Проблемы снижения уровня шума в городах

подвешивания: замена стандартных металлических колес на подрезиненные

приводит тогда к изменениям резонансных частот и демпфирующих характеристик

этих систем.

Ограничение скорости движения поездов. Понижением скорости движения

поезда можно уменьшить уровни шума, обусловленного вибрацией грунта, и

уровень вибрации примерно на 4-9 дБ (характерное уменьшение составляет 6

дБ) на каждое уменьшение скорости движения поезда в 2 раза. В большинстве

случаев изменение уровня вибрации пропорционально 13-30 ед. (скорости), а

наиболее типичное пропорциональное соотношение составляет 20 ед.

(скорости).

Однако зависимость шума и вибрации от скорости движения меняется как с

интенсивностью движения, так и с типом подвижного состава. Поэтому при

движении грузовых составов снижение скорости может привести к изменению

уровня демпфирования системы, а следовательно – к обратному эффекту и

увеличению вибрации и шума.

4.3.2. Упругие элементы в конструкции пути

Упругое рельсовое крепление. Устройство упругих креплений рельсов

продиктовано стремлением изолировать вибрирующий рельс от шпал или других

элементов, к которым прикреплен рельс. Одна из рекомендаций для достижения

хорошей виброизоляции сводится к тому, чтобы использовать устройство

упругого рельсового скрепления, жесткость которого будет обеспечивать

статический прогиб рельса при нагрузке поездом в пределах от 2 мм до 5 мм.

Упругое основание под шпалами. В конструкциях упругих опор под шпалами

упругий элемент помещается между шпалой и нижней частью тоннеля. При

упругих рельсовых креплениях упругий элемент устанавливается между подошвой

рельса и шпалой. Дополнительная промежуточная масса, которая обеспечивается

системой "плавающего" пути, совместно с возможностью использования более

эластичных элементов под шпалами по сравнению с теми, что можно применить в

рельсовых упругих креплениях, приводит к улучшению виброизоляционных

свойств.

"Плавающее" основание пути. Наряду с тем что при упругих рельсовых

креплениях и шпалах на упругом основании масса, расположенная над нижними

упругими опорами, значительно меньше той, которая является необрессоренной

массой ходовой части тележек вагона.

Существует несколько приемов, при использовании которых "плавающая"

масса становится гораздо больше необрессоренной массы тележки вагона. К

подобным конструкциям пути относятся "плавающие" плиты и "плавающие"

элементы (которые иногда называют "плавающими" мини-плитами или сдвоенными

шпалами). В системах с упругим основанием пути инерция "плавающей" массы

приводит к снижению ее виброперемещений при частотах, где это особенно

важно. Виброперемещения передаются нижней части тоннеля через относительно

мягкие упругие опоры, что приводит к уменьшению динамических сил,

достигающих нижней части тоннеля.

4.3.3. Конструкция тоннелей

Можно предположить, что типы тоннелей более устойчивые к возбуждающим

силам, будут передавать в окружающую их среду менее интенсивные вибрации.

Таким образом, можно полагать, что более массивные тоннельные конструкции

вызовут меньший шум и вибрацию в соседних зданиях. Имеются данные,

свидетельствующие о том, что железобетонные двойные коробчатые тоннели

приводят к меньшему шуму, обусловленному вибрацией грунта, по сравнению с

тем, что имеет место в случае легких конструкций тоннелей круглого сечения

(независимо от того, выполнены они на месте из монолитного железобетона или

из сборных предварительно напряженных железобетонных секций, стальных или

чугунных тюбингов тоннельной обделки).

4.3.4. Экранирование

Траншеи или монолитные препятствия могут также применяться в качестве

средств ограничения структурного шума, возбуждаемого вибрацией грунта, а

также вибрацией, обусловленной движением поездов. Оба способа экранирования

обеспечивают рассогласование импедансов в грунте, что приводит к нарушению

процесса распространения волн в грунте.

4.3.5. Виброизоляция зданий

Установка виброизолирующих прокладок в здании под свайные фундаменты,

у основания колонн или сводов и в других местах соединения различных

элементов конструкции здания может способствовать вибро- и шумоизоляции

зданий или отдельных зон внутри здания. Свинцово-асбестовые прокладки

примерно с 1915 г. нашли широкое применение для изоляции крупных зданий от

шума в вибрации, возбуждаемых железной дорогой и метрополитеном. В 60-х

годах подобные прокладки были применены при сооружении отеля "Квин

Элизабет" в Монреале и концертного зала Звери Фишер в Нью-Йорке. Применение

этих прокладок, по-видимому, привело к значительной виброизоляции-снижению

уровня вибрации примерно на 10 дБ.

В тех случаях, когда необходимо обеспечить тишину лишь в нескольких

помещениях существующих зданий, рекомендуется сооружение "помещения в

помещении", как это делается давно применительно к радио, телестудиям и

акустическим камерам. В этом случае требуется обеспечить "плавающую" на

упругом основании коробку защищаемого помещения со своими ограждающими

конструкциями внутри существующего здания. При таком решении тихое

помещение будет виброизолировано от динамических внешних воздействий.

Во всех виброзащищенных конструкциях зданий должны быть приняты меры к

перекрытию всех путей (акустические мостики) передачи значительных вибраций

или к обеспечению их эффективной виброизоляции. В противном случае вибрация

будет распространяться по этим путям, сводя на нет все меры по ограничению

шума, достигнутые с помощью виброизоляции.

5. УМЕНЬШЕНИЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ ШУМА ОТ АВИАТРАНСПОРТА

5.1. Уменьшение воздействия шума, генерируемого воздушными судами

5.1.1. Введение ограничений на эксплуатацию самолетов

Разработанные в ряде стран меры контроля по использованию воздушного

пространства снижают воздействие шума, генерируемого воздушными судами,

путем ограничения их эксплуатации в определенное время суток. Практическая

реализация этих мер сводится к ограничению времени, в течение которого в

аэропорту разрешены полеты воздушных судов. В международном аэропорту

Женева (Швейцария) с одобрения Федерального Управления гражданской авиации

введено ограничение на взлеты и посадки в ночное время между (с 22.00 до

6.00) для всех видов воздушного сообщения.

Известны также примеры частичных ограничений на взлеты и посадки в

ночное время суток, причем в данном случае речь идет о таких аэропортах,

где администрация разрешает определенные виды операций ночью исходя из типа

или класса воздушного судна. Например, в международном аэропорту Палм Бич

во Флориде запрещены взлеты по расписанию воздушных судов шумных типов в

период с 22.00 до 7.00 ч.

В некоторых аэропортах введены ограничения на общее количество

операций, выполняемых в определенный период времени. Например, в лондонском

международном аэропорту Хитроу разрешается 3650 операций воздушных судов в

ночные часы весь летний период, в то время как в аэропорту Гэтвик в тот же

период времени разрешается производство 4300 операций.

Ограничение эксплуатации воздушных судов в определенные часы суток

считается наиболее строгим видом борьбы с шумом в отрасли. Эти ограничения

могут иметь значительные экономические последствия для воздушного

транспорта, особенно в тех случаях, когда воздушные перевозки связаны с

множеством временных поясов. И тем не менее в аэропортах многих стран

введены некоторые виды частичных или полных ограничений эксплуатации

воздушных судов в определенные часы.

5.1.2. Правило периметра

Этим правилом пользуются для ограничения дальности полетов,

осуществляемых при вылете из данного аэропорта. Дальность полета может

влиять на уровень создаваемого шума различными путями.

Во-первых, она может определять пропускную способность конкретного

аэропорта. В общем случае меньшее число операций приводит к уменьшению

общего воздействия шума. При ограниченных дальностях полета максимальная

взлетная масса воздушного судна меньше, поскольку она определяется в

основном запасами потребного топлива. Меньшая взлетная масса позволяет

реализовать большую подъемную силу, что, в свою очередь, приводит к

уменьшению размеров контура шума, создаваемого воздушным судном на земной

поверхности. И, наконец, тип воздушного судна, необходимого для выполнения

полета на меньшую дальность, может оказаться не таким шумным по сравнению с

воздушным судном, используемым для больших дальностей полета.

Эта процедура требует определенного внимания, особенно в тех случаях,

когда имеются близко расположенные аэропорты, эксплуатирующиеся без такого

рода ограничений. В аэропорту Джона Вейна в Калифорнии введены ограничения

по дальности полета: там разрешены полеты с дальностью, которая не

превышает 500 миль. Но в регионе Лос-Анджелеса имеются другие аэропорты,

которые могли бы обслуживать воздушные суда без указанных ограничений.

Таким образом, применение подобной процедуры является весьма ограниченным,

и ее правовая сторона может оказаться сомнительной.

5.1.3. Маршруты полета с минимальным уровнем шума

Рассмотрим особые маршруты полета применительно к условиям взлета и

(или) посадки, которые позволяют избежать пролетов над районами,

чувствительными к шуму. Маршрут полета в данном случае представляет собой

проекцию на плоскость земной поверхности пространственной траектории полета

воздушного судна. Этот термин применяется как для взлета, так и при заходе

на посадку. В целях уменьшения раздражающего воздействия шума необходимо

увязывать выбранные маршруты полета с расположением воздушного судна в

пространстве относительно земной поверхности или территории, используемой

для жилого строительства.

Во многих аэропортах предписаны курсы следования воздушных судов,

которые находятся в зоне незаселенных земельных участков, включая водные

пространства, сельскохозяйственные угодья, лесные и степные массивы или

открытые пространства. Это дает возможность значительно уменьшить

воздействие шума на населенные районы столицы.

5.1.4. Стандарты, регламентирующие излучение шума

В общем случае шум, возникающий при каждой операции воздушного судна,

должен соответствовать в одной или нескольких точках установленным

ограничениям. Как правило, на практике используется максимальный уровень

шума, измеренный за пределами границ аэропорта и относящийся к любому типу

эксплуатируемого воздушного судна.

Санкции за нарушения установленных ограничений по шуму могут быть

весьма разнообразными. Часто авиакомпаниям, допустившим такие нарушения,

делаются предупреждения без всяких юридических санкций. Более

распространенным, однако, является наложение штрафа, так как нарушение

часто представляет собой поступок, наказуемый в судебном порядке.

5.1.5. Контроль шума

Уже давно была доказана принципиальная возможность круглосуточного

контроля за соблюдением установленных ограничений по шуму в аэропортах на

основе постоянно действующего измерительного оборудования, причем интерес

администраций аэропортов к установке и использованию такого оборудования и

устройств со временем возрастает.

5.2. Уменьшение воздействия шума (наземные мероприятия)

5.2.1. Ограничение интенсивности полетов

Подобные ограничения устанавливают предельное число операций воздушных

судов в аэропорту, которые могут быть осуществлены в пределах определенного

периода. К этим ограничениям относится регламентация числа взлетов и

посадок транспортных самолетов, разрешенных в данном аэропорту в течение

суток. Например, в Вашингтонском национальном аэропорту разрешается

производить лишь 37 операций транспортных самолетов с 7.00 ч до 21.59 ч.

Существует тенденция предоставления льгот тем авиакомпаниям, которые

широко используют меры по снижению шума и малошумные типы воздушных судов с

целью общего уменьшения неблагоприятного воздействия авиационного шума.

Однако следует отметить, что ограничение интенсивности полетов на основе

эксплуатационных критериев воздушных судов, таких, как уровень шума,

оказывает заметное влияние на объемы перевозок и пропускную способность

аэропорта.

5.2.2. Пропускная способность аэропорта

Пропускная способность аэропорта определяется числом полетов и (или)

перевезенных пассажиров за определенный период времени (обычно за год).

Главной причиной установления пределов пропускной способности является

ограничение шума воздушных судов, воздействующего на те зоны аэропорта, в

которых сосредоточен обслуживающий персонал и пассажиры.

В аэропорту Джон Вэйн на пропускную способность по числу перевозимых

пассажиров установлен предел, составляющий 4,75 млн. чел. в год. К 2005 г.

намечается увеличить его до 8,4 млн. чел. в год. Число фактических операций

является более гибкой величиной, и основана она на излучаемой звуковой

энергии.

Авиакомпаниям не разрешается увеличивать объемы перевозок в будущем,

если на авиалиниях не будут введены в эксплуатацию менее шумные воздушные

суда. Объемы перевозок могут быть увеличены при условии, если 43,9% или

более из числа намеченных операций классифицируется как малошумные, или

удовлетворяются установленные в аэропорту показатели шума. Эта до некоторой

степени противоречивая политика уменьшения шума пересматривается

Федеральным авиационным управлением США. По мнению американских властей, в

местных аэропортах могут устанавливаться пределы шума как достаточно

обоснованное средство достижения поставленных целей по снижению шума.

Однако такие ограничения не должны создавать серьезных препятствий в

развитии воздушного сообщения между штатами и международных экономических

связей. Сами ограничения по шуму не могут носить ничем не оправданный

дискриминационный характер.

5.2.3. Наземные гонки двигателей

Многие аэропорты оборудованы устройствами, предназначенными для

текущего содержания и ремонта воздушных судов. Составным элементом этого

процесса является обязательное проведение статических испытаний двигателей

на определенных режимах по тяге или мощности.

Дополнительными источниками шума могут оказаться вспомогательные

силовые установки, агрегаты электроснабжения, а также другое

вспомогательное оборудование. Такие гонки в зависимости от расположения,

времени суток, типа воздушного судна и применяемого устройства могут

приводить к неблагоприятному воздействию шума на прилегающие к аэропорту

районы.

Большая часть работ, связанных с гонкой двигателей, производится во

время, не связанное с полетами. Это означает, что напряженная работа по

текущему обслуживанию воздушных судов часто приходится на ночное или раннее

утреннее время, что, в свою очередь, создает реальные неудобства для

населения расположенных вблизи жилых районов. В 94 американских аэропортах

введены ограничения по шуму при надземных гонках двигателей.

5.2.4. Буксировка воздушных судов

Буксировка воздушных судов с целью уменьшения воздействия шума не

является широко применяемой процедурой, хотя этот прием обычно используется

в процессе работ по текущему содержанию и ремонту авиационных двигателей.

Самолеты буксируются к выделенной стоянке для проведения наземных гонок

двигателей при всех отключенных до проведения испытаний системах, что

позволяет также сократить расходы на топливо. При этом возникают проблемы,

связанные с риском повреждения шасси и других вспомогательных систем. В США

этот метод снижения шума теперь не находит практического применения. Тем не

менее к этому методу возможен возврат, что полностью определяется

соотношением преимуществ и затрат при решении задач безопасности и

надежности, энергетики, а также снижения шума.

5.2.5. Сборы за шум

Администрации ряда европейских аэропортов принадлежит первенство в

установлении сборов за шум. В основе такого подхода лежит принцип, по

которому эксплуатанты воздушного судна выплачивают в виде отдельных сборов

сумму, пропорциональную шуму, который генерируется воздушным судном.

5.3. Правила, регулирующие землепользование вблизи аэропортов

5.3.1. Общий план развития аэропорта

Общий план, относящийся обычно к разряду структурных или к

генеральному плану, обычно является официальным документом, который

обсужден и принят местным органом власти. Этот план является руководящим

политическим документом при решении вопросов развития той или иной области,

регулирует порядок землепользования. Такие планы имеют долгосрочный

характер и рассчитаны на 10-20 лет.

Общим планом охвачены вопросы частного землепользования, размещения

общественных сооружений и установок, а также развития транспортных связей.

Все эти три элемента предопределяют решение вопросов землепользования с

учетом различных интересов и возможных последствий для окружающей среды.

Учет шума, создаваемого в жилых районах, наряду с учетом других факторов

окружающей среды, является важной частью эффективного и всестороннего

планирования.

Общий план городского развития должен учитывать не только

существующие, но и перспективные интересы развития аэропорта. Генеральный

план развития аэропорта должен быть неотъемлемой частью генерального плана

развития данного района. Оба эти плана, к сожалению, часто разрабатываются

независимо друг от друга. Рекомендации по землепользованию с учетом

всесторонних интересов развития аэропортов, основанные на уровнях

фактически генерируемого шума, разрабатываются в США применительно как к

военным, так и к гражданским аэродромам.

5.3.2. Выбор места размещения зданий

Важно, чтобы при выборе под строительство территории, которая

потенциально может оказаться подверженной неблагоприятному воздействию

шума, были предусмотрены меры по его снижению. Такой подход, в свою

очередь, требует утверждения определенной процедуры обсуждения

соответствующего проекта в общественных организациях с целью правильного

учета наряду с другими экологическими факторами и последующего включения в

него положений, регламентирующих процесс планирования землепользования. При

такой процедуре необходимо рассмотреть вопрос о размещении зданий и мерах

по использованию естественных или искусственных акустических экранов.

Однако следует подчеркнуть, что формальный процесс, который регулирует

требования по ограничению шума на правительственном уровне, не получил еще

широкого распространения.

Архитекторы, специалисты по планированию городов и их развитию обычно

связаны с этим процессом, особенно при согласовании своих решений с

правительственными органами. К сожалению, требования по ограничению шума не

всегда учитываются при финансировании развития жилых районов частными

компаниями.

5.3.3. Общие мероприятия по снижению воздействия воздушных судов

К таким мероприятиям относят покупку, аренду, разрешение или запрет на

использование воздушного пространства в течение определенного периода

времени и нарушение юридического права чужой собственности. Владелец

собственности может уступить свои права пользования определенным участком

воздушного пространства за некоторую плату, тем самым разрешая пролеты

воздушных судов над определенными участками территории.

Рассматриваемые мероприятия по снижению шума используются во многих

аэропортах из-за ограничений и контроля за средствами, которыми располагают

аэропорты при планировании землепользования, а также для того, чтобы на

правовой основе владельцев в известность о возможном влиянии на недвижимую

собственность шума воздушных судов. Такое воздействие шума может нарушить

условия нормальной эксплуатации жилых помещений.

В программе SEA-TAC и в программе аэропорта Хартсфельд (штат Атланта)

утверждены процедуры по снижению воздействия воздушных судов на окружающую

среду и положения по развитию перспективных программ снижения воздействия

авиационного шума. В этих документах, кроме ограничений по шуму, есть

ограничения по вибрации, выхлопным газам, частицам пыли или других твердых

веществ. В программе аэропорта Сиэтл, однако, нет ограничений на жилые

здания. В программе же аэропорта Атланта введены ограничения по высоте

сооружений, которая не должна превышать 30 м над уровнем земной

поверхности.

Эти мероприятия обычно не ограничены какими-либо сроками и должны

осуществляться постоянно. В случае увеличения шума пролетающих воздушных

судов выше определенного предела владелец земельной собственности

вправе требовать дополнительной компенсации от владельца аэропорта.

5.3.4. Нормы и правила, используемые для жилых помещений

Указанные нормы направлены на защиту здоровья, обеспечение

безопасности и благополучии жителей, проживающих в этих помещениях. В

нормах рассматриваются возможные физические проблемы, связанные,

например, с соблюдением санитарных условий, правильностью прокладки

трубопроводов, водоснабжением, освещенностью и вентиляцией, а также шумом.

Аналогично строительным нормам и правилам нормы здравоохранения прямо

не связаны с ограничением развития жилого строительства в окрестностях

аэропорта. Но эти нормы могут защитить население от воздействия шума рядом

расположенного аэропорта. Требования стандартов по шуму могут быть введены

в нормы и правила, которые применяются в тех случаях, когда существенным

становится фактор воздействия шума, например при строительстве рядом жилого

массива. Проектировщику надлежит тщательно проанализировать возможное

превышение установленных уровней шума при разработке проекта или находить

альтернативные решения, например, предусматривать вид застройки, менее

чувствительной к шуму.

5.3.5. Звукоизоляция

В последнее время широко используются программы по уменьшению шума,

проникающего в здания аэропорта и жилые помещения, расположенные вблизи

него. Обычно они сводятся к усилению звукоизоляции. Их главной целью

является обеспечить акустическую защиту зданий от шума воздушных судов и

других источников внешнего шума. В число этих мер входит изоляция внешних

стен, окон, дверей и системы перекрытий, что позволяет существенно улучшить

звукоизоляцию внешней оболочки конструкции.

Хотя программа по звукоизоляции считается важным элементом в деле

уменьшения воздействия шума, приоритет тем не менее отдается мероприятиям

по планированию с тем, чтобы жилые дома располагались как можно дальше от

источников возникновения шума. В Великобритании циркуляр департамента по

охране окружающей среды содержит указания по планированию и

землепользованию с учетом мероприятий по снижению шума.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Существуют два основных подхода к ограничению воздействия шума

автомобильного транспорта, воспринимаемого в жилых помещениях и помещениях,

где работают люди. При первом подходе делается попытка уменьшить шум в

самом источнике шума путем конструирования малошумных автомобилей и

устройства малошумных дорожных покрытий. Второй подход предполагает

ограничение распространение шума, уже возникшего, путем учета таких

факторов, как интенсивность движения, конструкция дороги и ее

трассирование, путем применения звуковых экранов и барьеров, а также путем

планирования землепользования вдоль дороги для снижения до минимума

воздействия шума на человека. Кроме этого, принимаются меры по

звукоизоляции зданий для сведения к минимуму проникновения шума в помещении

зданий.

Рассмотрев проблему снижения уровня шума от железнодорожного

транспорта, можно отметить, что использующиеся для этого методы либо

малоэффективны, либо дорогостоящи. Решение проблемы сводится к вибро- и

звукоизоляции зданий, расположенных наиболее близко к железнодорожным

путям.

Авиаперевозки в последние десятилетия стали наиболее популярными как

быстрый и удобный способ передвижения пассажиров и перемещения

крупногабаритных грузов на большие расстояния. Поэтому можно предположить,

что количество аэропортов будет только расти, а следовательно -

увеличиваться общий уровень шума от авиасудов. Наиболее оптимальный способ

снижения шума видится в создании новых, менее шумных, конструкций

самолетов.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Горшков С.П. Экзодинамические процессы освоенных территорий. – М.:

Недра, 1982.

2. Радзевич Н.Н., Пашканг К.В. Охрана и преобразование природы. – М.:

Просвещение, 1986.

3. Шум на транспорте / Пер. с англ. К.Г. Бомштейна. Под ред. В.Е.

Тольского, Г.В. Бутакова, Б.Н. Мельникова. – М.: Транспорт, 1995.

Страницы: 1, 2, 3