IX Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2017

Как показали исследования, шум от передвижения транспортных средств является составной частью «дорожно-транспортно-экологического вреда», который можно и нужно подавлять техническими и биотехнологическими средствами [1,2].

Основными источниками шума во время движения автомобиля являются двигатель, механизмы трансмиссии и шины. При этом уровень шума может возрастать в зависимости от срока эксплуатации и пробега автомобиля, что определяется эксплуатационным износом деталей двигателя, трансмиссии и других систем и агрегатов. Так, наибольший уровень шума создается при интенсивном разгоне автомобиля на II и III передачах. Основной источник шума на автомобиле особенно проявляется в зависимости от скорости движения и нагрузки на автомобиль. Например, при скорости 70…80 км/ч и полной нагрузке основным источником шума является двигатель, а при больших скоростях движения основной шум производят шины. Уровень шума автомобиля также зависит от технического состояния автомобиля, его систем и механизмов [3]

Согласно действующим стандартам ГОСТ Р 52231-2004 и ГОСТ Р 51616-2000 по определению внешнего и внутреннего уровня шумности для автомобилей, максимальные их значения на сегодняшний день составляют: по внешнему шуму (автомобиль – источник излучения) – 96 дБА, по внутреннему шуму (человек в салоне воспринимает шум) – 80 дБА. [6,7]

Рост интенсивности движения автомобилей на дорогах приводит к постоянному увеличению шумовой нагрузки на население, проживающее на территориях, прилегающих к автомобильным дорогам. Круглосуточное воздействие шума приводит к увеличению числа нервных расстройств и к ряду специфических заболеваний населения, т.е. носит не только социальный, но и экономический характер.

Всемирная организация здравоохранения признает повышенный уровень шума как серьезную и широко распространенную опасность для здоровья людей, снижающую продолжительность жизни, а медики отмечают за последние десятилетия увеличение сердечно-сосудистых заболеваний (особенно в районах с повышенными уровнями шума) [4].

Ухудшение условий труда и отдыха при повышенном уровне транспортного шума отрицательно отражается на производительности труда и его качестве.

В настоящее время мероприятия по защите прилегающей территории от транспортного шума определяются категорией автомобильной дороги, интенсивностью движения, характером территории и ее застройки (таб. 1).

Таблица 1 – Мероприятия по шумозащите прилегающей территории от транспортного шума

Тип (категория) дорог	Характеристики застройки прилегающей территории	Мероприятия по шумозащите прилегающей территории от транспортного шума
Загородные автомобильные дороги	Отдельные малоэтажные здания и строения	-создание буферных зонн; - трассирование с использованием существующих форм рельефа; - шумозащитные валы; -шумозащитные экраны малой высоты;
Пригородные участки автомобильных дорог: подходы к крупным городам и в зоне не больших населенных пунктов	Малоэтажная застройка средней плотности	-устройство выемок; -устройство «шумозащитных выемок»; -устройство выемок с подпорной стенкой; -шумозащитные валы; -щумозащитные экраны малой и средней высоты;
Городские улицы и дороги	Плотная многоэтажная застройка	-организация движения грузовых автомобилей вне селитебных территорий (выделение городских дорог грузового движения); -полное или частичное (по времени) ограничение или запрещение движения грузовых автомобилей; -организация движения ограничения скорости, до 30 км/ч «успокоение движения»; -развитие общественного транспорта; -шумозащитные экраны средней и большой высоты; -полная или частичная изоляция проезжей части (тоннели, галереи);
Улицы и дороги в центральной части крупных городов	Плотная многоэтажная застройка с малым расстояниями между фасадами зданий	-шумозащитные экраны большой высоты; -полная изоляция проезжей части (тоннели, галереи);

Альтернативным решением по подавлению шума является «биоархитектура дорожной структуры» («биотуннели»), представляющие собой сплошную обсадку деревьями и кустарниками обочины дорог (рис.1), а комбинацией их «вечнозеленых и сезонных» видов – адаптивность «шумоподавления» и «пылезащиты» [1,2].

Рисунок 1. Модель биоархитектуры улицы города

Выделение полосы для движения транспортных средств аварийных служб (пожарных, скорой медицинской помощи, милиции и т.д.) обусловлено тем, что исследования времён прибытия и радиусов выезда на пожары в Ростовской области и Краснодарском крае в 1995-2006 г.г. показали, что днем средняя скорость передвижения пожарного автомобиля составляет 31,2 км/ч, в то время как ночью (при отсутствии движения) – 54,6 км/ч. Следовательно, необходимо увеличить скорость следования оперативных автомобилей к месту происшествия, путем изоляции его в «биотуннелях» от общих транспортных потоков, с реализацией алгоритма «Красная волна» при проездах перекрестков, останавливающего движение пешеходов и транспорта на время их проезда.

Математически это описывается той же макроскопической моделью Гринберга скорости транспортного потока – v, в зависимости от плотности автомобилей в нём – ρ, при нулевой плотности потока, которую создает «биотуннель» [1]:

(1)

где – средняя скорость движения автомобиля в потоке; – скорость движения автомобиля при нулевой плотности потока ( =0).

При 4-х и 6-ти полосных участках дорог (а также площадей), имеющей в 2-3 раза больше пропускную способность транспортных средств, вариант схемы обсадки участка дороги тиражируется, в соответствии с количеством полос движения. При этом «биотуннель для проезда оперативного транспорта» может быть один, а полосы движения должны разделяться так, чтобы обеспечить закрытие дорожного полотна от солнечных лучей и осадков кронами деревьев, что снижает термо-фотодеструкцию дорог и увеличивает их долговечность, а также устраняет конвективные потоки от покрытий.

В настоящее время эффективность защиты от шума с помощью зеленых насаждений определяется по формуле (2), которая справедлива при ширине полосы до 100 м. и не учитывает спектральной плотности шума:

(2)

где - ширина шумозащитной полосы зеленых насаждений, м.; - постоянная затухания звука в зеленых насаждениях, дБА/м (ср.знач. - 0,08 дБА/м);

Следует отметить, что не для всех прилегающих к автодорогам территорий и сооружений дорожной инфраструктуры существуют санитарные нормы шумового воздействия. В то же время многие люди, в силу разных обстоятельств, вынуждены долгое время находиться на таких территориях, поэтому определение шумового воздействия на придорожных территориях необходимо, для последующей разработки защитных мероприятий, в т.ч. для определения густоты посадки и сортов деревьев и кустарников «биотуннелей».

Литература

1. Белозеров В.В. Синергетика безопасной жизнедеятельности. Ростов-н/Д: ЮФУ, 2015. 420 с.

2. Таранцев А.А., Белозеров В.В., Кирлюкова Н.А. Синергетический подход к транспортно-энергетической инфраструктуре // Электроника и электротехника. — 2016. - № 2. - С.46-60. DOI: 10.7256/2453-8884.2016.2.21088. URL: http://e-notabene.ru/elektronika/article_21088.html

3. Гудцов В.Н. Современный легковой автомобиль. Экология. Экономичность. Электроника. Эргономика (Тенденции и перспективы развития): учебное пособие/ В.Н. Гудцов. – М.: КНОРУС, 2012. – 448 с.

4. Полякова М. Шум и здоровье // Техника-молодежи.-Б.м.-2012.-№10. - С.16-17.

5. Методы снижения шума. // cinref.ru: «Cinref.ru - библиотека онлайн». URL: http://cinref.ru/razdel/00800ecologia/09/311747.htm (дата обращения 19.12.2016)

6. ГОСТ Р 52231-2004. Внешний шум автомобилей в эксплуатации. Допустимые уровни и методы измерения. – Введ. 01.01.2005 г.

7. ГОСТ Р 51616-2000. Автомобильные транспортные средства. Шум внутренний. Допустимые уровни и методы испытаний. – Введ. 01.01.2001 г.

Код для цитирования: Скопировать