, способствующая снижению уровня шума, предусматривает рациональную трассировку транзитных магистралей, прокладку их за пределами населенных мест и мест отдыха; устройство кольцевых и полукольцевых автомобильных дорог и обходных железнодорожных линий в пригородных зонах городов с населением более 250 тыс. человек; локализацию интенсивных источников шума на рассматриваемой территории и отделение жилых зон, зон массового отдыха, туризма от промышленно-заводских зон и транспортных источников; вынос наиболее мощных источников шума за пределы рассматриваемой территории или, наоборот, вынос жилья из зоны повышенного шума.
Автомагистрали I и II категорий и железнодорожные линии, создающие соответственно эквивалентный уровень шума 85-87 и 80-83 дБ А, не должны пересекать территории пригородной зоны, где размещаются лесопарки, дома отдыха, пансионаты, детские лагеря и лечебные учреждения и санатории, вузы и научно-исследовательские институты. Дома отдыха необходимо размещать на расстоянии не менее 500 м от автодорог и промышленных предприятий и в 1 км от железной дороги.
Промышленные предприятия, районы или производственные зоны, являющиеся источниками шума повышенных уровней (70-80 дБ А), должны бьггь отделены от жилой застройки защитными зонами и размещены с учетом господствующего направления ветра. При этом учитываются и другие факторы, отрицательно влияющие на окружающую среду.
Промышленные предприятия, эквивалентные уровни шума которых составляют менее 60 дБ А, могут бьггь размещены в производственно-жилых районах, если они не являются источниками других отрицательных воздействий.
Аэропорты следует размещать за пределами города, вне зон отдыха. Расстояние от границ взлетно-посадочных полос аэродрома до границ жилой территории зависит от класса аэродрома, пересечения трассы полета с жилой территорией, и может колебаться в пределах от 1 до 30 км.
Для снижения шума в градостроительной практике применяют естественные экранирующие сооружения, основанные на использовании рельефа местности - выемки, насыпи, овраги и т.д.
Исключительной способностью задерживать и поглощать шумовые воздействия обладают древесные и кустарниковые насаждения, высаженные вдоль автомагистралей. Многорядная полоса древесно-кустарниковых насаждений высотой 5-6 м способна значительно снижать уровень шума; наибольший эффект оказывают широкие полосы - при ширине полос 25-30 м наблюдается снижение уровня шума на 10-12 дБ А. Однако в зимний период защитная функция зеленых насаждений снижается в 3-4 раза.
При разработке проектов детальной планировки и застройки автомагистралей защитный эффект может быть достигнут с помощью зонирования жилой территории. В зоне, непосредственно примыкающей к магистрали, следует располагать невысокие здания нежилого назначения, в следующей зоне - малоэтажную жилую застройку, далее - жилую застройку повышенной этажности и в наиболее удаленной от магистрали зоне - детские учреждения, школы, поликлиники, больницы и т.п.
Значительное снижение уровня шума достигается при замкнутом типе застройки (табл. 43).
Эффективность газо-шумовой застройки и элементов рельефа
Таблица 43