Шумовое воздействие называют одной из главных опасностей в современных мегаполисах.
Общественная палата и Совет по правам человека (СПЧ) предложили правительству разработать комплексную программу по борьбе с шумом в крупных городах, сообщила газета "Известия" . По сведениям ГПБУ "Мосэкомониторинг", порядка 60% территории Москвы подвержено постоянному шумовому воздействию, превышающему нормативы. Больше всего граждане страдают от автомобильных, железнодорожных и авиационных шумов.
"Шум - это одна из главных экологических опасностей в современных мегаполисах. Шумовое загрязнение вызывают неправильная застройка, промышленные предприятия, транспорт, ремонтные работы. У нас в законодательстве прописаны штрафы за нарушение нормативов уровня шума, есть законы о тишине, но шумовое загрязнение - это комплексная проблема, и подход к ее решению должен быть соответствующим. Многие не отдают себе отчет, что акустическое загрязнение не только доставляет дискомфорт, но и наносит колоссальный вред здоровью людей, провоцирует хронические заболевания", - отметила ответственный секретарь СПЧ Яна Лантратова.
По словам женщины, больше всего от шума страдают дети. Между тем, в других государствах проблема давно решается, в том числе с помощью штрафов.
"Страшнее всего, что от него страдают дети. За границей давно озаботились этой проблемой и ее решением с помощью высоких штрафов, специальных маркировок транспортных средств и другими способами", - отметила Лантратова.
Ученые солидарны с Общественной палатой и СПЧ - шум может привести к серьезным нарушениям в работе организма.
"Шумы влияют в первую очередь на работу мозга - на степень внимания, концентрацию, утомляемость, точность выполнения функций оператором. Очень неблагоприятно сказывается влияние низкочастотного гула. Особенно если речь идет о частотах, близких к альфа-ритму человека", - отмечает ученый секретарь Института физиологии им. И.П. Павлова РАН Александр Чуйкин.
В числе предложений СПЧ и Общественной палаты - установка дополнительных шумозащитных экранов вдоль дорог и железнодорожных путей, а также повышение штрафов для нарушителей режима - в частности, мотоциклистов.
"Программа, безусловно, нужна. И Москва, и Петербург - очень шумные города. Все крупные города страдают тем же самым. Например, на Западе вы никогда не увидите автомобиль, из которого доносится очень громкая музыка. Водитель тут же заплатит такой штраф, что больше никогда в жизни не увеличит звук. Ну и, конечно, это еще вопрос внутренней культуры.
Так что надо ставить экраны, штрафовать мотоциклистов", - подчеркнул заведующий лабораторией физиологии слуха Института физиологии им. И.П. Павлова РАН Николай Никитин.
Исследователь отвечает, что шумы могут оказать крайне негативное психогенное воздействие на человека.
"Шум повышенной громкости разрушает слуховой аппарат. Дорожные шумы не снижают слух, но зато негативно влияют на нервную систему. Особенно если это непрерывный шум. Как минимум он вызывает раздражение, всевозможные психические реакции и даже расстройства. А реклама каких-нибудь супермаркетов у станций метро? Весь день эти громкие звуки раздражают людей. Я считаю, за такие вещи надо серьезно наказывать рублем. Мы проводили эксперимент: человека ставили на площадку и начинали двигать звуковой сигнал мимо него по сфере. И человек начинал колебаться, раскачиваться, его центр тяжести смещался вместе с изменением положения источника звука. Причем реакция была непроизвольной", - поясняет Никитин.
Ранее сообщалось, что жители подмосковных Котельников пожаловались на шум во время ремонта дорог по ночам. По словам заместителя руководителя городской администрации Константина Карпова, дорожники самостоятельно приняли решение проводить ремонтные работы в ночное время, за это им грозит штраф.
II группы:
I . Отдельные источники.
Единичные транспортные средства, электрические трансформаторы,
Заборные или вытяжные отверстия систем вентиляции,
Установка промышленных или энергетических предприятий.
II . Комплексные источники.
Транспортные потоки на улицах и дорогах,
Потоки поездов на ж/д,
Промышленные предприятия с многочисленными источниками шума,
Спортивные или игровые площадки.
С физической точки зрения большая часть отдельных источников шума- точечные излучатели звуковой энергии.
4.2 Зоны города по шумности.
1. Транспортные магистарли.
2. Промышленные зоны.
3. Природоохранные зоны.
4. жилая застройка.
4.3 Основные методы защиты жилой застройки и помещений в жилых и прочих зданий от внешнего шума.
1. Зонирование территории.
При использовании приемов строчной застройки на магистралях районного и общерайонного значения между торцами зданий, обращенных в сторону проезжей части → устраиваются сооружения экранирующие распределение шума во внутриквартальное пространство (магазины, стены-козырьки, шумозащитные полосы).
2. Организация внутригородского транспорта путем организации вокруг центральной зоны петлевой (кольцевой) или хордовых скоростных автомобильных дорог.
Предусматривать трассировку скоростных и грузовых дорог в обход жилых районов и зон отдыха.
3. Зеленые насаждения.
Шумозащитные качества улучшаются, когда сформированы в виде специальных многорядных посадок.
Особое внимание благоустройству и озеленению территории санитарно-защитных зон, промышленных и хоз.объектов.
4. Экранирующие сооружения.
1.-биозащитные шумовые стены.
Озеленяемые шумозащитные экраны- многофункциональные конструкции, в которых усиленны шумозащитные функции путем озеленения лицевой поверхности и верха стены.
2.противошумные барьеры и экраны.
Большое влияние оказывает рельеф (холмы,насыпки,вышки) → за такими естественными экранами образуется звуковая тень.
3. Шумозащитные дома.
Такой дом имеет значительную длину и может защищать от шума целый микрорайон.
I.Ориентация в сторону источников шума окон и подсобных помещений, квартир и помещений внеквартирных коммуникаций, а также не более одной комнаты общего пользования в многокомнатных квартирах.
II. За счет повышения звукоизоляции наружных ограждающих конструкций.
5. Архитектурно-планировочные методы снижений уровня шума от внутренних источников в помещениях различного назначения.
1. Структура шумозащитных зданий первого типа- ориентация в сторону источника шума окон подсобных помещений квартир.
2. Каркасно-панельный жилой дом.
1 тип делится на: - многосекционные
Коридорные
Коридорно-секционные.
Разработка шумозащитных блок-секций многосекционных жилых домов.
Наличие только вертикальных внеквартирных связей.
Размещение большинства подсобных помещений у наружной стены, обращенных в сторону источника шума.
Расположение лестничных клеток длинными сторонами вдоль наружной стены, обращенной в сторону источника звука.
Применение различных пролетов для жилых и подсобных помещений, обеспечивающее при различии площадей жилых и подсобных помещений некоторое выравнивание их светового? (звукового) фронта.
Шумозащитные окна.
Многослойные ограждения.
Зонирование основной метод.
С каждым годом шумовое загрязнение больших городов непрерывно растет. Основными источниками шума выступают авто, авиа- и железнодорожный транспорт, производственные предприятия. 80% от общего шума приходится на автотранспорт.
Нормальным шумовым фоном принято считать звуки в двадцать — тридцать децибел. Допустимым для восприятия человеком считается звуковой фон около 80 децибел. Шумы в 140 децибел вызывает у людей болевые ощущения. А при звуке громкостью свыше 190 децибел начинают рушиться металлические конструкции.
Влияние шума на здоровье
Сложно переоценить воздействие шума на состояние здоровья людей. Шумы угнетают нервную систему, мешают сосредоточению, утомляют, вызывают раздражительность. Постоянное нахождение в зоне шумового загрязнения приводит к нарушениям сна и ухудшению слуха. Шумовые воздействия могут вызывать даже психические расстройства.
Величина воздействия шума различна для каждого человека. В группе максимального риска находятся дети, пожилые, люди, страдающие хроническими заболеваниями, жители круглосуточно оживленных районов города, проживающие в зданиях без звуковой изоляции.
При длительном пребывании на оживленных проспектах, где уровень шума составляет порядка 60 дБ, например, стоя в пробке, у человека может нарушаться сердечно-сосудистая деятельность.
Защита от шума
Для защиты населения от шумового загрязнения ВОЗ рекомендует ряд мер. Среди них — запрет на проведение строительных работ в ночное время. Еще один запрет по версии ВОЗ должен касаться громкой работы любых акустических устройств, как в домашних условиях, так и в автомобилях и общественных заведениях, расположенных невдалеке от жилых построек.
С шумом нужно и можно бороться!
К способам противостояния шумовому загрязнению относятся акустические экраны, в последнее время широко применяемые рядом с магистралями, особенно это касается территории Москвы и области. Мягкий асфальт и электромобили, к сожалению пока недостаточно распространенные, также относятся к способам борьбы с акустическим загрязнением городов. К этому списку можно добавить звукоизолирующую изоляцию квартирных строений и озеленение площадей городов.
Законодательные акты в сфере борьбы с шумом
В России время от времени появляются интересные исследования проблемы шума в населенных пунктах городского типа, но на федеральном, региональном и муниципальном уровнях пока нет принятых нормативно-правовых актов специального назначения по борьбе с шумовым загрязнением. На сегодняшний день в законодательстве РФ есть только отдельные положения о защите окружающей среды от шума и защите человека от его вредного воздействия.
Во многих странах Европы. Америки и Азии есть специальные законы. Пора бы настать и нашей очереди. В РФ надлежит принять специальный закон и подзаконные акты о шуме и экономических инструментах борьбы с ним.
Противостоять шуму возможно и сейчас
Если у жителей дома возникает понимание, что шумовой фон и вибрации превышают предельно допустимый уровень (ПДУ), они могут обратиться в Роспотребнадзор с претензией и просьбой проведения санитарно-эпидемиологической экспертизы места жительства. Если по результатам проверки будет установлено повышение ПДУ, нарушителю будет предложено обеспечить работу технического оборудования (если именно им было вызвано превышение) в соответствии с нормативами.
Есть возможность обратиться в региональные и местные администрации населенных пунктов с требованием шумозащитной реконструкции постройки. Задачи по борьбе со звуковым загрязнением среды могут быть решены и на уровне отдельных предприятий. Так антиакустические системы строятся рядом с линиями железных дорог, вблизи от промышленных объектов (например, силовых энергетических установок) и оберегают жилые и парковые зоны города.
К числу наиболее сильных факторов, способных оказывать отрицательное воздействие на человека, относится шум. Шум является одной из форм вредного воздействия на окружающую природную среду. Загрязнение среды шумом возникает в результате недопустимого превышения уровня звуковых колебаний сверх природного фона. С экологической точки зрения в естественных условиях шум становится не просто неприятным для слуха, но и приводит к серьезным физиологическим последствиям для человека.
В основе возникновения шума лежат механические колебания упругих тел. В слое воздуха, непосредственно примыкающем к поверхности колеблющегося тела, возникают сгущения (сжатия) и разрежения, которые чередуются во времени и распространяются в стороны в виде упругой продольной волны. Эта волна достигает уха человека и вызывает вблизи него периодические колебания давления, которые воздействуют на слуховой анализатор.
Ухо человека способно воспринимать звуковые колебания с частотой в диапазоне от 1б до 20000 Гц. Все шумы принято делить на низкочастотные (ниже 350 Гц), среднечастотные (350-800 Гц) и высокочастотные (выше 800 Гц). При малой частоте колебаний звук воспринимается как низкий, при большей частоте - как высокий. Высокие звуки оказывают более неблагоприятное воздействие на слух и на весь организм человека, чем низкие, поэтому и шум, в спектре которого преобладают высокие частоты, более вреден, чем шум с низкочастотным спектром.
Громкость звука, или уровень шума, зависит от уровня звукового давления. Единицей измерения уровня звукового давления является децибел (дБ) - десятая часть десятичного логарифма отношения интенсивности звуковой энергии к ее пороговому значению. Выбор логарифмической шкалы вызван тем, что человеческое ухо обладает чрезвычайно большим диапазоном чувствительности к изменению интенсивности звуковой энергии (в Ю10 раз), что соответствует изменению уровня шума всего от 20 до 120 дБ по логарифмической шкале. Максимальный диапазон слышимых звуков для человека составляет от 0 до 170 дБ (рис. 70).
Постоянный или прерывистый шум оценивается по уровню среднеквадратичных звуковых давлений в областях спектра, соответствую-
Рис. 70. Шум от различных источников (дБ)
щих частотам 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000, 8000 Гц. Ориентировочная оценка шума может быть проведена и по уровням звука, измеряемым по шкале А шумомера (дБ А).
Непостоянный шум оценивается в эквивалентных уровнях звука, под которым понимается среднестатистический уровень звука непостоянного шума, оказывающий на человека такое же воздействие, как и постоянный шум того же уровня.
Естественные природные звуки на экологическом благополучии человека не отражаются: шелест листвы и мерный шум морского прибоя соответствуют примерно 20 дБ. Звуковой дискомфорт создают антропогенные источники шума с высокими (более 60 дБ) уровнями шума, которые вызывают многочисленные жалобы. Уровни шума менее 80 дБ не вызывают опасности для слуха, при 85 дБ начинается некоторое ухудшение слуха, а при 90 дБ - серьезное нарушение слуха; при 95 дБ вероятность потери слуха составляет 50%, а при 105 дБ потеря слуха отмечается практически у всех лиц, подвергшихся шумовому воздействию. Уровень шума 110-120 дБ считается болевым порогом, а свыше 130 дБ - является разрушительным пределом для органа слуха.
Орган слуха человека может приспосабливаться к некоторым постоянным или повторяющимся шумам (слуховая адаптация). Но эта приспособляемость не может защитить от потери слуха, а лишь временно отодвигает сроки ее наступления. В условиях городского шума происходит постоянное напряжение слухового анализатора. Эго вызывает увеличение порога слышимости на 10-25 дБ. Шум затрудняет разборчивость речи, особенно при уровне шума более 70 дБ.
В настоящее время более половины населения Западной Европы проживает в зонах с уровнем шума 55-65 дБ: во Франции - 57% населения, в Нидерландах - 54 %, Греции - 50%, Швеции - 37%, Дании и Германии - 34%. На территории Москвы зоны с периодическим превышением допустимого уровня шума достигают 60%.
Шум как экологический фактор приводит к повышению утомляемости, снижению умственной активности, неврозам, росту сердечнососудистых заболеваний, шумовым стрессам, ухудшению зрения и т.д. Постоянный шум способен вызвать перенапряжение центральной нервной системы, из-за чего жители шумных районов города в среднем на 20% чаще страдают сердечно-сосудистыми заболеваниями и на 18-23% - атеросклерозом и нарушениями нервной системы. Особенно отрицательно шум воздействует на функциональное состояние сердечной системы у детей.
Чрезмерный уличный шум является причиной 80% мигреней у жителей Франции, около 50% расстройств памяти и такого же количества испорченных характеров.
Шум способствует развитию неврозов, которыми страдают четвертая часть мужчин и третья часть женщин Великобритании. По сведениям французских психиатров, пятая часть всех психиатрических больных утратили рассудок в результате действия сильного шума. В Нью-Йорке отмечено отставание детей в росте и умственном развитии из-за чрезмерного шума.
Шум в больших городах сокращает продолжительность жизни человека. По данным австралийских исследователей шум на 30% является причиной старения горожан, сокращая продолжительность жизни на 8-12 лет, толкает людей к насилию, суициду, убийству.
В настоящее время шумовые раздражения относятся к важным причинам расстройства сна, при этом такие нарушения влияют на эффективность отдыха и могут приводить к состоянию хронической усталости, сонливости со всеми вытекающими отсюда последствиями для работоспособности и восприимчивости к болезням. В ночное время Шум способен кумулятивно накапливаться. Ночной шум в 55 дБ вызывает такие же физиологические эффекты, как дневной шум в 65 дБ; шум в 65-67 дБ, повторяющийся более 5 раз за ночь, оказывает значительный вред для здоровья человека. Пороговое значение уровня шума, способного вызвать нарушение сна, составляет в зависимости от разных причин в среднем 40-70 дБ: у детей оно достигает 50 дБ, у взрослых - 30 дБ, а у людей пожилого возраста - значительно ниже. Наибольшее беспокойство шум оказывает на людей, занятых умственным трудом, по сравнению с работающими физически.
В зависимости от происхождения различают шум бытовой, производственный, промышленный, транспортный, авиационный, шум уличного движения и пр. Бытовой шум возникает в жилых помещениях от работы теле- и радиоаппаратуры, бытовых приборов и поведения людей. Производственный шум создается в производственных помещениях работающими механизмами и машинами. Источником промышленного шума служат промышленные предприятия, среди которых выделяются энергетические установки, компрессорные станции, металлургические заводы, строительные предприятия, создающие высокий уровень шума (более 90-100 дБ). Несколько меньший шум возникает при работе машиностроительных заводов (80 дБ), типографий, швейных фабрик, деревообрабатывающих комбинатов (72-76 дБ).
Транспортный шум создается моторами, колесами, тормозами и аэродинамическими особенностями транспортных средств. Уровень шума, создаваемый работой автомобильного транспорта (автобусы, легковые и грузовые автомобили) составляет 75-85 дБ. Железнодорожный транспорт способен повышать уровень шума до 90-100 дБ. Наиболее сильный шум - авиационный - создается работой двигателя и аэродинамическими характеристиками самолета - до 100- 105 дБ над трассой воздушного транспорта. В зонах аэропортов статистически достоверно увеличивается число мертворождений и врожденных аномалий. Авиационный шум ведет также к увеличению числа психических расстройств. Максимальный допустимый уровень этого шума у поверхности земли определяется в 50 дБ.
Шум уличного движения представляет собой совокупность транспортного шума и всех звуков улицы (свистков регулировщиков дорожного движения, шуршания шагов пешеходов и т.д.).
Транспортный шум, возникающий за счет движения автотранспорта, составляет до 80% всего городского шума. В последние десятилетия уровень шума в крупных городах увеличился на 10-15 дБ. Транспортные потоки на районных магистралях вблизи крупных городов в часы пик достигают 2000 машин в час, на городских магистралях - до 6000 машин в час. Возрастание шума в больших городах связано с увеличением мощности и грузоподъемности транспорта, увеличением скорости двигателя, с внедрением новых двигателей и т.п. Самым шумным городом в мире считается Рио-де-Жанейро, уровень шума в одном из его районов (Капакабана) значительно превышает 80 дБ. Уровень шума в Каире - крупнейшем городе Африки и Ближнего Востока - составляет 90 дБ, а на главных улицах города доходит до 100 дБ. На автомобильных дорогах Москвы, Санкт-Петербурга и других крупных городов России уровень шума от транспорта в дневное время достигает 90-100 дБ и даже ночью в некоторых районах не опускается ниже 70 дБ. В целом в России около 35 млн. человек, что составляет 30% городского населения, подвержены существенному воздействию транспортного шума.
Для защиты населения от вредного влияния городского шума необходимо регламентировать его интенсивность, спектральный состав, время действия и другие параметры. Разрабатываются нормы допустимых уровней внешнего шума от различных источников.
При гигиеническом нормировании в качестве допустимого устанавливается такой уровень шума, действие которого в течение длительного времени не вызывает изменений комплекса физиологических показателей, отражающих реакции наиболее чувствительных к шуму систем организма.
Нормативные уровни звукового давления и уровни звука для помещений жилых и общественных зданий, территорий микрорайонов, мест отдыха устанавливаются в соответствии с санитарными нормами допустимого шума (табл. 42).
Допустимый шум уличного движения у стен домов не должен превышать днем 50 дБ и ночью 40 дБ, а общий уровень шума в жилых помещениях - 40 дБ днем и 30 дБ ночью.
Допустимые уровви шума на территориях различного
хозяйственного назначения
Таблица 42
В качестве допустимых параметров авиационного шума на местности в условиях жилой застройки могут быть приняты максимальные уровни звука 75 дБ ночью и 85 дБ днем и эквивалентные уровни звука 55 дБ ночью и 65 дБ днем.
Представление о размещении источников шума и распространении шума в городе дает шумовая карта. По этой карте можно судить о состоянии шумового режима улиц, микрорайонов, всей городской территории. Карта шума города дает возможность регулировать уровень шума на жилой территории города, а также служит основой для разработки комплексных градостроительных мер по защите жилой застройки от шума.
При составлении карты шума города учитывают условия движения транспорта на магистральных улицах, интенсивность и скорость движения, количество единиц грузового и общественного транспорта в потоке, места размещения промышленных объектов, трансформаторных подстанций, внешнего транспорта, платность жилищного фонда и т.д. Карта должна содержать сведения о типах возводимых зданий, о размещении лечебно-профилактических учреждений, научно-исследовательских институтов, парков. На карту города наносятся существующие источники шума с их уровнями, полученными путем натурных измерений.
По карте можно судить о состоянии шумового режима на магистралях и территории жилой застройки, непосредственно примыкающей к ним, выявить наиболее опасные в акустическом отношении участки. Карты разных лет позволяют судить об эффективности мероприятий, направленных на снижение шума.
На рис. 71 представлен фрагмент шумовой карты одного из районов Караганды.
Рис. 71. Фрагмент шумовой карты города:
1-6 - улицы города; уровни шума: I - 80 дБ А; II - 76 дБ А;
III - 65 дБ А; IV - 79 дБ А; V - 78 дБ А; VI - 70 дБ А
На представленный район в основном оказывают влияние транспортные магистрали (улицы 1-2, 4-6) с высокой интенсивностью движения, особенно грузового транспорта. Территория, окруженная этими улицами, в течение всего дня подвергается воздействию шума большой интенсивности (78-80 дБ А). Даже на расстоянии 100 м от проезжей части интенсивность шума достигает 65 дБ А.
Анализ шумовой карты показывает, что постоянный рост автомобильного парка при наличии большого количества узких улиц и тротуаров, отсутствие необходимого благоустройства и изоляции микрорайонов и кварталов от проникающего транспортного шума создали предпосылки для повышенного шумового фона города. Для обеспечения акустического комфорта населения ширина магистрали при таком интенсивном движении транспорта должна быть не менее 100- 120 м.
Шумовая карта дает возможность выявить комплекс факторов, влияющих на акустический режим, рекомендовать рациональное размещение функциональных зон города, позволяющее ослабить или полностью ликвидировать влияние основных источников шума.
Наиболее частыми причинами повышенного уровня шума являются: недостаточный территориальный разрыв для обеспечения шумо- защиты населенных пунктов, территорий массового отдыха, курортов, лечебных центров; нарушение нормативных документов или отсутствие учета санитарных норм при застройке и проектировании магистральных автодорожных и железнодорожных трасс, мест размещения аэропортов; возрастание уровня шума из года в год по причине отсутствия новых бесшумных видов транспорта, увеличения мощности реактивных двигателей самолетов; высокая стоимость шумозащитных сооружений, отсутствие разработок технико-экономического характера в этой области.
Эти причины в основном и определяют перспективный комплекс мероприятий по защите от шума.
Наибольшее значение имеет метод снижения шума на пути его распространения, включающий различные мероприятия: организацию необходимых территориальных разрывов между источниками внешних шумов и зонами различного хозяйственного назначения с нормируемым шумовым режимом, рациональную планировку и застройку территории, использование рельефа местности в качестве естественных природных экранов, шумозащитное озеленение.
Специальные территориальные разрывы дают возможность значительно снизить уровень шума на селитебных территориях. Санитарные нормы и правила предусматривают создание санитарно-защитных зон между производственными объектами, транспортными магистралями, аэродромами, морскими и речными портами и жилой застройкой. В пределах санитарно-защитных зон допускается размещение экранирующих зданий нежилого назначения, в которых допускается уровень шума 55-60 дБ А Шумозащитные свойства домов-экранов достаточно высоки. Особенно эффективны протяженные здания типа торговых рядов. Они снижают транспортный шум на 20-30 дБ А и надежно защищают внутриквартальную территорию. В зданиях-экранах можно располагать гаражи, мастерские, приемные пункты предприятий бытового обслуживания, столовые, кафе, рестораны, ателье, парикмахерские и т.д. Не следует только размещать в этой зоне аптеки, библиотеки и другие учреждения, в которых уровень шума не должен превышать 40 дБ А.
Оптимальная планировка и застройка территории, способствующая снижению уровня шума, предусматривает рациональную трассировку транзитных магистралей, прокладку их за пределами населенных мест и мест отдыха; устройство кольцевых и полукольцевых автомобильных дорог и обходных железнодорожных линий в пригородных зонах городов с населением более 250 тыс. человек; локализацию интенсивных источников шума на рассматриваемой территории и отделение жилых зон, зон массового отдыха, туризма от промышленно-заводских зон и транспортных источников; вынос наиболее мощных источников шума за пределы рассматриваемой территории или, наоборот, вынос жилья из зоны повышенного шума.
Автомагистрали I и II категорий и железнодорожные линии, создающие соответственно эквивалентный уровень шума 85-87 и 80-83 дБ А, не должны пересекать территории пригородной зоны, где размещаются лесопарки, дома отдыха, пансионаты, детские лагеря и лечебные учреждения и санатории, вузы и научно-исследовательские институты. Дома отдыха необходимо размещать на расстоянии не менее 500 м от автодорог и промышленных предприятий и в 1 км от железной дороги.
Промышленные предприятия, районы или производственные зоны, являющиеся источниками шума повышенных уровней (70-80 дБ А), должны бьггь отделены от жилой застройки защитными зонами и размещены с учетом господствующего направления ветра. При этом учитываются и другие факторы, отрицательно влияющие на окружающую среду.
Промышленные предприятия, эквивалентные уровни шума которых составляют менее 60 дБ А, могут бьггь размещены в производственно-жилых районах, если они не являются источниками других отрицательных воздействий.
Аэропорты следует размещать за пределами города, вне зон отдыха. Расстояние от границ взлетно-посадочных полос аэродрома до границ жилой территории зависит от класса аэродрома, пересечения трассы полета с жилой территорией, и может колебаться в пределах от 1 до 30 км.
Для снижения шума в градостроительной практике применяют естественные экранирующие сооружения, основанные на использовании рельефа местности - выемки, насыпи, овраги и т.д.
Исключительной способностью задерживать и поглощать шумовые воздействия обладают древесные и кустарниковые насаждения, высаженные вдоль автомагистралей. Многорядная полоса древесно-кустарниковых насаждений высотой 5-6 м способна значительно снижать уровень шума; наибольший эффект оказывают широкие полосы - при ширине полос 25-30 м наблюдается снижение уровня шума на 10-12 дБ А. Однако в зимний период защитная функция зеленых насаждений снижается в 3-4 раза.
При разработке проектов детальной планировки и застройки автомагистралей защитный эффект может быть достигнут с помощью зонирования жилой территории. В зоне, непосредственно примыкающей к магистрали, следует располагать невысокие здания нежилого назначения, в следующей зоне - малоэтажную жилую застройку, далее - жилую застройку повышенной этажности и в наиболее удаленной от магистрали зоне - детские учреждения, школы, поликлиники, больницы и т.п.
Значительное снижение уровня шума достигается при замкнутом типе застройки (табл. 43).
Эффективность газо-шумовой застройки и элементов рельефа
Таблица 43
| Тип застройки | Снижение уровня |
|
| загрязнения, % | шума дБ А |
|
| Сплошная девятиэтажная периметральная застройка | 63 | 20-30 |
| Периметральная девятиэтажная застройка с арками | 40 | />12-20 |
| Периметральная девятиэтажная застройка с разрывами | 25 | 10-26 |
| П-образная девятиэтажная застройка | 50 | 18-22 |
| Свободная девятиэтажная застройка (80-120 м от магистрали) | 40 | 12-18 |
| Расположение магистрали на насыпи | 25 | 11 |
| Расположение магистрали в выемке | 68 | 15 |
В условиях массовой застройки примагистральных территорий многоэтажными протяженными зданиями для защиты населения от транспортного шума целесообразно строительство специальных типов жилых домов. Окна спален и большинства жилых комнат должны быть ориентированы в сторону дворового пространства, а окна общих комнат без спальных мест, кухонь, лестнично-лифтовых узлов, веранд и галерей - в сторону магистральных улиц. Сохранить тишину в доме поможет не только планировка квартир, но и шумозащитные звуконепроницаемые окна с тройным остеклением и высокой степенью герметизации, которую обеспечат специальные переплеты. Для устранения шума из соседних помещений эффективны массивные стены и звукоизолирующие плиты.
Кроме градостроительных мероприятий для ликвидации шумового загрязнения используют комплекс других мероприятий - установку на оборудовании звукоизолирующих кожухов, глушителей выбросов. В некоторых странах, в частности, в Германии, на многих военных и гражданских аэродромах, принимающих реактивные самолеты, созданы шумозащитные зоны, ограничена интенсивность полетов вплоть до запрета ночных полетов, введены ограничения для сверхзвуковых самолетов по времени, высоте, скорости. Для колесно-рельсового транспорта применяются технические способы снижения шума: звукопоглощающие колесные бленды, замена колодочных тормозов на дисковые и др. На отдельных участках магистралей стал применяться шумопоглощающий асфальт, имеющий высокую пористость из-за большего объема пустот (25% вместо 6% в обычном асфальте). Это позволило снизить уровень шума на дорогах Германии на 4-6 дБ.
К числу наиболее сильных факторов, способных оказывать отрицательное воздействие на человека, относится шум. Шум является одной из форм вредного воздействия на окружающую природную среду. Загрязнение среды шумом возникает в результате недопустимого превышения уровня звуковых колебаний сверх природного фона. С экологической точки зрения в естественных условиях шум становится не просто неприятным для слуха, но и приводит к серьезным физиологическим последствиям для человека.
В основе возникновения шума лежат механические колебания упругих тел. В слое воздуха, непосредственно примыкающем к поверхности колеблющегося тела, возникают сгущения (сжатия) и разрежения, которые чередуются во времени и распространяются в стороны в виде упругой продольной волны. Эта волна достигает уха человека и вызывает вблизи него периодические колебания давления, которые воздействуют на слуховой анализатор.
Ухо человека способно воспринимать звуковые колебания с частотой в диапазоне от 1б до 20000 Гц. Все шумы принято делить на низкочастотные (ниже 350 Гц), среднечастотные (350-800 Гц) и высокочастотные (выше 800 Гц). При малой частоте колебаний звук воспринимается как низкий, при большей частоте - как высокий. Высокие звуки оказывают более неблагоприятное воздействие на слух и на весь организм человека, чем низкие, поэтому и шум, в спектре которого преобладают высокие частоты, более вреден, чем шум с низкочастотным спектром.
Громкость звука, или уровень шума, зависит от уровня звукового давления. Единицей измерения уровня звукового давления является децибел (дБ) - десятая часть десятичного логарифма отношения интенсивности звуковой энергии к ее пороговому значению. Выбор логарифмической шкалы вызван тем, что человеческое ухо обладает чрезвычайно большим диапазоном чувствительности к изменению интенсивности звуковой энергии (в Ю10 раз), что соответствует изменению уровня шума всего от 20 до 120 дБ по логарифмической шкале. Максимальный диапазон слышимых звуков для человека составляет от 0 до 170 дБ (рис. 70).
Постоянный или прерывистый шум оценивается по уровню среднеквадратичных звуковых давлений в областях спектра, соответствую-
Рис. 70. Шум от различных источников (дБ)
щих частотам 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000, 8000 Гц. Ориентировочная оценка шума может быть проведена и по уровням звука, измеряемым по шкале А шумомера (дБ А).
Непостоянный шум оценивается в эквивалентных уровнях звука, под которым понимается среднестатистический уровень звука непостоянного шума, оказывающий на человека такое же воздействие, как и постоянный шум того же уровня.
Естественные природные звуки на экологическом благополучии человека не отражаются: шелест листвы и мерный шум морского прибоя соответствуют примерно 20 дБ. Звуковой дискомфорт создают антропогенные источники шума с высокими (более 60 дБ) уровнями шума, которые вызывают многочисленные жалобы. Уровни шума менее 80 дБ не вызывают опасности для слуха, при 85 дБ начинается некоторое ухудшение слуха, а при 90 дБ - серьезное нарушение слуха; при 95 дБ вероятность потери слуха составляет 50%, а при 105 дБ потеря слуха отмечается практически у всех лиц, подвергшихся шумовому воздействию. Уровень шума 110-120 дБ считается болевым порогом, а свыше 130 дБ - является разрушительным пределом для органа слуха.
Орган слуха человека может приспосабливаться к некоторым постоянным или повторяющимся шумам (слуховая адаптация). Но эта приспособляемость не может защитить от потери слуха, а лишь временно отодвигает сроки ее наступления. В условиях городского шума происходит постоянное напряжение слухового анализатора. Эго вызывает увеличение порога слышимости на 10-25 дБ. Шум затрудняет разборчивость речи, особенно при уровне шума более 70 дБ.
В настоящее время более половины населения Западной Европы проживает в зонах с уровнем шума 55-65 дБ: во Франции - 57% населения, в Нидерландах - 54 %, Греции - 50%, Швеции - 37%, Дании и Германии - 34%. На территории Москвы зоны с периодическим превышением допустимого уровня шума достигают 60%.
Шум как экологический фактор приводит к повышению утомляемости, снижению умственной активности, неврозам, росту сердечнососудистых заболеваний, шумовым стрессам, ухудшению зрения и т.д. Постоянный шум способен вызвать перенапряжение центральной нервной системы, из-за чего жители шумных районов города в среднем на 20% чаще страдают сердечно-сосудистыми заболеваниями и на 18-23% - атеросклерозом и нарушениями нервной системы. Особенно отрицательно шум воздействует на функциональное состояние сердечной системы у детей.
Чрезмерный уличный шум является причиной 80% мигреней у жителей Франции, около 50% расстройств памяти и такого же количества испорченных характеров.
Шум способствует развитию неврозов, которыми страдают четвертая часть мужчин и третья часть женщин Великобритании. По сведениям французских психиатров, пятая часть всех психиатрических больных утратили рассудок в результате действия сильного шума. В Нью-Йорке отмечено отставание детей в росте и умственном развитии из-за чрезмерного шума.
Шум в больших городах сокращает продолжительность жизни человека. По данным австралийских исследователей шум на 30% является причиной старения горожан, сокращая продолжительность жизни на 8-12 лет, толкает людей к насилию, суициду, убийству.
В настоящее время шумовые раздражения относятся к важным причинам расстройства сна, при этом такие нарушения влияют на эффективность отдыха и могут приводить к состоянию хронической усталости, сонливости со всеми вытекающими отсюда последствиями для работоспособности и восприимчивости к болезням. В ночное время Шум способен кумулятивно накапливаться. Ночной шум в 55 дБ вызывает такие же физиологические эффекты, как дневной шум в 65 дБ; шум в 65-67 дБ, повторяющийся более 5 раз за ночь, оказывает значительный вред для здоровья человека. Пороговое значение уровня шума, способного вызвать нарушение сна, составляет в зависимости от разных причин в среднем 40-70 дБ: у детей оно достигает 50 дБ, у взрослых - 30 дБ, а у людей пожилого возраста - значительно ниже. Наибольшее беспокойство шум оказывает на людей, занятых умственным трудом, по сравнению с работающими физически.
В зависимости от происхождения различают шум бытовой, производственный, промышленный, транспортный, авиационный, шум уличного движения и пр. Бытовой шум возникает в жилых помещениях от работы теле- и радиоаппаратуры, бытовых приборов и поведения людей. Производственный шум создается в производственных помещениях работающими механизмами и машинами. Источником промышленного шума служат промышленные предприятия, среди которых выделяются энергетические установки, компрессорные станции, металлургические заводы, строительные предприятия, создающие высокий уровень шума (более 90-100 дБ). Несколько меньший шум возникает при работе машиностроительных заводов (80 дБ), типографий, швейных фабрик, деревообрабатывающих комбинатов (72-76 дБ).
Транспортный шум создается моторами, колесами, тормозами и аэродинамическими особенностями транспортных средств. Уровень шума, создаваемый работой автомобильного транспорта (автобусы, легковые и грузовые автомобили) составляет 75-85 дБ. Железнодорожный транспорт способен повышать уровень шума до 90-100 дБ. Наиболее сильный шум - авиационный - создается работой двигателя и аэродинамическими характеристиками самолета - до 100- 105 дБ над трассой воздушного транспорта. В зонах аэропортов статистически достоверно увеличивается число мертворождений и врожденных аномалий. Авиационный шум ведет также к увеличению числа психических расстройств. Максимальный допустимый уровень этого шума у поверхности земли определяется в 50 дБ.
Шум уличного движения представляет собой совокупность транспортного шума и всех звуков улицы (свистков регулировщиков дорожного движения, шуршания шагов пешеходов и т.д.).
Транспортный шум, возникающий за счет движения автотранспорта, составляет до 80% всего городского шума. В последние десятилетия уровень шума в крупных городах увеличился на 10-15 дБ. Транспортные потоки на районных магистралях вблизи крупных городов в часы пик достигают 2000 машин в час, на городских магистралях - до 6000 машин в час. Возрастание шума в больших городах связано с увеличением мощности и грузоподъемности транспорта, увеличением скорости двигателя, с внедрением новых двигателей и т.п. Самым шумным городом в мире считается Рио-де-Жанейро, уровень шума в одном из его районов (Капакабана) значительно превышает 80 дБ. Уровень шума в Каире - крупнейшем городе Африки и Ближнего Востока - составляет 90 дБ, а на главных улицах города доходит до 100 дБ. На автомобильных дорогах Москвы, Санкт-Петербурга и других крупных городов России уровень шума от транспорта в дневное время достигает 90-100 дБ и даже ночью в некоторых районах не опускается ниже 70 дБ. В целом в России около 35 млн. человек, что составляет 30% городского населения, подвержены существенному воздействию транспортного шума.
Для защиты населения от вредного влияния городского шума необходимо регламентировать его интенсивность, спектральный состав, время действия и другие параметры. Разрабатываются нормы допустимых уровней внешнего шума от различных источников.
При гигиеническом нормировании в качестве допустимого устанавливается такой уровень шума, действие которого в течение длительного времени не вызывает изменений комплекса физиологических показателей, отражающих реакции наиболее чувствительных к шуму систем организма.
Нормативные уровни звукового давления и уровни звука для помещений жилых и общественных зданий, территорий микрорайонов, мест отдыха устанавливаются в соответствии с санитарными нормами допустимого шума (табл. 42).
Допустимый шум уличного движения у стен домов не должен превышать днем 50 дБ и ночью 40 дБ, а общий уровень шума в жилых помещениях - 40 дБ днем и 30 дБ ночью.
Допустимые уровви шума на территориях различного
хозяйственного назначения
Таблица 42
В качестве допустимых параметров авиационного шума на местности в условиях жилой застройки могут быть приняты максимальные уровни звука 75 дБ ночью и 85 дБ днем и эквивалентные уровни звука 55 дБ ночью и 65 дБ днем.
Представление о размещении источников шума и распространении шума в городе дает шумовая карта. По этой карте можно судить о состоянии шумового режима улиц, микрорайонов, всей городской территории. Карта шума города дает возможность регулировать уровень шума на жилой территории города, а также служит основой для разработки комплексных градостроительных мер по защите жилой застройки от шума.
При составлении карты шума города учитывают условия движения транспорта на магистральных улицах, интенсивность и скорость движения, количество единиц грузового и общественного транспорта в потоке, места размещения промышленных объектов, трансформаторных подстанций, внешнего транспорта, платность жилищного фонда и т.д. Карта должна содержать сведения о типах возводимых зданий, о размещении лечебно-профилактических учреждений, научно-исследовательских институтов, парков. На карту города наносятся существующие источники шума с их уровнями, полученными путем натурных измерений.
По карте можно судить о состоянии шумового режима на магистралях и территории жилой застройки, непосредственно примыкающей к ним, выявить наиболее опасные в акустическом отношении участки. Карты разных лет позволяют судить об эффективности мероприятий, направленных на снижение шума.
На рис. 71 представлен фрагмент шумовой карты одного из районов Караганды.
Рис. 71. Фрагмент шумовой карты города:
1-6 - улицы города; уровни шума: I - 80 дБ А; II - 76 дБ А;
III - 65 дБ А; IV - 79 дБ А; V - 78 дБ А; VI - 70 дБ А
На представленный район в основном оказывают влияние транспортные магистрали (улицы 1-2, 4-6) с высокой интенсивностью движения, особенно грузового транспорта. Территория, окруженная этими улицами, в течение всего дня подвергается воздействию шума большой интенсивности (78-80 дБ А). Даже на расстоянии 100 м от проезжей части интенсивность шума достигает 65 дБ А.
Анализ шумовой карты показывает, что постоянный рост автомобильного парка при наличии большого количества узких улиц и тротуаров, отсутствие необходимого благоустройства и изоляции микрорайонов и кварталов от проникающего транспортного шума создали предпосылки для повышенного шумового фона города. Для обеспечения акустического комфорта населения ширина магистрали при таком интенсивном движении транспорта должна быть не менее 100- 120 м.
Шумовая карта дает возможность выявить комплекс факторов, влияющих на акустический режим, рекомендовать рациональное размещение функциональных зон города, позволяющее ослабить или полностью ликвидировать влияние основных источников шума.
Наиболее частыми причинами повышенного уровня шума являются: недостаточный территориальный разрыв для обеспечения шумо- защиты населенных пунктов, территорий массового отдыха, курортов, лечебных центров; нарушение нормативных документов или отсутствие учета санитарных норм при застройке и проектировании магистральных автодорожных и железнодорожных трасс, мест размещения аэропортов; возрастание уровня шума из года в год по причине отсутствия новых бесшумных видов транспорта, увеличения мощности реактивных двигателей самолетов; высокая стоимость шумозащитных сооружений, отсутствие разработок технико-экономического характера в этой области.
Эти причины в основном и определяют перспективный комплекс мероприятий по защите от шума.
Наибольшее значение имеет метод снижения шума на пути его распространения, включающий различные мероприятия: организацию необходимых территориальных разрывов между источниками внешних шумов и зонами различного хозяйственного назначения с нормируемым шумовым режимом, рациональную планировку и застройку территории, использование рельефа местности в качестве естественных природных экранов, шумозащитное озеленение.
Специальные территориальные разрывы дают возможность значительно снизить уровень шума на селитебных территориях. Санитарные нормы и правила предусматривают создание санитарно-защитных зон между производственными объектами, транспортными магистралями, аэродромами, морскими и речными портами и жилой застройкой. В пределах санитарно-защитных зон допускается размещение экранирующих зданий нежилого назначения, в которых допускается уровень шума 55-60 дБ А Шумозащитные свойства домов-экранов достаточно высоки. Особенно эффективны протяженные здания типа торговых рядов. Они снижают транспортный шум на 20-30 дБ А и надежно защищают внутриквартальную территорию. В зданиях-экранах можно располагать гаражи, мастерские, приемные пункты предприятий бытового обслуживания, столовые, кафе, рестораны, ателье, парикмахерские и т.д. Не следует только размещать в этой зоне аптеки, библиотеки и другие учреждения, в которых уровень шума не должен превышать 40 дБ А.
Оптимальная планировка и застройка территории, способствующая снижению уровня шума, предусматривает рациональную трассировку транзитных магистралей, прокладку их за пределами населенных мест и мест отдыха; устройство кольцевых и полукольцевых автомобильных дорог и обходных железнодорожных линий в пригородных зонах городов с населением более 250 тыс. человек; локализацию интенсивных источников шума на рассматриваемой территории и отделение жилых зон, зон массового отдыха, туризма от промышленно-заводских зон и транспортных источников; вынос наиболее мощных источников шума за пределы рассматриваемой территории или, наоборот, вынос жилья из зоны повышенного шума.
Автомагистрали I и II категорий и железнодорожные линии, создающие соответственно эквивалентный уровень шума 85-87 и 80-83 дБ А, не должны пересекать территории пригородной зоны, где размещаются лесопарки, дома отдыха, пансионаты, детские лагеря и лечебные учреждения и санатории, вузы и научно-исследовательские институты. Дома отдыха необходимо размещать на расстоянии не менее 500 м от автодорог и промышленных предприятий и в 1 км от железной дороги.
Промышленные предприятия, районы или производственные зоны, являющиеся источниками шума повышенных уровней (70-80 дБ А), должны бьггь отделены от жилой застройки защитными зонами и размещены с учетом господствующего направления ветра. При этом учитываются и другие факторы, отрицательно влияющие на окружающую среду.
Промышленные предприятия, эквивалентные уровни шума которых составляют менее 60 дБ А, могут бьггь размещены в производственно-жилых районах, если они не являются источниками других отрицательных воздействий.
Аэропорты следует размещать за пределами города, вне зон отдыха. Расстояние от границ взлетно-посадочных полос аэродрома до границ жилой территории зависит от класса аэродрома, пересечения трассы полета с жилой территорией, и может колебаться в пределах от 1 до 30 км.
Для снижения шума в градостроительной практике применяют естественные экранирующие сооружения, основанные на использовании рельефа местности - выемки, насыпи, овраги и т.д.
Исключительной способностью задерживать и поглощать шумовые воздействия обладают древесные и кустарниковые насаждения, высаженные вдоль автомагистралей. Многорядная полоса древесно-кустарниковых насаждений высотой 5-6 м способна значительно снижать уровень шума; наибольший эффект оказывают широкие полосы - при ширине полос 25-30 м наблюдается снижение уровня шума на 10-12 дБ А. Однако в зимний период защитная функция зеленых насаждений снижается в 3-4 раза.
При разработке проектов детальной планировки и застройки автомагистралей защитный эффект может быть достигнут с помощью зонирования жилой территории. В зоне, непосредственно примыкающей к магистрали, следует располагать невысокие здания нежилого назначения, в следующей зоне - малоэтажную жилую застройку, далее - жилую застройку повышенной этажности и в наиболее удаленной от магистрали зоне - детские учреждения, школы, поликлиники, больницы и т.п.
Значительное снижение уровня шума достигается при замкнутом типе застройки (табл. 43).
Эффективность газо-шумовой застройки и элементов рельефа
Таблица 43
| Тип застройки | Снижение уровня |
|
| загрязнения, % | шума дБ А |
|
| Сплошная девятиэтажная периметральная застройка | 63 | 20-30 |
| Периметральная девятиэтажная застройка с арками | 40 | />12-20 |
| Периметральная девятиэтажная застройка с разрывами | 25 | 10-26 |
| П-образная девятиэтажная застройка | 50 | 18-22 |
| Свободная девятиэтажная застройка (80-120 м от магистрали) | 40 | 12-18 |
| Расположение магистрали на насыпи | 25 | 11 |
| Расположение магистрали в выемке | 68 | 15 |
В условиях массовой застройки примагистральных территорий многоэтажными протяженными зданиями для защиты населения от транспортного шума целесообразно строительство специальных типов жилых домов. Окна спален и большинства жилых комнат должны быть ориентированы в сторону дворового пространства, а окна общих комнат без спальных мест, кухонь, лестнично-лифтовых узлов, веранд и галерей - в сторону магистральных улиц. Сохранить тишину в доме поможет не только планировка квартир, но и шумозащитные звуконепроницаемые окна с тройным остеклением и высокой степенью герметизации, которую обеспечат специальные переплеты. Для устранения шума из соседних помещений эффективны массивные стены и звукоизолирующие плиты.
Кроме градостроительных мероприятий для ликвидации шумового загрязнения используют комплекс других мероприятий - установку на оборудовании звукоизолирующих кожухов, глушителей выбросов. В некоторых странах, в частности, в Германии, на многих военных и гражданских аэродромах, принимающих реактивные самолеты, созданы шумозащитные зоны, ограничена интенсивность полетов вплоть до запрета ночных полетов, введены ограничения для сверхзвуковых самолетов по времени, высоте, скорости. Для колесно-рельсового транспорта применяются технические способы снижения шума: звукопоглощающие колесные бленды, замена колодочных тормозов на дисковые и др. На отдельных участках магистралей стал применяться шумопоглощающий асфальт, имеющий высокую пористость из-за большего объема пустот (25% вместо 6% в обычном асфальте). Это позволило снизить уровень шума на дорогах Германии на 4-6 дБ.