TOWN DEVELOPMENT OPTIONS FOR PROTECTING RESIDENTIAL AREAS FROM ROAD NOISE WHEN MODERNIZING URBAN ROADS

Балакин В.В.

Доцент, кандидат технических наук,

Волгоградский государственный архитектурно-строительный университет

ВЫБОР ГРАДОСТРОИТЕЛЬНЫХ СРЕДСТВ ЗАЩИТЫ ЖИЛОЙ ЗАСТРОЙКИ ОТ ТРАНСПОРТНОГО ШУМА ПРИ РЕКОНСТРУКЦИИ ГОРОДСКИХ ДОРОГ

Аннотация

Дается общая гигиеническая оценка транспортного шума. Приводится сравнительная характеристика градостроительных средств обеспечения акустического комфорта на территории жилой застройки.

Ключевые слова: транспортный шум, полосы озеленения, акустические экраны, звукоизоляция окон, шумозащищенные здания.

Balakin V.V.

Ph.D. in Engineering Scienceassociate professor,

Volgograd State University of Architecture & Civil Engineering

TOWN DEVELOPMENT OPTIONS FOR PROTECTING RESIDENTIAL AREAS FROM ROAD NOISE WHEN MODERNIZING URBAN ROADS

Abstract

General consideration of road noise as a discomfort factor is discussed. Performance of various town development methods for ensuring acoustic comfort within residential areas is compared.

Key words: road noise, planted strip, acoustical barrier, coundproof windows, noise-immune building.

При формировании городской среды среди вредных и беспокоящих население факторов шум играет ведущую роль. В жилых районах городов, где около 80% шума создаёт автомобильный транспорт, воздействию этого фактора подвергается не менее 50% населения [1,2].

Взрослое население городов (из 1505 опрошенных) с действием шума в сочетании с загрязнением воздуха отработавшими газами автомобилей связывает головные боли (26,7%), бессонницу (23,3%), снижение работоспособности (22,6%) и ухудшение санитарных условий жизни (65%). У жителей, длительное время подвергающихся воздействию транспортного шума, обнаружены нарушения органов слуха, центральной нервной и сердечно-сосудистой систем [3].

Накопленный в практике градостроительства опыт борьбы с транспортным шумом показывает, что наиболее рациональные пути решения данной задачи связаны с его изоляцией полосами зелёных насаждений специальной конструкции, акустическими экранами, объектами нежилого назначения, а также с использованием конструктивно-строительных и архитектурно-планировочных средств.

Шумозащитная эффективность полос озеленения зависит от их ширины, которая вдоль магистральных дорог, проходящих вблизи линий регулирования городской застройки, обычно не превышает 30 м. Согласно [4], эффект снижения шума полосой такой ширины при 7–8-рядной посадке деревьев в шахматной конструкции с кустарником в двухъярусной живой изгороди и подлеском составляет всего 8–9 дБА. По этой причине шумозащитные полосы озеленения находят применение лишь на участках дорог, проходящих на значительном удалении от жилой застройки, достаточном для формирования более широких и эффективных по шумозащитным свойствам полос.

Эффективность акустических экранов (АЭ), определяемая их отражающими и поглощающими свойствами, зависит от применяемого материала, высоты, длины и может достигать 10-20 дБА. Отражающие экраны представляют собой однослойную конструкцию, выполненную, из бетона, асбестоцементных панелей, кирпича, дерева, пластиков, стекла и пр. Более эффективны поглощающие экраны в виде двух- или трёхслойной конструкции, обеспечивающей одновременно высокий коэффициент звукопоглощения за счёт введения специальных звукопоглощающих материалов (ЗПМ) и требуемые прочностные свойства. В качестве ЗПМ широкое применение находят: шлаковата, капроновое волокно, стекловата, пенополиуретан, URSA, латекс, войлок, стекло- или базальтоткань, поливинилхлорид, полистербетон, пенобетон и пр. [5,6,7].

В России в последние годы АЭ получили широкое распространение в городском и дорожно-мостовом строительстве. Только на МКАД общая протяжённость АЭ составляет 9770 м [8].

В Волгограде на III Продольной скоростной магистрали в районе Самарского разъезда построен шумозащитный экран высотой 2,5 м и длиной 156 м.  Экран выполнен из сборно-разборных гофрированных металлических панелей.

На эстакадном участке подхода к мосту через реку Волга в пределах городской черты смонтированы экраны аналогичной конструкции общей протяжённостью 500 м. Характерно то, что в городах России более 50% из числа построенных экранов представляют собой сборно-разборные металлические конструкции со звукопоглощающей панелью [9]. Эти АЭ кроме высокой эффективности, удобны в сборке, надёжны в эксплуатации и более органично сочетаются  с общим видом транспортных сооружений.

Включение АЭ в поперечные профили магистральных дорог с интенсивным движением даёт возможность сократить регламентируемую нормами минимальную ширину санитарных разрывов (с 50 м до 25 м) и ликвидировать дефицит территории для расширения проезжей части или приближения жилой застройки в условиях реконструкции.

В условиях массовой городской застройки на путепроводах, мостах, виадуках целесообразно использовать прозрачные экраны, имеющие преимущества перед глухими стенками с различных точек зрения. Главное их достоинство состоит в том, что они позволяют водителям транспортных средств и пассажирам хорошо ориентироваться в городе.

Анализ имеющегося опыта строительства шумозащитных сооружений показывает, что для более широкого их применения в практике борьбы с транспортным шумом необходимо решить ряд актуальных задач. Главные из них:

- повышение звукопоглощающих свойств АЭ;

- оформление  внешнего вида и повышение эстетических качеств сооружений;

- обеспечение необходимого обзора и освещенности защищаемой территории в ночное время;

- обеспечение безопасности движения при размещении АЭ на магистральных дорогах;

- повышение устойчивости АЭ при воздействии ветровых нагрузок;

- учёт снегонезаносимости транспортных сооружений в зонах ветровой тени, образуемой АЭ.

В некоторых случаях при реконструкции участков городских дорог в условиях переуплотненной сложившейся застройки исключается возможность применения в целях шумозащиты экранов-барьеров или грунтовых валов из-за ограниченности расстояния до зданий. Защита жилой застройки от транспортного шума обеспечивается при таких условиях путем повышения звукоизоляции окон как наиболее слабых с этой точки зрения элементов наружных ограждений зданий.

При застройке участков территории, прилегающих на близком расстоянии к дорогам с высокими шумовыми характеристиками, необходимо применять многосекционные шумозащищённые здания «со специальной архитектурно-планировочной и объемно-пространственной структурой» [10], обеспечивающей расположение со стороны источника шума подсобных помещений квартир и внеквартирных коммуникаций, а также не более одной комнаты, ориентированной в сторону источника шума.

Шумозащищённые жилые дома могут иметь ограниченную (для застройки южной, восточной и западной сторон улиц) или универсальную (для застройки любой из сторон улиц) ориентацию в плане с учётом обеспечения квартир нормативной инсоляцией.

В первом случае это здания с горизонтальным зонированием по характеру размещения нежилых помещений. Во втором – с вертикальным, причем полная шумозащита жилых помещений здесь может быть обеспечена только при использовании планировочной структуры жилой части с односторонними квартирами [10,11].

Спальные комнаты шумозащищённых жилых зданий располагаются со стороны двора, а сами здания, выполняя роль экранов, обеспечивают расположение в глубине кварталов жилых домов повышенной этажности и создают благоприятную акустическую среду в жилых группах за счет дополнительных боковых объемов, обращённых внутрь территории и перекрывающих углы видимости участков магистрали в разрывах застройки. Такая конфигурация зданий в плане оказывается наиболее целесообразной, так как исключает дифракцию звука во внутридворовое пространство.

В связи с этим при разработке проектов планировки и застройки примагистральных территорий шумозащищенные здания рекомендуется проектировать с П-, С-образной конфигурацией плана или аналогичной усложнённой, а также с расположением секций по кругу при обосновании акустическими расчётами.

К настоящему времени в отечественной практике типового и экспериментального проектирования накоплен большой опыт применения при застройке жилых районов шумозащищённых зданий и исследования в этом направлении продолжаются. Например, при решении обострившейся проблемы борьбы с транспортным шумом в Санкт-Петербурге специалистами института медико-экологических проблем и оценки риска здоровью предложено оригинальное решение [11], согласно которому сторона жилого дома, обращённая к источнику транспортного шума (железная дорога), полностью используется для размещения гаражей, магазинов, офисов и др., а противоположная – для квартир жителей.

В качестве конструктивно-строительных средств защиты от шума и вибрации в данном случае применяются: воздушный забор между жилой и нежилой частями дома, подземный экран, коридоры в жилой зоне здания, козырьки-экраны и др. Многоэтажный дом такой конструкции обеспечивает акустический комфорт на расстоянии до 800 м на примагистральной территории.

Литература

1. Иванов Н.И., Самойлов М.М., Тюрина Н.В., Шачнев Р.А. Снижение транспортного шума акустическими экранами // Новое в экологии и безопасности жизнедеятельности: докл. междунар. экологического конгр ( Санкт-Петербург, 14-16 июня, 2000).– СПб.: БГТУ, 2000. – т.2. – С.438-446.
2. Предтеченский М.В. О некоторых градостроительных мерах борьбы с транспортным шумом // Строит. матер., оборуд., технол. XXI в. – 2001. – № 7. – С. 26-27.
3. Сидоренко Г.И., Фельдман Ю.Г. Исследования в области защиты воздуха населённых мест от загрязнения отработавшими газами автотранспорта // Гиг. и сан. – 1984. – №2. – С. 7-10.
4. Руководство по учету в проектах планировки и застройки городов требований снижения уровней шума / ЦНИИП градостроительства Госгражданстроя. М.: Стройиздат,1984. – 46 с.
5. Иванов Н.И. Акустическое загрязнение от автомобильных потоков // Экологизация автомобильного транспорта: передовой опыт России и стран Европейского Союза: Тр. II Всерос. научн.-практ. симп. с междунар. участ. Санкт-Петербург: МАНЭБ, 2004. – С. 78-81.
6. А.С. 2250949 (Россия). – Опубл. в бюл. Открытия, изобретения, промышленные образцы, товарные знаки.2001. – № 32.
7. А.С. 2176005 (Россия). – Опубл. в бюл. Открытия, изобретения промышленные образцы, товарные знаки, 2001. – № 32.
8. Поспелов П.И., Щит Б.А, Строков Д.М. Применение шумозащитных придорожных экранов для снижения шума в жилой застройке // Проблемы транспортного строительства и транспорта: Матер. Междунар. науч.-техн. конф.(Саратов, 1997). Саратов, 1997. – Вып. 1. – С. 12-14.
9. Иванов Н.И., Самойлов М.М., Тюрина Н.В., Шачнев Р.А. Сравнительные характеристики акустических экранов, устанавливаемых для защиты от шума вдоль транспортных магистралей // Новое в экологии и безопасности жизнедеятельности: докл. междунар. экологического конгр. ( Санкт-Петербург, 14-16 июня, 2000). СПб.: БГТУ, 2000. – т.2. – С. 469-470.
10. Яхкинд С.И., Генкина И.С. Объёмно-планировочные решения планировочно шумозащищённых объектов – жилых домов и общественно-жилых зданий // Новое в экологии и безопасности жизнедеятельности: докл. междунар. экологического конгр. ( Санкт-Петербург, 14-16 июня, 2000). СПб.: БГТУ, 2000. – т.2. – С. 457-459.
11. Фридман К.Б., Фридман Р.К. Защита от шума в городе: пути решения проблемы // Экологизация автомобильного транспорта: передовой опыт России и стран Европейского Союза: Тр. II Всерос. науч.-практ. сем. с междунар. участ. (Санкт-Петербург, 2004). СПб.: МАНЭБ,2004. – С. 125-126.

References

1. Ivanov N.I., Samojlov M.M., Tjurina N.V., Shachnev R.A. Snizhenie transportnogo shuma akusticheskimi jekranami // Novoe v jekologii i bezopasnosti zhiznedejatel'nosti6 Dokl. Mezhdunar. jekol. konf., Sankt-Peterburg, 14-16 ijunja, 2000, t.2. SPb: BGTU, 2000, s.438-446.
2. Predtechenskij M.V. O nekotoryh gradostroitel'nyh merah bor'by s transportnym shumom // Stroit. mater., oborud., tehnol. XXI v. 2001,№ 7, s. 26-27.
3. Sidorenko G.I., Fel'dman Ju.G. Issledovanija v oblasti zashhity vozduha naseljonnyh mest ot zagrjaznenija otrabotavshimi gazami avtotransporta // Gig. i san., 1984, №2, s. 7-10.
4. Rukovodstvo po uchetu v proektah planirovki i zastrojki gorodov trebovanij snizhenija urovnej shuma / CNIIP gradostroitel'stva Gosgrazhdanstroja. M. Strojizdat.1984. 46 s.
5. Ivanov N.I. Akusticheskoe zagrjaznenie ot avtomobil'nyh potokov // Jekologizacija avtomobil'nogo transporta: peredovoj opyt Rossii i stran Evropejskogo Sojuza: Tr. II Vseros. nauchn.-prakt. simp. s mezhdunar. uchast. Sankt-Peterburg: MANJeB. 2004, s 78-81.
6. A.S. 2250949 (Rossija). – Opubl. v bjul. Otkrytija, izobretenija, promyshlennye obrazcy, tovarnye znaki, 2001, № 32.
7. A.S. 2176005 (Rossija). – Opubl. v bjul. Otkrytija, izobretenija promyshlennye obrazcy, tovarnye znaki, 2001, № 32.
8. Pospelov P.I., Shhit B.A, Strokov D.M. Primenenie shumozashhitnyh pridorozhnyh jekranov dlja snizhenija shuma v zhiloj zastrojke // Problemy transportnogo stroitel'stva i transporta: Mater. Mezhdunar. nauch.-tehn. konf.. Saratov, 1997. Vyp. 1. Saratov, 1997, s. 12-14.
9. Ivanov N.I., Samojlov M.M., Tjurina N.V., Shachnev R.A. Sravnitel'nye harakteristiki akusticheskih jekranov, ustanavlivaemyh dlja zashhity ot shuma vdol' transportnyh magistralej // Novoe v jekologii i bezopasnosti zhiznedejatel'nosti: Dokl. mezhdunar. jekologicheskogo kongr., Sankt-Peterburg, 2000, t. 2. S.Pb: BGTU. 2000, s. 469-470.
10. Jahkind S.I., Genkina I.S. Ob#jomno-planirovochnye reshenija planirovochno shumozashhishhjonnyh ob#ektov – zhilyh domov i obshhestvenno-zhilyh zdanij // Novoe v jekologii i bezopasnosti zhiznedejatel'nosti: Dokl. mezhdunar. jekologicheskogo kongr., Sankt-Peterburg, 2000. S.Pb: BGTU, t. 2. 2000, s. 457-459.
11. Fridman K.B., Fridman R.K. Zashhita ot shuma v gorode: puti reshenija problemy // Jekologizacija avtomobil'nogo transporta: peredovoj opyt Rossii i stran Evropejskogo Sojuza: Tr. II Vseros. nauch.-prakt. sem. s mezhdunar. uchast., Sankt-Peterburg, 2004. S.Pb.: MANJeB. 2004, s. 125-126.