8.3. Проектирование шумо — защиты и звукоизоляции

Защита от внешних город­ских шумов. Основным источником шума в населенных пунктах, оказы­вающим наибольшее воздействие на жилую застройку, является транспорт.

322 Часть ///. Архитектурная акустика


Транспортный шум в городах возник в связи с появлением в середине про­шлого века железных дорог, а затем и автомобилей. Он особенно возрос за последние десятилетия. Города, плани­ровка и застройка которых складыва­лась веками, оказались не приспособ­ленными к движению по улицам боль­шого количества транспортных средств, а жилая застройка оказалась не защищенной от транспортного шу­ма. Возник транспортный кризис, ко­торый особенно обострился в связи с небывалым ростом численности авто­мобилей.

Решение проблем защиты от шума в городах при наличии автомобильного транспорта требует коренной реконст­рукции улично-дорожной сети и изме­нения сложившихся принципов за­стройки кварталов.

Для защиты от внешних источни­ков шума в городах используют сле­дующие основные методы:

В источнике шума — инженерно — технические и организационно-адми­нистративные;

По пути распространения шума в городской среде от источника до за­щищаемого объекта — градострои­тельные и строительно-акустические;

В объекте шумозащиты — конст­руктивно-строительные (повышение звукоизолирующих качеств ограждаю­щих конструкций зданий и сооруже­ний) и планировочные.

Защита застройки от шума — сложная проблема, которую нужно решать архитектурными средствами путем проведения комплекса градо­строительных и строительно-акустиче­ских мероприятий. При разработке технико-экономического обоснования, генерального плана города, детальной планировки его районов, а также про­ектов застройки жилых микрорайонов необходимо в первую очередь предус­матривать градостроительные меры снижения шума в застройке. Это по­зволит в некоторых случаях обойтись

Без специальных строительно-акусти­ческих мероприятий по защите от шу­ма или же снизить затраты на их про­ведение.

К наиболее эффективным строи­тельно-акустическим средствам сниже­ния шума относятся экраны, щумоза — щитные здания и шумозащитные окна.

Градостроительные методы и средства защиты от шума. Значи­тельное снижение шума в жилой за­стройке может быть обеспечено стро­гим соблюдением требований строи­тельных норм и правил по планировке и застройке городов и других населен­ных пунктов. Прежде всего необходи­мо предусматривать четкое функцио­нальное зонирование территории с от­делением селитебных, лечебных и ре — креакционных зон от промышленных и коммунально-складских зон и основ­ных транспортных коммуникаций. Расстояния от границ промышленных предприятий, являющихся источника­ми внешнего шума, до жилых зданий, общежитий, гостиниц, детских до­школьных учреждений, школ-интерна — тов, больниц, санаториев, домов отды­ха, пансионатов не должны быть менее указанных в табл. 8.12.

Новые аэропорты и аэродромы не­обходимо размещать за пределами го­родов и других населенных пунктов. Наименьшее расстояние от границ аэродрома до границ селитебной тер­ритории следует принимать в зависи­мости от класса аэродрома, располо­жения взлетно-посадочных полос и трасс полета относительно населенного пункта по табл. 8.13.

Возможность уменьшения разры­вов между аэродромом и селитебной территорий по сравнению с указанны­ми в табл. 8.13 при условии проведе­ния специальных организационно-тех­нических мероприятий (сокращение ночных операций, специальные при­емы пилотирования и др.), а также применения шумозащитных жилых

Таблица 8.12, Минимально допустимые расстояния

До гостиниц и интернатов

До жилых зданий, до­мов отдыха, пансионатов, детских до­школьных

Учреждений и школ-ин­тернатов

До больниц и санато — ториев

ДО бОЛЬ —

Ниц и са­наториев

Минимальное расстояние от границы промышленного предприятия с технологическими процессами, м

С 7 до 23 ч

Уровень звука на гра­нице про­мышленно­го предприя­тия, дБ А

До других общественных зданий с допусти­мыми уровнями звука в помещениях, дБ А

35

40

45

50

55

60

С 23 до 7 ч

До гостиниц и интерна­тов

До жилых зданий, домов отдыха, пансионатов, дет­ских дошкольных учреждений и школ-интернатов

40

15

<—

45

25

50

15

50

15

55

25

15

—’

95

^ 3

15

60

50

15

25

15

170

50

25

65

95

25

15

50

25

15

310

95

50

70

170

50

25

95

50

25

15

565

170

95

75

310

95

50

170

95

50

25

15

1030

310

170

80

565

170

95

310

170

95

50

25

15

1870

565

310

85

1030

310

170

565

310

170

95

50

25

5000

1030

565

90

1870

565

310

1030

565

310

170

95

50

9700

1870

1030

324 Часть III. Архитектурная акустика


Таблица 8.13. Наименьшие расстояния от границ аэродромов до границ селитебных территорий

Направ­ление оси взлет — но —

Посадоч — ной по­лосы от­носи­тельно населен­ного пункта

Пересе­

Пересе- 30

23

17

12

8

Кает

Кает

Го же

Не пере — 16 секает

15

15

15

7

Не пе­

То же 12

11

11

3

2

Ресе­

Кает

Зданий должна быть подтверждена расчетом.

Расстояние от границ территории морских и речных портов до границ участков жилой застройки при отсут­ствии специальных средств шумоглу — шения должно быть не менее 100 м для пассажирского района порта и не менее 300 м для грузового района порта.

Расстояние от новых железнодо­рожных линий и станций при новом строительстве до границ участков жи­лой застройки без применения специ­альных средств шумоглушения должно быть не менее 200 м для железнодо­рожных линий 1 и II категорий, не менее 150 м для железнодорожных линий III и IY категорий и не менее 100 м для станционных путей, считая от оси крайнего железнодорожного пути.

Расстояние от автомобильных до­рог I и II категорий до границ уча­стков жилой застройки при отсутствии специальных средств шумоглушения должно быть не менее 200 м, а от автомобильных дорог III и IY катего­рий — не менее 100 м.

Трасса полета самоле­тов от­носи­тельно населен ного пункта

Расстояние в зависимости от класса аэродрома, км

EZ

П

Ш

I и

Вне­клас­сный

Расстояние от автомобильных до­рог I и II категорий до границ зе­мельных участков санаторно-курорт — ных учреждений, больниц и домов от­дыха при отсутствии специальных средств шумоглушения должно быть не менее 500 м, а от автомобильных до­рог III и IY категорий — не менее 250 м.

Целесообразно предусматривать совмещение трасс железных и автомо­бильных дорог. Улицы и дороги дол­жны быть строго дифференцированы по назначению, скорости движения и составу транспортного потока с выде­лением основного объема грузового движения на специализированные ма­гистрали. Территории жилых районов и зон отдыха не должны пересекаться скоростными дорогами и дорогами гру­зового движения. Скоростные дороги на этих территориях при соответству­ющем обосновании допускается разме­щать в выемках, тоннелях и на эста­кадах. Последние должны быть обору­дованы шумозащитными экранами или глухими ограждениями.

При проектировании сети улиц и дорог следует предусматривать макси­мально возможное укрупнение межма­гистральных территЬрий, уменьшение числа перекрестков и других транспор­тных узлов, замену их Т-образными примыканиями, устройство плавных криволинейных сопряжений улиц. При отсутствии специальных средств шу­моглушения жилая застройка должна располагаться на расстоянии не менее 150 м от края проезжей части скоро­стных дорог и дорог грузового движе­ния, не менее 125 м от магистральных улиц общегородского значения, не ме­нее 75 м от магистральных улиц рай­онного значения и не менее 25 м от жилых улиц. Жилые улицы целесооб­разно проектировать тупиковыми, пре­дусматривая в конце каждого тупика круглые площадки для разворота ав­томобилей. Трассировка проездов дол­жна обеспечивать связь жилых и об­щественных зданий с улицами и не допускать сквозного проезда автомо —

Глава 8. Шумозащита и звукоизоляция в городах и зданиях 325


]

J 1_

А) Л

6) JI

Бильного транспорта через территорию микрорайона. При трассировке маги­стральных улиц и дорог следует ис­пользовать шумозащитные свойства рельефа местности — холмов, оврагов, балок и т. п.

Функциональное зонирование се­литебной территории должно предус­матривать размещение предприятий торговли, общественного питания, бы­тового обслуживания, учреждений коммунального хозяйства, организа­ций и учреждений управления, финан­сирования и предприятий связи в зоне, примыкающей к источникам шума (рис. 8.7). Жилую застройку, детские ясли-сады, учреждения здравоохране­ния, дома-интернаты для престарелых необходимо размещать в зоне, наибо­лее удаленной от источников шума.

При разноэтажной застройке сле­дует соблюдать принцип постепенного наращивания этажности жилых домов в глубину межмагистральной террито­рии. Здания торгово-общественных центров и блоков обслуживания, раз­мещаемые на границе микрорайонов вдоль транспортных магистралей, це­лесообразно объединять в единые про­тяженные комплексы. Такое решение позволяет использовать комплексы уч­реждений первичного, повседневного и

Рис. 8.7. Шумо защитное зонирование межмагистраль — ной селитебной террито­рии (жилого района, мик­рорайона, жилого комплек­са) в I и II (а) и III и IV (б) строительно-кли­матических районах

1 — городская магистраль;

2 — зона экранирования транспортного шума здани­ями нежилого назначения, шумозащитными жилыми

Периодического обслуживания в каче­стве эффективных шумозащитных эк­ранов и одновременно значительно расширяет сферу их действия, делая удобными для попутного пользования при движении населения на работу и с работы (рис. 8.8).

Помещения административных, об­щественных и культурно-просвети­тельных учреждений с повышенными требованиями к акустическому ком­форту — конференц-залы, читальные залы, зрительные залы театров, кино­театров, клубов и т. п. — следует раз­мещать на противоположной от источ­ников шума стороне зданий, отделяя их коридорами, фойе, залами кафе и буфетов, подсобными помещениями.

Домами с шумозащитны­ми окнами или специаль­ными экранами; 3 — зона жилой застройки типовы­ми домами массового стро­ительства; 4 — зона школ, детских садов и яслей; 5 — зона экранирования транс­портного шума шумоза­щитными жилыми дома­ми со специальным архи­тектурно-планировочным решением

При необходимости размещения жилой застройки на границе микро­районов вдоль транспортных магистра­лей следует располагать специальные шумозащитные жилые здания. Для обеспечения акустического комфорта на территории микрорайонов жела­тельно применять композиционные приемы группировки жилых зданий, основанные на создании замкнутого пространства. Не рекомендуется при­менение приемов группировки жилых зданий с раскрытием пространства микрорайона в сторону источников шума. Например, постановка жилых зданий торцами к магистральной ули­це значительно расширяет зону аку­стического дискомфорта.

326 Часть III. Архитектурная акустика

Рис. 8.8. Защита от транс­портного шума жилой за­стройки, примыкающей к ши­ротной магистрали

I — шумозащитные жилые до­ма; 2 — здания торгового назна­чения, выполняющие роль шу — мозащитных экранов; 3 — жи­лые дома массовой застройки; 4 — гаражи индивидуальных машин; 5 — широтная магист­раль

В качестве дополнительного сред­ства защиты от шума малоэтажной жилой застройки, площадок отдыха микрорайонов и групп жилых домов, площадок детских дошкольных учреж­дений и участков школ следует пре­дусматривать формирование вблизи источников шума специальных шумо — защитных полос зеленых насаждений. Чтобы такие полосы обладали замет­ной эффективностью, кроны деревьев должны плотно примыкать друг к дру­гу; пространство под кронами реко­мендуется заполнять зеленой массой кустарников. Ширина полос должна быть не менее 10 м. Некоторое повы­шение шумозащитной эффективности достигается при расчленении полосы в продольном направлении на несколько частей с просветами между ними ши­риной 3—4 м.

В качестве зеленых насаждений следует использовать породы быстро­растущих крупноразмерных деревьев с

Густоветвящеися низкоопущеннои плотной кроной. Полосы из хвойных пород деревьев наиболее эффективны и обладают круглогодичным действи­ем. Однако в городских условиях эти деревья растут плохо, поэтому их сле­дует объединять с деревьями листвен­ных пород.

Экраны. Понятие "экран" принято относить к любым препятствиям на пути распространения шума. Экранами могут служить придорожные подпор­ные, ограждающие и специальные за­щитные стенки, а также искусствен­ные и естественные элементы рельефа местности: земляные валы, насыпи, холмы, откосы выемок, оврагов и т. д. (рис. 8.9). Экранами могут служить также здания, в помещениях которых допускаются уровни звука более 40— 50 дБА (здания предприятий бытового обслуживания населения, торговли, общественного питания, коммуналь­ных предприятий и др.), жилые и об­щественные здания с усиленной зву­коизоляцией наружных ограждающих конструкций и с централизованными или индивидуальными устройствами приточной вентиляции, совмещенными с глушителями шума, а также жилые

Щ/ *

Здания, в которых со стороны источ­ника шума расположены окна подсоб­ных помещений.

В мировой практике борьбы с транспортными шумами наиболее ши­роко применяются экраны-стенки, земляные валы и их комбинации. Не­обходимая шумозащитная эффектив­ность экранов обеспечивается варьиро­ванием их высоты, длины, расстояния между источником шума и экраном. Снижение уровня звука экраном-стен­кой в расчетных точках, расположен­ных на границе звуковой тени, т. е. на продолжении прямой линии, соединя­ющей акустический центр источника шума с вершиной экрана, составляет около 5 дБА. Поэтому для обеспече­ния более высокой акустической эф­фективности вершина экрана должна

Таблица 8.14. Снижение уровня звука протяженными экранами-стенками

Расстояние меж — Высота экрана, Снижение

Ду экраном и м уровня зву —

Расчетной точ — ка экраном,

TOC \o "1-3" \h \z кой, м ДБЛ

2 7

10 4 12

6 16

2 7

20 4 12

6 15

2 7

50 4 11

6 14

2 7

100 4 11

6 13

И и

возвышаться над прямой линиеи, со­единяющей акустический центр источ­ника шума с расчетной точкой. При проектировании экрана-стенки вдоль транспортной магистрали для ориенти­ровочных расчетов повышение его эф­фективности с увеличением высоты можно принимать равным в среднем 1,5 дБА на 1 м.

Для увеличения акустической эф­фективности экрана и уменьшения его высоты расстояние между источниками шума и экраном рекомендуется при­нимать минимальным с учетом обес­печения безопасности движения и нор­мальной эксплуатации дороги и транс­портных средств. Ориентировочные значения снижения уровня звука про­тяженными экранами-стенками на вы­соте 1,5 м от уровня поверхности тер­ритории при расстоянии между краем проезжей части дороги и экраном, рав­ном 3 м, приведены в табл. 8.14. Та­кие значения акустической эффектив­ности сохраняются при угле видимости экранированного участка улицы из расчетной точки не менее 160°.

Глава 8. Шумозаищта и звукоизоляция в городах и зданиях 327

В настоящее время известно мно­жество конструкций экранов-стенок (рис. 8.10—8.15). Наиболее распрост­раненными материалами, применяе­мыми для их строительства, являются бетон и железобетон. Используются

Архитектурная акустика


Глава 8. Шумозаищта и звукоизоляция в городах и зданиях 329


Также сталь, алюминий, различные пластические материалы, дерево и др. Необходимая поверхностная плотность эк рана-стенки зависит от требуемой акустической эффективности и обычно не превышает 20 кг/м2.

При проектировании экранов-сте­нок необходимо наряду с требуемой акустической эффективностью обеспе­чивать ряд других требований к ним. Экраны должны быть долговечными, стойкими к атмосферным воздействи­ям и вредному влиянию выхлопных газов, выдерживать снеговые, ветровые и сейсмические нагрузки. Они должны отвечать эстетическим требованиям, быть транспортабельными, простыми при возведении, монтаже и эксплуа­тации. Конструкции отдельных эле­ментов экранов должны обеспечивать плотное их примыкание между собой для создания акустически непрозрач­ного экрана.

Рис. 8.9. Типы экранов

1 — экран-стенка; 2 — экран насыпь; 3 — экран-выемка;

Стенкой; 6 — насыпь со стен кой; 7— экран-галерея; 8 — экран-тоннель; 9 — экран — здание нежилого назначе­ния; 10 — экран — шумоза — щитный жилой дом

4 — экран-терраса; 5, б — комбинированные экраны;

5 — выемка с насыпью или

Установка экранов-стенок с аку­стически жесткой поверхностью с од­ной стороны от источника шума вы­зывает некоторое повышение уровня звука на противоположной стороне за счет вклада отраженной от экрана зву­ковой энергии. Например, при распо­ложении экрана-стенки высотой 5 м вдоль автомобильной дороги уровень звука на противоположной стороне до­роги в зависимости от расстояния от бордюра повышается на 1—2 дБА. При установке экранов-стенок с аку­стически жесткой поверхностью вдоль обеих сторон автомобильной дороги акустическая эффективность экранов снижается на 1—5 дБА в зависимости

Глава 8. Шумозащита и звукоизоляция в городах и зОиниях 33 i


Рис. SAH Акустический эк­ран вдоль скоростной доро­ги С 47 Лион — Сент-Эть — ен (Франция). Тип — отра­жающий¦ материал — желе­зобетон, высота — 6 м по отношению к шоссе, длина — 219 л*, общая шу — мозащитная эффективность экрана колеблется от 6

До 15 дБА

А — со стороны дороги; б — конструктивная схема; 1 — бетонная плита; 2 — ящик для электрооборудования; Я — желоб автодороги; 4 — па­нель; 5 — подпорка

От расстояния между экраном и транс­портным потоком.

Для устранения нежелательного действия звука, отраженного от повер­хностей стенок, разработаны конструк­тивные решения экранов со звукопог­лощающими облицовками (рис. 8.16— 8.18). Звукопоглощающие материалы, используемые для облицовки экранов, должны обладать стабильными физи­ко-механическими и акустическими показателями в течение всего периода эксплуатации, быть био — и влагостой­кими, не выделять в окружающую сре­ду вредных веществ в количествах, превышающих предельно допустимые концентрации для атмосферного воз­духа.

Для защиты звукопоглощающего материала от попадания влаги необ­ходимо предусматривать покрытие в виде пленки. Снаружи экран со зву­копоглощающей облицовкой необходи­мо защищать перфорированными лис­тами из алюминия, стали или пласти­ка.

Акустическая эффективность экра­нов-стенок в определенной степени за —

332 Часть ///. Архитектурная акустика


Рис. 8.11. Бетонный экран по кромке автострады А86 (Франция). Тип — огражда­ющий, материал — бетон, высота — 5,3,5 м от вер­ха до шоссе, фундамент — литая подушка на подготов­ке высотой 1,15 Му шумоза­щитная эффективность — шум автодороги около фаса­дов зданий с 8 до 20 ч не превышает 65 дБА

А)

А — конструктивная схема; б — схема расположения; 1 — гнутые ребра; 2 — бетонная подушка

6)

Чу•’.>-/

Висит от их формы. Наиболее эффек­тивен Т-образный поперечный проф­иль экрана.

Земляные валы обладают рядом преимуществ перед экранами-стенка — ми. Для их создания, как правило, ис­пользуются излишки грунта, образую­щиеся при вертикальной планировке территории застройки и строительстве фундаментов зданий. Стоимость соо­ружения валов в 2—3 раза ниже за­трат на строительство экранов-стенок. Кроме того, они придают магистралям живописный вид. В теле валов можно располагать гаражи, коллекторы и другие сооружения. Однако из-за не­обходимости устройства пологих отко­сов с уклонами 1:2 или 1:1,5 для их размещения требуются большие пло­щади. Поэтому применение таких эк­ранов целесообразно в основном в при­городных зонах, где примагистральные территории не лимитированы. В по­следние годы разработаны конструк­ции валов с облицовкой откосов бе­тонными или каменными элементами,

Глава 8. Шумозаищта и звукоизоляция в городах и зданиях 333


Рис. 8,12. Поглощающий эк­ран из керамзита. Автодоро­га БЗ в СеИ’Дени (Фран­ция Тип — поглощаю­щий, материал — керач- зит, высота — 3 м по отношению к шоссе, дли­на — 400 х. Основание — продольная балка из бето­на- ат «ей анкерными бол­тами крепятся стойки из алюминиевых двутавров. Ке­рамзитовые плиты 40x60x5 см на горизонталь­ных стрингерах, фиксируют­ся стойками — Я/у-мозаы^гг — мая эффективность — плот­ность керамзита и толщи­на плит позволяют достигать рекомендованных показателей при передаче и/ума не менее 22 дБА

Б)

1

А — общий вид; б — конструк­тивная схема; I — стрингер; 2 — керамзит; 3 — стойкий алюминиевый двутавр

Что позволяет значительно увеличить крутизну откосов и соответственно уменьшить ширину валов (рис. 8.19).

Размещение магистральных улиц и дорог в выемках дает возможность ис­пользовать их откосы в качестве шу — мозащитных экранов. Однако более эффективны комбинированные экра­ны, состоящие из выемки или земля­ного вала со стенкой поверху. В по­следние годы разработаны конструк­ции экранов-стенок с открытыми по­лостями для размещения земли и посадки вьющихся растений (рис. 8.20). С эстетической точки зре­ния такие экраны более приемлемы, чем традиционные экраны-стенки.

Шумозащитные жилые здания. В условиях современных городов с мас­совой застройкой примагистральных территорий многоэтажными протяжен­ными домами для защиты населения от транспортного шума наиболее це­лесообразно строительство специаль­ных жилых зданий, которые принято называть шумозащитными или шумо — защищенными. По способам защиты от шума эти здания можно разделить на два типа: дома со специальными ар­хитектурно-планировочной структурой

? ч

И объемно-пространственным решени­ем; дома, окна и балконные двери ко­торых имеют повышенную звукоизо­лирующую способность и снабжены специальными вентиляционными уст­ройствами, совмещенными с глушите­лями шума. Возможны и комбинирован­ные варианты шумозащитных зданий.

Архитектурно-планировочная структура шумозащитных зданий пер­вого типа предусматривает ориента­цию в сторону источников шума окон подсобных помещений квартир и по­мещений внеквартирных коммуника­ций, а также не более одной комнаты

Рис. 8.13. Пейзажный эк­ран, окаймляющий автодо­рогу Аб (ФранцияЛ Тип — отражающий, ма­териал — бетон, высо­та — 8,5 м от эффектив­ного уровня до шоссе, фундамент — монолит­ный на двух сваях диа­метром 80 см на каж­дую опору (или несущее покрытиеШумозащитная эффективность — 800 ос­новных квартир жилого района защищено, около 500 пользуются дополни­тельным улучшением защи­ты (от 6 до 13 дБА); только верхние этажи 15- этажных домов-башен бу­дут объектом дополнитель* ной защиты в форме уси­ления изоляции фасадов

А — конструктивная схема; б — схема расположения; 1 — земляной вал; 2 — дере­вянные сваи; 3 — откос; 4 — экран длиной 862 м; 5 — зо­на движения; 6 — зона сто­янок; 7—открытый переход



.