С каждым годом шумовое загрязнение больших городов непрерывно растет. Основными источниками шума выступают авто, авиа- и железнодорожный транспорт, производственные предприятия. 80% от общего шума приходится на автотранспорт.

Нормальным шумовым фоном принято считать звуки в двадцать — тридцать децибел. Допустимым для восприятия человеком считается звуковой фон около 80 децибел. Шумы в 140 децибел вызывает у людей болевые ощущения. А при звуке громкостью свыше 190 децибел начинают рушиться металлические конструкции.

Влияние шума на здоровье

Сложно переоценить воздействие шума на состояние здоровья людей. Шумы угнетают нервную систему, мешают сосредоточению, утомляют, вызывают раздражительность. Постоянное нахождение в зоне шумового загрязнения приводит к нарушениям сна и ухудшению слуха. Шумовые воздействия могут вызывать даже психические расстройства.

Величина воздействия шума различна для каждого человека. В группе максимального риска находятся дети, пожилые, люди, страдающие хроническими заболеваниями, жители круглосуточно оживленных районов города, проживающие в зданиях без звуковой изоляции.

При длительном пребывании на оживленных проспектах, где уровень шума составляет порядка 60 дБ, например, стоя в пробке, у человека может нарушаться сердечно-сосудистая деятельность.

Защита от шума

Для защиты населения от шумового загрязнения ВОЗ рекомендует ряд мер. Среди них — запрет на проведение строительных работ в ночное время. Еще один запрет по версии ВОЗ должен касаться громкой работы любых акустических устройств, как в домашних условиях, так и в автомобилях и общественных заведениях, расположенных невдалеке от жилых построек.
С шумом нужно и можно бороться!

К способам противостояния шумовому загрязнению относятся акустические экраны, в последнее время широко применяемые рядом с магистралями, особенно это касается территории Москвы и области. Мягкий асфальт и электромобили, к сожалению пока недостаточно распространенные, также относятся к способам борьбы с акустическим загрязнением городов. К этому списку можно добавить звукоизолирующую изоляцию квартирных строений и озеленение площадей городов.

Законодательные акты в сфере борьбы с шумом

В России время от времени появляются интересные исследования проблемы шума в населенных пунктах городского типа, но на федеральном, региональном и муниципальном уровнях пока нет принятых нормативно-правовых актов специального назначения по борьбе с шумовым загрязнением. На сегодняшний день в законодательстве РФ есть только отдельные положения о защите окружающей среды от шума и защите человека от его вредного воздействия.

Во многих странах Европы. Америки и Азии есть специальные законы. Пора бы настать и нашей очереди. В РФ надлежит принять специальный закон и подзаконные акты о шуме и экономических инструментах борьбы с ним.

Противостоять шуму возможно и сейчас

Если у жителей дома возникает понимание, что шумовой фон и вибрации превышают предельно допустимый уровень (ПДУ), они могут обратиться в Роспотребнадзор с претензией и просьбой проведения санитарно-эпидемиологической экспертизы места жительства. Если по результатам проверки будет установлено повышение ПДУ, нарушителю будет предложено обеспечить работу технического оборудования (если именно им было вызвано превышение) в соответствии с нормативами.

Есть возможность обратиться в региональные и местные администрации населенных пунктов с требованием шумозащитной реконструкции постройки. Задачи по борьбе со звуковым загрязнением среды могут быть решены и на уровне отдельных предприятий. Так антиакустические системы строятся рядом с линиями железных дорог, вблизи от промышленных объектов (например, силовых энергетических установок) и оберегают жилые и парковые зоны города.

Современный город сочетает в себе промышленность, транспорт, высокую плотность жилой застройки, зеленые зоны отдыха, спортивные сооружения и многое другое. Главные экологические опасности: загрязнение воздуха, радиация, шум, загрязнение почвы, электромагнитные поля и загрязнение воды.

Шум в ряду экологических опасностей в мегаполисах занимает третье по важности место. Решение проблемы защиты людей от шума должна начинаться с организации постоянного контроля уровней шума в городе. Инструментом контроля шума является шумовая карта города, где представлены уровни шума на всех основных магистралях, в районах жилья и отдыха людей, на территории промышленных и других предприятий, а также вокруг отдельно стоящих шумных объектов. Шумовая карта города, являющаяся частью общего экологического мониторинга, используется властями:

• а. для разработки реально достижимых норм допустимого шума для конкретного города;
• б. для проектирования и осуществления технических и иных средств по выполнению этих норм;
• в. для применения санкций к тем, кто эти нормы не выполняет.

На базе стратегической шумовой карты города в генеральном плане предусматриваются так называемые «спальные районы» в тихой части города и в шумной его части — акустические экраны, звукоизолирующие дома, другие средства и мероприятия по снижению шума (например, вывод шумных предприятий из жилых кварталов или оптимальные режим работы и маршруты наиболее шумного транспорта). В мегаполисах наиболее мощным источником шума является транспорт: наземный, подземный, водный и воздушный.

Это, в первую очередь, грузовые и легковые автомобили, автобусы, трамваи, электропоезда пригородного сообщения, самолеты и вертолеты, речные и морские суда. Второй значимый источник шума — промышленные предприятия и мобильная техника, например, строительная. Развитие городов ведет к росту шума и к его опасному проникновению в жилые дома, школы, больницы, в общественные и служебные здания.

Городской шум характерен широким спектром и большими флюктуациями в пространстве и во времени. Для измерения, расчета, нормирования и контроля городского шума используются следующие три величины: уровень звука, эквивалентный уровень звука и максимальный уровень звука. Уровень звука (УЗ в широком диапазоне частот) LA [дБА] в нормируемом диапазоне октавных полос частот 31,5-8000 Гц в данный момент времени определяется по формуле:

где Lpi — УЗД iй октавной полосы частот, дБ; kAi — поправка на частотную характеристику А для iй октавной полосы частот, дБ (табл. 1); n = 9 — число октавных полос частот. Эквивалентный уровень звука (ЭквУЗ непостоянного в пространстве и во времени шума) LAэкв [дБА] в диапазоне октавных полос частот 31,5-8000 Гц по определению есть уровень постоянного шума, который имеет то же самое среднеквадратичное звуковое давление, что и исследуемый непостоянный шум в течение определенного интервала времени T. Он рассчитывается по формуле:

где T — время воздействия шума; LiA — практически постоянное значение уровня звука непостоянного шума за время τi.Существует так называемый максимальный уровень звука (МаксУЗ непостоянного в пространстве и во времени шума) LAmax [дБА] в диапазоне октавных полос частот 31,5-8000 Гц, который по определению есть уровень непостоянного шума, соответствующий максимальному показателю измерительного, прямопоказывающего прибора (шумомера) при визуальном отсчете или уровень звука, превышающей 1 % длительности измерительного интервала за время T при регистрации шума автоматическим оценивающим устройством (статистическим анализатором) в дБА.

Вчера

Первая шумовая карта города в нашей стране (возможно, и в мире) была составлена в начале 1980х гг. в Ленинграде городской санэпидстанцией по инициативе и под руководством энергичного инженера-акустика А.Л. Васильевой. Тогда эквивалентный уровень звука на главных улицах Ленинграда (Невский проспект, Садовая улица, Большой проспект Петроградской стороны) составил по данным многочисленных измерений примерно 75 дБА.

Большая работа по построению карт шума была проведена и в Научно-исследовательском институте строительной физики в Москве под руководством одного из ведущих акустиков России, д.т.н., профессора Г.Л. Осипова. В конце 1980х — начале 1990х гг., примерно через десять лет, эта работа была продолжена под руководством другого известного акустика России, д.т.н., профессора А.С. Никифорова, президента Восточноевропейской ассоциации акустиков.

Им и сотрудниками ЦНИИ им. акад. А.Н. Крылова (инженером-акустиком С.В. Попковым и др.) была составлена новая шумовая карта теперь уже не Ленинграда, а Санкт-Петербурга . Измерения показали, что на главных улицах города эквивалентный уровень звука достиг величины, равной порядка 85 дБА, что на десять децибел больше уровня шума десятилетней давности. Шум в городе увеличился по субъективному ощущению более чем в два раза.

Это очень большое возрастание. Санитарная норма, которая оценивается соответствующими отечественными и международными документами, в данном случае по СНиП 2303-2003 «Защита от шума» для территорий, непосредственно прилегающих к жилым зданиям, днем составляет LAэкв = 55 дБА (с 7:00 до 23:00) и ночью — LAэкв = 45 дБА (с 23:00 до 7:00).

Появление шумовых карт городов привело к тому, что перед местными законодателями встал вопрос о разработке городского закона о борьбе с шумом, а перед исполнительной властью — о планировании мероприятий по уменьшению шумового воздействия на жителей города. Отметим кстати, что, можно сказать, «первый закон по борьбе с шумом» был принят еще в древнегреческом городе Сибарис*, т.е. примерно в VII веке до н.э.

Там, в частности, строго запрещалось шуметь с заходом и до восхода солнца. Окружающим Элладу варварам борьба с шумом казалась тогда излишней роскошью. Спустя двадцать семь столетий все изменилось до наоборот: «варварами» считаются те, кто не борется с шумом. В наше время одни из первых законов об ограничении шума были приняты в Англии . Английский закон об уменьшении шума 1960 г. гласит, что шум и вибрация являются нарушением общественного порядка, предусмотренным законом о здравоохранении 1936 г., ч. III.

По закону 1960 г. местные власти могли действовать против нарушителей общественного порядка, вызывающих шум, и принимать меры для снижения шума. По этому закону нельзя было возбуждать судебное дело против нарушителей шума, который существовал какое-то время, а затем прекратился. Новый закон 1969 г. уже предусматривал возможность возбуждения судебного дела по этому поводу, чтобы предотвратить нарушения в будущем.

В английском законе об охране окружающей среды от загрязнений 1974 г. включены все основные положения трех вышеупомянутых законов, но введены и дополнительные положения. Главные положения этого закона следующие:

1. Нарушения общественного порядка. Для нарушителей определяется время проведения работ по снижению шума, намечаются конкретные мероприятия по предотвращению вредного воздействия шума. Меры к нарушителям принимаются отделом здравоохранения или отделом защиты здоровья от воздействия окружающей среды, а также судом магистрата. В последнем случае три или более жителей должны подать жалобу, что и будет поводом для соответствующих действий.
2. Зоны запрета шума. Согласно закону, местные власти могут объявить любой участок своего района ограниченной по шуму территорией. Измерение шума производится по периметру зоны и строго контролируется.
3. Планирование работ. Здесь указаны основные принципы планирования строительства жилых зданий, дорог, функционирования предприятий промышленности, аэропортов и др. для выполнения допустимых уровней шума.
4. Шум строек. Местные власти должны контролировать шум строек и шум, образующийся при разрушении старых зданий.

Сегодня

Положение сейчас таково, что уровни городского шума во всех мегаполисах мира на основных магистралях превышают санитарные нормы. У общественности и властей промышленно развитых стран возросло понимание борьбы с шумом и потребность в шумовых картах города для планирования этой борьбы. В частности, у нас по заказу властей многих городов России шумовые карты разрабатывались до «перестройки» специалистами-акустиками ЦНИИ им. акад. А.Н. Крылова в Ленинграде и НИИ строительной физики в Москве .

Теперь же все это возрождается. В 2006 г. под руководством заведующего кафедрой экологии и ОБЖ Балтийского государственного технического университета «Военмех», президента Санкт-Петербургского общества по борьбе с шумом и вибрацией Н.И. Иванова, д.т.н., профессора, по заказу городских властей была начата работа по разработке карты шума Санкт-Петербурга. Предварительные данные — уровень шума в Санкт-Петербурге в среднем превышает допустимую норму на 10-20 дБА.

Это огромная величина превышения («Российская газета», 29.11.2007 г., № 267 (4530). Работа по созданию современной карты шума Санкт-Петербурга европейского уровня, несмотря на всю ее сложность, трудоемкость, требования высокого профессионализма и дороговизну, должна быть, по нашему мнению, завершена и, главное, широко представлена в Интернете общественности: специалистам-акустикам, санитарным врачам и любому жителю города.

Столичные власти обеспокоены шумом: почти 70 % территории Москвы находится в зоне шумового дискомфорта (данные ГПУ «Мосэкомониторинг», отвечающей за измерение уровня шума в столице). Главный санитарный врач Москвы Николай Филатов заявил, что за последние 10 лет из-за лишних децибел в городе в два-три раза увеличился рост сердечнососудистых заболеваний и гипертонии. По его убеждению, громкие звуки на 8-12 лет сокращают продолжительность жизни москвичей («Российская газета», 21.01.2008 г., № 304(4567).

Завтра

«Завтра» для нас в данный момент находится в Европейском Союзе (50 лет назад СССР был во многом впереди). Борьба с шумом в Западной Европе опирается на солидную нормативную базу. Здесь действует практика принятия Европейским Парламентом следующих Директив, которые направлены на соблюдение единых требований, норм, измерительных процедур и пр. в области борьбы с шумом, например: 2000/14/ЕС «О шуме оборудования во внешней среде»; 2002/49/ЕС «Об оценке шума в окружающей среде»; 2003/10/ЕС «О требованиях к безопасности и здоровью рабочих под действием шума»; 70/157/EEC, 97/24/EC, 2001/43/EC, посвященные шуму автотранспорта; 96/48/EC, 2002/735/EC, 2002/732/EC — железнодорожного транспорта; 80/51/EEC, 89/629/EEC, 92/14/EEC, 2002/30/EC — авиационного транспорта.

Все это неуклонно внедряется в жизнь. Законодательная база для создания карт шума была определена Директивой 2002/49/EC, имеющей цель: недопущение, предотвращение или сокращение вредного действия шума путем обеспечения контроля общественности; создание сообществом стран Европейского Союза мер по снижению шума. Показатель шума определяется уровнем звука L = Lden [дБА] за сутки:

где Lday — уровень звука за день, Leven — за вечер, Lnigh — за ночь. Расчетный день составляет 12 ч, расчетный вечер — 4 ч и расчетная ночь — 8 ч. Уровни звука L при этом — взвешенные долгосрочные уровни звука: эквивалентные уровни звука LAэкв [дБА] или максимальные уровни звука LAmax, дБА.

Согласно этой Директиве карты шума должны содержать информацию о существующей или прогнозируемой акустической ситуации, превышении нормативных значений уровня шума, количестве населения и площади территорий, подвергающихся повышенным уровням шума, а также количестве жилых домов, больниц и школ, расположенных на рассматриваемом участке. Согласно европейскому законодательству карты шума должны быть составлены для всех:

• населенных пунктов с населением более 100 тыс. жителей;
• автомагистралей с движением более 3 млн автомобилей в год;
• железных дорог с движением более 30 тыс. поездов в год;
• аэропортов с движением более 50 тыс. операций в год.

Затем каждые пять лет государства-члены должны информировать Комиссию ЕС по основным дорогам, основным железным дорогам, основным аэропортам и агломерациям в пределах их территорий. Соседние государств-члены должны сотрудничать по стратегическому отображению шума и в отношении планов действий для приграничных регионов.

Государства-члены ЕС должны обеспечить проведение консультаций с общественностью по поводу предложений о планах действий, учитывая ранние и эффективные возможности для участия в подготовке и пересмотре планов действий, чтобы результаты этого участия были приняты во внимание, и чтобы общественность была информирована о принятых решениях. Разумные сроки должны быть предусмотрены для предоставления общественности достаточного времени для участия в каждом этапе процесса.

Государства-члены ЕС должны обеспечить доступность и распространение стратегических карт среди населения в соответствии с законодательством Сообщества, в частности, Директивы Совета 90/313/EEC о свободе доступа к информации об окружающей среде, в т.ч. с помощью доступных информационных технологий. Эта информация должна быть четкой, понятной и доступной. Должно быть предусмотрено краткое изложение наиболее важных моментов.

Минимальные требования для создания шумовой карты:

1. На стратегической карте шумов должны быть представлены данные по одному из следующих аспектов: существующие, предыдущие или будущие ситуации шума с точки зрения шумового показателя; превышение предельного значения; предполагаемое число жилых домов, школ и больниц на определенной территории, которые подвергаются конкретному значению показателя шума; оценочное число людей, подвергающихся воздействию шума.
2. Стратегические карты шумов могут быть представлены общественности как: графические изображения, числовые данные в таблицах, данные в электронной форме.
3. На стратегических шумовых картах агломераций необходимо ставить особый акцент на шум, излучаемый: дорожным движением, железнодорожным транспортом, аэропортами, деятельностью промышленных объектов, включая порты.

Минимальные требования к создаваемым планам действий:

1. План действий, по меньшей мере, должен включать следующие элементы: описание агломерации, основных дорог, крупных железнодорожных или крупных аэропортов и других источников шума; ответственный орган; правовой контекст; любые предельные значения на месте; отчет о результатах отображения шума; оценка предполагаемого числа людей, подвергшихся воздействию шума, выявление проблем и ситуаций, которые должны быть улучшены; отчет о публичных консультациях; любые меры уменьшения шума, уже вступившие в силу, и любые проекты в стадии подготовки; действия, которые компетентные власти намерены принять в ближайшие пять лет, включая любые меры, чтобы сохранить район тихим; долгосрочная стратегия; финансовая информация: бюджеты, экономическая оценка эффективности затрат и оценка выгоды; положения, предусмотренные для оценки осуществления и результатов плана действий.
2. Действия, которые компетентные власти намерены предпринять в таких областях в пределах своей компетенции: дорожно-транспортное планирование; планирование землепользования; технические меры на источниках шума; выбор менее шумных источников; уменьшение передачи звука; нормативные или экономических меры.
3. Для каждого действия план должен содержать смету с точки зрения сокращения числа пострадавших людей.

Данные, которые должны быть направлены в специальную комиссию ЕС:

1. Для агломераций (компактная пространственная группировка поселений): краткое описание агломерации: месторасположение, площадь, количество жителей; ответственный орган; шум управления программами, которые были проведены в прошлом и меры; вычисление или методы измерений, которые были использованы; число людей (сотни), проживающие в жилищах, которые подвергаются воздействию каждой из следующих полос значений Lden [дБА] в 4 м над поверхностью земли на наиболее подверженные фасады: 55-59, 60-64, 65-69, 70-74, > 75, отдельно для шума от автомобильного, железнодорожного и воздушного транспорта, и из промышленных источников.

Цифры должны быть округлены до ближайшей сотни (например, значения между 5150 и 5249 — до 5200; между 50 и 149 — до 100; менее 50 — до 0); предполагаемое общее число людей (сотни), проживающие в жилищах, которые подвергаются воздействию каждой из следующих полос значений Lnigh в 4 м над поверхностью земли на наиболее подверженные фасады: 50-54, 55-59, 60-64 , 65-69, > 70, отдельно для автомобильного, железнодорожного и воздушного транспорта и промышленных источников; в случае графического представления стратегические карты должны иметь контуры 60, 65, 70 и 75 дБА, и краткое изложение плана действий по всем важным аспектам.

2. Для крупных дорог, основных железных дорог и крупных аэропортов: общее описание дороги, железной дороги и аэропорта: расположение, размер и данные о трафике; характеристика их окружения: агломерации, села, деревни или иным образом, информация о землепользовании, других основных источниках шума; программы управления шумом, которые были проведены в прошлом, и меры; вычисления или методы измерений, которые были использованы; предполагаемое общее число людей (сотни), живущих за пределами агломераций в жилых помещениях, которые подвергаются воздействию каждой из следующих полос значений Lden [дБА] в 4 м над поверхностью земли, а в наибольшей степени подвержены фасады: 55-59, 60-64, 65-69, 70-74, > 75; предполагаемое общее число людей (сотни), живущих за пределами агломераций в жилых помещениях, которые подвергаются воздействию каждой из следующих полос значений Lnigh [дБА] в 4 м над поверхностью земли, а в наибольшей степени подвержены фасады: 50-54, 55-59, 60-64, 65-69, > 70; общая площадь [км2], ставшая жертвой значений Lden [дБА] выше, чем 55, 65 и 75, соответственно — предполагаемое общее количество жилых помещений и общее число людей (сотни), проживающих в каждой из этих областей должны быть также предоставлены.

Недостаток всех существующих карт шума городов и агломераций в России и в Европейском Союзе — неизвестные точность и надежность указанных в них величин уровней звука. Настало время разработать метод определения точности и надежности шумовой карты города, а, значит, и иметь рациональную возможность повышать их практическую эффективность.

Для разработки такого метода авторы данной статьи воспользовались классическим методом дисперсионного анализа теории вероятностей и математической статистики . Итак, городской шум будем аппроксимировать стационарно-случайной функцией при нормальном распределении измеряемой величины. Для такого распределения в данном случае предлагается производить статистическую оценку результатов измерения шума с учетом как пространственных, так и случайных флюктуаций во времени следующим образом.

Представим отдельные результаты измерения городского шума L = xij по формулам (1) и (2) в виде матрицы значений M(xij), в строках которой по горизонтали находятся величины xi в i разных точках пространства общим числом n, а по вертикали в столбцах — величины xj в различных моментах времени j общим числом m.

Если случайные отклонения измерений x в пространстве не зависят от случайных отклонений этой величины во времени, то матрица значений M(xij) трансформируется в матрицу значений M(xi + xj), где величина xi зависит только от измерений в пространстве, а величина xj зависит только от измерений во времени. В результате имеем следующую среднюю величину:

дисперсию отклонений в пространстве:

дисперсию отклонений во времени:

и дисперсию отклонений в пространстве и во времени:

D0 = D0(xi) + D0(xj).

Воспользуемся следующим соотношением дисперсионного анализа :

и, поскольку зависимость между xi и xj в действительности может хотя бы частично существовать, и обычно n ≠ m, то наименьшая погрешность будет соответствовать приведенному выше соотношению для средней арифметической величины перекрестных значений матриц перехода от M(xij) к M(xi + xj). Следовательно:

D(aj) = 0,5 и

D(xi) = 0,5.

Тогда расчетные формулы для оценки сверху дисперсий с использованием функций Пирсона Ψ(χq2) с вероятностью, близкой к единице, примет вид:

D~(xi) = 0,5(n/χq2) и

D~(aj) = 0,5(m/χq2).

Итого, получим с вероятностьюΦ(t)Ψ(χq2),где Φ(t) — функция Лапласа, статистическую оценку «рукава» результатов измерения городского шума при достаточно больших числах величины x, практически уже при nm > 100 (n ≥ 10, m ≥ 10), средней величины по формуле:

И при тех же nm > 100 (n ≥ 10, m ≥ 10) получим следующую величину наибольших значений x по формуле значений для шумовой карты города:

Тогда наибольшие из возможных значения шума с учетом отклонений только в пространстве рассчитывается по формуле:

и наибольшие из возможных значения с учетом отклонений только во времени — по формуле:

В наиболее ответственных случаях практики борьбы с шумом, каким является составление шумовой карты города, рекомендуется принимать следующие значения надежности:

• вероятность Φ(t) = 0,9973 (высшая степень надежности), тогда t = 3,00;
• вероятность Ψ(χq2) = 0,95, тогда χq2 имеет значения в зависимости от n, m, указанные в табл. 2.

Итоговая вероятность статистических оценок величин уровней звука x = L [дБА], при выбранных Φ(t) = 0,9973 и Ψ(χq2) = 0,95 дает надежность P = Φ(t)Ψ(χq2) ≈ 0,95 указанных величин для шумовой карты города по формуле (3) с точностью [дБА]:

Задавая величину надежности (например, P = 0,95) и величину точности (например ΔL = 1 дБА), получаем по предложенной методике число измерений эквивалентных уровней звука Lij [дБА] в пространстве n и во времени m. Проблема представления уровней звука на шумовой карте города одним числом для конкретной целой улицы, площади, переулка и т.д. и одновременно для целого года может быть решена предложенным методом с указанием точности и надежности этого числа.

Шумовые карты города и агломераций, составленные с заданной точностью и надежностью, потребуют проведения невиданного до сих пор количества измерений уровней звука в пространстве и во времени и высочайшей скорости обработки результатов измерений. Пример: 2 км Невского проспекта в Петербурге с n = 10 и m = 24 потребуют в сутки измерений уровней звука nm = 240; если проводить эти измерения 10 раз в месяц, то в год количество измерений уровней звука только на Невском проспекте составит 40 × 10 × 12 = 28 800.

Впрочем, современная акустическая аппаратура, компьютерная техника, средства связи позволяют это сделать.

Заключение

Борьба с шумом в городе и агломерациях должна соответствовать в России требованиям ГОСТ Р 53187-2008 «Акустика. Шумовой мониторинг городских территорий» и требованиям строительных норм и правил СНиП 2303-2003 «Защита от шума», а также требованиям соответствующих международных стандартов. Законодательной базой для создания карт шума у нас может временно послужить подробно рассмотренная выше следующая Директива Европейского Союза 2002/49/EC «Об оценке шума в окружающей среде».

В настоящее время главной проблемой борьбы с шумом у нас и за рубежом продолжает оставаться неопределенная точность и надежность указанных в шумовых картах величин уровней звука . С использованием метода дисперсионного анализа теории вероятностей и математической статистики авторами предложен метод, который поможет решить эту проблему .

Электронная база аппаратуры акустических измерений, компьютерная техника XXI в. и глобальные средства связи достигли сегодня уже такого уровня, что применение предлагаемого метода является вполне реальным делом. Работа в этом направлении будет продолжена, в частности, путем объединения усилий РФ и ЕС в рамках национальных исследовательских университетов, производителей акустической аппаратуры, компьютерной техники и средств связи, а также центров сертификации, социальных учреждений и властных структур.

Здесь именно тот случай, когда важное дело следует решительно продвигать квалифицированными специалистами сообща с помощью новейшей измерительной техники, мощных компьютеров и системы ГЛОНАСС (Глобальная навигационная спутниковая система) созданием в данном случае точных и надежных шумовых карт города.

1. Романовский В.И. Математическая статистика. - М.Л.: Государственное объединенное научнотехническое издательство НКТП СССР, 1938.
2. Дунин-Барковский И.В. и Смирнов Н.В. Теория вероятностей и математическая статистика. - М.: Гостехиздат, 1955.
3. Контроль шума в промышленности. Предупреждение, снижение и контроль промышленного шума в Англии. Под ред. Дж. Вебба. Пер. с англ. под ред. И.И. Боголепова. - Л.: Судостроение, 1981.
4. Боголепов И.И. Промышленная звукоизоляция. Теория, исследования, проектирование, изготовление, контроль. Предисл. ак. АН СССР И.А. Глебова. Монография. - Л.: Судостроение, 1986.
5. Справочник проектировщика. Защита от шума в градостроительстве. Под ред. Г.Л. Осипова. - М.: Стройиздат, 1993.
6. Никифоров А.С., Иванов Н.И. Проблема акустического загрязнения в Санкт-Петербурге. «Концепция развития Санкт-Петербурга на ближайший и отдаленный периоды с расстановкой приоритетов, основанных на общественном согласии»: Материалы третьего съезда Санкт-Петербургского Союза научных и инженерных обществ. Т. 1 - СПб., 1996.
7. Боголепов И.И. Архитектурная акустика. Учебник-справочник. Предисловие ак. АН СССР и РАН И.А. Глебова. - СПб.: Судостроение, 2001.
8. Боголепов И.И. Строительная акустика. Предисловие ак. РАН Васильева Ю.С. - СПб.: Издво Политехнического университета, 2006.
9. Иванов Н.И. Инженерная акустика. Теория и практика борьбы с шумом. Учебник для студентов ВУЗов, обучающихся по направлению «Безопасность жизнедеятельности». - М.: Логос, 2008.
10. Боголепов И.И. Строительная акустика. Второе издание. Предисловие ак. РАН Васильева Ю.С. Рукопись. - СПб.: Издво Политех. унта, 2010.

Под шумом понимают беспорядочное сочетание звуков различной частоты и интенсивности (силы).

В целях устранения акустического дискомфорта в городах, возникающего в результате высокого уровня шума, государство и местные органы управления проводят комплекс мер по снижению шума, как в источниках возникновения, так и на путях его распространения. В РК действуют санитарные нормы, строго регламентирующие предельно допустимые уровни шума на предприятиях, улицах городов и поселков, в жилых районах, зонах отдыха, районах новостроек, а также на рабочих местах. Нарушение установленных нормативов опасно для здоровья людей и поэтому недопустимо.

Важным условием защиты населения от воздействия шума является строгое соблюдение установленных предельно допустимых уровней. Одним из главных способов борьбы с шумом является снижение его в источниках возникновения.

В настоящее время действуют нормативы удаления жилых домов от источников автомобильного шума, строительства аэропортов, вокруг них создается санитарно-защитная зона в зависимости от класса аэропорта.

С учетом шума, создаваемого во время спортивных соревнований, предусмотрено удаление спортивных объектов от жилого дома на определенное расстояние, исходя из видов спорта и расположения жилья. При этом имеет значение наличие или отсутствие зеленые насаждений, этажность застройки и планировка.

Борьба с шумом, таким образом, является борьбой за здоровье человека, за создание ему нормальных условий труда, быта и отдыха. Комплексное решение всех перечисленных и других вопросов и проблем позволяет успешно бороться с шумом в городах.

Для того, чтобы выбрать и применить более эффективные пути и методы борьбы с шумом, в каждом городе составляется шумовая карта города, являющаяся основным исходным материалом.

Шумовая карта города (жилого района, микрорайона или жилой группы) составляется по результатам измерения шума на улицах и дорогах города, на основе изучения условий движения или перспективы роста интенсивности движения, характеру транспортных потоков как для существующих, так и для проектируемых городов.

Для составления шумовой карты изучают интенсивность движения по улицам и дорогам в обоих направлениях машин в час, среднюю скорость движения потока (км/час) , количество грузовых транспортных единиц в потоке (в % к общему числу машин в потоке) , наличие рельсового транспорта.

Уровень шума измеряется шумомером с установкой микрофонов в 7 метрах от проезжей части дороги, т.е. В 5 метрах от бордюрного камня (международный стандарт) .

ВВЕДЕНИЕ.................................................................................................................................... 3

1. ТЕНДЕНЦИИ ИЗМЕНЕНИЯ АКУСТИЧЕСКОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ ТРАНСПОРТА 4

2. СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ СНИЖЕНИЯ ТРАНСПОРТНОГО ШУМА.............. 6

3. ОГРАНИЧЕНИЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ ШУМА АВТОМОБИЛЬНОГО ТРАНСПОРТА 7

3.1. Снижение интенсивности движения, улучшение конструкции дорог и регламентирование землепользования......................................................................... 7

3.2. Звукоизоляция зданий................................................................................................ 12

4. ПРОБЛЕМА СНИЖЕНИЯ ШУМА ОТ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА 14

4.1. Уменьшение шума при взаимодействии колеса и рельса............................ 14

4.2. Шум грузового вагона................................................................................................ 15

4.3. Снижение вибрации......................................................................................................

5. УМЕНЬШЕНИЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ ШУМА ОТ АВИАТРАНСПОРТА.................. 20

5.1. Уменьшение воздействия шума, генерируемого воздушными судами.. 20

5.2. Уменьшение воздействия шума (наземные мероприятия)........................... 22

5.3. Правила, регулирующие землепользование вблизи аэропортов................ 24

ЗАКЛЮЧЕНИЕ......................................................................................................................... 27

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ........................................................... 28

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 90 дБ 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 средст (особенно трамвая) и применение в зданиях, выходящих на на более оживленные магистрали, новых шумопоглощающих материалов, верт кального озеленения домов и тройного остекле­ни я о он (с одновременным применением принудительной вентиля­ции).

Особую проблему составляет увеличение уровня вибрации в го­родск х районах, главным источником чего является транспорт. Данная проблема мало исследована, однако несомненно, что ее значение будет возрастать. Вибрация способствует более быстрому износу и разрушению зданий и сооружений, но самое существен­ное, что она может отрицательно влиять на наиболее точные тех­нологические процессы. Особенно важно подчеркнуть, что наиболь­ший вред вибрация приносит передовым отраслям промышленно­ст и соответственно ее рост может оказывать ограничивающее влияние на возможности научно-технического прогресса в городах.

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 во всех ее проявлениях, а как результат сочетания возросшей озабоченности и общественности с необходимостью поддержания экологической чистоты хотя бы на сложившемся к этому времени уровне в силу интенсивного развития средств транспорта и транспорт­ных систем 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 в 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.

Подсчитано, что во Франции к 2000-му году доля городских жителей, подвергаемых воздействию шума с уровнем 65 дБА и выше, снизилась до 13% по сравнению с 16% в 1975 г. Это небольшое, но, тем не менее, существен­ное уменьшение.

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.

Количественные показатели воздей­ствия шума железнодорожного транс­порта в большинстве стран остаются по большей части неизменными. Предпола­гается, что в обозримом будущем со­стояние дел в этой области останется без изменения. Однако имеются районы, где шум железнодорожного транспорта является основным источником раздражения. Введение в последнее время в эксплуатацию высокоскоростных поездов и скоростных городских линий приводит к расширению зон, подверженных воздействию новых источников шума. Поэтому условия жизни людей могут быть улучшены, если принять серьезные меры по уменьшению шума.

2. СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ СНИЖЕНИЯ ТРАНСПОРТНОГО ШУМА

В общем случае методы снижения транспортного шума можно классифи­цировать по следующим трем направле­ниям: уменьшение шума в источнике его возникновения, включая изъятие из экс­плуатации транспортных средств и из­менение маршрутов их движения; снижение шума на пути его распро­странения; применение средств звукозащиты при восприятии звука.

Использование того или иного мето­да или их комбинации зависит в значи­тельной мере от степени и характера потребного уменьшения шума с учетом как экономических, так и эксплуатационных ограничений.

Любая попытка регулирования шума должна начинаться с установления ис­точников этого шума. Несмотря на на­личие значительной аналогии различных источников, они достаточно несхожи друг с другом для трех видов транспор­та, - ав­томобильного, железнодорожного и воздушного.

По данным ГПБУ «Мосэкомониторинг», площадь территорий столицы, подверженных постоянному сверхнормативному шумовому воздействию, превышает 60%. Это означает, что большая часть улиц Москвы изо дня в день вызывает у ее жителей акустический дискомфорт.

Больше всего мы страдаем от автомобильных шумов (площадь территорий, где превышен их уровень, — 545,5 кв. км), железнодорожных (17,5 кв. км в ЦАО) и авиационных (182,8 кв. км). Причем автомобильные и железнодорожные шумы воздействуют на нас постоянно, а шум от самолетов лишь в случае нарушения маршрутов полетов. Но и этого вполне достаточно, чтобы сделать жизнь москвичей очень некомфортной. Впрочем, с такой же проблемой сталкиваются жители всех крупных российских городов.

Изучив масштаб проблемы в нашей стране, а также зарубежный опыт борьбы с шумом, ответственный секретарь СПЧ Яна Лантратова и член Общественной палаты Артем Кирьянов обратились с письмом к первому зампреду правительства РФ Игорю Шувалову (есть в распоряжении редакции). В нем они предлагают рассмотреть возможность разработки единой долгосрочной программы по борьбе с шумовым загрязнением.