Приложение 2. Примеры расчета ожидаемых уровней транспортного шума и выбора конструкции шумозащитных окон

Приложение 2

Примеры
расчета ожидаемых уровней транспортного шума и выбора конструкции шумозащитных окон

Пример 1

Задано: Жилое 16-и этажное здание располагается параллельно магистрали на расстоянии 30 м от края проезжей части улицы, имеющей 6 полос движения. Продольный уклон проезжей части 0%, покрытие - асфальтобетон. Интенсивность движения (средняя за 4 часа наиболее шумного дневного периода) 1800 транспортных единиц в час, доля грузового и общественного транспорта ро = 40%, средняя скорость транспортного потока V = 40 км/ч. Ширина улицы (между фасадами зданий) 84 м.

Требуется: Определить ожидаемые уровни шума у фасада здания и выбрать конструкцию шумозащитного окна

Решение:

1. Определяем L_Аэкв. по ф-ле (5). L_Аэкв.o = 10 lg 1800 + 13,3 lg 40 + 4 lg(1 + 40) + 0 + 0 + 15 = 32,55 + 21,30 + 6,45 + 0 + 0 + 15 = 75,3 дБА. Покрытие проезжей части улицы - асфальтобетон, Дельта L_A1 = 0. Уклон проезжей части 0%, Дельта L_A2 = 0.

Таким образом, шумовая характеристика транспортного потока (эквивалентный уровень звука на расстоянии 7,5 м от оси первой полосы движения) L_Аэкв. = 75,3 дБА.

2. Определяем ожидаемым уровень звука у фасада здания. Снижение уровня звука с расстоянием по рис. 1 составляет Дельта L_A3 = 4,5 дБА. Поправка на отраженный звук для расчетной точки при h_p.т. = 12 м (на уровне 4 этажа) h_p.т./B = 0,14; Дельта L_A4 = 1,5 дБА. Таким образом, расчетный эквивалентный уровень звука у фасада

      L          = 75,3 - 4,5 + 1,5 = 72,3 приблизительно = 72 дБА.

       Аэкв.тер.2

Допустимый уровень проникающего транспортного шума в жилых помещениях жилого здания в дневное время 40 дБА - при категории А и 45 дБА - при категории Б или В. Требуемое снижение шума для жилого дома категории А Дельта L(тр.)_A = 32 дБА, следовательно, требуемая звукоизоляция окна по ф-ле (4) R(тр.)_Атран. = 32 - 5 = 27 дБА. Этим требованиям удовлетворяет конструкция N 31 по табл. 8 с раздельными переплетами и вертикальным вентиляционным каналом, R_Атран. = 28 дБА. При категории жилого дома Б или В требуемая звукоизоляция окна R(тр.)_Атран. = 22 дБА. Этим требованиям удовлетворяют конструкции N 26 и 27 по табл. 8.

ГАРАНТ:

Нумерация пунктов приводится в соответствии с источником

4. Ожидаемый уровень звука у торца здания L_Аэкв.тер.2 = 72 - 3 = 69 дБА. Требуемое снижение шума для здания категории А - Дельта L(тр.)_A = 29 дБА. требуемая звукоизоляция окон, с учетом дополнительной поправки - 3 дБА, составляет R(тр.)_Атран. = 29 - 5 - 3 = 21 дБА. Этим условиям удовлетворяет окно с раздельными переплетами с клапаном-глушителем конструкции МНИИТЭП (N 26 табл. 8, R_Атран. = 22 дБА) или окно конструкции КТБ "Мосоргстройматериалы" и НИИСФ N 27 табл. 8 (R_Атран. = 23 дБА).

Пример 2

Задано: Жилой дом категории Б расположен параллельно магистрали с 8-ю полосами движения автомобильного транспорта и трамваем. Интенсивность движения автотранспорта 3500 ед./ч, доля грузового и общественного транспорта 15%, средняя скорость потока V = 50 км/ч, покрытие проезжей части - асфальтобетон, продольный уклон - 4%; интенсивность движения трамваев (средняя за 4 часа наиболее интенсивного движения) - 20 ед/ч, основание трамвайного пути - шпально-песчаное. Расстояние от проезжей части до фасада здания составляет 40 м, от оси ближайшего трамвайного пути до здания - 25 м. Ширина улицы (между фасадами зданий) 90 м.

Требуется: Определить ожидаемые уровни шума у фасада здания и выбрать конструкцию шумозащитного окна.

Решение:

1. Определяем L_Аэкв. по ф-ле (5)

     L     = 10 lg 3500 + 13,3 lg 50 + 4 lg (1 + 15) + 0 + 2,1 + 15 =

      Аэкв.

           = 35,44 + 22,59 + 4,81 + 0 + 2,1 + 15 = 79,9 дБА

Покрытие проезжей части - асфальтобетон, Дельта L_A1 = 0; уклон 4%, поправку Дельта L_A2 определяем по табл. 4 интерполяцией Дельта L_A2 = 2,1. Таким образом, шумовая характеристика потока автомобильного транспорта L_Аэкв. = 79,9 дБА.

2. Определяем ожидаемый уровень шума у фасада здания. Снижение уровня звука с расстоянием определяем по рис. 1, Дельта L_A3 = 5,6 дБА, поправка на отраженный звук для расчетной точки при h_р.т. = 12 м h_р.т./В = 12/90 = 0,13, Дельта L_A4 = 1,5 дБА. Тогда расчетный эквивалентный уровень звука от потока автомобильного транспорта у фасада здания L_Аэкв.тер.2 = 79,9 - 5,6 + 1,5 = 75,8 дБА.

3. Находим ожидаемые эквивалентный и максимальный уровни шума у фасада здания от потока трамваев. При шпально-песчаном основании пути и интенсивности 20 ед/ч по ф-ле (8) L_Аэкв. = 10 lgN + Дельта L_A5 + 51 = 13 + 0 + 51 = 64 дБА, L_Амакс. = 82 дБА (табл. 6), снижение эквивалентного уровня звука от трамвая Дельта L_A3 = 6,0 дБА, максимального уровня Дельта L_A3 = 10,0 дБА; Дельта L_A4 = 1,5 дБА, тогда

          L           = 64 - 6,0 + 1,5 = 59,5 дБА

           Аэкв.тер.2

          L           = 82 - 10,0 + 1,5 = 73,5 примерно = 74 дБА

           Амакс.тер.2

4. Находим ожидаемый эквивалентный уровень шума у фасада здания от потока трамваев и автомобильного транспорта по ф-ле (7)

                                  7,58    5,95

          L            = 10 lg (10    + 10    ) = 75,8 примерно = 76 дБА.

           Аэкв.тер.2

5. Допустимый эквивалентный уровень проникающего шума в помещениях жилого здания в дневное время 45 дБА, требуемое снижение шума Дельта L(тр.)_A = 31 дБА. Допустимый максимальный уровень шума в помещениях жилого здания (от трамваев) в дневное время 60 дБА, ночью - 50 дБА, требуемое снижение днем Дельта L(тр.)_A = 14 дБА, ночью Дельта L(тр.)_A = 24 дБА. Окончательно требуемое снижение назначаем по наибольшей величине Дельта L(тр.)_A = 31 дБА, т.е. требуемая звукоизоляция окна R(тр.)_Атран. = 26 дБА. Этим требованиям удовлетворяют окна N 30 и 31 по табл. 8.

6. Расчетный уровень у торца здания L_Аэкв.тер.2 = 76 - 3 = 73 дБА, требуемое снижение Дельта L(тр.)_A = 28 дБА, R(тр.)_Атран. = 28 - 5 - 3 = 20 дБА.

Таким образом, в торцах здания можно использовать окно N 26 (табл. 8), обеспечивающее звукоизоляцию R_Атран. = 22 дБА.

Пример 3

Задано: Административное здание расположено параллельно магистрали с 6-ю полосами движения автомобильного транспорта на расстоянии 35 м от края проезжей части улицы. Интенсивность движения 3000 ед/ч, доля грузового транспорта 30%, средняя скорость потока 50 км/ч, покрытие проезжей части - асфальтобетон, продольный уклон 0%. Застройка двусторонняя, расстояние между фасадами зданий составляет 85 м. На 2-ом этаже здания находится конференц-зал. Размеры конференц-зала 20 x 15 м, высота 8,4 м, на магистраль выходят 5 окон размером 4,8 x 2,7 м (всего окон 10), посадочных мест - 300. Потолок облицован звукопоглощающими плитами "Акмигран" на относе 100 мм.

Требуется: Выбрать конструкцию окон в помещении конференц-зала здания, выходящего окнами на магистраль.

Решение:

1. Определяем L_Аэкв. по ф-ле (5). L_Аэкв. = 10 lg 3000 + 13,3 lg 50 + 4 lg (1 + 30) + 0 + 0 + 15 = 34,77 + 22,59 + 5,96 + 0 + 0 + 15 = 78,3. Поправки на влияние покрытия и продольный уклон Дельта L_A1 = 0, Дельта L_A2 = 0. Шумовая характеристика потока L_Аэкв. = 78,3 дБА.

2. Определяем ожидаемый эквивалентный уровень шума у фасада здания. Снижение уровня звука с расстоянием (по рис. 1) Дельта L_A3 - 5,0 дБА. Высота расчетной точки h_р.т. = 8 м, поправка на отраженный звук при h_р.т./B = 8/85 = 0,09, Дельта L_A4 = 1,5 дБА. Расчетный уровень звука от потока транспорта у фасада равен

       L          = 78,3 - 5,0 + 1,5 = 74,8 примерно = 75 дБА.

        Аэкв.тер.2

3. Допустимый эквивалентный уровень транспортного шума в помещении конференц-зала L_Аэкв.доп. = 45 дБА, требуемое снижение шума Дельта L(тр.)_A = 30 дБА.

4. Определяем требуемую величину звукоизоляции R(тр.)_A no формуле (3)

               тр.             тр.

              R      = Дельта L   + 10 lg S /A, дБА

               Атран.          A           о

     где

     S  - площадь окон в конференц-зале, ориентированных на магистраль

      о

                 S = 5 х 4,8 х 2,7 = 64,8 м2;

                  о

     А - эквивалентная площадь звукопоглощения (средняя в диапазоне 125 -

         1000 Гц).

Значения коэффициентов звукопоглощения принимаем по "Руководству по акустическому проектированию залов многоцелевого назначения средней вместимости" (Стройиздат, Москва, 1981 г.).

Расчет эквивалентной площади звукопоглощения проводим в табличной форме (табл. П.2, П.3).

Таблица П.2

Поверх- ность	Материал	Коэффициенты звукопоглощения в октавных полосах частот, Гц
		125	250	500	1000	2000	4000
Пол	Паркет	0,04	0,04	0,07	0,06	0,06	0,07
Стены	Штукатурка, клеевая краска	0,02	0,02	0,02	0,03	0,04	0,04
Потолок	Акмигран на относе 100 мм	0,25	0,55	0,55	0,65	0,65	0,70
Окна	Стекло, дерево	0,30	0,20	0,15	0,10	0,06	0,04
Портьера	Плюш	0,15	0,35	0,55	0,70	0,70	0,65
Кресло	Полумягкое	0,08	0,10	0,15	0,15	0,20	0,20
Человек в полумягком кресле	-	0,25	0,30	0,40	0,45	0,45	0,40

Таблица П.3

Поверхность	Количество, шт.; площадь, м2	Общее звукопоглощение в октавных полосах частот
Пол (без площади, занятой креслами)	100	4	4	7	6	6	7
1	2	3	4	5	6	7	8
Стены	440	8,8	8,8	8,8	13,2	17,6	17,6
Потолок	300	75	165	165	195	195	210
Окна	129,6	38,9	25,9	19,4	13	7,8	5,2
Портьеры	80	12	28	44	56	56	52
Кресла	90	7,2	9,0	13,5	13,5	18	18
Люди в креслах (приблизи- тельно = 70% заполнения)	210	52,5	63	84	94,5	94,5	84
А		198,4	303,7	341,7	391,2	394,9	353,8

Средняя величина звукопоглощения в диапазоне 125 - 1000 Гц составляет А_ср. = 308 м2. Тогда R(тр.)_Aтран. = 30 + 10 lg (64,8/308) = 30 - 6,8 = 23,2 дБА приблизительно = 23 дБА. Этому требованию удовлетворяет любое окно по табл. 8. Если в помещении предусмотрена принудительная вентиляция, можно принять типовые окна со спаренными переплетами и стеклами толщиной 3 мм (N 3 табл. 8).

5. Для проверки правильности выбранного конструктивного решения окна проводим расчет спектра проникающего в конференц-зал транспортного шума. По вычисленному уровню шума у фасада 75 дБА и относительному спектру шума автомобильного транспорта (табл. 7) определяем уровни шума у фасада здания в октавных полосах частот, вычитаем из них значения изоляции воздушного шума конструкцией окна и поправку на звукопоглощение в помещении в каждой октавной полосе. Полученные величины уровней проникающего шума сравниваем с допустимыми значениями (табл. 3). Расчет проводим в табличной форме (табл. П.4). Величины изоляции воздушного шума стандартным спаренным окном (ф-ла остекления 3 + 57 + 3 мм) принимаем по табл. 44 Справочника проектировщика "Защита от шума в градостроительстве" в октавных полосах частот.

Таблица П.4

Величина	Среднегеометрические частоты октавных полос, Гц
	125	250	500	1000	2000	4000
Относительный спектр шума потока автомобильного транспорта	+ 2	- 1	- 4	- 4	- 7	- 13
Уровни шума у фасада здания, дБ	77	74	71	71	68	62
R_окна, дБ	16	22	27	31	33	32
Звукопоглощение, А, м2	198,4	303,7	341,7	391,2	394,9	393,8
10 lg S_0/A, дБ	4,9	- 6,7	- 7,2	- 7,8	- 7,8	- 7,8
L_в помещении, дБ	56,1	45,3	36,8	32,2	27,2	22,2
L_доп., дБ	57	50	44	40	37	35

Как видно из расчета, ни в одной октавной полосе нормируемого диапазона частот нет превышения допустимых уровней шума в помещении конференц-зала, следовательно конструкция окна выбрана правильно.

Пример 4

Задано: Жилой дом категории Б расположен в 300 м от оси ближайшего железнодорожного пути, застройка односторонняя. Интенсивность движения железнодорожных составов в дневное время суток - 10 пригородных электропоездов в час, 4 пассажирских поезда и 2 товарных состава; в ночное время суток - 4 пригородных электропоезда и 4 пассажирских поезда в час. Средние длины составов: электропоезда 200 м, пассажирского поезда 500 м, товарного состава - 1200 м. Средняя скорость движения грузовых составов - 50 км/ч, пассажирских - 60 км/ч, пригородных - 55 км/ч. Рельсы уложены по железобетонным шпалам, открытых стыков рельс на данном участке пути нет.

Требуется: Определить ожидаемые уровни шума у фасада здания и выбрать конструкцию шумозащитного окна.

Решение:

1. Определяем шумовые характеристики потока железнодорожных поездов отдельно для каждого вида поездов по формулам (9 - 11):

пригородные электропоезда днем L_Аэкв. = 10 lg 10 + 26 lg 55 + 0 + 9 = 10 + 45,2 + 0 + 9 = 64,2 дБА

ночью L_Аэкв. = 10 lg 4 + 26 lg 55 + 0 + 9 = 6 + 45,2 + 0 + 11 = 60,2;

пассажирские поезда (днем и ночью) L_Аэкв. = 10 lg 4 + 13 lg 60 + 0 + 34 = 6 + 23,1 + 0 + 34 = 63,1 дБА;

грузовые поезда днем L_Аэкв. = 10 lg 2 + 13 lg 50 + 0 + 43 = 3 + 22,1 + 0 + 41 = 66,1 дБА.

Определяем шумовую характеристику всего потока поездов энергетическим суммированием эквивалентных уровней звука отдельных составляющих потока по ф-ле (7).

                           6,42    6,31    6,61

     Днем L     = 10 lg (10    + 10    + 10    ) = 10 lg (2630268 +

           Аэкв.

                + 2041738 + 4073803 ) = 10 lg 8745809 = 69,4 дБА.

                           6,02    6,31

     Ночью L     = 10 lg(10    + 10    ) = 10 lg (1047128 + 2041738) =

            Аэкв.

                 = 10 lg 3088866 = 64,9 дБА.

2. Определяем ожидаемое значение эквивалентного уровня звука у фасада здания. Снижение эквивалентного уровня звука по рис. 2 составляет Дельта L_A3 = 6,5 дБА; застройка односторонняя, т.е. Дельта L_A4 = 1,5 дБА. Таким образом, днем L_Аэкв.тер.2 = 69,4 - 6,5 + 1,5 = 64,4 приблизительно = 64 дБА, ночью L_Аэкв.тер.2 = 64,9 - 6,5 + 1,5 = 59,9 приблизительно = 60 дБА.

3. Определяем максимальные уровни звука на расстоянии 25 м от оси ближайшего пути по ф-лам (12 - 14): пригородные электропоезда L_Амакс. = 36 lg 55 + 0 + 16 = 36 х 1,74 + 0 + 16 = 78,6 дБА; пассажирские поезда L_Амакс. = 23 lg 60 + 0 + 37 = 40,9 + 0 + 37 = 77,9 дБА; грузовые поезда L_Амакс. = 23 lg 50 + 0 + 42 = 39,1 + 0 + 40 = 79,1 дБА. Определяем ожидаемые значения максимальных уровней звука у фасада здания с помощью рис. 2. При проходе пригородных электропоездов L_Амакс.тер.2 = 78,6 - 7,5 + 1,5 = 72,6 приблизительно = 73 дБА; при проходе пассажирских и грузовых поездов соответственно приблизительно = 73 и приблизительно = 74 дБА. Таким образом, определяющим является максимальный уровень шума от грузовых поездов днем и пассажирских поездов ночью.

4. Определяем требуемое снижение шума. В помещениях жилых зданий категории Б допустимые значения внешнего транспортного шума составляют по эквивалентным уровням 45 дБА днем и 35 дБА ночью. Следовательно требуемое снижение шума днем Дельта L(тр.)_A = 64 - 45 = 19 дБА, ночью Дельта L(тр.)_A = 60 - 35 = 25 дБА.

Допустимые значения максимальных уровней шума составляют 60 дБА днем и 50 дБА ночью. Требуемое снижение Дельта L(тр.)_A = 74 - 60 = 14 дБА днем и Дельта L(тр.)_A = 73 - 50 = 23 дБА ночью. Требуемую звукоизоляцию окон назначаем по наибольшему требуемому снижению исходя из обеспечения нормативных значений эквивалентных уровней шума в ночное время R(тр.)_ Атран. = 25 - 5 = 20 дБА.

Этим требованиям соответствуют конструкции шумозащитных окон NN 26 и 27 табл. 8.