Методические основы выполнения эколого-экономической оценки акустического воздействия на городскую среду

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Ростовский государственный строительный университет

Методические основы выполнения эколого-экономической оценки акустического воздействия на городскую среду

В.И. Беспалов, Н.С. Самарская, Е.П. Лысова

Аннотация

В статье авторы предлагают методику выполнения эколого-экономической оценки акустического воздействия на городскую среду. Предлагаемая методика позволяет оценить годовой ущерб в рублях от акустического воздействия в условиях городской среды от различных «регулируемых» источников шума. При этом под «регулируемым» источником шума авторы подразумевают любой источник, вклад которого в совокупный уровень акустического воздействия уменьшается в результате реализации оцениваемого мероприятия. Предлагаемая авторами методика выполнения эколого-экономической оценки от акустического воздействия на городскую среду может быть использована при городском проектировании, при обосновании выбора мероприятий по борьбе с акустическим воздействием в сложившейся застройке, при выборе оптимальных вариантов новой техники, способной снижать акустическое воздействие на жилые помещения и др.

Ключевые слова: акустическое воздействие, городская среда, экологический ущерб, эколого-экономическая оценка, шумовая нагрузка, снижение акустического воздействия.

Из всех видов негативного воздействия, оказываемого на окружающую среду городских территорий, с позиции наносимого ими экологического ущерба, более 35% приходится на долю акустического воздействия. Более 80% городского населения России проживает в условиях сверхнормативной акустической нагрузки [1,2]. При этом основными источниками акустического воздействия для большинства городских территорий являются - рельсовый и воздушный транспорт, автотранспорт, промышленные предприятия [3, 4].

На стадии разработки проектов по снижению акустического воздействия городской среды, как правило, возникает необходимость проведения эколого-экономической оценки для обоснования реализации шумозащитных мероприятий. Предлагаемая нами методика проведения эколого-экономической оценки позволяет оценить ущерб от акустического воздействия в условиях городской среды от «регулируемых» источников шума. При этом под «регулируемым» источником шума подразумеваем любой источник, вклад которого в совокупный уровень акустического воздействия уменьшается в результате реализации оцениваемого мероприятия. Оценку ущерба от действия «регулируемых» источников шума на население проводят с целью:

- обоснования выбора мероприятий по борьбе с акустическим воздействием в сложившейся застройке,

- для учета шумового фактора при проектировании нового жилья,

- для выбора оптимальных вариантов новой техники, способной снижать акустическое воздействие на жилые помещения.

Проведем эколого-экономическую оценку акустического воздействия на городскую среду.

На территории городской застройки экономическая оценка годового ущерба, причиняемого населению воздействием внешней акустической среды, равна сумме:

. (1)

загрязнение город экологический энергетика

где - годовой ущерб от негативного акустического воздействия на городское население в условиях жилых помещений; У^ул - годовой ущерб от негативного акустического воздействия на городское население, поступающего от внешней акустической среды.

Считаем, что экономическая оценка годового ущерба, причиняемого городскому населению акустическим воздействием совокупности источников в условиях жилых помещений, равна:

(2)

причем,

, (3)

, (4)

где - экономическая оценка годового ущерба, причиняемого городскому населению акустическим воздействием в ночное время в жилых помещениях, руб./год; - то же в дневное время, руб./год; - количество человек, проживающих на рассматриваемой территории в комнатах, в которых совокупный эквивалентный уровень звука (от всех источников) при осреднении за годовое ночное время имеет в ДбА значение , равное (после округления до ближайшего целого) целому числу L_н; - то же при осреднении за годовое дневное время, чел.; А(L_н), В(L_д) - безразмерные коэффициенты, определяемые по зависимостям:

, (5)

. (6)

где г - множитель, руб./(чeл.год); рекомендовано принимать г =1,0.

В случае отсутствия точных данных о численности городского населения, проживающего в жилых комнатах с различными уровнями звукового давления, проводим расчеты в предположении, что на одного человека приходится 10 м² площади жилых комнат или 15 м² общей жилой площади.

Экономическая оценка годового ущерба, причиняемого городскому населению «регулируемым» источником шума (или группой источников шума) J, определяем по формулам:

, (7)

, (8)

. (9)

Индексы «д» и «н» соответственно обозначают дневное и ночное время. Годовое дневное расчетное время (дневное время) - это время от 7 ч 00 мин до 23 ч 00 мин согласно местному времени в течение всего года; годовое ночное расчетное время (ночное время) - это время от 23 ч 00 мин до 7 ч 00 мин согласно местному времени в течение года.

Параметр У_н.общ следует определять по формуле (3), при этом предполагаем, что L_н = L_н.общ; величину вычисляем также по формуле (3), при этом следует полагать . Параметры и определяем аналогично по зависимости (4).

Проведем экономическую оценку годового ущерба, причиняемого городскому населению «проникающими» шумами. «Проникающими» шумами принято считать поступающие в жилые дома извне звуки, возникающие от источников, находящихся вне жилого дома. К числу таких источников акустического воздействия относятся, например, транспортные средства, шумящее технологическое оборудование промышленных предприятий, территории школ и спортивных площадок, а также звуки, проникающие в жилой дом от источников, которые находятся в том же здании (звуки лифтов и другого инженерного оборудования здания; шумы, проникающие от соседних квартир).

Предположим, что J - «регулируемый» источник «проникающих» шумов (или совокупность таких источников). Тогда значение У_J определяем по зависимостям (7) - (9). Если значения параметров и в жилом помещении неизвестны, то принимаем допущения о значениях этих параметров.

Если J - совокупность всех источников «проникающих» шумов. Тогда:

. (10)

Если значения параметра невозможно определить путем измерений и расчетов, а значения параметра можно определить, то нами рекомендуется принимать следующее (при отсутствии выраженных внутренних источников ночных шумов):

L_{н.внутр} ? 20 дБА. (11)

Из зависимости (11), правила суммирования уровней звука, а также приведенных выше зависимостей для расчета ущерба нами использованы зависимости (12)- (13):

; (12)

; (13)

, (14)

причем в формуле (14) (значения предварительно округляем до ближайшего целого числа). Для дневных шумов при отсутствии специфических источников внутридомовых шумов, принадлежащих к третьей группе источников акустического воздействия в жилых помещениях, рекомендуем принимать следующее:

L _{д.внутр} = 24 дБА, (15)

и тогда:

; (16)

; (17)

, (18)

Причем в формуле (18) L_д = L_д.общ; значение L_д.общ вычисляем по формуле (16).

Если «регулируемый» источник акустического воздействия - сумма всех источников внешних акустических воздействий и в рассматриваемом жилом доме нет специфических внутридомовых акустических источников, то нами рекомендуется использовать зависимости (11)ч(18), принимая «проникающий» шум как внешний шум. В соответствующих зависимостях индекс «проник» заменяем на «внешн».

Если при этом внешние шумы создаются практически исключительно транспортом, то допускается использование формул (11)ч(18) для получения экономических оценок годового ущерба, причиняемого городскому населению транспортными шумами в условиях жилых помещений.

Так, в случае возведения шумозащитной конструкции вдоль одной из магистралей при акустическом расчете значений L_{н(д)трансп}, производимом для анализа эффективности сооружаемой конструкции, учитываем вклад в значения этих параметров транспортных нерегулируемых источников шума, т.е. вклада автомобильных и железнодорожных магистралей, самолетов и в источникoв городского транспортного фона (гула).

Уровень транспортного фона в городской среде может быть оценен приблизительно путем прямых измерений в жилых помещениях, удаленных от автомобильных магистралей.

Если в рассматриваемом жилом помещении используют оконные проемы обычной (нешумозащитной) конструкции, то (если нет точных данных) нами рекомендуется принимать, что:

, (19)

где - эквивалентный уровень звука по шкале «А» стандaртного шумомера вне жилого помещения на расстоянии 2 метра от оконных проемов, при осреднении годового ночного (дневного) расчетного время.

Если преобладающим источником акустического воздействия на рассматриваемой территории является городской автотранспорт, то применяем следующее приближенное равенство:

, (20)

где , дБА - эквивалентный уровень звука при условии осреднении за наиболее шумные 30 минут (ночного и дневного времени суток) в будний день при замерах уровня звука в любой точке на открытых городских территориях; - средний уровень звука в той же точке за годовое (ночное или дневное) время. Если точка измерения расположена в 2 м от оконных проемов, то (формула (19)).

Расчет величины У^шзвз проводим по формуле (1). Рекомендуем принять, что:

. (21)

где - экономическая оценка годового ущерба, причиняемого городскому населению внешним акустическим воздействием в дневное время в жилых помещениях на всей рассматриваемой территории, и соответственно У^шзвз определим по формуле:

. (22)

Параметры и в зависимости (22) следует определять для совокупности всех жилых помещений на рассматриваемой городской территории.

Расчетный анализ ущерба от акустического воздействия проектируемых источников, которые предназначены для серийного выпуска, рекомендуем проводить для осредненных условий функционирования источника и его акустического воздействия на население. Технические акустические параметры осредненных условий определяют, как правило, на начальных стадиях проектирования, то есть до этапа сравнения вариантов проектных решений.

Использование жилых домов (помещений) со значениями осредненного за годовое дневное расчетное время уровня звука «проникающих» шумов , которые превышают 70 дБА, или со значениями 60 дБА необходимо считать недопустимым по социальным соображениям, а жилье со значениями уровней звука свыше указанных, необходимо считать акустически аварийным, в плановом порядке подлежащим переназначению (либо сносу). Отнесение жилых помещений к непригодным для жилья из-за высокого уровня акустического воздействия выполняется соответствующими местными органами. После чего городские органы власти разрабатывают планы по переназначению указанной части жилого фонда в течение года после поступления информации.

При уровнях звука, которые создают «регулируемые» источники акустического воздействия, а также из определения понятия «уровень звука» следует, что справедливо неравенство:

. (23)

Из данного неравенства (23) следует, что если некоторый уровень звука L_общ создает совокупность нескольких источников акустического воздействия, включающая в себя источник J, то:

. (24)

При этом:

. (25)

Сравнивая (24) и (25), получим, что на практике всегда:

. (27)

При определении ущерба У_н(д.) по нашей методике оценка ущерба обладает аналогичным с зависимостью (23) свойством:

. (28)

Из неравенства (23) и общей формулы (25), аналогично из формул (24), (25) и (26) следует, что всегда:

; (29)

, (30)

а также всегда:

. (31)

Из «правила суммирования уровней звука» следует, что если уровень звука создают несколько источников, в том числе и J, то при любых изменениях индивидуального уровня звука L_J* значение L_общ меняется меньше, чем L_J*:

. (32)

В случае, если в после определенного мероприятия значение L_J* снижается на Д дБА, то значение L_общ снижается менее чем на Д дБА.

В случае если источник J является «регулируемым», то:

. (33)

Равенства в формулах (31) и (32) можно достичь только в том случае, если отсутствуют существенные источники акустического воздействия, кроме J в зависимости (31) и «регулируемых» источников акустического воздействия в зависимости (32) соответственно.

Из зависимости (25) следует, что если «регулируемый» источник акустического воздействия является совокупностью всех регулируемых, а «нерегулируемый» источник акустического воздействия является совокупностью всех «нерегулируемых» источников, то:

. (34)

Поскольку при проведении мероприятия по снижению шума величины и сохраняют свое значение, из (33) следует, что всегда:

. (35)

Символ «Д» в формулах (33) и (35) означает изменение величины в результате реализации мероприятия.

Сравним формулы (33) и (35), получим, что:

, (36)

т.е. изменение вклада регулируемого источника шума в значение L_общ меньше, чем изменение индивидуального уровня звука L_РИШ, создаваемого регулируемым источником шума при его изолированном воздействии. Равенство в формуле (36) достигается только в случае, если нерегулируемые источники шума практически отсутствуют.

Аналогичные свойства уровня звука L, имеет ущерб У, определяемый по изложенной выше последовательности, т.е. всегда:

; (37)

. (38)

Аналогично справедливы также:

; (39)

. (40)

Точные равенства в формулах (37) и (39) можно достичь при условии, что никакие существенные «нерегулируемые» источники шума не действуют.

Таким образом, из формул (38) и (40) следует, что при расчетах экономического эффекта конкретных мероприятий по снижению акустического воздействия учитывается вклад нерегулируемых источников шума как в совокупные значения уровней звука, так и в значения ущерба от акустического воздействия на городское население. В том случае если этот вклад проигнорировать (или занизить), в результате расчетов получатся завышенные по сравнению с корректно проведенными расчетами оценки снижения ущерба и, как следствие, завышенные оценки эффекта мероприятий по снижению акустического воздействия.

Литература

1. Щербинская И.П. и др. Влияние шума и вибрации на здоровье населения // Здравоохранение, 2012, №6. С. 48-51.

2. Харламов А.П., Татянюк Т.К. Влияние транспортного шума на здоровье населения крупного промышленного центра. // Санитарный врач, 2012, № 12. С. 022-026.

3. Беспалов В.И., Беспалова А.В. Анализ условий образования шума на территориях городской застройки // Материалы международной НПК «Строительство-2010». Ростов н/Д: изд-во РГСУ, 2010. С.97-98.

4. Беспалов В.И., Гурова О.С., Самарская Н.С. Исследование процесса акустического загрязнения воздушной среды городской застройки// сборник научных трудов «Современные направления теоретических и прикладных исследований 2014», т.3. г.Одесса. С.10-15.

5. Санжапов Б. Х., Мурадов А. А., Санжапов Р. Б. Оценка экологической безопасности автотранспортной системы города // Интернет-вестник ВолгГАСУ. Сер.: Политематическая, 2013. Вып. 2(27). С.1-5.

6. Магомадова Х.А. Проблемы социально-эколого-экономической эффективности взаимодействия общества и природы // Инженерный вестник Дона, 2012, № 1

7. Карпова Н.В. Экологическая оценка улучшения городских территорий// Инженерный вестник Дона, 2011, №3

8. Манжина С.А., Денисова И.А., Популиди К.К. Экономические аспекты диверсификации тепловой энергетики с учетом экологических требований// Инженерный вестник Дона, 2014, №1

9. Anne Vernez Moudon. Real Noise from the Urban Environment//American journal of Preventive Medicine, 2009. Pp.167-171.

10. Stephen Stansfeld, Mary Haines, Bernadette Brown. Noise and Health in the Urban Environment// Reviews on Environmental Health, 2011. Pp. 43-82.

Размещено на Allbest.ru