9415

МИНОБРНАУКИ РОССИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего

образования «Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»

Дымченко В.В.

Методы защиты застройки от шумового воздействия автомобильного транспорта

Учебно-методическое пособие

по подготовке к лекциям, выполнению курсовой работы по дисциплине «Методы защиты застройки от шумового воздействия автомобильного транспорта»

для обучающихся по направлению подготовки 08.03.01 Строительство, направленность (профиль) Автомобильные дороги

Нижний Новгород

2022

1

МИНОБРНАУКИ РОССИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего

образования «Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»

Дымченко В.В.

Методы защиты застройки от шумового воздействия автомобильного транспорта

Учебно-методическое пособие

по подготовке к лекциям, выполнению курсовой работы по дисциплине «Методы защиты застройки от шумового воздействия автомобильного транспорта»

для обучающихся по направлению подготовки 08.03.01 Строительство, направленность (профиль) Автомобильные дороги

Нижний Новгород ННГАСУ

2022

2

УДК

Дымченко В.В., Методы защиты застройки от шумового воздействия автомобильного транспорта: учебно-методическое пособие / В. В. Дымченко ; Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет. – Нижний Новгород : ННГАСУ, 2022. – 97 с. : ил. – Текст : электронный.

Учебное пособие содержит методы прогнозирования уровней транспортного шума на прилегающих к автомобильным дорогам территориях, рекомендации по проектированию их шумозащиты и методику экономической оценки устройства шумозащитных сооружений на автомобильных дорогах.

Предназначено для обучающихся в ННГАСУ по направлению подготовки 08.03.01. Строительство, направленность (профиль) Автомобильные дороги.

© В. В. Дымченко, 2022

© ННГАСУ, 2022.

3

3.Определение шумовой характеристики транспортного 15 потока (ШХТП)

4.2Определение эквивалентного уровня звука в расчетной 24 точке

5.Определение требуемого снижения уровня звука в 30 расчетной точке

7.Классификация мероприятий по защите от транспортного 35 шума территорий, прилегающих к автомобильным дорогам

8. Пассивные мероприятия по снижению транспортного шума 39

8.1Проектирование участков дорог, обеспечивающее наименьший уровень транспортного шума на прилегающей 39 территории

4

Введение

Человек в быту и на производстве постоянно находится под воздействием шума различных параметров.

По интенсивности все, звуки можно разделить на три основные области

(рисунок 1).

Первая область распространяется от слухового порога человека до уровней звукового давления 40 дБ и охватывает весьма ограниченное количество сигналов внешней среды. Вследствие отсутствия повседневной тренировки звуковой анализатор мало чувствителен к восприятию звуков таких уровней.

Рисунок 1 – Области интенсивности звука

Вторая область включает уровни звукового давлений от 40 до 80–90 дБ и содержит основную массу полезных и бесполезных звуков окружающей среды.

Повседневное их воздействие приводит к созданию навыков восприятия. В пределах этой области расположены уровни звукового давления речи от шепота до громкого разговора, музыкальные звуки, большинство шумов в быту и на производстве, различные предупредительные сигналы и т.

д. В этой области наблюдается способность у человека к наиболее тонкой дифференциации и анализу всех качеств звука.

Третья область охватывает уровни звукового давления от 80–90 дБ до порога болевого ощущения звуки до уровня 120–130 дБ. Благодаря развитию современной техники эти уровни начинают приобретать существенное

5

значение в нашей жизни. Сильный звуковой раздражитель выступает с одной стороны, в качестве помехи, с другой, — в виде полезных сигналов. В этой области уровней; звукового давления наблюдаются существенные отличия в деятельности звукового анализатора по сравнению с первой и второй областями. Важнейшее значение приобретает в третьей области явление утомления.

Например, самым распространенным шумовым профзаболеванием является нейросенсорная тугоухость. Это хроническая болезнь,

характеризующаяся двусторонним нарушением слуховой функции звуковоспринимающего характера. На начальной стадии у человека развивается адаптация к шуму и утомление слуха. Когда болезнь переходит в выраженную стадию, снижается восприятие шепотной речи, формируется тугоухость.

Предельно допустимый уровень (далее – ПДУ) шума, не вызывающий при ежедневном воздействии заболеваний или отклонений в состоянии здоровья, составляет 80 дБ. Звуковое давление в 125 дБ приводит к кратковременной потере слуха, в 135 дБ – повреждает барабанную перепонку,

а от шума интенсивностью более 160 дБ человек может умереть. Также определяющей характеристикой является частота звука. Человек более чувствителен к высоким частотам, чем к низким.

Если, например, на человека в течение 10 минут воздействует шум интенсивностью 100 дБ и частотой 2 кГц, то время восстановления слуха до нормальной чувствительности составит 100 минут. В случае действия такого шума в течение 100 минут для полного восстановления слуха потребуется 36

часов.

Также шум пагубно влияет на вестибулярный аппарат, зрительные анализаторы и приводит к развитию общесоматических заболеваний.

Снижается производительность труда, теряется внимание и ухудшается координация движений. Это в свою очередь приводит к увеличению

6

количества ошибок, риска травм и несчастных случаев из-за потери слухового восприятия предупредительных сигналов.

Помимо направленного действия на слух, шум опосредованно влияет на все органы и системы. Стоит отметить, что звуковые колебания воспринимаются не только ухом, но и через кости черепа. При невысоких уровнях шума передача колебаний за счет костной проводимости мала, но при высоких показателях она значительно возрастает и усугубляет вредное воздействие на человека. К тому же частично звуковые колебания могут восприниматься и через кожный покров.

Опасность шума заключается в том, что он действует на организм человека незаметно, и последствия этого могут проявиться спустя длительное время.

7

1. Основные положения

Звук — это колебательное движение в материальной среде, обладающей упругостью и инерционностью (в воздухе, воде, твердых телах), частицы кото-

рой выведены из состояния равновесия каким-либо источником.

Область среды, в которой распространяются звуковые волны,

называется звуковым полем.

Подобно всякому волновому движению, звуковые волны характеризуются частотой колебаний. Частота колебаний (f) связана со скоростью звука и длиной волны следующим выражением:

c= λ

где: λ - длина волны, м; с — скорость звука, м/с.

За единицу частоты принят герц (Гц), равный одному колебанию в секунду (1/с).

Частота звуковых волн, воспринимаемых ухом человека, лежит в преде-

лах от 20 Гц до 20000 Гц (20 кГц). Это соответствует длинам волн в воздухе соответственно от 17 м до 1,7 см. Звуковые колебания с частотой меньшей 20

Гц называют инфразвуком, больше 20000 Гц - ультразвуком.

Рисунок 1.1 – Области частот звука

Величина звукового давления слышимого человеком звука изменяется в очень больших пределах - в 107 раз. Учитывая трудности, связанные с исполь-

зованием абсолютных значений звукового давления, эту величину принято

8

оценивать в относительных логарифмических уровнях звукового давления, из-

меряемых в децибелах (дБ). Каждое значение этой логарифмической шкалы соответствует изменению звукового давления в определенное число раз.

Уровень звукового давления, выраженный в логарифмической шкале,

находится по формуле:

где: pср – среднеквадратичное значение звукового давления, Па;

p0ср – среднеквадратичное значение звукового давления,

соответствующее порогу слышимости и принятое за начало отсчета, pср = 2·105 Па

Введение уровня звукового давления позволило преобразовать огромный диапазон звукового давления в практически удобный диапазон уровней звукового давления (рисунок 1.2). Например, болевому порогу восприятия звука человеком соответствует звуковое давление рср = 2·102 Па.

Подставляя это значение в (1.1), получим, что относительно порога слышимости изменение уровней звукового давления L составит 140 дБ, а не

107 раз, как для звукового давления р.

Рисунок 1.2 – Диапазон уровней звукового давления

Другое преимущество звукового давления заключается в том, что изме-

нение его на 1 дБ приблизительно соответствует минимальному, едва ощути-

мому человеком изменению громкости звука.

9

Излучаемая транспортом звуковая энергия распределяется по частотам,

поэтому при решении акустических задач инженеру необходимо знать частотную характеристику звука (спектр) (рисунок 1.3, 1.4), показывающую распределение уровней звукового давления по частотам октавной полосы

(таблица 1) и третьоктавной полосы (таблица 2).

Рисунок 1.3 – Спектр шума грузового поезда

Рисунок 1.4 – Спектр шума вертолёта

Таблица 1

Таблица 2

10