На формирование шумов на приаэродромных территориях в цикле “взлет-посадка” влияют атмосферное давление, температура и влажность воздуха, выпадение осадков, направление и скорость ветра, состояние взлетной полосы, окружающий ландшафт.
Так как взлет воздушного судна происходит, как правило, против ветра, то фронт звуковой волны отклоняется вверх с образованием области акустической тени, в которой распространяются только сдеформированный фронт звуковой волны. По существу акустическая тень при взлете воздушного судна перемещается впереди него, а основное распространение звука происходит в противоположном направлении от взлета по ветру. Радиус кривизны звуковых лучей на автомобильных дорогах составляет 4…6 км. С учетом того, что при взлете воздушного судна меняется и высота, то радиус кривизны фронта звуковой волны может достигать в этом случае нескольких десятков километров.
Турбулизация воздуха зависит от температуры, вязкости и молекулярной диссипации окружающей среды. При турбулизации потока возрастает хаотичность перемещения звуковых волн, что способствует их большему затуханию. Так как температура поверхности земли и воздуха ночью ниже, чем днем, то и турбулизация потока будет ниже ночью, а это значит, что ночью звук будет распространятся интенсивнее и на большее расстояние.
Величина снижения эквивалентного шума за счет поглощения звуковой энергии в воздухе и почвой при удалении от источника звука определяется:
, (1)
где m – расстояние от источника до точки, м; mэ – эквивалентное расстояние от точки, находящейся на расстоянии 7,5 м от оси взлетной полосы, до исходной точки, в которой замеряется шум, м; 0,5 – коэффициент поглощения звука в воздухе; Kр
– коэффициент, учитывающий рассеивание звуковых волн в зависимости от состояния поверхности (табл.1).
Таблица 1 – Изменение коэффициента Кр
Характеристика поверхности |
Величина Кр |
Лед, асфальтобетон |
0,9 |
Вспаханный грунт |
1,0 |
Зеленый газон |
1,1 |
Снег |
1,25 |
Мероприятия по снижению уровня шума на аэродромах разработаны на основе анализа факторов, влияющих на распространение и поглощение звуковых волн.
При планировании полетов необходимо предусмотреть взлетно-посадочные циклы проводить днем, так как ночью звук распространяется интенсивнее. Это обусловлено и санитарно-гигиеническими нормами для селитебных территорий, спальных микрорайонов.
Очевидным решением при проектировании аэродромов является его удаленность от жилой зоны. В этом случае величину снижения эквивалентного шума в зависимости от расстояния до жилой зоны можно рассчитать по формуле (1). Уровень звука также можно снизить, разместив за взлетной полосой зеленый газон, лесные массивы с разрывами. Это позволит снизить уровень шумов на 40…60 дБА, так как осуществляется лучшее поглощение излучаемого и деформируемого фронтов звуковых волн.
Акустический дискомфорт в жилой зоне зависит также от неравномерности циклов “взлет-посадка”.
При проектировании взлетных полос следует в шумозащитных целях использовать естественные элемента рельефа: водоемы, складки местности, лесные массивы. В продолжение взлетных полос следует планировать размещение складов, гаражей и других хозяйственных построек.
Поглощение звуковых волн эффективно осуществляется морской водой. Поэтому взлет и посадку летательных аппаратов предпочтительно производить со стороны моря. Примером могут служить взлетные полосы аэропортов гг.Адлера, Калининграда. Уровень шума снижается в этом случае до 40…50 дБА.
Жилые дома планируется размещать предпочтительно в стороне от оси взлетной полосы аэродрома. В шумозащитных домах окна и балконные двери имеют повышенную звукоизоляцию. Они снабжены специальными вентиляционными устройствами, совмещенными с глушителями шума.
Вентиляционный клапан-глушитель размещается в стене или окне и снижает уровень шума на 20…30 дБА.
Шумозащитные дома ориентируют в сторону источника шума, то есть ось дома располагается параллельно оси взлетной полосы. Кроме того, необходимо также учитывать розу ветров, чтобы направление ветра было бы перпендикулярно оси взлетной полосы, а скорость ветра со стороны аэродрома была бы минимальной.
Звукоизоляция наружных ограждающих конструкций жилого дома зависит от акустических свойств окон. Величину индекса акустической изоляции Rа для окон можно оценить по формуле:
где Ri – изоляция воздушного шума данной конструкцией окна в i-й третьеоктавной полосе, Li – скорректированные по кривой коррекции А уровни звукового давления “эталонного” спектра шума дБ (табл. 2).
Таблица 2 – Уровни звукового давления в третьеоктавной полосе
I |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
Fi,гц |
100 |
125 |
160 |
200 |
250 |
315 |
400 |
500 |
Li, дБ |
60 |
61 |
62 |
63 |
63 |
64 |
65 |
65 |
I |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
Fi,гц |
630 |
800 |
1000 |
1250 |
1600 |
2000 |
2500 |
3150 |
Li, дБ |
65 |
64 |
64 |
63 |
62 |
61 |
60 |
58 |
Анализ данных показывает, что уровень шума на приаэродромных территориях в зависимости от категории (06) шумозащитного окна снижается в диапазоне (3…15)
(41…45) дБА.
Библиографический список
-
Борисов Н.И. Авиационная экология (в 5 частях).- Воронеж: ВВАИИ,1998.
-
Государственная программа охраны окружающей среды и рационального использования природных ресурсов СССР на 1991-1996 гг. и
на перспективу до 2005 г. // Правительственный вестник,
№ 40, 1990. – c.5-12. -
Маслов В.А. Экологический мониторинг воздушной и акустической сред приаэродромных территорий/ Сб. материалов 59-ой научно-технической конференции СамГАСА. – Самара: СамГАСА, 2002. – 217 с.