4 Шудан қорғау экрандарын есептеу және жобалау
Көлік шу деңгейін төмендету көп жағдайда экранды пайдалану арқылы жүреді. Бүгінде экрандардың тиімділігін анықтайтын көптеген әдістемелер бар. Экрандар орташа және жоғарғы жиілікті дыбыстарды төмендетуге қолайлы. Экранды жаппай қолданудағы негізгі кедергі олардың құны жоғары болуы. Қорғаныстық экранның бір үлгісі – өнеркәсіптік, көліктік құрылғыларда шудың берілуін төмендететін темірбетонды қоршаулар. Экрандар табиғи және жасанды болып бөлінеді. Жасанды экрандар – негізінен кіші шу көздеріндегі шуды төмендету үшін арнайы жасалған экрандар. Олар трансформатор, жылжымалы компрессорлар, градирнялар шуын төмендетуге кеңінен қолданылады. ЖЭС-тардағы толық шуды төмендетуге қолданылатын акустикалық экрандар мәлім. Табиғи экрандар – жергілікті рельеф, үйінді, мекеме ғимаратының қатпарлары, ол шу деңгейін шудың таралу жолында біршама төмендетуге мүмкіндік береді. Шу құрылғысының табиғи экран арқылы тұрғын аймаққа қатысты дұрыс орналасуы кей жағдайларда шуды төмендету мәселесін шешуге септігін тигізеді. Ашық кеңістіктегі экранның максималды тиімділігі 25-30 дБА жетеді. Экранның шуды төмендету қасиеті оған түсетін дыбыс толқындарының шағылуы мен таралуына байланысты. Егер экранның өлшемі дыбыс толқынының ұзындығынан үлкен болса, онда экран артында «дыбыстық көлеңке» пайда болады. Экранның тиімділігі жоғарғы жиіліктегі аймақта байқалады. Мұнда экранның тиімділігі оның биіктігіне, дыбыс толқынының ұзындығына, шу көзінен қашықтыққа тәуелді.[2]
Экрандау құрылыстарының шуын төмендетуі келесі кезекте жүргізеді:
1 Шу көзінің (ИШ) орналасу схемасы сызылады, экран мен есептеу нүктесі (РТ) көрсетіледі, шу көзі жол бойында не одан 1 м қашықтықта орналасқан нүкте түрінде көрсетіледі (1 – суретте қарастырылған).
1 - сурет – Экраннан кейінгі дыбыс деңгейі төмендеуін анықтауға арналған есептеулер схемасы
1 - қабырға; 2 - ғимарат; 3 - үйінді; 4 - қазба; ИШ – шу көзі; РТ – есептеу нүктесі; hэф – экранның тиімді биіктігі
5 Қажетті терезе конструкциясын таңдау
Ғимараттардың дыбыс оқшаулауы (тұрғын ғимараттары) толығымен терезелердің акустикалық қасиеттеріне тәуелді, бұл шама қабырғалардың дыбыс оқшаулауынан төмен болады.
3 - кесте - Оқшаулау индексы шамасының мәні
Терезе категориясы |
Оқшаулау индексы, дБ А |
0 |
15 дейін |
1 |
16-20 |
2 |
21 – 25 |
3 |
26-30 |
4 |
31-35 |
5 |
36-40 |
6 |
41-45 |
6 Көлік магистралінің шу деңгейін есептеу
Автомагистральдерді бөлу кезінде және тұрғын кварталдарды жобалау кезінде болжамды шу жағдайын білу керек, бұл объектті жобалау кезеңінде қажетті шудан қорғау іс-шараларын жоспарлауға мүмкіндік береді.
Бұл мақсатта әдетте тәжірибелік жолмен алынған жеке эмпирикалық тәуелділіктерден алынатын, пайдалану аясы шектеулі есептеу әдістері қолданылады. Техникалық әдебиеттерде бұл әдістердің көптеген түрлері көрсетіледі. Кез келген әдісті таңдау нақты шарттарға тәуелді.
Көп түрлілігі мен нақты айырмашылықтары болғанмен олардың жалпы әдістемелік негізі бар. Бастапқы кезеңде нақты қарастырылған шарттар қарастырылады: қозғалыс жылдамдығы, көлік ағыны құрамы, бақылау нүктесі орналасуы және шу деңгейінің негізгі мәні анықталады. Одан соң кезең бойынша бұл шама шынайы шарттардың түзетулерін енгізу арқылы дәл мәнге жақындай түседі.
Төменде көрсетілген әдіс қала сыртындағы шарттар үшін қолайлы және автотрассаның өту жолы мен елді мекендер қиылысатын жерлер үшін дұрыс.
Жол бойындағы трассада шудың эквивалентті деңгейі LA, дБ А, келесі формула бойынша анықталады
(1)
бұл жерде L7,5 - қозғалыс күйіндегі автокөліктің соңғы қатарындағы көлік ағынынан 7,5 м қашықтықтағы шу деңгейі; Dv – қозғалыс жылдамдығына сай түзету; Di – жолдың көлденең көтерілуінің түзетуі; DП - жол беті жабындысы түріне түзету; Dc – қозғалыс құрамына түзету ; D – шу деңгейінің қозғалыстың соңғы жолағында төмендеуіне байланысты анықталатын түзету ; К – шуды өлшеу деңгейі мен жол беті түрін ескеретін коэффициент; F – табиғи шу деңгейі, көп жағдайда ескерілмейді.
Профессор П.И. Поспелов зерттеулеріне сай қозғалыс күйіндегі автокөліктің соңғы қатарындағы көлік ағынынан 7,5 м қашықтықтағы (L7,5) эквивалентті шу деңгейі келесі формуламен анықталады
L7,5 = 50 + 8,8 lg N, (2)
бұл жерде N – орташа жылдамдығы 40 км/сағат, авт./сағат қозғалыс ағынының есептік қарқындылығы 4,5,6-кестеде берілген.
4 - кесте - Қозғалыс жылдамдығына сай түзету Dv
Жылдамдық, км/сағат |
30 |
40 |
50 |
60 |
70 |
80 |
100 |
120 |
Түзету, Dv, дБ А |
-1,5 |
0 |
+1,5 |
+3 |
+4,5 |
+6 |
+7 |
+8 |
5 - кесте - Жолдың көлденең көтерілуінің түзетуі Di
Жолдың көлденең көтерілуі
|
20 дейін |
40 |
60 |
80 |
100 |
Түзету, Di , дБ А |
0 |
+1 |
+2 |
+ 3 |
+4 |
5 - кестеден елді мекендерде жолдың көлденең көтерілуін азайту акустикалық ластануды төмендететінін көрсетеді.
6 - кесте - Жол беті жабындысы түріне түзету Dп
Жабынды түрі |
Түзету, Dп, дБ А |
Құмды толтырғышы бар асфальтбетон |
0 |
Ұсақ дәнді асфальтбетон |
- 1,5 |
Қара қиыршық тас |
+1 |
Цементбетон |
+2 |
Көпір жол |
+6 |
Шу деңгейіне жол беті жабындысы түрі және күйі әсер етеді (7-кесте),
7 - кесте - Қозғалыс құрамына түзету Dc
Көлік ағыны сипаттамасы |
Пайыз |
Түзету Dc, дБ А |
Карбюраторлы қозғалтқыштары бар жүк автомобилдері мен автобустар |
5-20 |
-2 |
20-35 |
-1 |
|
35-50 |
0 |
|
50-65 |
+1 |
|
65-85 |
+2 |
|
Дизелді қозғалтқыштары бар жүк автомобилдері мен автобустар |
5 – 10 |
+1 |
10-20 |
+2 |
|
20 – 35 |
+3 |
Мәскеу автожол институты (МАДИ) мәліметтері бойынша, кедір-бұдыр жолдар, әсіресе су күйде шу деңгейін 5-7,5 дБ А жоғарылатады. Шу деңгейіне тәуелді тиімді жол беті кедір-бұдырлығы 0,85-1,2мм аралығында өзгереді. Бұл жабынды автокөліктің жолмен тиімді түйісуін қамтамасыз етіп, есептеу жылдамдығында қозғалыстың қолайлы шарттары мен минималды шу деңгейін қамтамасыз етеді және дөңгелектердің тозбауына себепкер болады. Поспелов П.И. ұсынған жолдың кедір-бұдырлығы 0,9 -1,1мм.
7-кестеге сай дизелді автокөліктер карбюраторлы автокөліктерге қарағанда көп шу бөледі. [3]
Эквивалентті шу деңгейі LA рұқсат етілген шамадан артық болса, шуға қарсы қорғаныс қажет не шудан қорғау объект пен жол арасындағы бөліністі арттыру керек (8,9-кесте).
8 - кесте - Шу деңгейінің қозғалыстың соңғы жолағында төмендеуіне байланысты анықталатын түзету D
Ара қашықтық, м
|
Түзету D, дБ А |
||||
Қозғалыс жолақтары саны |
|||||
2 |
4 |
6 |
|||
Бөлу жолағы ені |
|||||
5 дейін |
5 |
12 |
5 |
12 |
|
25 |
4,6 |
3,6 |
3,4 |
3,2 |
3,0 |
50 |
7,5 |
6,1 |
5,7 |
5,5 |
5,2 |
75 |
9,2 |
7,7 |
7,2 |
7,1 |
6,7 |
100 |
10,4 |
8,8 |
8,4 |
8,1 |
7,7 |
150 |
12,2 |
10,5 |
10,0 |
9,7 |
9,3 |
250 |
14,4 |
12,2 |
11,6 |
11,4 |
11,0 |
300 |
15,2 |
13,4 |
12,8 |
12,6 |
12,1 |
400 |
16,4 |
14,6 |
14,0 |
13,8 |
13,3 |
500 |
17,4 |
15,6 |
15,0 |
14,7 |
14,3 |
625 |
18,3 |
16,5 |
15,9 |
15,7 |
15,2 |
750 |
19,1 |
17,3 |
16,7 |
16,5 |
16,0 |
875 |
19,8 |
18,0 |
17,4 |
17,1 |
16,4 |
1000 |
20,4 |
18,5 |
18,2 |
17,7 |
17,2 |
9 - кесте - Шуды өлшеу деңгейі мен жол беті түрін ескеретін коэффициент
Беттің түрі |
Коэффициент К |
Жыртылған жер |
1,0 |
Асфальтбетон, цементбетон, мұз, қар |
0,9 |
Жасыл желек (жайылым) |
1,1 |
Қар |
1,25 |
Көлік ағыны қозғалысы нәтижесінде магистральды көшелерде күтілетін шу деңгейі (La, дБ А) келесі формула бойынша анықталады
(3)
бұл
жерде L7,5
–
егер
50 м қашықтықта дыбысты шашыратататын
кедергі болмаса, асфальтбетонды
жабындысы бар тік жолақты, көлденең
жолдан 1,2
м
биіктіктегі
қозғалыс
күйіндегі автокөліктің соңғы қатарындағы
көлік ағынынан 7,5
м қашықтықтағы
шудың есептік деңгейі
(карбюраторлы
қозғалтқышы бар 60%
қоғамдық
не жүк көлігі,
қозғалыстың
орташа жылдамдығы 40
км/сағат),
дБ А;
-
берілген шарттардың негізгі шарттардан
айырмасын ескеретін түзетулер
қосындысы, дБ
А. Келесіде
10,11,12,13,14,15,16,17,18
- кестеде
шудың шекті деңгейі берілген.
10 - кесте - Шудың шекті рұқсат етілген деңгейлері
Территория сипаты |
Шудың шекті рұқсат етілген деңгейлері, дБ А |
|
23 – 7 сағат аралығында (түнде) |
7 – 23сағат аралығында (күндіз) |
|
Елді мекендердің селитебті зоналары |
45 |
60 |
Өндірістік территориялар |
55 |
65 |
Жаппай демалу және туризм зоналары |
35 |
50 |
Санаторий-курортты зоналар |
30 |
40 |
Ауыл шаруашылық территориялар |
45 |
50 |
Қорықтар мен заказниктер территориялары |
30 дейін |
35 дейін |
11 - кесте - Көлік ағынының есептік деңгейі
Қозғалыс қарқындылығы, авт/сағат |
50 |
100 |
200 |
500 |
1000 |
2000 |
4000 |
10000 |
Дыбыс деңгейі, дБ А |
68,5 |
70 |
72 |
74 |
76 |
77,5 |
79 |
81 |
12 - кесте - Көлік ағынының құрамына түзетулер
Құрамы, % |
Карбюраторлы қозғалтқыштары бар жүк автомобилдері мен автобустар үлесі |
||||||||||
7 |
20 |
33 |
47 |
60 |
73 |
87 |
100 |
||||
П1 , дБ А |
-4 |
-3 |
-2 |
-1 |
0 |
+1 |
+2 |
+3 |
|||
Құрамы, % |
Дизелді қозғалтқыштары бар жүк автомобилдері мен автобустар үлесі |
||||||||||
до 10 |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
||||||
П2, дБ А |
0 |
+ 1 |
+2 |
+3 |
+4 |
+5 |
|||||
13 - кесте - Көлік ағынында трамвайлар болуына байланысты түзетулер
Саны, дана/сағат |
10 дейін |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
П3, дБ А |
0 |
0 |
+1 |
+1 |
+2 |
+2 |
14 - кесте - Көлік ағыны жылдамдығына түзету
Жылдамдық, км/ч |
27 |
40 |
53 |
67 |
80 |
100 |
П4, дБ А |
-2 |
0 |
+2 |
+4 |
+6 |
+7 |
15 – кесте - Жолдың көлденең көтерілуінің түзетуі (бір бағытты төмен түсетін жолдарда ескерілмейді)
Еңістік, % |
0 |
20 |
40 |
60 |
80 |
100 |
П5, дБ А |
0 |
+1 |
+2 |
+3 |
+4 |
+5 |
16 - кесте - Бөлу жолағы ені түзетуі
Жолақтың ені, м |
До 3 |
3 ...7 |
7 ... 15 |
15...30 |
П6, дБ А |
0 |
-1 |
-2 |
-3 |
17 - кесте - Жол қиылысы қозғалыс сипатына сай түзету
Қозғалыс шарттары |
П7, дБ А |
Реттелетін қозғалысы бар жол қиылысы |
+3 |
Әр түрлі деңгейдегі жол қиылысы |
+2 |
18 - кесте - Жол жабындысының әр түрінде қозғалыс әсерін ескеретін түзету
Ағын жылдамдығы, км/сағат |
Жол жабындысы түрі |
|||
асфальтбетон |
бетон |
тас төсеуіш |
жұмыр тас |
|
40 |
0 |
+1 |
+1 |
+2 |
60 |
0 |
+2 |
+3 |
+5 |
80 |
0 |
+3 |
+5 |
+ 10 |
19 - кесте - Құрылыс ерекшеліктерін ескеретін көлік ағынының есептік дыбыс деңгейінің түзетуі
Құрылыс түрі
|
Көше құрылысында үйлер арасындағы орташа үзілістер түзетуі (дБА), м |
|||
30 артық |
30 ... 20 |
20... 10 |
10 төмен |
|
Екі бағытты көше ені құрылыс жолдары арасындағы шамалары (м): 50 артық |
0 |
0 |
0 |
0 |
50...40 |
+1 |
+1 |
+2 |
+2 |
40...30 |
+2 |
+2 |
+3 |
+3 |
30... 20 |
+3 |
+3 |
+4 |
+5 |
20... 10 |
+4 |
+5 |
+5 |
+6 |
Бір бағытты көше ені құрылыс жолдары арасындағы шамалары (м): 40 артық |
0 |
0 |
0 |
0 |
40... 25 |
0 |
0 |
+1 |
+1 |
25... 12 |
+1 |
+1 |
+2 |
+2 |
12 ... 6 |
+ 1 |
+2 |
+3 |
+3 |