ПЗ-ВКР-Куликов Е.Д. (Разработка мероприятий по защите от шумового воздействия селитебной зоны и рабочих мест), страница 10

Также, к наиболее простым и эффективным методам можно отнести снижение скорости движения проходящего состава на участке, данный метод может снизит шумовое воздействие до 10 дБА [1].

К другим методам относится защита от шума по пути его распространения, например, шумозащитными лесополосами или шумозащитными экранами. Эффективность установки экранов может составлять от 5 до 15 дБА [1],но не всегда установка экранов возможна. Например, из-за находящихся рядом объектов инфраструктуры станции или наличия технологического прохода (проезда) на необходимом месте установки экрана. Также при установке шумозащитного экрана могут нарушиться нормы инсоляции и естественной освещенности жилых и общественных зданий.

Одним из эффективных способов является переоборудование жилого помещения в шумозащитный тип, что позволит повысить нормы на 10 дБА, согласно примечанию 2 таблицы 3 СН 2.2.4/2.1.8.562-96 [2].

Для жилого здания, находящегося в санитарно-защитной зоне, наиболее эффективным мероприятием является расселение жильцов и переоборудование здания в нежилое или его снос. Но данное мероприятие является слишком дорогостоящим.

1. Шлифование рельсов

Один из основных вкладов в процесс образования внешнего шума железнодорожного транспорта вносит шум качения, то есть шум, возникающий при взаимодействии колеса и рельса.

Снижение шума при проведении шлифования составляет от 2,5 до 3,5 дБА. Столь невысокие результаты (в зарубежных данных приводится больший эффект) объясняются применяемым методом шлифования. В РФ, согласно «ТУ по шлифованию рельсов» от 22 февраля 2011 г. № 388, производится шлифование для поддержания механических свойств рельсов. В ЕС применяют так называемое акустическое шлифование. Такое шлифование производится в два приёма последовательно идущими поездами. Первый поезд осуществляет фасонное фрезерование или строгание рельса с формированием правильного профиля, а второй поезд производит сглаживание микронеровностей, оставшихся после фрезы. Кроме того, эффект снижения шума от шлифования рельсов очень сильно нивелирует плохое состояние колёсных пар отечественных вагонов. Особенно плохое состояние колёс у вагонов цистерн и полувагонов. Наилучшее состояние поверхностей катания колёс у пассажирских вагонов, поэтому на этих типах вагонов и был получен наилучший эффект. Таким образом, для достижения большего эффекта снижения шума необходимо не только акустическое шлифование поверхностей рельсов, но и лучший контроль за техническим состоянием колёсных пар (особенно грузовых вагонов). Наилучший результат снижения шума от процедуры шлифования рельсов в текущих условиях будет получен на участках, где выведено грузовое движение и осуществляется, в основном, движение пассажирских, мотор-вагонных и скоростных поездов, как имеющих меньшее количество дефектов поверхностей катания колёсных пар [5].

1. Накладки на шейку рельса

Одним из направлений снижения шума качения в источнике образования является снижение звукоизлучения рельса Это достигается установкой вибродемпфирующих накладок на шейку рельса.

Анализируя характеристики 1/3 октавных спектров, можно утверждать, что в низкочастотной области имеет место эффект демпфирования, а в высокочастотной области вставка (накладка) частично выполняет функции звукоизоляции. Любопытно отметить характерную для всех измеренных спектров характерную область на частоте 1000 Гц, на которой вставки не имеют эффекта. Это подтверждает влияние звукоизоляции на высоких частотах. Таким образом, снижение УЗД составило от 2 до 5 дБ в средне- и низкочастотной области спектра и от 1 до 2 дБ – в высокочастотной. Снижение уровня звука составляет около 3 дБА. Вид установленных накладок на шейку рельса представлен на рисунке 3.1 [5].

Рисунок 3.1 Накладки на рельсы

1. Акустический экран

Основным способом снижения шумового воздействия от движения железнодорожного транспорта является установка шумозащитного экрана. Эффективность экрана может составить до 20 дБА, в среднем, по заявлениям производителей экранов, снижение осуществляется на 12-15 дБА [5]. Эффективность шумозащитного экрана зависит от высоты, вида конструкции, от материала изготовления, поглощающей и отражающей его способности, от места его установки. Технические требования к акустическим экранам для железнодорожного транспорта представлены в ГОСТ Р 54931-2012 «Экраны акустические для железнодорожного транспорта [28]. Технические требования». Правила приемки, ввода в эксплуатацию и обслуживания в процессе жизненного цикла акустических экранов для железнодорожного транспорта регламентируются СТО РЖД 1.07.007-2010.

Акустический экран состоит из следующих основных элементов: панелей, стоек и фундамента. Стойки располагают вертикально или с наклоном, между ними монтируются панели. Стойки крепят к фундаменту, который заглубляют в землю. Выбор параметров, формы верхней граничной поверхности и материала, из которого изготовлены акустические панели, а также определение его ожидаемой акустической эффективности осуществляются акустическим расчетом, согласно ГОСТ Р 54933-2012 [17].

Акустические экраны, устанавливаемые вдоль железнодорожных путей, классифицируются по следующим признакам:

• принципу действия;

• конструктивному решению верхней части;

• светопропусканию;

• материалам, примененным для изготовления акустических панелей.

В зависимости от принципа действия, акустические экраны подразделяются на:

• отражающие;

• отражающе-поглощающие.

По конструктивному решению верхней части акустические экраны подразделяются на:

• акустические экраны без надстройки верхней граничной поверхности;

• акустические экраны с надстройкой верхней граничной поверхности. Соответствующие формы верхней граничной поверхности акустических экранов приведены на рисунке 3.2.

Рисунок 3.2 Форма верхней граничной поверхности акустических экранов

а) без надстройки верхней граничной поверхности; б) с надстройкой верхней граничной поверхности в виде односторонней полки (козырька), наклоненной в сторону железнодорожных путей; в) с надстройкой верхней граничной поверхности в виде двухсторонней верхней полки (козырька) Т- образной формы; г) с надстройкой верхней граничной поверхности в виде двухсторонней верхней полки (козырька) Y-образной формы; д) в виде протяженной звукопоглощающей конструкции 1 - козырек; 2 - полка; 3 - протяженная звукопоглощающая конструкция.

По степени светопропускания экраны подразделяются на:

• непрозрачные;

• прозрачные (светопроницаемые);

• комбинированные.

Акустический экран должен иметь заявленные значения звукоизоляции и звукопоглощения панелей, а также запроектированные значения приведенной акустической эффективности, указанные в проектной документации на акустический экран.

Акустические экраны, устанавливаемые вдоль железнодорожных путей с высокоскоростным движением, должны быть устойчивы к воздействию воздушных импульсов сжатия-разрежения, создаваемых движущимися высокоскоростными поездами. Акустический экран и его элементы должны работать в диапазоне температур воздуха от плюс 50 до минус 55 °С. Срок службы акустических экранов до капитального ремонта должен составлять не менее 15 лет. Акустические экраны не должны создавать помехи проведению ремонтно-путевых работ на железнодорожном полотне.

Требуемую акустическую эффективность экрана следует обеспечивать за счет надлежащего выбора его основных параметров - высоты, длины, конструктивного решения его верхней части, применения в панелях звукопоглощающих материалов, а также за счет рационального расположения акустического экрана относительно железнодорожных путей и объектов защиты. Высоту акустического экрана следует выбирать в зависимости от требуемой акустической эффективности экранов, с учетом высоты объектов защиты и их расположения относительно железнодорожных путей. Необходимость и возможность их установки должны быть подтверждены соответствующими акустическими и прочностными расчетами. Длину акустического экрана следует определять из условия обеспечения расстояния от проекции крайней точки объекта защиты на акустическом экране до соответствующего конца акустического экрана не менее чем в 4,5 раза больше кратчайшего расстояния от объекта защиты до акустического экрана. Поверхностную плотность панелей акустического экрана следует выбирать из условия обеспечения звукоизоляции панели не менее чем на 10 дБ выше требуемой акустической эффективности экрана.

1. Стратегия защиты от шума ОАО «РЖД»

В докладе ОАО «РЖД» «Экологическая стратегия ОАО "РЖД" на период до 2017 года и перспективу до 2030 года», опубликованном 21.05.2014, рассмотрены вопросы шумового воздействия. Согласно докладу, в настоящее время структурами ОАО "РЖД" оказывается физическое воздействие на окружающую среду (шум, вибрация, электромагнитные излучения). Шум и вибрация – одни из основных факторов физического воздействия, оказывающих отрицательное влияние на живые организмы и здоровье человека. Снижение акустического воздействия от объектов ОАО "РЖД" является важным аспектом деятельности ОАО "РЖД" в области охраны окружающей среды.

Основными источниками шума на железнодорожном транспорте являются движущиеся поезда, путевые машины, производственное оборудование, вокзалы и сортировочные станции. Основной источник шума поездов - шум качения, генерируемый парой "колесо-рельс". Шум качения зависит от скорости движения, нагрузки на ось, размеров неровностей рельсового пути. Высок уровень шума вагонных автосцепок при начале движения грузовых поездов.

Сортировочные станции также оказывают значительное шумовое воздействие. В связи с тем, что все работы производятся на открытых площадках, шум от соударения вагонов при роспуске на накопительных путях, шум вагонных замедлителей беспрепятственно распространяется на значительные расстояния, оказывая существенное воздействие на прилегающие жилые территории в радиусе до нескольких километров от объектов железнодорожного транспорта.

Особенно актуальна эта проблема для городских застроек. ОАО "РЖД" приходится решать проблемы, созданные, в том числе, местными властями при строительстве новых жилых микрорайонов в непосредственной близости от железнодорожных линий, и строить шумозащитные экраны.

ОАО "РЖД" ставит перед собой задачу обеспечения соответствия уровня акустических воздействий на окружающую среду установленным нормативам, включающим определение и использование наиболее эффективных технологий защиты от шума. В 2010 году разработан и утвержден СТО РЖД 1.07.007-2010 "Экраны акустические для железнодорожного транспорта. Правила приемки, ввода в эксплуатацию и обслуживания в процессе жизненного цикла". Выполнены работы по разработке национальных стандартов Российской Федерации.

ОАО "РЖД" обеспечивает снижение шумового воздействия на окружающую среду за счет укладки бесстыкового пути, использования рельсовых скреплений новых конструкций, рельсошлифования, устройства лесонасаждений, строительства шумозащитных экранов и других мероприятий.

Целевым ориентиром ОАО "РЖД" в области защиты от шума является снижение уровня шумового воздействия на окружающую среду.

Мероприятия, обеспечивающие снижение уровня шума в ОАО "РЖД", включают:

• проведение исследований и составление шумовых карт в населенных пунктах, на основании которых можно будет ранжировать риски шумового воздействия и разрабатывать первоочередные мероприятия по их устранению;

• работы по рельсошлифованию, обточке бандажа колеса, смазыванию рельса;

• укладку упругих рельсовых скреплений:

• укладку бесстыкового пути;

• замену чугунных тормозных колодок композитными;

• оснащение лабораторий центров охраны окружающей среды дополнительным оборудованием для контроля шума;

• установку шумозащитных экранов;

• лесонасаждение;

• разработку и внедрение новых нормативов, направленных на нормирование и снижение уровня шума;

• разработка и внедрение новых технологий, способствующих снижению уровня шума;

• модернизацию подвижного состава.

1. Методы снижения шумового воздействия от предприятий железнодорожного транспорта на примере депо Сибирцево

   1. Разработка мероприятий по минимизации шумового воздействия на селитебную зону

При анализе расчёта акустического воздействия предприятия на селитебную зону после реконструкции наблюдается превышение гигиенических нормативов по фактору шума, которое составило до 14 дБА эквивалентного и 3 дБА максимального значения.

Снизить шумовое воздействие на селитебной территории от данного предприятия возможно несколькими способами.

Переустройство жилых домов, на которых превышены нормативы по фактору шума, в здания с наименьшими нормативами. Согласно СН 2.2.4/2.2.1.8.562-96, здания, значение нормативов на территории которых значительно выше, чем на территории жилой застройки (45 дБА эквивалентного и 60 дБА максимального шума) - это гостиницы и общежития, нормативные значения которых составляют 50 дБА эквивалентного и 65 дБА максимального шума, что на 5 дБА выше. Согласно проведенным расчетам, данные мероприятия не снизят шумовое воздействия до гигиенических нормативов, необходимо применение дополнительных мероприятий.

Проведение наиболее шумных технологических процессов только в дневное время ( с 7 до 23 ч). Согласно СН 2.2.4/2.2.1.8.562-96, нормативы по шуму в дневное время составляют 55 дБА эквивалентного и 70 дБА максимального шума, в ночное – 45 дБА и 60 дБА, соответственно, т.е. в ночное время нормативы наиболее жёсткие и снижены на 10 дБА. При проведение наиболее шумных технологических процессов в дневное время возможно избежать превышений шума в ночное время.