Delist.ru

 Разработка шумозащитных методов с применением зеленых насаждений при развитии селитебных территорий городской застройки (27.10.2010)

Автор: Винников  Юрий Анатольевич

Получены данные по дифракции звуковых волн от источника, расположенного близко к створу обреза здания-экрана, в зоне его акустической «тени», идентичные излучению линейного цилиндрического источника шума, расположенного вдоль оси излучения реального источника. На рисунке 1 показаны кривые равных уровней звукового давления для частотных полос со среднегеометрическими частотами 125 Гц и 1000Гц.

Анализ полученных результатов показывает, что при таком расположении источника шума относительно кромки дома-экрана интерференция волн с более низкой частотой происходит более «активно», чем высокочастотных, что согласуется с волновой теорией.

Рисунок 1. Дифракция звука

в акустической «тени» здания

Однако, картина изофон значительно отличается от той, что наблюдается при углах больше 15 градусов. В нашем случае наблюдается ситуация, идентичная излучению линейного цилиндрического источника шума, расположенного вдоль оси излучения реального источника.

Причем уровень излучения снижается по мере удаления по зависимостям, близким к затуханию звука в свободном поле. Искривление формы изофон связано с интерференцией дифрагированного отраженного звука. Следует также отметить, что, несмотря на разницу в уровнях от 8-10дБ до 20дБ, между измерительными точками одного ряда для различных октавных полос, полноценной акустической «тени» в данном случае не получается: происходит почти равномерное заполнение пространства звуком, особенно в области низких частот.

В третьей главе представлены результаты исследований ШСЗН, проведенных по методикам, разработанным для решения конкретных задач на основе нормативной литературы и методик, апробированных в предыдущих исследовательских работах.

В модельном экспресс-методе исследования звукоизолирующих свойств зеленых насаждений в качестве рабочего инструмента была использована модельная акустическая камера масштаба 1:5, находящаяся в лаборатории строительной физики БГИТА. Было решено провести её апробацию для изучения звукоизолирующих свойств зеленых насаждений, с минимальным ущербом для исследуемых пород.

"игнала 80 дБ. После проведения акустических измерений производилось взвешивание листвы или хвои в составе образца на лабораторных чашечных весах. В таблице 1 приведена рассчитанная удельная звукоизоляция

Таблица 1. Удельная звукоизоляция (дБ/кг) моделируемых древесных пород.

Среднегеометри-ческие частоты октавных полос, Гц Клен остролистный Ель

Для проверки сходимости результатов модельных исследований с результатами натурных исследований звукоизоляции ШЗН, полученными другими исследователями, на основе модельных данных был проведен расчет звукоизоляции натурных посадок. Примеры приведены на рисунках 2, 3.

Анализ показывает, что данные, полученные методом моделирования, имеют тенденцию к занижению в области низких и высоких частот спектра и завышению на частотах 1000-2000 Гц. Из общей картины в значительной мере выпадают результаты исследований хвойных пород. Связано это с нарушением критерия подобия. При проведении корректировки по отклонениям среди лиственных и хвойных пород отклонения расчетных данных в октавных полосах не превышают 10%.

Примененный метод модельных исследований звукоизолирующих свойств ШЗН оперативен и позволяет принести наименьший вред зеленым насаждениям, но жестко связан по времени с моментом формирования листовой пластинки; однако по своей точности в данном случае может быть применен только в качестве оценочного.

В результате расчетов получены соответствующие аппроксимированные частотные кривые зависимости объемных коэффициентов звукопоглощения различных пород насаждений от ширины продольного разрыва между кронами.

Компьютерная обработка результатов измерений позволила с достоверностью 73% вывести следующие эмпирические зависимости: спектральные значения (в октавных полосах) удельного объемного коэффициента звукопоглощения в зависимости от ширины одного разрыва:

(vl,f = Кl,f х (vf ,

где f – среднегеометрическая частота октавной полосы, Гц;

l – ширина продольного межрядового разрыва между кронами, м;

(vf - удельный объемный коэффициент звукопоглощения сплошной полосы

Кl,f – эмпирический коэффициент, см. таблицу 2.

Таблица 2 - Значения эмпирического коэффициента Кl,f

Ширина разрыва, l, м Среднегеометрические частоты октавных полос, f, Гц

125 250 500 1000 2000 4000 8000

0,5 1,06 1,30 1,68 1,12 1,35 1,18 1,15

0,6 1,10 1,18 1,12 1,57 1,38 1,41 1,33

0,7 1,45 1,14 1,22 1,31 1,63 1,58 1,41

0,8 0,96 1,12 1,52 1,67 1,56 1,43 1,37

Формула дает результаты с вероятностью 75% для реального разрыва шириной до 5м. Аналогичная формула, дающая результаты с вероятностью 73%, была получена для посадок с числом разрывов n =2;3 и реальной шириной разрыва

Лабораторные исследования звукоизолирующей способности посадок кустарников с внутренней реверберацией проводились в модельной реверберационной камере масштаба 1:1. Исследования звукоизолирующих свойств кустарниковых посадок являются макетными, т.к. при использовании натурных образцов моделируются реальные условия их эксплуатации. В качестве объектов исследования из числа имеющихся на территории учебно-опытного лесхоза БГИТА были выбраны следующие породы кустарников: акация желтая; спирея средняя; ирга овальная; пузыреплодник калинолистный.

Сравнительный анализ полученных результатов показывает тенденцию роста звукоизоляции кустарниковых посадок с образованием межрядовых продольных разрывов. Так же видно, что величина разрыва оказывает определенное влияние на повышение звукоизоляции посадок.

Параллельно макетным исследованиям звукоизоляции ШЗН с продольными межрядовыми разрывами проводились с исследования звукопоглощения различных конструкций полос (изменением величины и числа разрывов). Анализ полученных в ходе исследований данных позволяет выделить ряд четко просматриваемых закономерностей.

Во-первых, наличие в посадке продольных разрывов, обеспечивающих дополнительное звукопоглощение посадки, в большинстве случаев, в той или иной мере, увеличивает ее звукоизолирующие свойства.

Во-вторых, изменение спектра звукоизоляции посадки в целом, при наличии разрыва определенного размера, в каждом случае обладает определенной закономерностью. Это позволяет провести корреляцию результатов измерений. Обработка данных показала, что зависимость звукоизолирующей способности ШЗН от величины разрыва связана также с биометрическими показателями пород, составляющих ШЗН, и для разных пород может отличаться от осредненных показателей на 3-7%. Связано это с размерами листовых пластинок. Наибольшие положительные отклонения связаны с крупнолистовыми породами, отрицательные - с хвойными.

В четвертой главе определяется социальная и технико-экономическая эффективность посадок ШЗН и приводится методика расчета акустической эффективности внутриквартальных ШЗН.

450 м), этажность жилой застройки – 9 этажей. Проживающее население – 10,5 тыс. чел. Жилой фонд – 140 тыс. кв. м. жилой площади.

= 80 дБА, а за наиболее шумный час ночного времени – 67дБА. Шум внутриквартальных источников в дневное время будет маскироваться автотранспортным проникающим шумом, а в наиболее шумный ночной час составит, предположительно, 65 дБА. Сравнение производилось с вариантом без применения специальных шумозащитных мероприятий. Основные мероприятия не варьируются. Затраты: на противошумные мероприятия, дополнительные и основные затраты. В обоих вариантах затраты на дорожно-строительные работы считаются одинаковыми. Срок устройства ШЗН -

Эффективность применения ШЗН в условиях городских территорий рассчитана в соответствии с «Руководством по технико-экономической оценке шумозащитных мероприятий, осуществляемых строительно-акустическими методами», разработанным НИИСФ, по формулам и таблицам, относящимся к целевым шумозащитным мероприятиям. Для оценки показателей в динамике экономические расчеты указываются в единицах, кратных минимальному размеру оплаты труда – МРОТ.

= 1425 МРОТ. После устройства ШЗН значение ущерба уменьшается вдвое: У = 706,5 МРОТ.

Годовой экономический эффект от применения посадок ШЗН для борьбы с внешними и внутриквартальными шумами в нашем примере равен:

загрузка...