Возникновение транспортного шума и мероприятия по его снижению

Систематическое воздействие шума вызывает состояние раздражения, усталости, нарушение сна повышает вероятность стресса. Наносят вред также резкие шумы, особенно высокой частоты. Считают, что на женский организм шум действует сильнее, чаще вызывает неврастению. Шум до 40 дБа не действует отрицательно на человека, однако 20% людей уже просыпаются при таком шуме. Резкое повышение действует гораздо сильнее, чем постоянный шум.

Медицинская статистика показывает, что более 6 млн. человек страдает различными расстройствами слуха, главной причиной которых является постоянное шумовое воздействие. Затраты на лечение этих болезней составляют значительную сумму, намного превышающую возможные расходы на борьбу с шумом. По данным немецких специалистов, на 542 из 1000 обследованных дорог уровень шума в дневное время превышает 70 дБа, что по санитарным нормам допустимо только для рабочих мест с вредными условиями труда. На 185 дорогах уровень шума составляет 80 – 90 дБа, что считается уже опасным для здоровья. Исследования Франкфуртского института показали, что лишь в 11 населенных пунктах Германии среда полностью соответствует требованиям акустического комфорта: уровень шума там не превышает 35 дБа. В настоящее время в Западной Германии на защиту населения от шума ежегодно тратится свыше 0,5 млрд. у.е.

Основными факторами, влияющими на уровень шума транспортного потока, являются уровни, создаваемые одиночными автомобилями, образующими транспортный поток на магистрали. Приведенные в таблице 1 данные относятся к технически исправным, отрегулированным, укомплектованным автомобилям.

Уровень шума от транспортных потоков зависит от интенсивности движения, состава транспортного потока и скорости движения, а также влияния параметров самой магистрали, числа полос движения, наличия разделительной полосы и ее ширины, ширины магистрали в красных линиях, продольных уклонов, типа и состояния дорожного покрытия.

Численные значения поправок в зависимости от изменения параметров и характеристик транспортного потока, типа покрытия проезжей части, характера прилегающей застройки приведены в таблицах 2,3.

Эффекта снижения шума и загрязнения воздуха можно достигнуть путем создания придорожных полос зеленых насаждений, которые, в зависимости от региональных условий, могут иметь весьма разнообразные модификации ассортимента древесно-кустарниковых пород. Причем, степень снижения шума и загрязнения воздуха зависят от достаточной ширины посадки и ее конструкции, предусматривающей наличие кустарников различной высоты, быстрорастущих пород деревьев и высокую плотность посадок.

Из зарубежных данных видно (табл. 4), что большое изменение уровня звука легкового автомобиля происходит только при разгоне, начиная с малой скорости, когда уровни звука не велики, а при увеличении скорости движения разница становится незначительной. Поэтому на магистральных дорогах нужно считать рациональным строительство пересечений автомобильных дорог в разных уровнях, переходно-скоростных полос для уменьшения ускорений разгона (по данным профессора МАДИ – ГТУ П.И. Поспелова).

Общие требования к шумозащитным барьерам: барьеры должны быть непрерывными и без проемов; при расстоянии от автомобильной дороги до застройки менее 100 м через каждые 80 м барьеры должны иметь легкосъемные элементы для проезда специальных машин.

Шумозащитные барьеры и их стойки должны быть устойчивы против ветровых нагрузок и воздействий снега во время снегоочистки.

Минимальная высота шумозащитных барьеров (ШЗБ) – 1 м, максимальная – для обеспечения лучшего вписывания в ландшафт, как правило, не менее 3 м. Оптимальное расстояние от оси ближайшей полосы движения до барьера составляет 9-11 м, при допустимом эквивалентном уровне звука 55 дБ.

В период строительства магистралей и, особенно, в период их реконструкции создаются высокие уровни шума от работающих машин и механизмов. Справочные данные, используемые для определения минимальных расстояний до границ селитебных территорий, при работе строительных машин и механизмов приведены в табл. 5.

Без полосы зеленых насаждений эти же машины будут являться источниками загрязнения атмосферы и создавать высокий уровень вибрации в зданиях, расположенных вдоль магистралей.

Наиболее распространенным и вполне логичным способом защиты городской среды от транспортного шума является создание вдоль дорог полосы зеленых насаждений. Плотная зеленая стена лиственных деревьев с подростом и кустарником в нижнем ярусе изолирует транспортный коридор, дает дополнительную площадь озеленения, особенно полезную в городских и промышленных зонах.

Экологически обоснованное решение представляют земляные валы, конечно соответственно оформленные и озелененные. Однако из-за занимаемой территории валы могут иметь большую стоимость, чем защитные экраны.

Автотранспортные вибрации и меры их снижения

При движении автомобиля возникают колебания, вызываемые неровностями дороги, а также неуравновешенными силами двигателя и трансмиссии. Эти колебания передаются на раму, кузов автомобиля и через полотно дороги на элементы придорожного пространства. В этом случае воздействие вибрации можно рассматривать, как и шум, в двух аспектах: воздействие на водителя и пассажиров автомобиля и воздействие на окружающие объекты.

Вибрации воспринимаются разными органами человека в зависимости от частоты и амплитуды колебаний. Человек воспринимает вибрации от нескольких долей герца до 800 ГЦ. На более высокой частоте вибрация воспринимается в виде теплового ощущения подобно ультразвуковым колебаниям.

Ряд негативных изменений в органах и системах человека от воздействия вибрации: изменение ритма и частоты дыхания и артериального давления, понижение остроты зрения, особенно бинокулярного. Нарушается деятельность нервной системы, снижается концентрация внимания. Неприятными для человека являются колебания с частотой близкой к 40 Гц. Наиболее неблагоприятны для человека вибрации, частоты которых близко соответствуют резонансам отдельных органов тела и систем.

В автомобиле вибрации низкой частоты возникают при взаимодействии колес с дорогой и параметры колебаний (амплитуда, частота и ускорение) являются случайными. Уровень вибрации в основном определяется скоростью движения, ровностью дорожного покрытия и конструктивными особенностями подвески автомобиля. При этом большое внимание уделяется конструкции подвески автомобиля, чтобы колебания автомобиля по всем своим параметрам были близки к тем, которые относительно легко переносятся человеком.

Наименьший уровень вибрации, источником которой является взаимодействие колес с дорогой, наблюдается при размещении водителя и пассажиров внутри колесной базы автомобиля. Такое размещение принято практически для всех легковых автомобилей.

Вибрации, возникающие при движении автомобиля, воздействуют также и на окружающее пространство, передаваясь через полотно дороги. Установлено, что вибрации могут превышать допустимый для человека уровень на удалении от проезжей части до 10 м, на расстоянии 20 м и более вибрация практически не ощущается. Однако длительные вибрации даже небольшого уровня могут приводить к повреждению зданий и сооружений в придорожной полосе. Вибрации, возникающие в дорожном покрытии, обусловлены его временным сжатием при проезде автомобиля и последующим быстрым снятием нагрузки. Возникающие таким образом колебания покрытия дороги передаются на грунт и далее на здания и сооружения. Уровень вибрации при этом зависит от интенсивности и скорости движения, состава потока и ровности дорожного покрытия. Чем выше интенсивность, скорость движения и чем больше в составе потока тяжелых грузовых автомобилей, тем выше уровень вибрации, возникающей в придорожном пространстве. При наличии неровностей на дорожном покрытии происходит ударное взаимодействие колес автомобиля с дорогой, что также увеличивает уровень вибрации.

Передача вибрации на окружающие сооружения зависит от грунта, его плотности, влажности, степени однородности и гранулометрического состава. Эти же параметры определяют и частоту колебаний (в среднем 10-25 Гц).

Электромагнитные излучения автотранспортных средств

Природа электромагнитного излучения связана с вихревыми электрическими магнитными полями, взаимно порождающими и поддерживающими друг друга. Поскольку эти поля неразрывно связаны друг с другом, их общее поле называют электромагнитным. Электромагнитное поле высокой, ультравысокой и сверхвысокой частот (ВЧ, УВЧ, СВЧ) метрового, дециметрового, сантиметрового и миллиметрового диапазонов – среда для переноса информации, закодированной в радио и телесигналах.

Электромагнитные волны, возникающие при движении транспортных средств, являются помехой теле и радиоприему. Электромагнитные поля с высокой плотностью энергии могут оказывать вредное воздействие непосредственно на организм человека. Установлено, что для нормального существования живых организмов необходим определенный уровень электромагнитного излучения.

Степень воздействия электромагнитных излучений определяется количеством переносимой энергии, в зависимости от частоты или длины волны. По электрическим свойствам большинство живых тканей на частотах более 60 кГц и особенно СВЧ можно рассматривать как аномальные диэлектрики, обладающие некоторой ионной проводимостью вследствие электрических свойств содержимого клеток и межклеточной жидкости. Причем с укорочением длины волны ткани все более теряют свойства диэлектриков и приобретают свойства проводников. В зависимости от вида ткани и характера излучения, доля поглощенной энергии электромагнитного излучения может колебаться от 20 до 100%. Поглощенная тканями энергия электромагнитного поля превращается в тепловую.

Поглощение энергии кожным покровом – это наименее опасный случай, так как излишнее тепло ощущается как повышение температуры кожи и интенсивно излучается в окружающее пространство. Поглощение энергии электромагнитных волн внутренними органами наиболее опасно, так как ряд органов (почки, сердце, мозг, глаза) обладают слабо выраженным механизмом терморегулирования. Увеличение температуры этих органов даже на 1⁰С может привести к необратимым последствиям. Результатом воздействия электромагнитных излучений является и быстрая утомляемость, боль в суставах, головная боль у людей, производственная деятельность которых связана с переменными электромагнитными полями.

Интенсивность электромагнитного излучения автомобиля определяется конструктивными и эксплуатационными факторами. Наибольшее значение имеют тип двигателя (дизельный, карбюраторный) и компоновка автомобиля. Важны также степень сжатия двигателя; использование пластмассовых или металлических крыльев, крыш, облицовки кузова, воздушных фильтров; форма и расположение распределителя и катушки зажигания на двигателе и в моторном отделении и другие факторы. Большое значение имеют также: техническое состояние всех узлов и агрегатов, формирующих электромагнитное поле автомобиля, наличие и состояние токопроводящих перемычек между частями кузова, состояние поверхности кузова.

Основной источник электромагнитных излучений – система зажигания автомобиля и, в первую очередь, свечи, распределитель, высоковольтные провода. Это первичные излучатели электромагнитных волн. Элементы кузова, детали моторного отсека, капот, крыша, решетка радиатора – вторичные излучатели. В целом, автомобиль является контуром, собственные характеристики индуктивности и емкости которого зависят от многих факторов и пока мало изучены.

ЛИТЕРАТУРА

1. Киялбаев А.К. Экологическая безопасность при эксплуатации автомобильных дорог и городских улиц. Алматы: НИЦ «Ғылым», 2003.

2. Борисюк Н.В., Киялбаев А.К. Экологическое состояние городских улиц и дорог и факторы его определяющие. //Технический прогресс в дорожном строительстве. - М.: МАДИ (ГТУ), 1995.

3. Киялбаев А.К. Механизмы экологического контроля при строительстве и эксплуатации автомобильных дорог и городских улиц //Проблемы автомобильных дорог России и Казахстана. Материалы Международной научно-практической конференции. – Омск-Алматы: «Бастау», 2001.

4. Киялбаев А.К. Система экологического контроля в транспортно-дорожном комплексе. //Транспорт и дороги Казахстана. – Астана, 2003, №1. – С. 26-29.