Проблема снижения уровня шума в городах

                                                        Реферат

по  экологии на тему:

 «ПРОБЛЕМЫ СНИЖЕНИЯ УРОВНЯ ШУМА В ГОРОДАХ»

      Выполнил: Редоров Павел

Проверил: Гротухин О.Н

      Москва 2011 г.

      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 средств (особенно трамвая) и применение в зданиях, выходящих на наиболее оживленные магистрали, новых шумопоглощающих материалов, вертикального озеленения домов и тройного остекления окон (с одновременным применением принудительной вентиляции).

      Особую  проблему составляет увеличение уровня вибрации в городских 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 промышленности соответственно ее рост может оказывать ограничивающее влияние на возможности научно-технического прогресса в городах.

        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.

      Из  трех основных видов транспорта автомобильный  транспорт оказывает наиболее неблагоприятное  акустическое воздействие. Автомобили являются преобладающим источником интенсивного и длительного шума, с которым ни в какое сравнение не идут никакие другие. Шум, создаваемый движущимися автомобилями, является частью шума транспортного потока. В общем случае наибольший шум генерируется большегрузными автомобилями. При малых скоростях движения по автодорогам и больших частотах вращения вала двигателя основным источником шума является обычно силовая установка, в то время как при больших скоростях движения, пониженных частотах вращения и меньшей мощности силовой установки доминирующим может стать шум, обусловленный взаимодействием шин с поверхностью дороги. При наличии неровностей на поверхности дороги преобладающим может стать шум системы рессорной подвески, а также грохот груза и кузова.

      Часто бывает довольно трудно определить относительный  вклад различных источников шума сложных по конструкции транспортных средств. Поэтому, если возникает задача по снижению шума данного транспортного средства, ценная информация может быть получена на основе понимания механизма генерирования шума этих источников при изменении условий эксплуатации транспортного средства. В силу того, что общий шум транспортного средства определяется рядом источников, необходимо попытаться получить данные об особенностях излучения каждого из этих источников в отдельности и определить наиболее эффективные методы снижения шума того или иного источника, а также и то, какой из методов снижения общего шума автотранспортного средства окажется наиболее экономичным в данном случае. Подробно об этом будет рассказано ниже.

      Следует отметить большое значение мер по ограничению распространения уже  возникшего шума наряду с основным методом снижения шума автомобильного транспорта путем подавления источника  его возникновения. К числу указанных  мер относятся улучшение конструкции  дорог и их трассирования, регулирование  транспортных потоков, применение экранов  и барьеров, пересмотр общих концепций  землеиспользования вблизи основных транспортных магистралей. Дополнительной мерой, которая применима ко всем видам транспорта, является улучшение проектирования и звукоизолирующих характеристик зданий для уменьшения шума внутри них.

      Железнодорожный транспорт в противоположность  автомобильному и воздушному не развивается такими быстрыми темпами. Однако появились признаки того, что железные дороги начнут играть новую роль. После внедрения скоростных поездов в Японии и Франции многие страны приняли решение об увеличении скорости движения поездов и объема пассажирских перевозок, обеспечив тем самым повышение конкурентоспособности железных дорог. Расширение сети железных дорог и увеличение скорости поездов вызовут рост шума, возникнут связанные с этим проблемы защиты от него окружающей среды. Подобные ситуации уже возникли в Японии, где общественность протестовала против скоростных поездов. Следствием этих протестов явилось решение Управления японских государственных железных дорог отложить строительство новых линий, ведущих к Токийскому аэропорту Нарита.

      Раздражение, вызванное шумом воздушного транспорта, обусловлено главным образом  введением в эксплуатацию в конце 50-х годов на гражданских авиалиниях реактивных самолетов. С тех пор  число коммерческих и частных  реактивных самолетов, находящихся  в повседневной эксплуатации, превысило 7 тыс. единиц. За этот период снижению шума самолетов уделялось значительное внимание. Решение рассматриваемой проблемы проводилось по следующим трем основным направлениям. Первое и, вероятно, наиболее важное направление сводится к исследованию основных источников шума и разработке, в частности, менее шумных силовых установок. Второе направление связано с упорядочением и введением контроля полетов самолетов в окрестности аэропортов. Наконец, третье направление - меры, непосредственно не связанные с изменением условий эксплуатации воздушных судов - рациональное использование земельных участков как на территории самого аэропорта, так и в его окрестностях с усилением звукоизоляции зданий и сооружений, находящихся под воздействием шума высокого уровня.

      Проблемы  уменьшения воздействия шума на окружающую среду и способы их решения.

      Автомобили:

1. Интенсивность движения - снижение интенсивности движения в результате смещения транспортного потока. Разделение транспортного потока, например, пополам, в общем случае ведет к снижению уровней транспортного шума на 3 дБА. Однако закрытие участков дороги для всех видов автомобильного транспорта может создать определенные трудности. Эффект ограничения интенсивности движения зависит не только от смещенного транспортного потока, но также и от интенсивности движения как до введения ограничений, так и после их введения. Уменьшение интенсивности движения вдвое приводит к снижению эквивалентного уровня шума при условии неизменности других параметров. Но интенсивность движения и скорость автомобилей, вообще говоря, являются сильно коррелируемыми величинами. Уменьшение интенсивности движения обычно связано с ростом скорости движения, поэтому ожидаемого оптимального выигрыша от снижения интенсивности движения не достигается.

2. Конструкция дороги   -  шум, излучаемый автомобильным транспортом, зависит как от вертикального, так и горизонтального очертания дороги, а также от типа дорожного покрытия.

      Вопросы сооружения и конструирования придорожных  барьеров рассматриваются при проектировании дороги. Обычно акустический барьер имеет  форму вертикальной стенки, хотя широкое  применение получили и иные формы, делались попытки улучшить эстетические, нежели экранирующие, характеристики барьеров. При проектировании эффективного звукового  барьера ставят следующие цели: барьер должен иметь достаточную массу  для ослабления звука, быть доступным для текущего обслуживания и ремонта; установка барьера не должна приводить к росту несчастных случаев.

      Кроме этого, сооружение барьера должно быть экономичным.

      Чтобы обеспечить оптимальную степень  звукозащищенности, барьер должен располагаться вблизи источника шума или вблизи объекта, защищаемого от шума. Барьер должен, если это возможно, полностью скрывать ограждаемый участок дороги, исключая видимость этого участка из окон защищаемых зданий или различных точек защищаемого пространства. Хотя масса барьера не должна быть значительной, важно обеспечить тщательное уплотнение всех просветов в конструкции барьера. Дырка или просвет в конструкции барьера может привести к существенному уменьшению его экранирующей возможности, а наличие указанных дефектов может вызвать резонансные эффекты, что может привести, в свою очередь, к изменению характера преобразованного барьером звука, при котором произойдет изменение широкополосного шума в шум, содержащий дискретные тона.

      3) Расчет пересечений дорог – для уменьшения уровеня шума, важно рассмотреть на стадии проектирования пересечения дорог организацию движения потока автомобилей с целью минимизации числа ускорений и замедлений автомобилей. Та же цель ставится и при разработке планов управления движения автомобильным транспортом. Эти планы составляются таким образом, чтобы сократить длительность поездок и уменьшить число несчастных случаев.

      Система светофоров разработана и установлена  практически в каждом крупном  городе мира. К сожалению, влияние  на шум, создаваемый автомобильным  транспортом, этих мер не так значительно, как ожидалось. Это происходит частично из-за того, что совершенствование  организации движения транспортного  потока благодаря внедрению этих систем управления постепенно приводит к тому, что нагрузка на систему возрастает, происходят быстрое ее переполнение и (или) нарастание интенсивности транспортного потока.

      Другой  мерой по ограничению движения потока автомобилей, следующих через пересечения  дорог, является отключение светофоров на пересечениях дорог с не очень  высокой интенсивностью движения в  ночное время. Однако это не приводит к какому-либо систематическому снижению уровня шума и связано с тем, что  скорости автомобилей завышены, что  сводит на нет преимущества, связанные  с исключением процесса трогания автомобилей при наличии светофоров.  

      Здания:

      1) Проектирование зданий - необходимость устройства дорогостоящих ограждающих конструкций с высокими звукоизоляционными характеристиками может быть сведена к минимуму, если форму и ориентацию здания спланировать с учетом воздействия шума со стороны дороги.

      Цель  такого подхода - избегать отраженных звуков от любой поверхности стены, обращенной к чувствительным к шуму помещениям самого здания, или от здания, расположенного рядом. Форма здания может быть использована для обеспечения  собственной акустической защиты. Некоторые  части такого здания (стены с уступами и балконы) обеспечивают акустическую защиту от шума со стороны автомобильной  дороги.

      Внутри  любого здания есть помещения, в которых люди будут менее подвержены наружному шуму, поскольку шум со стороны автомобильной дороги обычно является единственным раздражающим фактором для помещений, обращенных непосредственно к дороге, необходимо идентифицировать чувствительные к шуму помещения и разместить их на другой стороне здания.

      Железные  дороги:

      1) Уменьшение шума при взаимодействии колеса и рельса - можно предложить два противоположных метода уменьшения шума, излучаемого взаимодействием комплекса и рельса.

      Первый  из этих методов сводится к максимально  возможному уменьшению неровности колес  и рельсов. В этом случае наибольший эффект достигается устранением  неровностей у того из указанных  элементов, неровность которого большая. При таком подходе происходит снижение переменной составляющей силы взаимодействия колеса и рельса. Подобный метод дает наилучшие результаты на практике. Это предполагает текущее  содержание поверхности рельсов  в состоянии свободном от волнообразного износа и применение дисковых тормозов для уменьшения образования неровностей  на бандаже колес. Возможно также  применение некоторых типов колодочных тормозов, в которых чугунные колодки  заменяются на тормозные колодки из композитных материалов, хотя эти колодки по-прежнему будут воздействовать на бандаж колеса. Такая замена колодок способствует уменьшению шума качения, так как на поверхности колеса не будут образовываться волнистые неровности.