Расчет шумозащитного экрана

Расчет шумозащитного экрана

Министерство образования и науки РФ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

Высшего профессионального образования

«Сибирская государственная геодезическая академия»

(ФГБОУ ВПО «СГГА»)

Кафедра Безопасности жизнедеятельности

Практическая работа №1

По дисциплине «Системы защиты среды обитания»

Тема: «Расчёт шумозащитного экрана»

Выполнил

Студ. гр. БЖ-41

Гражданников А. Е.

Проверил

Мартыненко А. А.

г. Новосибирск, 2012 г.

Одним из основных, наиболее распространенных источников внешнего шума на территории населенных пунктов (городов) являются потоки легковых, грузовых автомобилей и общественного транспорта на улично-дорожной сети населенного пункта (города). Шум оказывает влияние на весь организм человека: угнетает центральную нервную систему, вызывает изменение скорости дыхания и пульса, способствует нарушению обмена веществ, возникновению сердечно - сосудистых заболеваний, гипертонической болезни. Шум вызывает нарушение нормальной функции желудка - уменьшается выделение желудочного сока, изменяется кислотность, что приводит к гастритам и язвам. Шум действует на вестибулярный аппарат, вызывая нарушение координации движений, тошноту. Действуя на другие анализаторы, шум вызывает нарушение концентрации внимания, ухудшает восприятие цветовых и звуковых сигналов. При воздействии шума значительно раньше возникает чувство усталости и развиваются признаки утомления. Исключительно сильное влияние оказывает шум на быстроту реакции, сбор информации и аналитические процессы, что ведёт к снижению производительности труда и качеству выполняемой работы. Шум обладает кумулятивным (накапливающим) действием. Чем старше человек, тем резче его реакция на шумовое раздражение.

Защита жилых и общественных зданий от транспортного шума осуществляется с помощью градостроительных (рациональное проектирование улично - дорожной сети, зонирование городских территорий), архитектурно - планировочных (специальные шумозащитные здания с ориентацией жилых комнат преимущественно в сторону внутриквартальной территории), организационных (ограничение проезда грузового транспорта, ограничение скорости движения транспортных средств, запрет на передвижение транзитного транспорта) и конструктивных мероприятий.

Источники шума в автомобиле условно можно разделить на две группы:

         первичные: двигатель, трансмиссия, система выпуска отработанных газов, шины, потоки воздуха, обтекающие автомобиль при движении (аэродинамический шум);

         вторичные: металлические панели кузова (пол, крыша, крылья, двери, арки колесных ниш и т.д.), крупногабаритные пластмассовые детали интерьера автомобиля (панель приборов, формованные накладки дверей, декоративный кожух переднего пола под рукоятку КПП, накладки стоек), мелкие металлические конструкции (тяги привода замков, стеклоподъемников и т.п.).

В условиях стесненной городской застройки, высокой плотности улично-дорожной сети, дефицита свободных территорий наиболее целесообразно применение придорожных шумозащитных экранов в виде вертикальных стенок из сборного и монолитного железобетона, кирпича, металла, композита, дерева с биостойкой пропиткой, акрила, поликарбоната и др. материалов, устанавливаемых вплотную к поверхности территории между транспортной магистралью и защищаемыми от ее шума объектами.

Практическая часть

Объектом для расчёта строительно-акустических мероприятий в данной работе является административное здание Администрации Дзержинского района, находящейся по адресу проспект Джержинского 16. (рис. 1)

Рис. 1 Схема расположения административного здания

Рис. 2 Космический снимок со спутника Quick Bird.

Интенсивность движения автотранспортных потоков по проспекту Дзержинского в 17.00 (единиц в час):

Доля грузового и общественного транспорта в потоке 16%. (рис.2)

Исходным параметром для расчёта эквивалентного уровня звука, создаваемого у фасада здания потоком автомобильного транспорта, является шумовая характеристика потока LAэкв в дБА, определяемая по ГОСТу 20444-85 на расстоянии 7.5 м от оси ближней полосы движения транспорта.

LAэкв = 10 lgQ + 13.3lgV + 4lg(1+ ٩) + ∆ LA1 + ∆ LA2 + 15

Q = 2290 - интенсивность движения, ед/час;

V = 50 - средняя скорость потока, км/час;

∆ LA1 = 0 - поправка, учитывающая вид покрытия проезжей части улицы или дороги, дБА;

∆ LA2 = 1 - поправка, учитывающая продольный уклон улицы или дороги, дБА.

LAэкв = 80 дБА

Расчет уровня шума около административного здания:

Ожидаемый эквивалентный уровень звука LАэквт2, создаваемый потоком средств автомобильного транспорта в расчётной точке у наружного ограждения здания определяется по формуле:

LАэквт2 = LAэкв - ∆ LA3 + ∆ LA4 , дБА

∆ LA3 = 9 - снижение уровня шума в зависимости от расстояния от оси ближайшей полосы движения транспорта до расчётной точки, дБА;

∆ LA4 = 1.6 - поправка, учитывающая влияние отраженного звука, дБА.

В соответствии с нормами допустимых уровней проникающего шума, для административных зданий, уровень звука должен быть не более 60 дБА.

Требуемое снижение шума:

LAтр = 20 дБА

Требуемая звукоизоляция окна, с учётом площади звукопоглощения (> 25 ì):

RАтр = LAтр - 5 = 15 дБА.

Этим требованиям удовлетворяет конструкция шумозащитных окон №1 Деревянное, одинарное со стеклопакетом ОСП. Количество уплотняющих прокладок в притворе - 1.

Для обеспечения защиты от шума прилегающей территории здания проводились расчёты эффективности применения шумозащитного экрана.

здание транспортный шум градостроительный

Расчет акустической эффективности шумозащитного экрана

Основным оценочным параметром экрана является его акустическая эффективность, на которую оказывают влияние многие факторы, характеризующие как сам экран, так и источник шума, и параметры окружающей среды.

При проектировании экранов следует учитывать, что шум от транспортной магистрали может поступать в какую-либо точку пространства за экраном (расчетную точку) двумя основными путями: в виде звука, передаваемого непосредственно через тело экрана (прямой звук), и в виде звука, огибающего верхний край и боковые кромки экрана (дифрагированный звук).

Акустическая эффективность экрана определяется только его геометрическими размерами и месторасположением. Поэтому она зависит от высоты и длины экрана, от расстояния между ним и магистралью, между ним и расчетной точкой, а также от высоты расчетной точки над поверхностью территории, но не зависит от шумовой характеристики транспортного потока. В то же время уровень шума в расчетной точке за экраном зависит как от акустической эффективности экрана, так и от шумовой характеристики транспортного потока на магистрали

Требуемая минимальная поверхностная плотность конструкции экрана в зависимости от требуемого снижения уровня звука.

Метрические параметры для проектирования шумозащитного экрана приведены на рис. 3

Рис.3 Расчетная схема оценки эффективности шумозащитного экрана.

На ней:

вспомогательные расстояния А, В и С:

где R1 - расстояние по горизонтали от акустического центра транспортного потока (по оси дальней полосы движения транспорта и на высоте 1 м над уровнем проезжей части) до экрана, м;

R2 - расстояние по горизонтали от экрана до расчетной точки, м;

Нэ - высота экрана, м;

Ни.ш. - высота акустического центра транспортного потока, м;

Нр.т. - высота расчетной точки, м.

А = 22.56 м

B = 36.01 м

С = 58.13 м

Разность длин путей звуковых лучей:

δ = А + В - С, м,

δ = 0.44

Это соответствует снижению шума экраном 11 дБА.

При экране высотой Нэ = 6 м снижение шума экраном составит 11 дБА, что значительно меньше требуемого по расчету снижения (20 дБА). Проектирование экрана высотой более 6 м, с увеличением шумоизоляции до требуемой величины возможно, но технически не оправданно, т.к. значительно сложнее (необходимо забивать сваи и усиливать устойчивость экрана, принимая во внимание наличие подземных коммуникаций).

Длина экрана должна составлять:

L = 160 м (параллельно дороге) (рис.4)

Рис. 4 Схема предлагаемого расположения шумозащитного экрана.

Дополнительные предложения по защите от шума заданного объекта:

1.   По возможности, снизить загруженность транспортным потоком проспект Дзержинского.

2.      В качестве дополнительной защиты использовать шумозащитные полосы зелёных насаждений (Расстояние между деревьями в полосе должно быть не более 4 м, высота деревьев не менее 5 - 8 м, кустарника не менее 2 м. Посадка деревьев может быть рядовая или шахматная, причем все подкроновое пространство должно быть полностью заполнено кустарником без просветов. На каждом участке территории может быть устроена одна или несколько таких полос, разделенных воздушными промежутками).

.        Отделы учреждения, выполняющие главные функции разместить на уровне, находящегося под защитой экрана.

.        Проезды транспортных средств к учреждению осуществлять по краям от шумозащитного экрана.