Шумовой режим внутриквартальной стоянки

Саньков Петр Николаевич / Sankov Petr Nikolaevich – кандидат технических наук, доцент, кафедра архитектуры,

Маковецкий Борис Иванович / Makovetskiy Boris Ivanovich – кандидат технических наук, доцент, кафедра архитектуры,

Ткач Наталья Алексеевна / Tkach Natalia Alexeevna – ассистент, кафедра экологии и охраны окружающей среды,

ГВУЗ «Приднепровская государственная академия строительства и архитектуры»,  г. Днепропетровск, Украина;

Бахарев Владимир Сергеевич / Bakharev Vladimir Sergeevich – кандидат технических наук, доцент,

кафедра экологической безопасности и организации природопользования,

Кременчугский национальный университет имени Михаила Остроградского,  г. Кременчуг, Украина

Аннотация: в статье предложен инженерный метод расчета шумовой характеристики внутриквартальной стоянки для временного хранения автотранспорта.

Ключевые слова: автотранспорт, стоянка, шумовая характеристика.

УДК 681

В действующих нормативных источниках [1, 2] изложены требования по шумозащите селитебных территорий и определен комплекс мероприятий по снижению транспортного шума до уровня санитарных норм. Однако в них не отражены шумовые характеристики и не содержатся методы расчета шума от таких объектов, как автостоянки. Основой проблемой при этом является оценка ожидаемых уровней звука на прилегающей к стоянкам легкового автотранспорта территории жилой застройки.

Цель работы – исследовать проблему временного хранения легковых автотранспортных средств в городе Днепропетровске, и предложить ее практическое решение.

Основные этапы работы были определены, исходя из поставленных задач:

– исследовать автостоянки с определением критериев зашумленности;

– исследовать и определить показатели суточной акустической активности стоянок легкового автотранспорта;

– описать картину шумообразования автостоянки с помощью математической модели.

Научная новизна работы заключается в следующем:

– получены аналитические соотношения, описывающие распространение звукового поля от автостоянок;

– установлены закономерности снижения шума от стоянок легкового автотранспорта;

Шумообразование на стоянках легкового автотранспорта складывается из наличия большого количества работающих автомобилей на открытой стоянке. Под работающими автомобилями подразумевается прогрев двигателей, технологические маневры, движение автомобилей при выезде и въезде на территорию. В результате этого стоянка генерирует шум как плоский источник звука.

Мковецким Б.И. [3] разработана теоретическая модель звукового поля автотранспортного предприятия (АТП), представленного как плоский источник шума. Модель основана на концепции о суперпозиции энергий, излучаемых единичными, ненаправленными, некогерентными источниками шума (автомобилями). Предложена формула для определения уровня прямого звука в центре шумовой зоны, принятой в виде регулярной ячеистой структуры, и представлена методика для определения уровня звука в расчетных точках на прилегающей территории на основе выражения

,          (1)

где LPA – шумовая характеристика АТП в уровнях звуковой мощности, приходящаяся на единицу площади, дБА/м2, определяемой по номограмме (рис. 5.20 [3 с. 182,]);

ΔLТер – снижение уровня звука в зависимости от расстояния между геометрическим центром АТП и РТ, дБА, представлено в виде графиков (рис. 5.15 [3 с. 176]);

ΔLА1 – снижение уровня звука экранирующими сооружениями или полосами зеленых насаждений, дБА;

ΔLВоз – снижение уровня звука за счет удаления АТП от объекта защиты, дБА.

Метод Б.И.Маковецкого основан на точном решении интеграла, представляющего известный принцип суперпозиции по прямоугольному и круглому контуру.

Рассмотрим автостоянку, образованную прямоугольником со сторонами a и b. Звуковое давление в расчетной точке определится выражением рис. 1а:

,          (2)

где: R2=(x-x1)2 +(y-y1)2 + z12, м.

Сделаем подстановку: (x-x1) =u; dx=du; (y-y1) = v; dy=dv  

Тогда:

          (3)

Определим интеграл по u. Для этого подставим v2+z2=A2.

Тогда:

Интеграл

так как arctg β – функция нечетная, т.е. arctg (-β)=- arctg β, получаем:

Сделаем подстановку: v=b/2t; dv=b/2dt; t . Тогда:

Введем обозначения: z=2z1/b4; x=2x1/b; y=2y1/b. Получим

          (4)

Перейдем к уровням звука

          (5)

Интеграл в (4) не вычисляется традиционными методами, т.е. не удается получить аналитическое выражение функции. Поэтому выражение (4) было несколько преобразовано. Согласно рис. 1б, перешли к полярным координатам, в которых (4) не будет зависеть от координат x, y, z:

          (6)

а)б)

Рис. 1. Геометрия интегрирования по прямоугольному плоскому источнику звука с расчетной точки: а) в декартовых координатах; б) в полярных координатах

Вычисления для получения номограммы, представленной на рис. 4, производились с применением интегрирования по методу Симпсона.

При помощи метода регистрации номерных знаков изучались передвижения транспортных средств во все дни недели (с понедельника до воскресения). Результатом учета движения являются гистограммы въездов и выездов на рис. 3. Из них видно, что характерные по уровню звука интервалы времени (0,5 часов с наиболее интенсивным шумом между 22 и 6 часами или 8 часов подряд с наиболее интенсивным шумом между 6 и 22 часами) наблюдаются с 5 до 7 или с 16 до 19 часов, что соответствует наибольшей загрузке стоянок.

Акустическая активность может быть представлена в процентах от общей мощности автостоянок в виде коэффициента использования (Ки). Используя графики на рис. 3, можно определить шумовую характеристику автостоянки для любого интересуемого периода времени суток и дня недели.

Шумовая характеристика LPA определяется по номограмме на рис. 4 в зависимости от: а) количества легковых автомобилей одного типа; б) площади участка автостоянки, га, (S); в) общего количества шумящих автомобилей всех типов, (N); г) коэффициента использования Kи.

Рис. 4. Определение шумовой характеристики автостоянки (Lра)

Литература

1.  ДБН 360-92 ** «Градостроительство. Планировка и застройка городских и сельских поселений» (письмо Госстроя Украины от 19.03.2002 г. № 1/52-170).

2.    ДБН В.1.1-31:2013 Захист територій, будинків і споруд від шуму. Затверджено: наказ Мінрегіон від 27.12.2013 р. № 630.

3.   Маковецкий Б.И. Шум предприятий грузового автомобильного транспорта и меры шумозащиты жилой застройки: Дис. …канд. техн. наук. Москва, 1985. 242 с.