Введение к работе
Актуальность проблеми Рост численности населения городов, городских селитебных терр ггорий, возросшая механизация производственных и бытовых про ;ессов, ошибочные или недальновидные архитектурные и градострои ельные решения привели к тому, что в числе экологических пробле: городов борьба с шумом имеет важнейшее значение. Растет интенс зность транспортных потоков городских улиц, окружные, объездные ранспортные магистрали оказываются в гуще жилой застройки, окра иные промышленные зоны окружаются районами новостроек. Из мег а отдыха жилая застройка превращается в место дискомфорта.
Физико - гигиенические исследования показывают, что чрезмерные уровни городского шума часто являются причиной сердечно - сосудистых заболеваний, нервіг ;х расстройств, увеличивают предрасположенность к раковым заболеваниям, значительно снижают производительность труда. Но, к сожалению, санитарно-гигиенические последствия не исчерпывают вес:, проблем, вызванных борьбой с шумом.
Так, по данным НИИ с» роительной физики в ближайшие 50 лет существенных изменений уро ней шума в их источнике не ожидается, важнейшими мероприятиями ло обеспечению акустического комфорта в селитебной территории и в ;. змом жилище служат методы локализации и ограничения распростг-шения шума. В условиях городской среды приходится прибегать к защитным мероприятиям, которые должны снижать шум на пути его распространения от источника до защищенного объекта. Такими мероприятиями могут быть защитные полосы зеленых насаждений, защитные дома - экраны, насыпи, щиты, архитектурно - планировочные и строительные меры, дополнительная звукоизоляция ограждающих и несущих конструкций зданий, дополнительное звукопоглощение в зонах работы наиболее шумных производств.
В комплексе перечисленгых мероприятий важная роль принадлежит зеленым насаждениям, включение которых в существующую застройку может повысить ее акустическую комфортность и успешно сочетаться с эстетикой городской среды и благоустройством территорий, т.к. при этом в отличие от устройства экранирующих стенок, откосов, выемок, мы избегаем ухудшения архитектурного облика города и значительных требуемых затрат. Эффективность применения зеленых насаждений определяется комплексным характером их защитных
свойств: защиты от шума, выхлопных газов автотранспорта, адсорбирующим действием от пыли и загрязнения воздуха, улучшения санитарно - гигиенических и микроклиматических показателей городской среды, положительным психологическим и эстетическим воздействием. Шумозащитное озеленение в различных градостроительных условиях может быть эффективным средством снижения шума только при научном обосновании их применения; нерациональное их использование или размещение на территории городской застройки ведет к большим материальным затратам и зачастую не улучшает экологическую обстановку.
Однако, существующие приемы озеленения городской среды: примагистральных территорий и территорий промышленных объектов, санитарно - защитных зон и прилегающих селитебных районов города не обеспечивают здесь достаточный акустический комфорт. В действующих нормативных документах по градостроительству (СНиП 11-89-91, СНиП И-60-75 и др.), а также в санитарных нормах (CH-N3077- и др.) отсутствуют научнообоснованные рекомендации по шумозащитному озеленению, а также показатели эффективности в снижении уровня городских шумов. ' Цель и задачи исследований.
- Разработать научно - обоснованные приемы шумозащитного
озеленения для различных градостроительных ситуаций, базирую
щиеся на расчетных и экспериментальных результатах всеобъемлющих
исследований акустических свойств зеленых насаждений, учете специ
фики озеленения городских территорий и требований акустически
комфортных условий проживания населения крупных городов.
Изучить факторы акустического дискомфорта в крупных городах и основные архитектурно - планировочные и конструктивные методы борьбы с городскими шумами.
Изучить теоретически зеленые насаждения в качестве звукоизоляционных экранов.
Разработать методику исследования шумозащитных свойств зеленых насаждений в натурных условиях, в реверберационных камерах и на модельных посадках с учетом физико - механических и дендрологических свойств деревьев и кустарников, составляющих шумозащит-ные зеленые полосы (ШЗН).
Выявить частотные зависимости снижения уровня шума посадками ШЗН различного дендрологического состава и поверхностной
плотности приведенного сеч..иия крон деревьев н кустарников этих посадок.
- Выявить звукопоглої (аюшпе свойства различных зеленых на
саждений как в реверберацис иной камере, так и методом стоячих волн.
Дать оценку акустігг ской эффективности применения зеленых насаждений в комплексе с другими шумозащитньши мероприятиями.
Разработать рекомеш ации по проектированию и закладке эффективного шумозащитногс озеленения для различных градостроительных ситуаций, методы расчета звукоизоляционных свойств различных приемов зеленых н ісаждений, основные принципы типовых конструкций шумозащитны \ посадок и планировочной организации озеленения саннтарно - заш.ттных зон и территорий промышленных предприятий 4-5 классов вре. .мости.
Научная новизна и практическая значимость работы. Расширены границы познания акустичес их свойств зеленых насаждений. Развиты и усовершенствованы метод іки определения акустических свойств зеленых насаждений в натуре, в реверберационных камерах и на моделях; вычисления расчетных параметров шумозащитного озеленения. Впервые установлена причш но-следственная связь между физическими параметрами конструкций ?еленых насаждений и их акустической эффективностью.
Экспериментально доказана зависимость акустических свойств зеленых насаждений от поверхностной плотности их приведенного сечения, спектрального составі воздействующего шума и дендрологического состава зеленой пол( сы.
Выявлена шумозащштя эффективность лесонасаждений расположенных по границе сели ебных территорий и промышленных зон крупных городов с учете.і комплекса соответствующих факторов (степени облиствения, поверхностного слоя почвы, звукопоглощающих свойств древесной коры и толщины слоя опавшей листвы).
Показано соотношение вклада шумозащитного озеленения и эффективных строительно - акустических мероприятий по снижению шума во внутрицеховом пространстве в комплексное обеспечение акустически комфортных условтй проживания на селитебной территории города.
Разработаны частные математические модели, отражающие особенности акустических свойств преград из зеленых насаждений, позво-
ляющие получить расчетным методом их звукоизолирующую способность.
Практическая значимость заключается в широкой возможности рационального использования зеленых насаждений для целей шумо-защиты. На основе научного и экономического анализа результатов исследования акустических свойств зеленых насаждений появилась возможность более целесообразно использовать последние для различных градостроительных ситуаций, заключающаяся в эффективном использовании городской территории, учете шумового спектра транспортного потока, определении проникающего уровня промышленного шума по линии застройки, более рационального и экономически обоснованного выбора и назначения шумозащитных мероприятий как снаружи так и внутри промышленной зоны, а следовательно, значительно снизить затраты на решение социально - экологической проблемы охраны окружающей среды.
Даны рекомендации по проектированию и закладке шумозащитных полос в конкретных градостроительных ситуациях. Обоснована целесообразность комплексного решения проблемы борьбы с городскими'шумами.
Результаты исследований нашли практические применения при разработке оптимальных конструкций примагистральных посадок с целью защиты от шума транспортных потоков и зеленых полос в са-нитарно - защитных зонах при защите от проникающего шума промышленных зон в хоздоговорных темах "Построение шумовой карты г.Брянска на период до 1990г.", "Построение перспективной шумовой карты г.Брянска на период до 2005 года", "Акустическое благоустройство г.Брянска", "Исследование микроклимата производственных помещений Брасовского станкостроительного завода и разработка мероприятий по локализации его вредных выбросов", "Исследования градостроительных и экологических факторов с целью разработки перспективного плана озеленения г.Брянска " и ряда других тем, выполненных на кафедре архитектуры и озеленения населенных мест Брянского технологического института.
Разработанные в рамках диссертационного исследования рекомендации по шумозащитному озеленению, приняты к внедрению городским трестом зелено-паркового хозяйства и проектно - сметными организациями города.
Внедрение результатов исследований внедрялось также через студентов обучающихся на лесс хозяйственном и строительном факультетах БГИТА при разработке ими курсовых проектов по дисциплинам "Озеленение населенных мест" и "Архитектура гражданских и промышленных зданий", т.к. ре ультаты исследований включены в соответствующие курсы лекций.
Личный вклад автора. Работа проведена в Брянской государственной инженерно - технологической академии в процессе выполнения госбюджетных и хоздоп норных тем по проблеме борьбы с шумом и консультации аспирантов. Научные консультации оказывались академиком Мурахтановым Е.С. Автор являлся научным руководителем вышеуказанных тем, связанных с проблемой снижения шума на территории городской застройки, составлял программы, уточнял и разрабатывал методики исследов; ний, с 1977 по 1992 год автором или при его непосредственном учас ии проводились научные исследования, сбор и обработка материалов. Анализ и интерпретация результатов исследований выполнялась лічно автором или под его непосредственным руководством. В 1985, Р86 и 1988 годах при его научных консультациях защищены три кандидатских диссертации по данной тематике.
Апробация работы. Основные результаты работы были доложены:
на 4-ой научно - технической конференции молодых специалистов в Москве 1976 г.
на секции "Борьба с шумом и вибрацией" Научного Совета по проблеме "Орана труда" - ГКНТ и ВЦСПС - 1977 г.
на семинаре МД НТП км. Ф.Э.Дзержинского, г. Москва, 1977 г.
на IX Всесоюзной акус ической конференции, г. Москва, 1977 г.
на Всесоюзной научно - технической конференции "Борьба с шумом и вибрацией на желе нодорожном транспорте", г. Ленинград, 1977 г.
на VI международной акустической конференции, г. Будапешт, 1976 г.
на Всесоюзной научн > - практической конференции молодых ученых, посвященной ЮОО-літию Брянска, 1989 г.
- на научро -техническо>; конференции БГИТА, г.Брянск, 1995 г.
На защиту выносятся:
- аналитическое обосно шние применения зеленых насаждений в
качестве шумозащитных мероприятий, базирующееся на результатах
исследования акустических свойств различных приемов озеленения
городских территорий, признании преобладающего вклада физико -механических характеристик в изменчивость звукоизолирующей способности различных конструктивных построений зеленых преград, учете дендрологического состава и нормативных требований обеспечения акустически комфортных условий функционирования городской среды;
основные принципы проектирования и закладки шумозащитного озеленения в различных градостроительных ситуациях;
совокупность региональных практических рекомендаций по выбору оптимальных планировочных структур шумозащитных полос и посадок зеленых насаждений по фактору шума в комплексе с другими шумозащитными мероприятиями и их оценке и прогнозу эффективности их применения.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 43 печатные работы, включая две монографии "Использование зеленых насаждений для снижения промышленного шума в крупных городах" (в соавторстве) и " Оценка акустических качеств примагистральных зеленых посадок".
Практические результаты работы экспонировались на ВДНХ в 1988 году и награждены медалями этой выставки в области НИР.
Объем работы. Работа состоит из введения, пяти глав, выводов, изложена на 278 страницах машинописного текста, содержит 47 таблиц, 112 рисунков и включает приложения (80 с.)- Библиография включает 348 названий, в том числе 105 иностранных.