Пресс-центр (Статьи)
КАРТИРОВАНИЕ ШУМА НА ТЕРРИТОРИИ, ПРИЛЕГАЮЩЕЙ К АВТОМОБИЛЬНЫМ ДОРОГАМ, ПРИ ПОМОЩИ ПРОГРАММЫ SOUNDPLAN
Введение
Автомобильная дорога является источником воздействия на окружающую природную среду на всех стадиях строительства, эксплуатации, содержания и ремонта. Экологически безопасное состояние автомобильной дороги и придорожной территории оценивается с помощью оценки экологически значимых показателей воздействия дороги на окружающую среду на всех этапах проектирования автомобильной дороги.
Доминантным фактором воздействия на окружающую среду при эксплуатации автомобильных дорог является шум от движущегося транспортного потока.
Оценка уровней шума на территории, прилегающей к автомобильной дороге, производится в соответствии с СП 51.13330.2011 «Защита от шума. Актуализированная редакция СНиП 23-03-2003». Акустический расчет производится в следующей последовательности:
- выявление источников шума и определение их шумовых характеристик;
- выбор точек в помещениях и на территориях, для которых необходимо провести расчет (расчетных точек);
- определение путей распространения шума от его источника (источников) до расчетных точек и потерь звуковой энергии по каждому из путей (снижение за счет расстояния, экранирования, звукоизоляции ограждающих конструкций, звукопоглощения и др.);
- определение ожидаемых уровней шума в расчетных точках;
- определение требуемого снижения уровней шума на основе сопоставления ожидаемых уровней шума с предельно допустимыми уровнями (ПДУ) шума;
- разработка мероприятий по обеспечению требуемого снижения уровней шума;
- проверочный расчет достаточности выбранных шумозащитных мероприятий для обеспечения защиты объекта или территории от шума
Составление карт шума в составе проектов строительства и реконструкции объектов автотранспорта также является одним из основных требований, действующего СНиП 23-03-2003 «Защита от шума».
При проведении оценки воздействия на окружающую среду, построении карт шума и разработке мероприятий по охране окружающей среды используются современные программные комплексы, расчет в которых основывается на актуализированных нормативных документах.
1. Стадии разработки карты шума
В современной практике используется два основных вида карт шума:
- Карты шума, построенные по результатам натурных исследований, отображающие акустическую ситуацию на текущий период.
- Карты шума на перспективный период, полученные в результате расчетов ожидаемых уровней шума.
Карты шума на текущий период, служащие для оценки существующего шумового режима и входящие в состав проектной документации при разработке технико-экономических основ развития города, выполняются по результатам натурных измерений. Основной задачей натурных измерений является мониторинг уровней шума. Мониторинг комплексного воздействия шума различного происхождения выполняется с целью исключения, предупреждения или снижения вредного воздействия шума на человека и окружающую среду. Для этого на базе единых методов контроля шума проводят составление оперативных шумовых карт на территории города, на основе которых выявляют зоны акустического дискомфорта и разрабатывают организационные, технические и строительные мероприятия по защите населения от шума.
Карты шума на расчетный и перспективный период разрабатываются расчетными методами. Процесс составления такой карты можно подразделить на следующие этапы:
- сбор данных об источниках шума (транспорт, промышленные источники и т.п.);
- составление модели местности (здания, рельеф и т.п.);
- расчет распространения шума;
- анализ полученных данных и разработка рекомендаций.
Cобранные на первом этапе данные используются для расчета распространения шума по стандартизованным методикам. При моделировании распространения звука в застройке используется трехмерная модель зданий. Результаты расчетов накладываются на оцифрованную карту местности.
В зависимости от целей планирования применяются шумовые карты различных масштабов. Крупномасштабные карты применяются при принятии решений о выборе места размещения новых источников шума и объектов, требующих защиты. Такие карты составляются на основе официального издания карты местности, изображающей существенные детали отдельных зданий, автодорожных сооружений и промышленных зон, сельхозтерритории, зеленые насаждения, а также горизонтали, указывающие высоту над уровнем моря.
Новое направление в разработке карт шума – это применение программного обеспечения для расчета уровней шума в любой точке городской застройки. В качестве исходных данных для построения карты шума применяются цифровые карты местности, а также результаты инструментальных измерений и расчетов шума транспорта, и стационарных источников.
Для расчета распространения шума территория разбивается по сетке с определенным шагом, наиболее соответствующим целям картирования. После определения уровней шума в расчетных точках сетки точки с равными уровнями звука соединяются изолиниями, в результате чего получаются линии равного уровня звука на территории города с определенным шагом. Наиболее удобен шаг в 5 дБА, который соответствует условиям нормирования шума. Для каждой защищаемой территории в соответствии с ее назначением устанавливаются предельно допустимые уровни шума, и определяется превышение ПДУ. Затем выделяют зоны акустического дискомфорта с нанесением в их пределах данных по числу людей или жилых единиц, подверженных воздействию шума.
Калибровка карт шума производится при помощи замеров уровней шума на территории городской застройки.
2. Представление результатов расчета в виде карт шума
Моделирование акустического воздействия в ЗАО «Институт «Трансэкопроект» производится при помощи лицензированного программного комплекса SoundPLAN, который позволяет:
- оценить уровни шума на прилегающей территории до и после применения шумозащитных мероприятий;
- учесть все условия распространения шума (рельеф, фоновые шумы, застройка) при помощи методов пространственного моделирования условий распространения шума (3D-моделей);
- оптимизировать комплекс шумозащитных мероприятий;
- представить результаты расчета в виде двухмерной и трехмерной моделей распространения шума.
В программном комплексе SoundPLAN реализуются расчетные методики российской нормативной документации, представленные в «Справочнике проектировщика. Защита от шума» (М.: Стройиздат, 1993), ГОСТ 31295.2-2005. «Шум. Затухание звука при распространении на местности. Ч.2. Общий метод расчета», СНиП 23-03-2003 «Защита от шума», «Методических рекомендациях по оценке необходимого снижения звука у населенных пунктов и определению требуемой акустической эффективности экранов с учетом звукопоглощения», утвержденных распоряжением Минтранса России от 21.04.2003 №ОС-362-р, «Рекомендациях по учету требований по охране окружающей среды при проектировании автомобильных дорог и мостовых переходов».
Преимуществом методов моделирования, обеспечиваемых программным комплексом SoundPLAN, является учет снижения шума при затухании над акустически мягкой поверхностью, учет снижения шума существующими зелеными насаждениями, учет влияния рельефа, уточненный расчет снижения шума за зданиями и в проемах между зданиями с учетом отражения шума от зданий, что не представляется возможным при осуществлении расчетов ручным методом.
При оценке воздействия на окружающую среду на первом этапе акустического расчета производится выявление источников шума (автомобильная дорога и съезды с нее), выбор расчетных точек у нормируемых по шуму объектов и определение путей распространения шума и затухания уровней звука по каждому пути. Источник шума и расчетные точки или области для построения карты шума наносятся на трехмерную цифровую модель местности для наиболее полного учета всех влияющих факторов (рельеф, покрытие поверхности, экранирующие сооружения). Расчет карты шума производится при помощи программного обеспечения SoundPLAN с шагом, соответствующим целям расчета и необходимой точности результатов. Ожидаемые уровни шума в расчетных точках представляются в виде карты шума территории, прилегающей к проектируемой автодороге (рис. 1).
Рис. 1. Двухмерная карта шума до применения шумозащитных мероприятий
Для определения требуемого снижения уровней шума на основе сопоставления ожидаемых уровней шума с допустимыми уровнями шума строится карта превышений ПДУ на основании сопоставления уровней шума в точках с требованиями СН 2.2.4/2.1.8.562-96 «Шум на рабочих местах, в помещениях жилых, общественных зданий и на территории жилой застройки» (рис. 2). С помощью данной карты определяются требования к шумозащитным мероприятиям.
Рис. 2. Оценка требуемого снижения уровней шума
На следующем этапе акустического расчета производится разработка мероприятий шумозащиты и производится проверочный расчет уровней шума на селитебной территории после применения мероприятий.
3. Разработка мероприятий шумозащиты
По результатам расчета карт шума определяются основные мероприятия, направленные на снижение шума в городской среде. Основными направлениями борьбы с шумом являются:
- Подавление шума в источнике при помощи конструктивных методов, установка технических норм машин и механизмов.
- Снижение шума на пути его распространения (рациональное планирование территорий, установка экранов, использование насыпей и выемок).
- Снижение шума в объекте шумозащиты (шумозащитное остекление домов, повышение звукоизоляции конструкций).
Для защиты окружающей среды от шума автотранспорта применяются:
- установка акустических экранов (рис. 3 и 4);
- шумозащитное остекление с применением пассивных и активных проветривающих шумозащитных устройств (рис. 5).
Рис. 3. Комбинированные акустические экраны (панели из ПММА и панели со звукопоглощением)
Рис. 4. Акустические экраны из панелей ПММА
Рис. 5. Пример шумозащитного остекления с использованием активного и пассивного проветривающих шумозащитных устройств
Результаты проверочного расчета с учетом применения шумозащитных мероприятий также представляются в виде карт шума (рис. 6 и 7). Для оценки требований к шумозащитному остеклению карта шума представляется в виде трехмерной модели, позволяющей провести поэтажный расчет уровней шума и оценить необходимую звукоизоляцию на различных этажах зданий. По результатам проверочного расчета уровней шума с учетом шумозащитных мероприятий для проектируемой автодороги определяется размер санитарного разрыва, т.е. размер зоны, обеспечивающей уменьшение физического воздействия на атмосферный воздух до значений, установленных гигиеническими нормативами. Граница зоны расчетного санитарного разрыва представлена на карте шума в виде линии обеспечения ПДУ для ночного времени (45дБА).
Рис. 6. Двухмерная карта шума после применения шумозащитных мероприятий
Рис.7. Трехмерная карта шума, построенная при помощи программного комплекса SoundPLAN
Вывод
Карта шума является наиболее наглядным способом представления информации об акустической ситуации на территории, прилегающей к автомобильной дороге. Карты шума являются действенным инструментом при разработке и внедрении шумозащитных мероприятий, поскольку они позволяют произвести оценку существующих и перспективных уровней шума вблизи автомобильной дороги, определить требования к шумозащитным мероприятиям и произвести выбор оптимальных шумозащитных мероприятий для объектов, нормируемых по фактору шума.
М.В. Буторина
к.т.н., главный специалист службы главного инженера
ЗАО «Институт «Трансэкопроект»