Проблемы шума в городах

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки Украины

Одесский национальный морской университет

Реферат

на тему: Проблемы шума в городах

Выполнила:

Киютина А.А.

Одесса -2014

План

Введение

1. Тенденции изменения акустического воздействия транспорта

2. Состояние проблемы снижения транспортного шума

3. Ограничение воздействия шума автомобильного транспорта

3.1 Снижение интенсивности движения, улучшение конструкции дорог и регламентирование землепользования

3.2 Звукоизоляция зданий

4. Проблема снижения шума от железнодорожного транспорта

4.1 Уменьшение шума при взаимодействии колеса и рельса

4.2 Шум грузового вагона

5. Уменьшение воздействия шума от авиатранспорта

5.1 Уменьшение воздействия шума, генерируемого воздушными судами

5.2 Уменьшение воздействия шума (наземные мероприятия)

5.3 Правила, регулирующие землепользование вблизи аэропортов

Заключение

Список использованной литературы

Введение

Шумовое загрязнение в городах практически всегда имеет локальный характер и преимущественно вызывается средствами транспорта: городского, железнодорожного и авиационного. Уже сейчас на главных магистралях крупных городов уровни шумов превышают 90дБ и имеют тенденцию к усилению ежегодно на 0,5 дБ, что является наибольшей опасностью для окружающей среды в районах оживленных транспортных магистралей. Как показывают исследования медиков, повышенные уровни шумов способствуют развитию нервно-психических заболеваний и гипертонической болезни. Борьба с шумом, в центральных районах городов затрудняется плотностью сложившейся застройки, из-за которой невозможно строительство шумозащитных экранов, расширение магистралей и высадка деревьев, снижающих на дорогах уровни шумов. Таким образом, наиболее перспективными решениями этой проблемы являются снижение собственных шумов транспортных средств (особенно трамвая) и применение в зданиях, выходящих на наиболее оживленные магистрали, новых шумопоглощающих материалов, вертикального озеленения домов и тройного остекления окон (с одновременным применением принудительной вентиляции).

1. Тенденции изменения акустического воздействия транспорта

Еще в древнем Риме существовали законодательные положения, регулирующие уровень шума, создаваемого транспортными средствами того времени. Но лишь недавно, с начала 70-х годов XX в. при разработке перспектив развития транспорта стали учитывать воздействие его на окружающую среду. Движение за чистоту окружающей среды стало столь могучим, что многие перспективные разработки в области транспорта были признаны экологически нежелательными. Эта экологическая революция произошла не как результат реакции общественности на загрязнение окружающей среды во всех ее проявлениях, а как результат сочетания возросшей озабоченности общественности и необходимостью поддержания экологической чистоты хотя бы на сложившемся к этому времени уровне в силу интенсивного развития транспортных систем и средств, и урбанизации. Например, перевозки автомобильным транспортом в странах Организации экономического сотрудничества и развития (ОЭСР) за 1960-1980 гг. выросли в 3 раза, воздушным - в 2 раза. Городское население этих стран увеличилось на 50%, а число городов с количеством жителей более 1 млн. чел. удвоилось. За тот же период было построено много автодорог, аэропортов и других крупных транспортных сооружений.

При таком развитии транспорта и не приходится удивляться тому, что шумовая загрязненность окружающей среды постоянно возрастала.

Но следует указать, что с конца 70-х годов главным образом благодаря экспериментальным исследованиям, связанным с ограничением шума, создаваемого индивидуальными средствами транспорта и воздушными судами, а также частично в результате совершенства дорог и звукоизоляции зданий, достигнутый ранее уровень транспортного шума имеет тенденцию к стабилизации.

Учитывая тенденции снижения шума на ближайшие несколько лет, можно прийти к заключению о намечающемся улучшении соответствующих показателей. В странах ОЭСР к средствам грузового транспорта предъявлены более жесткие требования по ограничению шума. Новые правила должны привести к существенным изменениям, которые особенно затронут ту часть населения, которая подвергается воздействию шума, создаваемого тяжелым грузовым транспортом. Кроме того, в некоторых странах вводятся более совершенные нормы проектирования автомобильных дорог, а также законодательство, обеспечивающее людям, чьи дома подвержены значительному воздействию транспортного шума, право требовать принятия дополнительных мер по звукоизоляции жилых помещений.

Предусматривая более жесткие меры по снижению шума транспортных средств в источнике его возникновения, можно ожидать дальнейшего реального уменьшения воздействия шума на человека. Еще в 1971 г. в Великобритании при разработке проекта малошумных тяжелых автотранспортных средств было рекомендовано исходить из нормативного уровня шума 80 дБА. Даже если этот проект и продемонстрировал, что современная технология позволяет реализовать определенную степень требуемого снижения шума, являясь в то же время экономически приемлемой, все еще остаются технические и политические трудности при установлении законодательных мер, которые способствовали бы внедрению в производство приведенных выше норм проектирования. Подсчитано, что если бы удалось реализовать эту техническую политику, число людей, которые подвергаются воздействию шума 65 дБА и более, существенно уменьшилось бы.

Что касается шума, создаваемого гражданскими самолетами, то согласно большинству исследований реализация мер по уменьшению его воздействия займет достаточно длительное время. Это объясняется в основном двумя причинами. Во-первых, новое поколение самолетов будет менее шумным, во-вторых, все самолеты старого типа, которые не соответствуют современным нормативным требованиям по шуму, будут к концу ближайшего десятилетия сняты с эксплуатации. Темпы обновления существующего парка самолетов будут зависеть, конечно, от многих факторов, главным образом от темпов замены самолетов образцами нового поколения, а также от возможного сдвига сроков, обусловленного ожидаемым увеличением парка самолетов общего назначения и использованием вертолетов. С учетом перечисленных факторов в прогнозе для стран ОЭСР указывается, что в США произойдет уменьшение числа людей, подверженных воздействию шума 65 дБА примерно на 50-70%; в Дании на - 35%, а во Франции, по результатам расчетной оценки применительно к пяти важнейшим аэропортам, произойдет уменьшение площади, подверженной воздействию авиационного шума на - 75%. Несмотря на то, что число людей, которые выиграют от проведения этих мероприятий, незначительно по сравнению с существенно большим числом людей, подверженных воздействию шума наземного транспорта недопустимо высокого уровня, указанные мероприятия представляют собой значительный шаг вперед.

2. Состояние проблемы снижения транспортного шума

Из трех основных видов транспорта автомобильный транспорт оказывает наиболее неблагоприятное акустическое воздействие. Автомобили являются преобладающим источником интенсивного и длительного шума, с которым ни в какое сравнение не идут никакие другие. Шум, создаваемый движущимися автомобилями, является частью шума транспортного потока. В общем случае наибольший шум генерируется большегрузными автомобилями. При малых скоростях движения по автодорогам и больших частотах вращения вала двигателя основным источником шума является обычно силовая установка, в то время как при больших скоростях движения, пониженных частотах вращения и меньшей мощности силовой установки доминирующим может стать шум, обусловленный взаимодействием шин с поверхностью дороги. При наличии неровностей на поверхности дороги преобладающим может стать шум системы рессорной подвески, а также грохот груза и кузова.

Часто бывает довольно трудно определить относительный вклад различных источников шума сложных по конструкции транспортных средств. Поэтому, если возникает задача по снижению шума данного транспортного средства, ценная информация может быть получена на основе понимания механизма генерирования шума этих источников при изменении условий эксплуатации транспортного средства. В силу того, что общий шум транспортного средства определяется рядом источников, необходимо попытаться получить данные об особенностях излучения каждого из этих источников в отдельности и определить наиболее эффективные методы снижения шума того или иного источника, а также и то, какой из методов снижения общего шума автотранспортного средства окажется наиболее экономичным в данном случае. Следует отметить большое значение мер по ограничению распространения уже возникшего шума наряду с основным методом снижения шума автомобильного транспорта путем подавления источника его возникновения. К числу указанных мер относятся улучшение конструкции дорог и их трассирования, регулирование транспортных потоков, применение экранов и барьеров, пересмотр общих концепций землеиспользования вблизи основных транспортных магистралей. Дополнительной мерой, которая применима ко всем видам транспорта, является улучшение проектирования и звукоизолирующих характеристик зданий для уменьшения шума внутри них.

Железнодорожный транспорт в противоположность автомобильному и воздушному не развивается такими быстрыми темпами. Однако появились признаки того, что железные дороги начнут играть новую роль. После внедрения скоростных поездов в Японии и Франции многие страны приняли решение об увеличении скорости движения поездов и объема пассажирских перевозок, обеспечив тем самым повышение конкурентоспособности железных дорог. Расширение сети железных дорог и увеличение скорости поездов вызовут рост шума, возникнут связанные с этим проблемы защиты от него окружающей среды. Подобные ситуации уже возникли в Японии, где общественность протестовала против скоростных поездов. Следствием этих протестов явилось решение Управления японских государственных железных дорог отложить строительство новых линий, ведущих к Токийскому аэропорту Нарита.

Раздражение, вызванное шумом воздушного транспорта, обусловлено главным образом введением в эксплуатацию в конце 50-х годов на гражданских авиалиниях реактивных самолетов. С тех пор число коммерческих и частных реактивных самолетов, находящихся в повседневной эксплуатации, превысило 7 тыс. единиц. За этот период снижению шума самолетов уделялось значительное внимание. Решение рассматриваемой проблемы проводилось по следующим трем основным направлениям. Первое и, вероятно, наиболее важное направление сводится к исследованию основных источников шума и разработке, в частности, менее шумных силовых установок. Второе направление связано с упорядочением и введением контроля полетов самолетов в окрестности аэропортов. Наконец, третье направление - меры, непосредственно не связанные с изменением условий эксплуатации воздушных судов - рациональное использование земельных участков как на территории самого аэропорта, так и в его окрестностях с усилением звукоизоляции зданий и сооружений, находящихся под воздействием шума высокого уровня.

3. Ограничение воздействия шума автомобильного транспорта

3.1 Снижение интенсивности движения, улучшение конструкции дорог и регламентирование землепользования

Интенсивность движения.

Наиболее очевидным способом уменьшения шума автомобильного транспорта является снижение интенсивности движения в результате смещения транспортного потока. Разделение транспортного потока, например, пополам, в общем случае ведет к снижению уровней транспортного шума на 3дБА. Однако закрытие участков дороги для всех видов автомобильного транспорта может создать определенные трудности. Например, когда был наложен общий запрет на движение автомобильного транспорта с 22 ч до 6 ч в Нюрнберге, было выдано около 600 льготных документов на право нормального подъезда жителей, и движение автолюбителей, вызванное этими разрешениями, существенно ослабило эффективность этого общего запрета.

Эффект ограничения интенсивности движения зависит не только от смещенного транспортного потока, но также и от интенсивности движения как до введения ограничений, так и после их введения. Уменьшение интенсивности движения вдвое приводит к снижению эквивалентного уровня шума при условии неизменности других параметров. Но интенсивность движения и скорость автомобилей, вообще говоря, являются сильно коррелируемыми величинами. Уменьшение интенсивности движения обычно связано с ростом скорости движения, поэтому ожидаемого оптимального выигрыша от снижения интенсивности движения не достигается. Кроме того, перемещение транспортного потока приводит к нарастанию шума на других дорогах транспортной системы. И тем не менее то обстоятельство, что уровень транспортного шума и интенсивность движения связаны логарифмической зависимостью, может быть использовано в нужном направлении. Например, можно снять транспортный поток со слабо используемой дороги в перебросить его на уже сильно нагруженную. Это приведет к небольшому увеличению шума на сильно нагруженной дороге, особенно если она была заранее спроектирована для интенсивного потока. В то же время при этом будут достигнуты значительные результаты по снижению шума на слабо нагруженных автомобильных дорогах. Следовательно, можно добиться весьма существенного снижения шума для значительного числа людей путем создания объездных путей, специально рассчитанных на значительную интенсивность движения и ослабления напряженности транспортной сети, пронизывающей жилые кварталы.

В крупных и небольших городах, где объездные пути еще не созданы, можно пойти на переключение движения транспорта в ночные часы на улицы, где расположены торговые предприятия.

На снижение шума автомобильного транспорта также направлено ограничение числа тяжелых грузовых автомобилей в транспортном потоке. Эти меры обычно принимают форму запретов на въезд грузовых автомобилей в определенный район или на въезд в город всех автомобилей выше определенной грузоподъемности, а также ограничений въезда в определенные моменты времени, обычно в ночные часы, субботние и воскресные дни.

Теоретически уменьшение скорости движения автомобильного транспорта является одной из самых эффективных мер ограничения уровня шума автомобильного транспорта. На высокоскоростных дорогах сокращение средней скорости автомобиля в 2 раза может привести к снижениям эквивалентного уровня шума на 5-6 дБА. Но на практике трудно достичь снижения скорости автомобилей. Несмотря на вводимые ограничения скорости, большая часть автотранспорта превышает этот предел.

Успехов в деле уменьшения скорости можно добиться путем устройства возвышений на дорожном покрытии или поперечных полос на дороге, которые дают возможность водителям почувствовать скорость автомобиля. К другим способам относятся сужение дороги и искривление трассы дороги.

Конструкция дороги.

Чтобы обеспечить оптимальную степень звукозащищенности, барьер должен располагаться вблизи источника шума или вблизи объекта, защищаемого от шума. Барьер должен, если это возможно, полностью скрывать ограждаемый участок дороги, исключая видимость этого участка из окон защищаемых зданий или различных точек защищаемого пространства. Хотя масса барьера не должна быть значительной, важно обеспечить тщательное уплотнение всех просветов в конструкции барьера. Дырка или просвет в конструкции барьера может привести к существенному уменьшению его экранирующей возможности, а наличие указанных дефектов может вызвать резонансные эффекты, что может привести, в свою очередь, к изменению характера преобразованного барьером звука, при котором произойдет изменение широкополосного шума в шум, содержащий дискретные тона.

Звуковая энергия, генерируемая транспортным потоком, может быть отражена с помощью эффективных приемников звука, которыми оснащена сторона стенки барьера, обращенная к источнику. При наличии звуковых барьеров с обеих сторон дороги могут возникнуть дальнейшие осложнения, вызванные многократными переотражениями, происходящими между стенками барьера. При определенных конфигурациях экранизирующий потенциал каждого барьера может быть значительно снижен в результате воздействия дополнительного шума, преломляющегося через барьер от воображаемых источников звука.

Дороги, проложенные в выемках, обычно хорошо экранируются краем экранирующей стенки, хотя отражения от далеко расположенной стенки могут уменьшить характеристику экранирования.

Расчет пересечений дорог.

Для того чтобы уменьшить уровень шума, важно рассмотреть на стадии проектирования пересечения дорог организацию движения потока автомобилей с целью минимизации числа ускорений и замедлений автомобилей. Та же цель ставится и при разработке планов управления движения автомобильным транспортом. Эти планы составляются таким образом, чтобы сократить длительность поездок и уменьшить число несчастных случаев.

Система светофоров разработана и установлена практически в каждом крупном городе мира. К сожалению, влияние на шум, создаваемый автомобильным транспортом, этих мер не так значительно, как ожидалось. Это происходит частично из-за того, что совершенствование организации движения транспортного потока благодаря внедрению этих систем управления постепенно приводит к тому, что нагрузка на систему возрастает, происходят быстрое ее переполнение и (или) нарастание интенсивности транспортного потока.

Другой мерой по ограничению движения потока автомобилей, следующих через пересечения дорог, является отключение светофоров на пересечениях дорог с не очень высокой интенсивностью движения в ночное время. Однако это не приводит к какому-либо систематическому снижению уровня шума и связано с тем, что скорости автомобилей завышены, что сводит на нет преимущества, связанные с исключением процесса трогания автомобилей при наличии светофоров.

Проектирование дорожного покрытия.

Благодаря проведенным исследованиям было установлено, что некоторых успехов в снижении шума можно добиться с помощью соответствующей конфигурации рисунка протектора и конструкции шины. Однако конструирование шин с существенно пониженным уровнем шума вступает в противоречие с острой необходимостью обеспечения безопасности движения, предотвращения нагрева протектора и обеспечения экономичности автомобиля. Следовательно, большие возможности по снижению шума открывает создание перспективных альтернативных конструкций дорожного покрытия.

У некоторых дорожных покрытий сочетаются малая шумность и удовлетворительные характеристики сопротивляемости боковому заносу автомобиля. Такие дорожные покрытия обычно имеют пористую структуру, которая является влагопроницаемой, но в то же время обладает удовлетворительным звукопоглощением в частотном диапазоне от 400 Гц до 2 кГц.

Укладка экспериментального дорожного покрытия на рифленую поверхность бетонных участков кольцевой автомобильной дороги, проложенной к востоку от Брюсселя, привела к снижению уровней шума примерно на 4 дБА для автомобилей, движущихся со скоростью 70 км/ч и на 5,5 дБА при скорости движения 120 км/ч. Было установлено, что снижения уровня шума можно добиться и при других видах пористых дорожных покрытий. В Швеции, например, такие данные были получены для пористого дорожного покрытия, составленного из подобранного по гранулометрическому составу каменного остова с эмульсионным асфальтом в качестве связующего, а в Канаде для дорожного покрытия, составленного из смеси "открытого" типа, с тонким защитным слоем битума. В последнем случае было установлено, что снижение уровня шума составило 4-5 дБА по сравнению с уровнем шума на дорогах с обычным асфальтовым покрытием и 3 дБА по сравнению с изношенным бетонным покрытием, которое обладает гораздо меньшим сопротивлением боковому сносу, чем дорожное покрытие, составленное из смеси "открытого" типа и покрытое тонким защитным слоем битума.

Однако в Норвегии и Швеции возникли проблемы, связанные с износоустойчивостью этих дорожных покрытий, что вызвано применением шин с шипами в зимние месяцы. Эти шины дробят поверхностный слой в мелкий порошок, который затем забивает поры дорожных покрытий "открытого" типа, постепенно снижая их звукопоглощение

Планирование землепользования.

Уровень шума вблизи автомобильной трассы весьма значительный. При изыскании нового автотранспортного маршрута в существующем городское районе большинство имеющихся там сооружений должно сохраниться, поэтому схема дороги и ее проектирование - решающие факторы минимизации шума от движения автомобилей. В том случае если дорога проходит через район, который еще не получил развития или планируется под реконструкцию, можно рассмотреть также вопрос об ограничении воздействия шума путем соответствующего регулирования землепользования окружающих дорогу участков.

Возможности удачного планирования дороги определяются размером имеющегося пространства, а также характером местности и применяемой политикой районирования. При планировании дороги необходимо обеспечить как можно большее расстояние между источником шума и участком, наиболее чувствительным к шуму; рациональное размещение мест деятельности человека, совместимых с некоторым воздействием шума, таких, как стоянки автомобилей, открытые пространства, сооружения и устройства хозяйственного назначения; использование архитектурно-строительных форм и зеленых насаждений в качестве барьеров для экранирования районов, чувствительных к воздействию шума.

Жилые районы можно защитить от шума автомобильного транспорта путем размещения их на достаточно удаленном от источника шума расстояния. Однако проектировщики считают такой подход экономически не обоснованным. Часто это действительно так, поскольку, например, в зданиях, расположенных по соседству с автомобильной дорогой (менее 100 м), уровень шума редко снижается ниже 70 дБА. Тем не менее, при определенных обстоятельствах пространственное разделение зданий и автомобильных дорог нужно рассматривать как вариант единственного положительного решения проблемы. Это особенно справедливо в условиях неоднородной реконструкции или развития района, когда возводятся кварталы высотных домов, которые не могут быть легко экранированы с помощью барьеров и должны как можно дальше размещаться от дороги, насколько позволяют местные условия.

Жилые дома малой этажности могут, в большинстве случаев защищены от шума путем экранирования в той или иной форме или зелеными насаждениями.

3.2 Звукоизоляция зданий

Проектирование зданий

Необходимость устройства дорогостоящих ограждающих конструкций с высокими звукоизоляционными характеристиками может быть сведена к минимуму, если форму и ориентацию здания спланировать с учетом воздействия шума со стороны дороги.

Цель такого подхода - избегать отраженных звуков от любой поверхности стены, обращенной к чувствительным к шуму помещениям самого здания, или от здания, расположенного рядом. Форма здания может быть использована для обеспечения собственной акустической защиты. Некоторые части такого здания (стены с уступами и балконы) обеспечивают акустическую защиту от шума со стороны автомобильной дороги.

Внутри любого здания есть помещения, в которых люди будут менее подвержены наружному шуму, поскольку шум со стороны автомобильной дороги обычно является единственным раздражающим фактором для помещений, обращенных непосредственно к дороге, необходимо идентифицировать чувствительные к шуму помещения и разместить их на другой стороне здания.

Звукоизоляция элементов здания.

Физическими характеристиками стен, которые способствуют хорошей звукоизоляции, являются малая жесткость, высокий уровень демпфирования и большая масса. Таким образом, толстая каменная стена будет иметь более высокую звукоизоляцию, чем тонкая стеклянная панель.

Шум, создаваемый дорожным транспортом, часто обладает высокими уровнями в диапазоне низких частот, когда звукоизоляция ограждающей конструкции обычно определяется массой ограждающей конструкции.

Двухслойная конструкция будет иметь большую звукоизоляцию, чем однослойная той же суммарной массы. Например, стена из пустотелого кирпича будет обладать более высокой звукоизоляцией, чем стена из сплошного кирпича. Звукоизоляция двухслойной ограждающей конструкции зависит от физических характеристик каждого из слоев и от характера соединений между ними. Чем дальше друг от друга расположены слои и чем меньше связь между ними, тем лучше будет звукоизоляция этого двухслойного ограждения. Распространение звука через обрамляющую конструкцию можно уменьшить, если для этого будут использованы, по крайней мере, для одного из слоев так называемые манжетные уплотнения. Звукоизоляцию двухслойных ограждающих конструкций можно улучшить путем заполнения промежутка между слоями звукопоглощающим материалом, таким, как стекловолокно.

В стене должны отсутствовать легкие открывающиеся элементы, такие, как двери и окна, так как их слабая звукоизоляция снизит звукоизолирующие свойства ограждающих конструкций. Но здания редко проектируются с учетом этого соображения, так как окна обеспечивают естественное освещение, вентиляцию точно так же, как визуальный контакт с внешней средой.

Двухслойные ограждающие конструкции в виде двойного остекления могут значительно улучшить звукоизоляцию. Важнейшим фактором, определяющим эффективность двойного остекления, является зазор между составными стеклянными панелями. Увеличение зазора до 200 мм приводит к общей большей звукоизоляции.

Если листы стекла будут установлены не параллельно, можно получить небольшое улучшение звукоизоляции как в области совпадения длин волн, так и в той области, где наблюдается эффект полостного резонанса. Однако общее снижение шума, полученное путем наклона одного из листов стекла, редко оправдывает дополнительные расходы на сооружение ограждающих конструкций. транспорт шум город

Аналогичного улучшения звукоизоляции можно добиться путем наклейки полос на контур открывающегося окна. Однако чистое открывание окна может привести к нарушению способности таких полос полностью перекрывать щели по контуру. При открывании окна для проветривания помещения звукоизоляция резко падает.

Крыша здания обычно является единственным существенным путем распространения шума автомобильного транспорта, когда здание расположено ниже уровня автомобильной дороги, или у крыши есть постепенный наклон, при котором большая площадь крыши оказывается подвержена непосредственному воздействию шума. В крыше любой конструкции обычно имеется множество воздушных промежутков, которые изменяют звукоизоляцию. Ее можно было бы обеспечить даже при помощи тяжелого черепичного покрытия. Любые отверстия в крыше (дымовые или вытяжные трубы) будут способствовать распространению шума. Если эти отверстия не очень значительны, их следует уплотнить. Но в большинстве случаев вентиляция в полости крыши имеет важное значение, поэтому нужно располагать указанные отверстия на той стороне здания, которая не обращена к автомобильной дороге, или эти отверстия следует оснастить решеткой или звукозащитным козырьком.

4. Проблема снижения шума от железнодорожного транспорта

4.1 Уменьшение шума при взаимодействии колеса и рельса

Можно предложить два противоположных метода уменьшения шума, излучаемого взаимодействием комплекса и рельса.

Первый из этих методов сводится к максимально возможному уменьшению неровности колес и рельсов. В этом случае наибольший эффект достигается устранением неровностей у того из указанных элементов, неровность которого большая. При таком подходе происходит снижение переменной составляющей силы взаимодействия колеса и рельса. Подобный метод дает наилучшие результаты на практике. Это предполагает текущее содержание поверхности рельсов в состоянии свободном от волнообразного износа и применение дисковых тормозов для уменьшения образования неровностей на бандаже колес. Возможно также применение некоторых типов колодочных тормозов, в которых чугунные колодки заменяются на тормозные колодки из композитных материалов, хотя эти колодки по-прежнему будут воздействовать на бандаж колеса. Такая замена колодок способствует уменьшению шума качения, так как на поверхности колеса не будут образовываться волнистые неровности.

При втором методе можно попытаться уменьшить реакцию излучающих шум элементов. Наиболее очевидный способ заключается в увеличении демпфирования колес или рельсов. Такая попытка была сделана при поиске мероприятий по уменьшению скрежета колес при проходе кривых участков пути. Однако эта попытка не привела к сколько-нибудь значительному снижению шума при качении колес по прямолинейному или криволинейному участку пути большого радиуса. Причина неудачи этой попытки не ясна, но можно полагать, что трение, которое возникает в месте контактной вмятины, уже превышает значение дополнительно вводимого демпфирования.

Был испробован также другой метод уменьшения излучаемого шума путем устройства акустического экрана на кузове в виде фартуков, прикрывающих тележки. Эффект от этого метода был также незначительным: наибольшее снижение шума составило 2 дБА. Сложность устройства фартуков состоит в том, что обычно их нельзя сделать достаточно низкими для полного экранирования шума колес из-за жестких ограничений установленного габарита подвижного состава для предотвращения соударений с различными путевыми устройствами. Кроме того, если принять корректность теории о том, что рельс является главным источником излучения шума, то экранирование колес вряд ли может привести к значительному снижению шума.

Другим возможным решением является устройство протяженных акустических экранов вдоль пути. Однако возникает сомнение относительно эффективности акустических экранов, установленных близко к пути. Обычно акустические экраны эффективны лишь тогда, когда приблизительно их высота превышает длину волны звука, распространяющегося в направлении экрана. Следовательно, можно полагать, что экраны будут эффективны лишь в области верхних частот спектра шума взаимодействия колеса и рельса, да и то лишь в том случае, когда каждый железнодорожный путь огражден акустическими экранами с двух сторон.

4.2 Шум грузового вагона

По эксплуатационным соображениям система рессорного подвешивания грузового вагона должна быть как можно более экономной. Последствия этого очевидны. Грузовые вагоны строятся относительно грубо, без должных мер, ограничивающих их дребезжание и грохот. Демпфирование системы рессорного подвешивания обычно недостаточно, и вибрации могут свободно передаваться кузову вагона. Причем вагоны шумнее при порожнем пробеге, чем при эксплуатации в груженом состоянии: груз приводит как к стабилизации массы, так и к некоторому демпфированию.

Могут быть предложены технические средства уменьшения шума грузового подвижного состава до уровня шума пассажирских вагонов, но их реализация натолкнется на ряд препятствий. Исследования показывают возможность снижения уровня шума грузовых вагонов с помощью дисковых тормозов на 5 дБА. Однако обычно возникают, помимо соображений, связанных с модификацией тормозной системы, еще и другие веские аргументы в пользу сохранения чугунных колодочных тормозов. Изменения тормозного усилия в зависимости от скорости движения применительно к двум рассматриваемым системам тормозов значительно отличаются. Поэтому использование в эксплуатации грузовых вагонов с разными тормозами в одном и том же поезде не может быть допущено. Следовательно, эксплуатация международных грузовых поездов с обычным для них переформированием и разнотипностью вагонов требует того, чтобы у всех вагонов новых или старых, любой принадлежности была одна и та же тормозная система.

Снижение уровня шума дребезжания и грохота, а также устранение резонансных форм колебаний кузовов подвижного состава не представляет особых технических трудностей, но реализация соответствующих мер требует затрат. Аналогично этому применение более прогрессивной системы рессорного подвешивания или грузовых вагонов, оснащенных тележками, а не использование удлиненных вагонов с двухосными колесными базами, приводит к скрежету в кривых участках пути. Перевод старых грузовых вагонов на новую современную ходовую часть связан с большими затратами.

5. Уменьшение воздействия шума от авиатранспорта

5.1 Уменьшение воздействия шума, генерируемого воздушными судами

Введение ограничений на эксплуатацию самолетов

Разработанные в ряде стран меры контроля по использованию воздушного пространства снижают воздействие шума, генерируемого воздушными судами, путем ограничения их эксплуатации в определенное время суток. Практическая реализация этих мер сводится к ограничению времени, в течение которого в аэропорту разрешены полеты воздушных судов. В международном аэропорту Женева (Швейцария) с одобрения Федерального Управления гражданской авиации введено ограничение на взлеты и посадки в ночное время между (с 22.00 до 6.00) для всех видов воздушного сообщения.

Известны также примеры частичных ограничений на взлеты и посадки в ночное время суток, причем в данном случае речь идет о таких аэропортах, где администрация разрешает определенные виды операций ночью исходя из типа или класса воздушного судна. Например, в международном аэропорту Палм Бич во Флориде запрещены взлеты по расписанию воздушных судов шумных типов в период с 22.00 до 7.00 ч.

В некоторых аэропортах введены ограничения на общее количество операций, выполняемых в определенный период времени. Например, в лондонском международном аэропорту Хитроу разрешается 3650 операций воздушных судов в ночные часы весь летний период, в то время как в аэропорту Гэтвик в тот же период времени разрешается производство 4300 операций.

Ограничение эксплуатации воздушных судов в определенные часы суток считается наиболее строгим видом борьбы с шумом в отрасли. Эти ограничения могут иметь значительные экономические последствия для воздушного транспорта, особенно в тех случаях, когда воздушные перевозки связаны с множеством временных поясов. И тем не менее в аэропортах многих стран введены некоторые виды частичных или полных ограничений эксплуатации воздушных судов в определенные часы.

Правило периметра.

Эта процедура требует определенного внимания, особенно в тех случаях, когда имеются близко расположенные аэропорты, эксплуатирующиеся без такого рода ограничений. В аэропорту Джона Вейна в Калифорнии введены ограничения по дальности полета: там разрешены полеты с дальностью, которая не превышает 500 миль. Но в регионе Лос-Анджелеса имеются другие аэропорты, которые могли бы обслуживать воздушные суда без указанных ограничений. Таким образом, применение подобной процедуры является весьма ограниченным, и ее правовая сторона может оказаться сомнительной.

Маршруты полета с минимальным уровнем шума.

Рассмотрим особые маршруты полета применительно к условиям взлета и (или) посадки, которые позволяют избежать пролетов над районами, чувствительными к шуму. Маршрут полета в данном случае представляет собой проекцию на плоскость земной поверхности пространственной траектории полета воздушного судна. Этот термин применяется как для взлета, так и при заходе на посадку. В целях уменьшения раздражающего воздействия шума необходимо увязывать выбранные маршруты полета с расположением воздушного судна в пространстве относительно земной поверхности или территории, используемой для жилого строительства.

Во многих аэропортах предписаны курсы следования воздушных судов, которые находятся в зоне незаселенных земельных участков, включая водные пространства, сельскохозяйственные угодья, лесные и степные массивы или открытые пространства.

Это дает возможность значительно уменьшить воздействие шума на населенные районы столицы.

Стандарты, регламентирующие излучение шума.

В общем случае шум, возникающий при каждой операции воздушного судна, должен соответствовать в одной или нескольких точках установленным ограничениям. Как правило, на практике используется максимальный уровень шума, измеренный за пределами границ аэропорта и относящийся к любому типу эксплуатируемого воздушного судна.

Санкции за нарушения установленных ограничений по шуму могут быть весьма разнообразными.

Часто авиакомпаниям, допустившим такие нарушения, делаются предупреждения без всяких юридических санкций. Более распространенным, однако, является наложение штрафа, так как нарушение часто представляет собой поступок, наказуемый в судебном порядке.

Контроль шума.

Уже давно была доказана принципиальная возможность круглосуточного контроля над соблюдением установленных ограничений по шуму в аэропортах на основе постоянно действующего измерительного оборудования, причем интерес администраций аэропортов к установке и использованию такого оборудования и устройств со временем возрастает.

5.2 Уменьшение воздействия шума (наземные мероприятия)

Ограничение интенсивности полетов

Подобные ограничения устанавливают предельное число операций воздушных судов в аэропорту, которые могут быть осуществлены в пределах определенного периода. К этим ограничениям относится регламентация числа взлетов и посадок транспортных самолетов, разрешенных в данном аэропорту в течение суток. Например, в Вашингтонском национальном аэропорту разрешается производить лишь 37 операций транспортных самолетов с 7.00 ч до 21.59 ч.

Существует тенденция предоставления льгот тем авиакомпаниям, которые широко используют меры по снижению шума и малошумные типы воздушных судов с целью общего уменьшения неблагоприятного воздействия авиационного шума. Однако следует отметить, что ограничение интенсивности полетов на основе эксплуатационных критериев воздушных судов, таких, как уровень шума, оказывает заметное влияние на объемы перевозок и пропускную способность аэропорта.

Пропускная способность аэропорта.

Пропускная способность аэропорта определяется числом полетов и (или) перевезенных пассажиров за определенный период времени (обычно за год). Главной причиной установления пределов пропускной способности является ограничение шума воздушных судов, воздействующего на те зоны аэропорта, в которых сосредоточен обслуживающий персонал и пассажиры.

В аэропорту Джон Вэйн на пропускную способность по числу перевозимых пассажиров установлен предел, составляющий 4,75 млн. чел. в год. К 2005 г. намечается увеличить его до 8,4 млн. чел. в год. Число фактических операций является более гибкой величиной, и основана она на излучаемой звуковой энергии.

Авиакомпаниям не разрешается увеличивать объемы перевозок в будущем, если на авиалиниях не будут введены в эксплуатацию менее шумные воздушные суда. Объемы перевозок могут быть увеличены при условии, если 43,9% или более из числа намеченных операций классифицируется как малошумные, или удовлетворяются установленные в аэропорту показатели шума. Эта до некоторой степени противоречивая политика уменьшения шума пересматривается Федеральным авиационным управлением США. По мнению американских властей, в местных аэропортах могут устанавливаться пределы шума как достаточно обоснованное средство достижения поставленных целей по снижению шума. Однако такие ограничения не должны создавать серьезных препятствий в развитии воздушного сообщения между штатами и международных экономических связей. Сами ограничения по шуму не могут носить ничем не оправданный дискриминационный характер.

Наземные гонки двигателей.

Многие аэропорты оборудованы устройствами, предназначенными для текущего содержания и ремонта воздушных судов. Составным элементом этого процесса является обязательное проведение статических испытаний двигателей на определенных режимах по тяге или мощности.

Дополнительными источниками шума могут оказаться вспомогательные силовые установки, агрегаты электроснабжения, а также другое вспомогательное оборудование. Такие гонки в зависимости от расположения, времени суток, типа воздушного судна и применяемого устройства могут приводить к неблагоприятному воздействию шума на прилегающие к аэропорту районы.

Большая часть работ, связанных с гонкой двигателей, производится во время, не связанное с полетами. Это означает, что напряженная работа по текущему обслуживанию воздушных судов часто приходится на ночное или раннее утреннее время, что, в свою очередь, создает реальные неудобства для населения расположенных вблизи жилых районов. В 94 американских аэропортах введены ограничения по шуму при надземных гонках двигателей.

Буксировка воздушных судов.

Буксировка воздушных судов с целью уменьшения воздействия шума не является широко применяемой процедурой, хотя этот прием обычно используется в процессе работ по текущему содержанию и ремонту авиационных двигателей. Самолеты буксируются к выделенной стоянке для проведения наземных гонок двигателей при всех отключенных до проведения испытаний системах, что позволяет также сократить расходы на топливо. При этом возникают проблемы, связанные с риском повреждения шасси и других вспомогательных систем. В США этот метод снижения шума теперь не находит практического применения. Тем не менее к этому методу возможен возврат, что полностью определяется соотношением преимуществ и затрат при решении задач безопасности и надежности, энергетики, а также снижения шума.

Сборы за шум.

Администрации ряда европейских аэропортов принадлежит первенство в установлении сборов за шум. В основе такого подхода лежит принцип, по которому эксплуатанты воздушного судна выплачивают в виде отдельных сборов сумму, пропорциональную шуму, который генерируется воздушным судном.

5.3 Правила, регулирующие землепользование вблизи аэропортов

Общий план развития аэропорта.

Общий план, относящийся обычно к разряду структурных или к генеральному плану, обычно является официальным документом, который обсужден и принят местным органом власти. Этот план является руководящим политическим документом при решении вопросов развития той или иной области, регулирует порядок землепользования. Такие планы имеют долгосрочный характер и рассчитаны на 10-20 лет.

Общим планом охвачены вопросы частного землепользования, размещения общественных сооружений и установок, а также развития транспортных связей. Все эти три элемента предопределяют решение вопросов землепользования с учетом различных интересов и возможных последствий для окружающей среды. Учет шума, создаваемого в жилых районах, наряду с учетом других факторов окружающей среды, является важной частью эффективного и всестороннего планирования.

Общий план городского развития должен учитывать не только существующие, но и перспективные интересы развития аэропорта. Генеральный план развития аэропорта должен быть неотъемлемой частью генерального плана развития данного района. Оба эти плана, к сожалению, часто разрабатываются независимо друг от друга. Рекомендации по землепользованию с учетом всесторонних интересов развития аэропортов, основанные на уровнях фактически генерируемого шума, разрабатываются в США применительно как к военным, так и к гражданским аэродромам.

Выбор места размещения зданий.

Важно, чтобы при выборе под строительство территории, которая потенциально может оказаться подверженной неблагоприятному воздействию шума, были предусмотрены меры по его снижению. Такой подход, в свою очередь, требует утверждения определенной процедуры обсуждения соответствующего проекта в общественных организациях с целью правильного учета наряду с другими экологическими факторами и последующего включения в него положений, регламентирующих процесс планирования землепользования. При такой процедуре необходимо рассмотреть вопрос о размещении зданий и мерах по использованию естественных или искусственных акустических экранов. Однако следует подчеркнуть, что формальный процесс, который регулирует требования по ограничению шума на правительственном уровне, не получил еще широкого распространения.