С Є Селіванов - Захист житлових будівель від транспортного шуму - страница 1

Страницы:
1  2  3 

Коммунальное хозяйство городов

3.Эскизный проект "Троллейбус гражданский большой вместимости двухсекци­онный с пониженным уровнем пола ЮМЗ Т3-к". - Днепропетровск, 1992. - 322 с.

4. Инструкция по эксплуатации и обслуживанию троллейбуса DAC-217B. - Буха­рест: Аутобузил, 1989. - 273 с.

5. Патент FR 5/25 №2.664.214. Токоприемник для железнодорожного транспорта. Публикация 91.01.10 №2.

6. БСЭ. Т.28. - М.: Советская энциклопедия, 1978. - 616 с.

7. Перспективы применения роторно-поршневых компрессоров на троллейбусах: Отчет по госбюджетной научной работе кафедры ГЭТ / Л.М. Крутий, Н.А.Голтвянский, П.М.Пушков, В.Г.Безуглый. - Харьков: ХГАГХ, 2000. - 20 с.

8. Крутий Л.М., Голтвянский Н.А., Безуглый В.Г. Повышение надежности работы двигателя ДК-408 // Коммунальное хозяйство городов: Науч.-техн. сб. Вып. 18. - К.: Техніка, 1999. - С.193-195.

9. Сухомлинов В.М. Трохоидные роторные компрессоры. - Харьков: Высш. шк.,

1975. - 152с.

Ю.Френкель М.И. Поршневые компрессоры. Теория, конструкция, основы проек­тирования. - М. - Л.: Машгиз, 1960. - 655 с.

11. Источники и первичные преобразователи энергии / В.К.Терещенков, Б.Т.Кононов, Л.М.Крутий и др. - М.: МО СССР, 1979. - 554 с.

12. Долгалев В.А., Солюк А.А., Крутий Л.М., Голтвянский Н.А., Безуглый В.Г. Об установке на троллейбусах отечественного производства двухуглового роторно-порш­невого компрессора // Коммунальное хозяйство городов: Науч.-техн. сб. Вып.18. - К.: Техніка, 1999. - С.178-181.

13. Яминский В.В. Роторные компрессоры. - М.: Машиностроение, 1960. - 222 с.

14. Хамин Н.С., Чистозвонов С.Б. Автомобильные роторно-поршневые двигатели. - М.: Машгиз, 1964. - 184 с.

15. Дорогуш Г.И. Электродвигатели трамвая и троллейбуса. - М.-Л.: Энергия,

1964. - 64 с.

16. Дизельные и карбюраторные электроагрегаты и станции: Справочник / Под ред. В.А.Андрейкова. - М.: Машиностроение, 1973. - 544 с.

17. Справочник по преобразовательной технике / Под ред. И.М.Чиженко. - К.: Техніка, 1978. - 447 с.

18. Патент UA №33822А «Электрокомпрессор» Бюл. №1, 2001 г.

Получено 19.03.2007

УДК 530.19

С.Є.СЕЛІВАНОВ, д-р техн. наук

Харківський національний автомобільно-дорожній університет В.Е.АБРАКІТОВ, канд. техн. наук

Харківська національна академія міського господарства

ЗАХИСТ ЖИТЛОВИХ БУДІВЕЛЬ ВІД ТРАНСПОРТНОГО ШУМУ

Запропоновано в якості засобу захисту від транспортного вуличного шуму, вико­ристати облицювання звукопоглинаючими матеріалами саме горизонтальних поверхонь фасадів. Звукова енергія, що поступає від джерел шуму, попадаючи на нижню поверхню балконних плит (плит лоджій, нижні поверхні кондиціонерів, підвіконники тощо та всі інші горизонтальні елементи, що виступають на деякій висоті над зашумованим просто­ром), не відбивається від неї, а залежно від величини коефіцієнта звукопоглинання за­стосованого матеріалу в тому чи іншому ступені поглинається в шарі звукопоглинача,переходячи в теплову енергію. При визначених умовах вертикальні поверхні фасадів внутрішнього балконного простору перестають мати значимість при відбитті, а звук відбивається вже тільки від вищевказаних горизонтальних поверхонь.

Шум стає сьогодні все серйознішою проблемою великих міст, про яку більше і більше говорять медики, фізіологи, психологи, преса. Шум негативно впливає на самопочуття і працездатність, стає причи­ною підвищеної дратівливості. Надмірні шумові впливи можуть при­вести до серйозного порушення здоров'я, тоді як при зростаючих пси­хічних навантаженнях, як ніколи, маємо потребу в тиші і спокої. Нор­мування їх рівнів сьогодні в Україні здійснюється цілою низкою нор­мативних документів, порушення яких неприпустиме та призводить до порушень нормального життєвого циклу людини, а також до багатьох різноманітних хвороб.

Проблема боротьби з шумом настільки гостро постала останнім часом у першу чергу в зв'язку з надзвичайною інтенсивністю транспо­ртного руху. Вулицю центральної частини міста можна розглядати як вузький коридор, всередині якого відбувається багаторазове перевип-ромінювання звукової енергії. Завданням нашого дослідження є змен­шення шумового забруднення в такій містобудівельній ситуації.

Відома ідея зменшення як прямого звуку, так i перевідбиття скла­дається в облицюванні вертикальних площин фасадів (тобто стін бу­динків) звукопоглинаючими матеріалами [1]. Ідея є найскладнішою за рахунок принципової неможливості змінити архітектурний образ даної вулиці, що складався десятиріччями. Прозорі звукопоглиначі не існу­ють; а облицювати звичайними звукопоглиначами фасад якогось пам'ятника архітектури ніхто не дозволить з-за порушення в такому разі його зовнішнього вигляду. А от, що буде, якщо розташувати зву-копоглиначі не вертикально, а горизонтально?

Дослідження реверберації в шумних вузьких вуличних "коридо­рах" показують, що значна частина шуму перевідбивається не від вер­тикальних, а від горизонтальних площин фасадів будинків, наприклад, від нижніх поверхонь балконних плит. Більше того, залежно від взаєм­ного розташування джерела (вуличного транспорту) та балконів в бу­динках, що обмежують вуличний простір, можливі умови, коли ця " значна частина" стає саме головною частиною відбитого шуму.

Запропонований нами спосіб захисту від шуму [2, 3] реалізують таким чином: нижню площину видимої частини плити балкону обли­цьовують шаром звукопоглинального матеріалу (наприклад, [4]), за­кріплюючи його на плиті монтажними елементами, або закріплюючи клейовим розчином.

При цьому звукова енергія, що поступає від джерела шуму (транспортного потоку), потрапляючи на нижню площину плити бал­конів, не відбивається від неї на фасад і вікна будівлі, а поглинається шаром звукопоглинального матеріалу, переходячи в теплову.

На ділянку фасаду житлової будівлі, займану балконом, потрап­ляє звукова енергія від джерела шуму (транспортного потоку), частина якої, умовно позначена як Еогородж, відбивається від його огородження вгору під кутом, що лежить в межах кутів Z 9^ Z в до горизонту, час­тково випробуючи дифракцію за нього. При типових значеннях висоти поверху будинку та висоти огородження його балконів площа перед­ньої поверхні огородження балкону складає 43%. Отже, таким чином відбивається Еогородж ~ 40% звукової енергії (рис. 1).

Рис. 1 - Розподілення загальної енергії звукової хвилі на три її складові при попаданні на балкон одного з поверхів. Для наочності величина Еогородж взята два рази: та, що від­носиться безпосередньо до даного балкону, і для балкону наступного поверху.

Частина звукової енергії, що залишилася (~ 60%), падає прямо у внутрішній балконний простір, а саме Ефас - на фасад (віконні та двер­ні отвори) і Ебалк - на нижню площину видимої частини плити вищес­тоящого балкону, та розподіляється між собою у співвідношенні, рів­ному відношенню кутів, відповідно

Ефас  = Zj~Zp

Евал,к Zy-Zj де Ефас - частина звукової енергії, що потрапляє прямо на фасад будів­лі, Дж; Ебалк - частина звукової енергії, що потрапляє на нижню пло­щину плити балкону або лоджії, Дж; Z0 - кут нахилу до горизонтупроменя, що виходить з центра джерела шуму в точку, яка належить нижньому ребру огородження балкону у вертикальній площині, град.;

tgZa = H / R ;

Zb - кут нахилу до горизонту променя, що виходить з центра джере­ла шуму в точку, яка належить верхньому ребру огородження балкону,

град.;

tgZb = + hoz)/R ; Zj - кут нахилу до горизонту променя, що виходить з центра джере­ла шуму в точку, яка належить ребру приєднування балкону до фасаду будівлі, град.;

Н + h tgZj = ;

R + гЙ

Zy - кут нахилу до горизонту променя, що виходить з центра джере­ла шуму в точку, яка належить наступному ребру приєднування огоро­дження вищестоящого балкону до балконної плити, град;

,     H + h

tgZy=-пов;

R

hnofS - висота поверху, м; hoz - висота огородження балкону, м; гбалк -глибина балкону, м (тобто один з його габаритних розмірів); Н - по­значка поверху будинку, м (тобто висота розташування балконної пли­ти над рівнем ґрунту). Змінна Н визначає розташування розрахункової точки на тій або іншій висоті східчастим чином, залежно від числа по­верхів будинку (та висоти кожного поверху); R - відстань від джерела шуму до (крайньої точки) фасаду будівлі в плані, м.

Наприклад, балкон багатоповерхового житлового будинку при висоті поверху hn()e = 3,0 м має      = 1,2 м, при глибині балкону

Гбалк =1,2 м (рис.2).

При збільшенні (змінної) величини H кути в, в, у, ф змінюються в бік збільшення. При цьому Zb збільшується швидше, ніж Zj, і при

деяких визначених умовах вони стають рівними (Zj = Z/3). Фізич­ний зміст цього явища полягає в тому, що та частина звукової енергії (~ 60%), що не відбивається від огородження балкону, а відбивається саме від поверхонь внутрішнього балконного простору, падатиме тіль­ки лише на нижню площину плити балкону, і, відбиваючись від неї, потрапляє на фасад будівлі, що захищається (віконні і дверні отвори), а також відбивається назад у зовнішнє середовище. Таким чином, надеяких (відносно малих висотах) відбиваючими поверхнями внутріш­нього балконного простору є як вертикальні поверхні фасадів (із бал­конними дверима, вікнами) та горизонтальна поверхня (нижня площи­на) плити вищестоящого балкону; на інших, (більших) висотах повер­хнею, що відбиває, є тільки горизонтальна поверхня (нижня площина) плити вищестоящого балкону (рис.3). Такий випадок є частковим ви­падком загальної схеми з рис.2. Умова Z./3 = /-( здійснюється, коли:

Н + h      Н + h

_ог_ _ _пое

Рис.2 - Розрахункова схема щодо нашої пропозиції

 

=

l

1 ИЧШ

 

 

 

 

 

 

 

 

Ш

 

 

 

=

■ ■ ■ ■ ■

 

 

 

 

-w  ///    /7/    ///   ///    /// -

к        R ,

Рис.3 - На значній висоті над рівнем Грунту та малій віддаленості джерела шуму від фасаду звук відбивається вже тільки саме від горизонтальних поверхонь (ефект «етажерки»)

Ми умовно назвали такий випадок відбиття звукових хвиль ефек­том «етажерки»: вертикальні поверхні фасадів внутрішнього балкон­ного простору перестають грати значимість при відбитті, а звук відби­вається вже тільки саме від горизонтальних поверхонь. Побудова ма­тематичної моделі відбиття звукових хвиль від фасаду будинку потре­бує обов'язкового його врахування: тому що при визначених значен­нях Н та R в акустичних розрахунках слід враховувати частину звуко­вої енергії Ефас, що потрапляє прямо на фасад будівлі; а при інших значеннях Н та R - не слід. Неможливо безпосередньо визначити якусь аналітичну формулу, тому підбір співвідношення Н та R при побудові математичної моделі можна здійснити шляхом ітерації. Для дослідження ефекту «етажерки» при відбитті нами була створена спе­ціальна комп' ютерна програма.

Всі без винятку величини, що входять у формулу «етажерки» Н + hor    Н + h

R   ~ R + ra '

балк

є варіативними параметрами. Це ускладнює побудову математичної моделі. Але для кожного будинку, виходячи з його архітектурних кре­слень, можна чітко визначити величини висоти поверху hnoe, висоти огородження балкону hor, та глибини балкону гбалк. Ці величини бе­руться безпосередньо з креслень (або даних обмірювальних робіт) і можуть, звісно, варіюватися, - але в значно меншому ступені (напри­клад, якщо в одному і тому ж будинку різна висота різних поверхів; балкони з різними геометричними параметрами - глибиною та висо­тою огородження). Створена нами комп'ютерна програма дозволяє змінювати такі вихідні дані для всіх випадків.

Основна роль створеної програми, однак, полягає в тому, щоб об­числити співвідношення величин Н та R, тобто висоти розташування розрахункової точки над поверхнею ґрунту та її (горизонтальній) від­стані від джерела шуму (в площині поверхні ґрунту). Програма дозво­ляє вводити варіативні дані в комірки, обведені рамкою. Найголовнішу роль при цьому відіграє введення величин Н та R, тобто величин, що характеризують розташування розрахункової точки в просторі (при побудові карти шуму кількість таких розрахункових точок вимірюєть­ся тисячами, і, звісно, в деяких випадках залежно від геометрії розта­шування ефект «етажерки» треба враховувати, в деяких - ні). Програ­ма видає кінцевий результат розрахунку у двох видах: чисельний, тоб­то обчислені значення тангенсів кутів в і ф; та логічний - саме резуль­тат її порівняння. Якщо в < ф, тобто ефект «етажерки» при даних гео­метричних параметрах не має місця, і в акустичних розрахунках по­требується враховувати як Ефас, так і Ебалк, програма відображає ре­зультат «ИСТИНА»; якщо ж в > ф, тобто вся звукова енергія відбива­ється тільки-но від горизонтальних площин Ебалк, настає ефект «етаже­рки», і Ефас не має місця, програма відображає результат «ЛОЖЬ».

З рис.4, 5 видно, що для однієї й тієї ж розрахункової точки, що знаходиться на відстані 13 м від фасаду багатоповерхового будинку (вісь однієї із смуг дорожнього руху на проїзній частині), на висоті до 18,2 м над рівнем ґрунту (тобто приблизно до 6 поверху найближчого будинку), ефект «етажерки» не має місця; але з висоти 18,2 м (тобто вже на рівні сьомого поверху) в акустичних розрахунках обов' язково потрібно його враховувати.

1^1 Microsoft ЕксеІ - Програма япя обчислення ефекту "етажерки", xls

 

 

 

□0@

 

файл    Правка    Вид   Вставка формат

Сервис    Данные    Окно Справка

Введите вопро

 

. в

X

 

 

 

 

 

 

 

 

С23        -         f, =В2

<D21

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

А

в

С

D

Е

F

G

Н

і

J

 

1

ПРОГРАМА ДЛЯ ДОСЛІДЖЕННЯ СПІВВІДНОШЕНЬ ПАРАМЕТРІВ, ЩО ВПЛИВАЮТЬ НА ВНУТРІШНЄ БАЛКОННЕ ВІДБИТТЯ, ШЛЯХОМ ІТЕРАЦІЇ

 

2

 

 

 

 

 

 

3

Формула:

 

 

Zip

Досліджуються умов

и перевищення куту

р над кутом £

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

Формула:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Б

 

Р.

 

Я+гспт.

 

 

 

 

 

 

 

7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Страницы:
1  2  3 


Похожие статьи

С Є Селіванов - Захист житлових будівель від транспортного шуму