Разработка системы мониторинга транспортного шума в третьем микрорайоне г. Благовещенск

Разработка системы мониторинга транспортного шума в третьем микрорайоне г. Благовещенск

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

АМУРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

(ФГБОУ ВПО «АмГУ»)

Факультет инженерно-физический

Кафедра безопасности жизнедеятельности

Специальность 280101.65 - Безопасность жизнедеятельности в техносфере

КУРСОВАЯ РАБОТА

на тему: «Разработка системы мониторинга транспортного шума в третьем микрорайоне г. Благовещенск»

по дисциплине «Мониторинг среды обитания»

Исполнитель

студент 013 группы ________________ В. В. Шатравко

Руководитель

доцент, канд. техн. наук ________________ А. Б. Булгаков

Нормоконтроль

инженер ________________ В. П. Брусницына

Благовещенск 2014

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

АМУРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

(ФГБОУ ВПО «АмГУ»)

Факультет инженерно-физический

Кафедра безопасности жизнедеятельности

ЗАДАНИЕ

К курсовой работе студента 013 группы Шатравко Валерии Валерьевны.

. Тема: Разработка системы мониторинга транспортного шума в третьем микрорайоне г. Благовещенск.

. Срок сдачи студентом законченной работы: 30 апреля 2014 г.

. Исходные данные к курсовой работе: плотность транспортного потока на пересечении улиц Студенческая - Игнатьевское шоссе

. Содержание курсовой работы: разработать систему контроля транспортного шума на пересечении улиц Студенческая-Игнатьевское шоссе; изучить требования, предъявляемые к средствам измерения; выбрать прибор для проведения измерений

. Перечень материалов приложения:

. Дата выдачи задания 10 февраля 2014 года

Руководитель курсовой работы: Булгаков Андрей Борисович, доцент, кандидат технических наук, доцент

Задание принял к исполнению: 12.02.2014

РЕФЕРАТ

Курсовая работа содержит 35 с., 2 рисунка, 6 таблиц, 7 источников.

ТРАНСПОРТНЫЙ ШУМ, ЭКВИВАЛЕНТНЫЙ УРОВЕНЬ ЗВУКА, ИСТОЧНИК ШУМА, ДОПУСТИМЫЙ УРОВЕНЬ ШУМА, ШУМОМЕР.

Объектом исследования является третий микрорайон г. Благовещенска. Целью работы является разработка системы мониторинга шума транспортных потоков.

В ходе работы были изучены основы проведения мониторинга транспортного шума, подобраны приборы для определения эквивалентного уровня звука, изучены требования к средствам измерения, принципы проведения измерений и рассчитан эквивалентный уровня звука.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

. Характеристика объекта мониторинга

. Обоснование системы мониторинга, показателей и критериев

.1 Параметры, характеризующие шум

.2 Информационное обеспечение в области транспортного шума       

3. Методическое и инструментальное обеспечение проведения шумового контроля

3.1 Методы исследования транспортного шума

.2 Методика проведения измерений транспортного шума

.3 Средства измерений и вспомогательное оборудование

.4 Проведение измерений

.4.1 Выбор точек для измерения транспортного шума

.4.2 Проведение измерений транспортного шума

. Расчетный метод определения уровня транспортного шума

.1 Вычисление уровня шума на транспортной магистрали

.2 Расчет уровней шума транспортных потоков на территории застройки

. Оценка воздействия транспорта на окружающую среду

.1 Характеристика шумовых эффектов

.2 Влияние шума на организм человека

.3 Допустимые уровни шума для населения

Заключение

Библиографический список

ВВЕДЕНИЕ

Транспортный шум, формирующийся в результате сложного суммирования шумов от различных по типу, мощности и техническому состоянию транспортных средств, перемещающихся с различными скоростями, является одним из весьма негативных видов экологического загрязнения. Особо остро проблема защиты придорожных зон от транспортного шума стоит на селитебных территориях. Многочисленными исследованиями, проведенными во многих странах мира, установлено, что население не испытывает значительных неудобств, если уровень шума в дневное время на территориях, прилегающих к жилой застройке, не превышает 55 дБА. Между тем, фактические уровни шума в придорожной полосе зачастую достигают значений в 80 - 90 дБА и более [1].

Общий уровень транспортного шума на территории, прилегающей к автомобильной дороге, зависит от сложного совместного взаимодействия четырех групп факторов: транспортных, дорожных, природно-климатических и защитных. Наибольшее влияние на состояние акустического комфорта (дискомфорта) вблизи от дороги оказывают транспортные факторы, непосредственно принимающие участие в формировании шумового загрязнения. К ним относятся интенсивность движения и состав транспортного потока; скорость транспортного потока; эксплуатационное состояние автомобилей, перемещающихся по дороге; объем и характер перевозимых грузов и интенсивность подачи звуковых сигналов.

К дорожным факторам, определяющим уровень шума, относятся продольный и поперечный профили; число полос движения; наличие, ширина и конструкция разделительной полосы; вид покрытия, его состояние и шероховатость; количество и вид пересечений и примыканий дорог.

Природно-климатические факторы, влияющие на уровень шума, представлены рельефом и характером растительности на прилегающей к дороге территории, влажностью воздуха, атмосферным давлением и ветровым режимом местности.

В связи с ростом числа транспортных средств и негативного влияния транспортного шума на человека, становится очевидной важность проведения контроля транспортного шума.

Шумовое загрязнение окружающей среды (природной, производственной, бытовой) в настоящее время представляет собой одну из глобальных проблем современной экологии [2].

Данная работа актуальна, так как за последние годы увеличилось количество личного транспорта, а также идет интенсивная застройка г. Благовещенска.

1. Характеристика объекта мониторинга

В качестве объекта для разработки программы мониторинга транспортного шума мной был выбран микрорайон №3 г. Благовещенска, а именно пересечение улиц Студенческая и Игнатьевское шоссе. Эти улицы характеризуются большим потоком машин, так как являются связующими дорогами микрорайона с центром. Что оказывает значительное акустическое воздействие на прилегающую селитебную территорию.

Территории между домами, а также между магистральными улицами и домами в основном покрыты асфальтобетоном.

Ширина проезжей части улиц составляет 10 м, число полос движения в обоих направлениях - 4. Тип покрытия проезжей части - асфальтобетон.

Рисунок 1 - Место расположения района, на котором были проведены исследования

Рисунок 2 - Фото со спутника

2. Обоснование программы мониторинга, показателей и критериев

.1 Параметры, характеризующие шум

шум транспортный застройка контроль

Основными физическими характеристиками шума являются:

. Интенсивность звука (J). Это количество энергии, переносимое звуковой волной за 1 секунду через площадь в 1м², перпендикулярно распространению звуковой волны. Другими словами, это средний поток энергии в какой-либо точке среды в единицу времени, отнесённый к единице площади поверхности. Интенсивность звука измеряется в [Вт/м²].

2. Звуковое давление (Р). Это разность между мгновенным значением полного давления и средним значением в невозмущённой среде. Это дополнительное давление воздуха, которое возникает при прохождении через него звуковой волны. Звуковое давление измеряется в паскалях [Па].

. Частота (f). Это число полных колебаний в единицу времени. Измеряется в герцах [Гц].

. Звуковая мощность - это общее количество звуковой энергии, излучаемой источником шума в окружающее пространство за единицу времени.

Учитывая протяженный частотный диапазон (20-20000 Гц) при оценке источника шума, используется логарифмический показатель, который называется уровнем интенсивности шума:

 , (1)

где J - интенсивность шума в точке измерения;₀ - интенсивность шума в области порога слышимости.

При расчетах и нормировании используется показатель - уровень звукового давления:

L_p =  , (2)

где Р - фактическое звуковое давление в конкретной точке;

Р₀ - звуковое давление, соответствующее порогу слышимости.

За единицу измерения звукового давления принят бел (Б), но на практике применяется величина децибел (дБ).

Восприятие человеком звука зависит не только от его частоты, но и от интенсивности и звукового давления. Наименьшая интенсивность и звуковое давление, которые воспринимает человек, называется порогом слышимости. Порог слышимости зависит от частоты звука. Болевой порог - это болевые ощущения, при звуковом давлении более чем 200 Па и интенсивности звука в 10 Вт/м². Между порогом слышимости и болевым порогом и располагается область слышимости человеческого уха (20-20000 Гц). Некоторые значения уровней интенсивности шума приведены в таблице 1.

Таблица 1 - Значения уровней интенсивности шума

Также шум бывает стационарный и нестационарный.

Стационарный шум - это шум, который характеризуется постоянством средних параметров: интенсивности (мощности), распределения интенсивности по спектру (спектральная плотность), автокорреляционной функции.

Нестационарный шум - это шум, длящийся короткие промежутки времени.

По частоте шум подразделяется на низкочастотный (200-2000 Гц), среднечастотный (2000-4000 Гц) и высокочастотный (более 4000 Гц).

Источниками акустического шума могут служить любые колебания в твёрдых, жидких и газообразных средах; в технике основные источники шума - различные двигатели и механизмы. Повышенная шумность машин и механизмов часто является признаком наличия в них неисправностей или нерациональности конструкций. Источниками шума на производстве является транспорт, технологическое оборудование, системы вентиляции, пневмо- и гидроагрегаты, а так же источники, вызывающие вибрацию.

По природе происхождения шум бывает:

. Механический.

. Аэродинамический.

. Гидравлический.

. Электромагнитный.

По времени действия шум делится на постоянный (с колебанием интенсивности звука не более 5 дБ) и непостоянный или импульсный (с резкими изменениями интенсивности звука).По длительности действия шум бывает кратковременный и продолжительно действующий. Предельно допустимый уровень (ПДУ) шума для конкретного работника устанавливается с учетом тяжести и напряженности труда и в зависимости от этого может составлять от 60 до 79 дБ. Превышающий ПДУ производственный шум является стрессовым фактором. Длительное воздействие шума с уровнем звукового давления свыше 90 дБ снижает производительность труда на 40-60 %.

. Специфическое действие шума сказывается на слуховом анализаторе, его звуковоспринимающей части, что приводит к развитию профессиональной тугоухости. Дистрофические (обменные, обратимые), а затем деструктивные (структурные, мало- или необратимые) изменения в слуховом анализаторе развиваются по причине длительной работы органа слуха в режиме повышенной шумовой нагрузки, повышенной афферентной импульсации, в истощающем режиме.

. Неспецифическое действие шума оказывает влияние, в первую очередь, на центральную нервную систему (ЦНС), пищеварительную систему, сердечно-сосудистую систему (вплоть до инфаркта миокарда).

Продолжительное действие шума вызывает у человека головную боль, головокружение, расстройства нервной системы и сердечно-сосудистой системы и нарушения обмена веществ в организме. Шум звукового диапазона приводит к снижению внимания и увеличению ошибок при выполнение различных видов работ. Шум замедляет реакцию человека на поступающие от технических устройств сигналы. Шум угнетает центральную нервную систему (ЦНС), вызывает изменения скорости дыхания и пульса, способствует нарушению обмена веществ, возникновению сердечно-сосудистых заболеваний, язвы желудка, гипертонических болезни.

2.2 Информационное обеспечение в области транспортного шума

Для мониторинга транспортного шума используют следующую нормативную документацию:

- ГОСТ 20444 - 85 «Шум. Транспортные потоки. Методы измерения шумовой характеристики».

В данном стандарте приведена методика определения эквивалентного уровня звука инструментальным методом.

- ГОСТ 23337 - 78* «Шум. Методы измерения шума на селитебной территории и в помещениях жилых и общественных зданий».

В нем приведены термины и определения шума, условия измерения шума.

- МУК. 4.3.2194 - 07 «Контроль уровня шума на территории жилой застройки, в жилых и общественных зданиях и помещениях».

Настоящий документ устанавливает порядок контроля уровней шума на территории жилой застройки, в жилых и общественных зданиях для оценки их соответствия требованиям гигиенических нормативов.

- СН 2.2.4/2.1.8.562 - 96 «Шум на рабочих местах, в помещениях жилых, общественных зданий и на территории жилой застройки».

Данный документ устанавливает классификацию шумов, нормируемые параметры и предельно допустимые уровни шума на рабочих местах, допустимые уровни шума в помещениях жилых, общественных зданий и на территории жилой застройки.

- СНиП 23-03-2003 «Защита от шума».

Настоящие нормы и правила устанавливают обязательные требования, которые должны выполняться при проектировании, строительстве и эксплуатации зданий различного назначения, планировке и застройке населенных мест с целью защиты от шума и обеспечения нормативных параметров акустической среды в производственных, жилых, общественных зданиях и на территории жилой застройки.

3. Методическое и инструментальное обеспечение проведения шумового контроля

3.1 Методы исследования транспортного шума

Для определения шума, создаваемого транспортом на городских магистралях, в целях его гигиенической оценки могут быть использованы как инструментальный, так и расчетный методы.

Инструментальный метод позволяет получить объективное представление о фактических уровнях шума и его частотной характеристике. Он используется при текущем санитарном надзоре для решения практических задач по защите населения от шума.

Расчетный метод заключается в вычислении уровня транспортного шума по таблицам, составленным ЦНИИ градостроительства. В основу этих таблиц положены материалы многочисленных измерений уровней шума на улицах ряда городов РФ при одновременном подсчете проходящих по ним автомашин, определении состава транспорта и скорости движения его.

Достоинство данного метода состоит в том, что в отличие от инструментального он позволяет рассчитывать ожидаемый уровень шума. Это необходимо при проектировании шумозащиты в процессе планировки жилых территорий или реконструкции населенных мест.

Расчетный метод может быть использован и при текущем санитарном надзоре в случае отсутствия шумомера, а также как ускоренный способ, позволяющий быстро получить представление о шумовом режиме на большом количестве транспортных магистралей.

Полученные расчетным методом данные следует считать ориентировочными, лишь в первом приближении характеризующими уровень транспортного шумового фона населенного места. В каждом конкретном случае они должны быть откорректированы путем проведения соответствующих инструментальных замеров. Однако в области проектирования шумозащиты и при предупредительном санитарном надзоре расчетный метод определения уровня транспортного шума является незаменимым, так как позволяет прогнозировать уровень транспортного шумового фона с достаточной для этих целей точностью [7, с. 16].

3.2 Методика проведения измерений транспортного шума

Контроль транспортного шума следует проводить в соответствии с п. 4 ГОСТ 20444-85 «Шум. Транспортные потоки. Методы измерения шумовой характеристики».

. При проведении измерения шумовой характеристики транспортного потока, в состав которого могут входить легковые и грузовые автомобили, автопоезда, автобусы (в дальнейшем - автомобили), мотоциклы, мотороллеры, мопеды и мотовелосипеды (в дальнейшем - мотоциклы), а также троллейбусы и трамваи, измерительный микрофон должен располагаться на тротуаре или на обочине на расстоянии (7,5 ± 0,2) м от оси ближней к точке измерения полосы или пути движения транспортных средств на высоте (1,5 ± 0,1) м от уровня покрытия проезжей части или головки рельса. В условиях стесненной застройки измерительный микрофон допускается располагать на расстоянии меньшем 7,5 м от оси ближней к точке измерения полосы или пути движения транспортных средств, но не ближе 1 м от стен зданий, сплошных заборов и других сооружений или элементов рельефа, отражающих звук.

. В случае расположения улицы или дороги в выемке измерительный микрофон следует устанавливать на бровке выемки на высоте (1,5 ± 0,1) м от уровня земли.

.При проведении измерения шумовой характеристики потока железнодорожных поездов измерительный микрофон должен располагаться на расстоянии (25 ± 0,5) м от оси ближнего к точке измерения магистрального железнодорожного пути на высоте (1,5 ± 0,1) м от уровня земли.

. В условиях стесненной застройки измерительный микрофон допускается располагать на расстоянии меньшем 25 м от оси ближнего к точке измерения железнодорожного пути, но не ближе 1 м от стен зданий, сплошных заборов и других сооружений или элементов рельефа, отражающих звук. В случае расположения железнодорожного пути в выемке измерительный микрофон следует устанавливать на бровке выемки на высоте (1,5 ± 0,1) м от уровня земли.

. Измерительный микрофон должен быть направлен в сторону транспортного потока. Оператор, проводящий измерение, должен находиться на расстоянии не менее чем 0,5 м от измерительного микрофона.

. Переключатель частотной характеристики измерительной аппаратуры при проведении измерения уровней звука следует устанавливать в положение «А», а переключатель временной характеристики - в положение согласно требованиям инструкций по эксплуатации приборов.

. Период измерения шумовой характеристики транспортного потока, в состав которого могут входить автомобили, мотоциклы, а также троллейбусы и трамваи, должен охватывать проезд не менее 200 транспортных единиц в обоих направлениях.

. Период измерения шумовой характеристики транспортного потока, в состав которого входят только трамваи, должен охватывать проезд не менее 20 трамваев в обоих направлениях.

. Продолжительность периода измерения шумовой характеристики потока железнодорожных поездов должна составлять не менее 1 ч.

. При проведении измерения шумовой характеристики транспортного потока, в состав которого могут входить автомобили, мотоциклы, а также троллейбусы и трамваи, при помощи шумомера со стрелочным индикатором уровней звука интервал между отсчетами уровней звука должен составлять от 2 до 3 с. Отсчет уровней звука необходимо производить как при наличии, так и при отсутствии на участке измерения движущихся транспортных средств. Значения уровней следует принимать по показаниям стрелки прибора в момент отсчета.

. При проведении измерения шумовой характеристики транспортного потока, в состав которого входят только трамваи или железнодорожные поезда, при помощи шумомера со стрелочным индикатором уровней звука следует определять уровень звукаL_А, дБА, в период прохождения трамвая или железнодорожного поезда перед измерительным микрофоном по среднему показанию при колебании стрелки прибора.

. Значения уровней звука следует считывать со шкалы шумомера с точностью 1 дБА.

. Уровни звука помех, создаваемых посторонними источниками шума в период измерения шумовых характеристик транспортных потоков, должны быть не менее чем на 20 дБА ниже уровней при прохождении перед измерительным микрофоном транспортных средств, включая помехи.

. Одновременно с измерением шумовой характеристики транспортного потока следует определять его состав и интенсивность движения. При проведении измерения шумовой характеристики транспортного потока, в состав которого входят только трамваи или железнодорожные поезда, при помощи шумомера со стрелочным индикатором уровней звука следует определять также скорость их движения [3].

3.3 Средства измерений и вспомогательное оборудование

Для измерения и анализа шума применяют шумомеры, частотные анализаторы, самописцы, осциллографы и другие приборы. В большинстве случаев при измерениях шума можно ограничиться шумомером и частотным анализатором (полосным фильтром). Шумомеры измеряют уровень звукового давления, а в комплекте с частотным анализатором определяют и частотный состав (спектр) шума, т.е. распределение звуковой энергии по полосам.

Принцип действия шумомера основан на преобразовании звуковых колебаний, воспринимаемых микрофоном, в электрическое переменное напряжение, величина которого пропорциональна уровню звукового давления. Напряжение усиливается, выпрямляется и измеряется индикаторным прибором, шкала которого проградуирована в дБ. Основные требования к этим приборам регламентированы ГОСТ 17187-81 "Шумомеры".

Уровень шума измеряется на уровне уха работающего при включении не менее 2/3 технологического оборудования. Для измерения шума используют приборы ВШВ-003 (измеритель шума и вибрации), ШВК-И шумо-виброизмерительный комплекс (ШВК-1 в искробезопасном исполнении) с октавными фильтрами ФЭ-2 и акустические комплекты фирм Роботрон.

Для измерения только уровня звука без частотного анализа используют шумомеры Шум-1М, ШМ-1.

Шумомеры снабжены переключателями частотных характеристик (частотной коррекции) А, В, С, D и временных характеристик F (fast-быстро), S (slow- медленно), I (impuls- пик, импульс).

Шумомеры делятся на четыре класса: 0, 1, 2, 3,. Применение их зависит от целей и необходимой точности измерений:

- в качестве образцового средства измерений;

- для точных лабораторных и натурных измерений;

- для технических измерений;

- для ориентировочных измерений.

Шумомеры классов 0 и 1 классов рассчитаны на диапазон от 20 до 12 500 Гц; класса2 - от 20 до 8 000 Гц, класса 3 - от 31,5 до 8 000 Гц.

Для измерения непостоянных шумов применяют интегрирующие шумомеры, которые при усреднении энергии за продолжительный период времени дают значение эквивалентного уровня звука [4].

Частотные анализаторы - используют для частотного анализа шумов, с целью определения частот, на которых уровни шума завышены и выявления причин, по которым они возникают.

Различают фильтры с абсолютной и относительной шириной пропускания.

Анализ обычно проводится в октавных и 1/3- октавных полосах частот.

3.4 Проведение измерений

.4.1 Выбор точек для измерения транспортного шума

Места проведения измерений выбираются на участках дорог с установившейся скоростью движения транспортных средств (ТС) на расстоянии не менее 50м от перекрестков и остановочных пунктов общественного транспорта.

Измерения проводятся при условии, что проезжая часть улиц и автомобильных дорого должна быть чистой и сухой, а балластный слой ж/д путей не должен быть мокрым и промерзшим.

Время проведения измерений устанавливается в период максимальной интенсивности движения транспортных потоков (например с 8 до 10 час и с 16 до 18 час).

Измерения не проводятся во время выпадения атмосферных осадков и скорости ветра более 5 м/с. При скорости ветра 1 - 5 м необходимо применять противоветровой защитный колпак для микрофона [4].

3.4.2 Проведение измерений транспортного шума

Согласно ГОСТ 20444-85, при проведении измерения шумовой характеристики транспортного потока, в состав которого могут входить легковые и грузовые автомобили, автопоезда, автобусы (в дальнейшем - автомобили), мотоциклы, мотороллеры, мопеды и мотовелосипеды (в дальнейшем - мотоциклы), а также троллейбусы и трамваи, измерительный микрофон должен располагаться на тротуаре или на обочине на расстоянии (7,5 ± 0,2) м от оси ближней к точке измерения полосы или пути движения транспортных средств на высоте (1,5 ± 0,1) м от уровня покрытия проезжей части или головки рельса. В условиях стесненной застройки измерительный микрофон допускается располагать на расстоянии меньшем 7,5 м от оси ближней к точке измерения полосы или пути движения транспортных средств, но не ближе 1 м от стен зданий, сплошных заборов и других сооружений или элементов рельефа, отражающих звук.

В случае расположения улицы или дороги в выемке измерительный микрофон следует устанавливать на бровке выемки на высоте (1,5 ± 0,1) м от уровня земли.

Измерительный микрофон должен быть направлен в сторону транспортного потока. Оператор, проводящий измерение, должен находиться на расстоянии не менее чем 0,5 м от измерительного микрофона.

Переключатель частотной характеристики измерительной аппаратуры при проведении измерения уровней звука следует устанавливать в положение «А», а переключатель временной характеристики - в положение согласно требованиям инструкций по эксплуатации приборов.

Период измерения шумовой характеристики транспортного потока, в состав которого могут входить автомобили, мотоциклы, а также троллейбусы и трамваи, должен охватывать проезд не менее 200 транспортных единиц в обоих направлениях.

Период измерения шумовой характеристики транспортного потока, в состав которого входят только трамваи, должен охватывать проезд не менее 20 трамваев в обоих направлениях.

Продолжительность периода измерения шумовой характеристики потока железнодорожных поездов должна составлять не менее 1 ч.

При проведении измерения шумовой характеристики транспортного потока, в состав которого могут входить автомобили, мотоциклы, а также троллейбусы и трамваи, при помощи шумомера со стрелочным индикатором уровней звука интервал между отсчетами уровней звука должен составлять от 2 до 3 с. Отсчет уровней звука необходимо производить как при наличии, так и при отсутствии на участке измерения движущихся транспортных средств. Значения уровней следует принимать по показаниям стрелки прибора в момент отсчета.

При проведении измерения шумовой характеристики транспортного потока, в состав которого входят только трамваи или железнодорожные поезда, при помощи шумомера со стрелочным индикатором уровней звука следует определять уровень звука L_А, дБА, в период прохождения трамвая или железнодорожного поезда перед измерительным микрофоном по среднему показанию при колебании стрелки прибора.

Значения уровней звука следует считывать со шкалы шумомера с точностью 1 дБА.

Уровни звука помех, создаваемых посторонними источниками шума в период измерения шумовых характеристик транспортных потоков, должны быть не менее чем на 20 дБА ниже уровней при прохождении перед измерительным микрофоном транспортных средств, включая помехи.

Одновременно с измерением шумовой характеристики транспортного потока следует определять его состав и интенсивность движения. При проведении измерения шумовой характеристики транспортного потока, в состав которого входят только трамваи или железнодорожные поезда, при помощи шумомера со стрелочным индикатором уровней звука следует определять также скорость их движения [6].

. РАСЧЕТНЫЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ УРОВНЯ ТРАНСПОРТНОГО ШУМА

4.1 Вычисление уровня шума на транспортной магистрали

В соответствии с ГОСТ 20444-85 [3] шумовой характеристикой потоков автомобилей, автобусов и троллейбусов является эквивалентный уровень звука L_Аэкв, дБА, на расстоянии 7,5 м от оси первой полосы движения.

Приступая к этому расчету, необходимо иметь следующие данные:

Общее количество всех автомобилей, проходящих за 1 час в двух направлениях по магистрали в районе расчетного пункта.

Отдельно количество грузовых и общественных (автобусы) экипажей, а также автомобилей с дизельными двигателями (каждый вид экипажей в % к общему количеству проходящего транспорта).

Среднюю скорость движения (км/ч) транспортного потока.

Наличие в потоке движения трамваев и их тип.

Тип дорожного покрытия проезжей части улицы.

Наличие разделительной полосы между проезжими частями и ее ширину (м).

Продольный уклон магистрали (в % от 0).

Для установления зависимости шумовой характеристики от интенсивности и состава транспортного потока проводился подсчет транспортных средств. В соответствие с требованиями ГОСТ 20444-85 [3] транспортный поток делится на следующие группы: легковые автомобили, общественный транспорт, грузовые автомобили.

Интервал времени проведения измерений определялся интенсивностью транспортных потоков и соответствовал времени прохождения двухсот транспортных средств в обоих направлениях. В ходе проведения исследований измерительный интервал составил 14 минут. Впоследствии, при обработке результатов измерений, определялись интенсивность движения (количество транспортных средств в час) и доля транспортных средств того или иного вида в общем потоке (%).

Выбор времени проведения измерений основывался интенсивностью движения транспорта в дневное и вечернее время. Измерения проводились в часы пик, а именно с 17.00 до 18.00 часов вечером.

Результаты измерений сведены в таблицу 2.

Когда известны характеристики движения и состава транспортных потоков, параметры поперечного и продольного профиля магистральных улиц и дорог, тип покрытия проезжей части улицы или дороги, шумовая характеристика потоков средств автомобильного транспорта определяется по таблице 3 с учетом поправок, приведенных в табл. 4 - 6. В соответствии с требованиями ГОСТ 23337-78* [1] шумовая характеристика должна учитывать изменения в интенсивности движения транспортных потоков, происходящие в течение дня. Поэтому шумовая характеристика определяется в зависимости от средней часовой интенсивности движения транспортных потоков за дневной период суток.

Таблица 3 - Эквивалентный уровень звука L_Аэкв, дБА, в зависимости от интенсивности движения, авт/ч, и доли грузовых автомобилей, автобусов и троллейбусов в потоке, %.

По Игнатьевскому шоссе в зависимости от интенсивности движения, равной 1500 авт/ч и доли грузовых автомобилей, автобусов и троллейбусов в потоке, равной 20 %, эквивалентный уровень звука составляет L_Аэкв = 74 дБА.

По улице Студенческая в зависимости от интенсивности движения, равной 1100 авт/ч и доли грузовых автомобилей, автобусов и троллейбусов в потоке, равной 25 %, эквивалентный уровень звука составляет L_Аэкв = 73,4 дБА.

Таблица 4 - Поправка к эквивалентному уровню звука L_Аэкв, дБА, в зависимости от средней скорости движения потока, км/ч

По Игнатьевскому шоссе в зависимости от средней скорости движения потока, равной 60 км/ч, поправка к эквивалентному уровню звука составляет 0 дБА. Соответственно L_Аэкв = 74 дБА.

По улице Студенческая в зависимости от средней скорости движения потока, равной 40 км/ч, поправка к эквивалентному уровню звука составляет 2,5 дБА. Соответственно L_Аэкв = 70,9 дБА.

Таблица 5 - Поправка к эквивалентному уровню звука L_Аэкв, дБА, в зависимости от числа полос движении проезжей части улицы в обоих направлениях и типа покрытия проезжей части улицы

По Игнатьевскому шоссе в зависимости от числа полос движении проезжей части улицы в обоих направлениях и типа покрытия проезжей части улицы, поправка к эквивалентному уровню звука составляет 1 дБА и 0 дБА соответственно. Значит L_Аэкв = 75 дБА.

Таблица 6 - Поправка к эквивалентному уровню звука L_Аэкв, дБА, в зависимости от продольного уклона улицы, %.

По Игнатьевскому шоссе в зависимости от продольного уклона улицы, равного 4 %, и доли грузовых автомобилей, автобусов и троллейбусов в потоке, равной 20 %, поправка к эквивалентному уровню звука составляет 2,5 дБА. Соответственно L_Аэкв = 77,5 дБА.

По улице Студенческая в зависимости от продольного уклона улицы, равного 4 %, и доли грузовых автомобилей, автобусов и троллейбусов в потоке, равной 25 %, поправка к эквивалентному уровню звука составляет 2,5 дБА. Соответственно L_Аэкв = 74,4 дБА.

4.2 Расчет уровней шума транспортных потоков на территории застройки

Оценку ожидаемого шумового режима застраиваемых или реконструируемых примагистральных территорий, выбор наиболее целесообразных, эффективных и экономичных средств снижения транспортного шума, их расчет и проектирование проводят на основе расчета уровней звука в застройке. Расчет проводится по стандартной методике, представленной в справочнике проектировщика [5].

Акустический расчет состоит из следующих этапов:

) выявление источников шума и определение их шумовых характеристик;

) установление расчетных точек;

) разбивка территории застройки на участки, отличающиеся по условиям распространения шума;

) определение уровней звука в расчетных точках;

) определение допустимых уровней звука в расчетных точках;

) определение требуемого снижения уровней звука в расчетных точках.

Эквивалентный уровень звука , дБА, в расчетной точке i-го неэкранированного участка улицы или дороги определяют по формуле:

(3)

где - шумовая характеристика транспортного потока, дБА;

- снижение уровня звука, дБА, в зависимости от расстояния между источником шума и расчетной точкой;

 - снижение уровня звука, дБА, вследствие влияния покрытия территории;

 - снижение уровня звука, дБА, вследствие затухания звука в воздухе;

 - снижение уровня звука, дБА, полосами зеленых насаждений;

- снижение уровня звука, дБА, вследствие ограничения угла видимости улицы или дороги из расчетной точки.

Эквивалентный уровень звука , дБА, в расчетной точке от i-го экранированного участка улицы или дороги определяется по формуле:

(4)

где - снижение уровня звука, дБА, i-м экраном.

Требуемое снижение уровней звука , дБА, в расчетных точках на селитебной территории определяют для каждого источника шума раздельно по формуле:

, (5)

где - эквивалентный уровень звука в расчетной точке, дБА;

- допустимый эквивалентный уровень звука, дБА, на селитебной территории.

. ОЦЕНКА ВОЗДЕЙСТВИЯ ТРАНСПОРТА НА ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ

5.1 Характеристика шумовых эффектов

Один из основных источников шума в городе - автомобильный транспорт, интенсивность движения которого постоянно растёт. Наибольшие уровни шума 90-95 дБ отмечаются на магистральных улицах городов со средней интенсивностью движения 2-3 тыс. и более транспортных единиц в час [1].

Уровень уличных шумов обуславливается интенсивностью, скоростью и характером (составом) транспортного потока. Кроме того, он зависит от планировочных решений (продольный и поперечный профиль улиц, высота и плотность застройки) и таких элементов благоустройства, как покрытие проезжей части и наличие зелёных насаждений. Каждый из этих факторов способен изменить уровень транспортного шума в пределах до 10 дБ.

В промышленном городе обычно высок процент грузового транспорта на магистралях. Увеличение в общем потоке автотранспорта грузовых автомобилей, особенно большегрузных с дизельными двигателями, приводит к повышению уровней шума. В целом грузовые и легковые автомобили создают на территории городов тяжёлый шумовой режим.

Шум, возникающий на проезжей части магистрали, распространяется не только на примагистральную территорию, но и вглубь жилой застройки. Так, в зоне наиболее сильного воздействия шума находятся части кварталов и микрорайонов, расположенных вдоль магистралей общегородского значения (эквивалентные уровни шума от 67,4 до 76,8 дБ). Уровни шума, замеренные в жилых комнатах при открытых окнах, ориентированных на указанные магистрали, всего на 10-15 дБ ниже.

Акустическая характеристика транспортного потока определяется показателями шумности автомобильности. Шум, производимый отдельными транспортными экипажами, зависит от многих факторов: мощности и режима работы двигателя, технического состояния экипажа, качества дорожного покрытия, скорости движения. Кроме того, уровень шума, как и экономичность эксплуатации автомобиля, зависит от квалификации водителя. Шум от двигателя резко возрастает в момент его запуска и прогревания (до 10 дБ). Движение автомобиля на первой скорости (до 40 км/ч) вызывает излишний расход топлива, при этом шум двигателя в 2 раза превышает шум, создаваемый им на второй скорости. Значительный шум вызывает резкое торможение автомобиля при движении на большой скорости. Шум заметно снижается, если скорость движения гасится за счёт торможения двигателем до момента включения ножного тормоза.

За последнее время средний уровень шума, производимый транспортом, увеличился на 12-14 дБ. Вот почему проблема борьбы с шумом в городе приобретает всё большую остроту [7].

5.2 Влияние шума на организм человека

В условиях сильного городского шума происходит постоянное напряжение слухового анализатора. Это вызывает увеличение порога слышимости (10 дБ для большинства людей с нормальным слухом) на 10-25 дБ. Шум затрудняет разборчивость речи при его уровне более 70 дБ.

Ущерб, который причиняет слуху сильный шум, зависит от спектра звуковых колебаний и характера их изменения. Опасность возможной потери слуха из-за шума в значительной степени зависит от индивидуальных особенностей человека. Некоторые теряют слух даже после короткого воздействия шума сравнительно умеренной интенсивности, другие могут работать при сильном шуме почти всю жизнь без сколько-нибудь заметной утраты слуха. Постоянное воздействие сильного шума может не только отрицательно повлиять на слух, но и вызвать другие вредные последствия - звон в ушах, головокружение, головную боль, повышенную усталость.

Шум в больших городах сокращает продолжительность жизни человека. По данным австрийских исследователей, это сокращение колеблется в пределах 8-12 лет. Чрезмерный шум может стать причиной нервного истощения, психической угнетённости, вегетативного невроза, язвенной болезни, расстройства эндокринной и сердечно-сосудистой систем. Шум мешает людям работать и отдыхать, снижает производительность труда.

Наиболее чувствительны к действию шума лица старших возрастов. Так, в возрасте до 27 лет на шум реагируют 46 % людей, в возрасте 28-37 лет реагирует 57 %, в возрасте 38-57 лет - 62 %, а в возрасте 58 лет и старше до 72 %. Большое число жалоб на шум у пожилых людей, очевидно, связано с возрастными особенностями и состоянием центральной нервной системы этой группы населения.

Наблюдается зависимость между числом жалоб и характером выполняемой работы. Данные опроса показывают, что беспокоящее действие шума отражается больше на людях, занятых умственным трудом, по сравнению с людьми, выполняющими физическую работу (соответственно 60% и 55%). Более частые жалобы лиц умственного труда, по-видимому, связаны с большим утомлением нервной системы.

Массовые физиолого-гигиенические обследования населения, подвергающегося воздействию транспортного шума в условиях проживания и трудовой деятельности, выявили определённые изменения в состоянии здоровья людей. При этом изменения функционального состояния центральной нервной и сердечно-сосудистой систем, слуховой чувствительности зависели от уровня воздействующей звуковой энергии, от пола и возраста обследованных. Наиболее выраженные изменения выявлены у лиц, испытывающих шумовое воздействие в условиях, как труда, так и быта, по сравнению с лицами, проживающими и работающими в условиях отсутствия шума.

Высокие уровни шума в городской среде, являющиеся одним из агрессивных раздражителей центральной нервной системы, способны вызвать её перенапряжение. Городской шум оказывает неблагоприятное влияние и на сердечно-сосудистую систему. Ишемическая болезнь сердца, гипертоническая болезнь, повышенное содержание холестерина в крови встречаются чаще у лиц, проживающих в шумных районах.

Шум в значительной мере нарушает сон. Крайне неблагоприятно действуют прерывистые, внезапно возникающие шумы, особенно в вечерние и ночные часы, на только что заснувшего человека. Внезапно возникающий во время сна шум (например, грохот грузовика) нередко вызывает сильный испуг, особенно у больных людей и у детей. Шум уменьшает продолжительность и глубину сна. Под влиянием шума уровнем 50 дБ срок засыпания увеличивается на час и более, сон становится поверхностным, после пробуждения люди чувствуют усталость, головную боль, а нередко и сердцебиение.

Отсутствие нормального отдыха после трудового дня приводит к тому, что естественно развивающееся в процессе работы утомление не исчезает, а постепенно переходит в хроническое переутомление, которое способствует развитию ряда заболеваний, таких как расстройство центральной нервной системы, гипертоническая болезнь [7].

5.3 Допустимые уровни шума для населения

Для защиты людей от вредного влияния городского шума необходима регламентация его интенсивности, спектрального состава, времени действия и других параметров. При гигиеническом нормировании в качестве допустимого устанавливают такой уровень шума, влияние которого в течение длительного времени не вызывает изменений во всём комплексе физиологических показателей, отражающих реакции наиболее чувствительных к шуму систем организма.

В основу гигиенически допустимых уровней шума для населения положены фундаментальные физиологические исследования по определению действующих и пороговых уровней шума. В настоящее время шумы для условий городской застройки нормируют в соответствии с Санитарными нормами допустимого шума в помещениях жилых и общественных зданий и на территории жилой застройки (№3077-84) и Строительными нормами и правилами II.12-77 «Защита от шума». Санитарные нормы обязательны для всех министерств, ведомств и организаций, проектирующих, строящих и эксплуатирующих жильё и общественные здания, разрабатывающих проекты планировки и застройки городов, микрорайонов, жилых домов, кварталов, коммуникаций и т.д., а также для организаций, проектирующих, изготавливающих и эксплуатирующих транспортные средства, технологическое и инженерное оборудование зданий и бытовые приборы. Эти организации обязаны предусматривать и осуществлять необходимые меры по снижению шума до уровней, установленных нормами.

Одним из направлений борьбы с шумом является разработка государственных стандартов на средства передвижения, инженерное оборудование, бытовые приборы, в основу которых положены гигиенические требования по обеспечению акустического комфорта.

ГОСТ 19358-85 «Внешний и внутренний шум автотранспортных средств. Допустимые уровни и методы измерений» устанавливает шумовые характеристики, методы их измерения и допустимые уровни шума автомобилей (мотоциклов) всех образцов, принятых на государственные, межведомственные, ведомственные и периодические контрольные испытания. В качестве основной характеристики внешнего шума принят уровень звука, который не должен превышать для легковых автомобилей и автобусов 85-92 дБ, мотоциклов - 80-86 дБ. Для внутреннего шума приведены ориентировочные значения допустимых уровней звукового давления в октавных полосах частот: уровни звука составляют для легковых автомобилей 80 дБ, кабин или рабочих мест водителей грузовых автомобилей, автобусов - 85 дБ, пассажирских помещений автобусов - до 80 дБ [2].

Санитарные нормы допустимого шума обуславливают необходимость разработки технических, архитектурно-планировочных и административных мероприятий, направленных на создание отвечающего гигиеническим требованиям шумового режима, как в городской застройке, так и в зданиях различного назначения, позволяют сохранить здоровье и работоспособность населения.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Объектом исследования моей работы является шум, создаваемый транспортом, движущимся на пересечении улиц Студенческая-Игнатьевское шоссе г. Благовещенска. Этот район считается шумозагрязненым.

. Был выбран расчетный метод определения уровня транспортного шума, потому что именно этот метод позволяет рассчитать ожидаемый уровень шума.

. Подводя итог, можно сделать вывод о том, что шумовая обстановка в районе улиц Студенческая-Игнатьевское шоссе, не удовлетворяет санитарным нормам, т.к. уровень шума на данных улицах превышает допустимое значение.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1 Борьба с шумом в городах/В.И. Белоусов, В.Г. Прутков, С. Азаис и др.; Под ред. В.Г. Пруткова, С. Азаиса. - М.: Стройиздат, 1987.

ГОСТ 12.1.003-83*. ССБТ. Шум. Общие требования безопасности.- М.: Изд-во стандартов, 1983.

ГОСТ 20444-85. Шум. Транспортные потоки. Методы измерения шумовой характеристики. - М.: Изд-во стандартов, 1985.

ГОСТ 23337-78*. Шум. Методы измерения шума на селитебной территории и в помещениях жилых и общественных зданий. - М.: Изд-во стандартов, 1978.

Методические указания по санитарной оценке транспортного шума на жилых территориях/Под ред. В.А.Рудейко. Минздрав СССР. - Л., 1975.

СН 2.2.4/2.1.8.562-96. Шум на рабочих местах, в помещениях жилых, общественных зданий и на территории жилой застройки/Минздрав России. - М., 1996.

СНиП 11-12-77. Защита от шума/Госстрой СССР. - М.: Стройиздат, 1978.