Диссертация (Исследование излучения шума паровыми струями различных параметров на ТЭС и разработка мероприятий по его снижению), страница 8

Дома первого ряда рекомендуется размещать вобласти акустической тени от зданий и строений производственного назначения.На рисунках 20-22 наглядно видно, что эффект за счет экранирования домамипервого ряда не остается неизменным. На рисунке 21 показаны торцы домоввторого ряда района «Б» как находящиеся в акустической тени, так и вне ее.- расчетные точкивыброс парарайон«Б»шумбеспрепятственнопроникает доторцаторецнаходится вакустическойтениРисунок 21 – Трехмерная модель распространения шумаВ зависимости от того, попадает расчетная точка вблизи второго ряда вакустическую тень или нет уровни звука могут изменяться в широких пределах –от 79,3 до 92,5 дБА (см.

таблицу 2). В случае расположения расчетной точки вакустической тени уровень звука за счет экранирования первым рядом домовснижается на 19,8 дБА (с 99,1 дБА до 79,3 дБА), в то время как прибеспрепятственном распространении шума снижение составило всего 6,6 дБА51(здесьснижениепроисходилозасчетгеометрическойдивергенцииизвукопоглощения атмосферой). Согласно данным таблиц 2 и 3 экранирующийэффект второго ряда домов мал, например, снижение шума за вторым рядом домовсоставляет всего около 1 дБА.Таблица 2 – Уровни звука в расчетных точках при высоте домовпервого ряда 50 муровень звука, дБАРасчетная точкаh=1,5 м h=25 м h=50 мперед первым рядом88,992,994,6Районперед вторым рядом72,773,593,4«А»за вторым рядом71,872,492,6перед первым рядом98,599,199,1Районвторой ряд (вне тени)88,592,597,3«Б»второй ряд (в тени)77,779,393,6Таблица 3 – Уровни звука в расчетных точках при высоте домовпервого ряда 30 муровень звука, дБАРасчетная точкаh=50 м и 30 мh=1,5 мh=25 мдля первого рядаперед первым рядом88,992,993,8Районперед вторым рядом77,683,793,4«А»за вторым рядом71,872,492,6перед первым рядом98,599,199,1Районвторой ряд (вне тени)88,695,398,7«Б»второй ряд (в тени)78,293,198,3Результаты расчетов показывают (см.

таблицы 2 и 3), что за счетэкранирования района «А» градирнями уровни звука у домов первого ряда ниже –92,9 дБА против 99,1 дБА на высоте 25 м – при условии одинакового удалениярасчетных точек от источника шума.Для анализа величины экранирующего эффекта домов первого ряда былпроведен расчет для двух случаев – при высоте домов первого ряда, равной высотедомов последующих рядов (50 м), и уменьшенной высоте домов первого ряда(30 м). В таблицах 2 и 3 приведены уровни звука в расчетных точках при высотедомов первого ряда 50 и 30 м соответственно.

Расчетные точки выбирались52согласно [101] на высоте 1,5 м от поверхности земли, на уровне верхнего этажажилого дома и на середине высоты здания.Расчеты показали (см. рисунок 22 и таблицу 3), что снижение высоты домовпервого ряда с 50 до 30 м приведет к возрастанию уровней шума на 10,2 дБА передвторым рядом домов для района «А» в точке на высоте 25 м (с 73,5 до 83,7 дБА) ина 13,8 дБА для точки на высоте 1,5 м перед домом второго ряда района «Б» (с 79,3до 93,1 дБА), раннее находившейся в акустической тени. Таким образом, снижениевысоты застройки ближайшей к источнику шума приводит к уменьшениюэкранирующего эффекта.- расчетные точкирайон«Б»экранирующийэффектотсутствуетРисунок 22 – Трехмерная модель распространения шума при высоте домовпервого ряда 30 мДляанализавлиянияориентациижилыхдомовотносительнопроизводственных сооружений и парового выброса была построена расчетнаямодель ТЭЦ мощностью около 300 МВт в программе Predictor.

Результаты расчетаприведены на рисунках 23 и 24.53территория ТЭЦвыброс параа)территория ТЭЦвыброс параб)Рисунок 23 – Варианты расположения жилого района относительно ТЭЦ:а – жилой район на юго-востоке от ТЭЦ;б – жилой район на северо-западе от ТЭЦ54При расчетах было рассмотрено два варианта расположения прилегающей кТЭЦ жилой застройки относительно производственных зданий и сооружений:район к востоку от ТЭЦ (шум от выброса пара проникает беспрепятственно вглубьрайона) и район к западу от ТЭЦ, экранированный относительно парового выбросаградирнями (см. рисунок 23). Жилые районы находятся на расстоянии 50 м отограды ТЭС.На рисунке 24 представлена визуализация акустических расчетов припаровом выбросе на трехмерной модели ТЭЦ.

На рисунке хорошо видна разница вуровнях звука на разных торцах здания в зависимости от ориентации поотношению к источнику шума, также показано затухание шума за счет зданий,которые выполняют роль экранов. Видно, что экранирующий эффект от зданийсильно отличается. Например, от первого ряда зданий имеет место снижениеуровня звука парового выброса на значение около 22,0 дБА, а от второго рядадомов снижение уровня звука составляет только 1,5 дБА.Расположение зданий ТЭЦ также играет важную роль при распространениизвука от парового выброса. Из рисунка 24 видно, что при размещении жилогорайона к западу от ТЭЦ в расчетных точках наблюдается снижение уровней звукав среднем на 9 дБА, связанное с тем, что шум от парового выброса здесьэкранируется градирнями.Выполненные расчеты позволяют рекомендовать размещение домов жилыхрайонов, прилегающих к ТЭС, в зоне акустической тени как существующих жилыхдомов, так и зданий и сооружений, располагающихся на территории ТЭС.

Кромеэтого, современные программы для проведения акустических расчетов могут бытьиспользованы при оптимизации размещения источников шума на ТЭС с цельюминимизировать негативное воздействие по фактору шума.55разница в уровняхзвука на разных торцахздания в зависимостиот ориентациис источником шумаа)первые ряды домов играютроль экрановб)56вертикальнаярасчетная плоскостьвыброспараградирни экранируютжилой район от шумапарового сбросав)Рисунок 24 – Качественная визуализация уровней звука в окружающем ТЭЦрайоне при выбросе пара на 3D модели: а – вид 1 на жилой район; б – вид 2 нажилой район; в – вид на вертикальную расчетную плоскостьРезультаты исследований, представленные в этой главе, были опубликованыв [102–104].57Выводы по Главе 31.

При помощи математического моделирования возможно оптимизироватьрасположение жилых домов вблизи ТЭЦ с целью минимизации шумовоговоздействия.2. Результаты расчетов распространения шума на местности с использованиемновых данных о положении акустического центра парового выброса,полученных с помощью математического моделирования и промышленногоэксперимента показывают, что при выборе расчетной точки в зонеакустической тени возникает дополнительное снижение уровней звука посравнению со значениями в точке вне акустической тени (в рассматриваемомслучае уровень звука снизился с 92,5 до 79,3 дБА при перемещениирасчетной точки в зону акустической тени).3. Наличие между жилыми домами и паровым выбросом производственныхсооружений (например, градирен) способствует снижению уровней звука натерритории жилой застройки, которое в рассматриваемом случае составилооколо 9 дБА.4.

Чем выше первый ряд домов и чем меньше расстояния между домами, тембольший экранирующей эффект будет наблюдаться (до 22 дБА).Экранирующийэффектотвторогоипоследующихрядовдомовпренебрежимо мал по сравнению с экранирующим эффектом первого рядадомов.5. Рекомендовано размещение домов жилых районов, прилегающих к ТЭС, взоне акустической тени как существующих жилых домов, так и зданий исооружений, располагающихся на территории ТЭС.58ГЛАВА 4. ВЛИЯНИЕ РЕГИОНАЛЬНЫХ КЛИМАТИЧЕСКИХ ФАКТОРОВИ ПОВЕРХНОСТИ ЗЕМЛИ НА ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТРЕБУЕМОГОСНИЖЕНИЯ ШУМАПри разработке мероприятий по снижению шума от паровых выбросов на ТЭСключевым фактором, определяющим затраты на изготовление шумоглушителя и егомассогабаритные характеристики, является требуемое снижение шума [78].

Внормативном документе СНиП 23-03-2003 [105] влияние изменения климатическихфакторов в течение года и поверхности земли на определение требуемого сниженияуровняшуманеучитывается.ПринятыеГОСТ31295.1-2005(аналогмеждународного стандарта ISO 9613-1:1993) [106, 107] и ГОСТ 31295.2-2005 (аналогмеждународного стандарта ISO 9613-2:1996) [93, 95] позволяют учесть влияниетемпературы, влажности, состояния поверхности на распространение шума отисточника.Вданнойглаведиссертациирассматриваетсявлияниеэтихклиматических факторов в течение года для различных регионов, а также показателяповерхности земли на величину требуемого снижения уровня шума применительнок паровому выбросу, которые до настоящего времени не рассматривались. Такжепоказано, что при увеличении расстояния от источника шума диапазон измененийуровней шума из-за климатических факторов увеличивается.4.1.

Определение затухания звука вследствие поглощения атмосферойВ [93] приводится формула для расчета уровней звукового давления наприемнике:,где(13)– октавный уровень звуковой мощности источника шума, дБ;– поправка, учитывающая направленность источника шума, дБ;– затухание в октавной полосе частот при распространении звука отисточника шума до расчетной точки, дБ.Затухание , дБ, рассчитывается по формуле:,(14)59– затухание из-за геометрической дивергенции, дБ;где– затухание из-за звукопоглощения атмосферой, дБ;– затухание из-за влияния земли, дБ;– затухание из-за экранирования, дБ;– затухание из-за влияния прочих эффектов, дБ.При,условии,,,,,чтоостаютсянеизменнымислагаемые, изменение уровней звукового давления в расчетнойточке, дБ, определяется как:∆∆где ∆атматм,(15)– изменение уровней звукового давления при различных состоянияхатмосферы, дБ;– затухание из-за звукопоглощения атмосферой, зависящее отатм ,температуры и влажности, дБ.Формулу (15) можно применять для оценки влияния региональныхклиматических факторов на уровни звукового давления в расчетной точке привыбросах пара на ТЭС, так как в рассматриваемом случае остаются неизменными:уровеньзвуковоймощностиисточникараспространение звука (и(),показатель0 [108]), расстояние от источника шуманаправленности парового выброса (до расчетной точки (шума), тип поверхности, над которой происходит), условия распространения звука ().В [106] регламентируется метод расчета затухания звука вследствиепоглощенияегоприраспространенииватмосфередляразличныхметеорологических условий.

Затухание звука чистого тона характеризуетсякоэффициентом затухания, зависящим от частоты тона, температуры иотносительной влажности воздуха, атмосферного давления. Результаты расчетакоэффициента затухания представлены в [106] в табличной форме для следующихусловий:– частота звука от 50 до 10000 Гц;60– температура от минус 20°С до плюс 50°С;– относительная влажность от 10 до 100%;– атмосферное давление 101, 325 кПа (1 стандартная атмосфера).Звукопоглощение атмосферой зависит от ее состава и особенно отконцентрации водяных паров, изменяющейся в широких пределах.

В чистом сухомвоздухе на уровне моря стандартные молярные или объемные доли азота,кислорода, аргона и углекислого газа соответственно равны 0,78084, 0,209476,0,00934 и 0,000314 [109]. Объемная доля остальных составляющих воздуха, неоказывающих существенного влияния на звукопоглощение атмосферой равна0,00937. Можно принять, что до высоты по меньшей мере 50 км над уровнем морямолярные доли трех указанных основных газов остаются постоянными. Однакоконцентрацияводяныхпаров,откоторойглавнымобразомзависитзвукопоглощение атмосферой, изменяется в широких пределах как на уровнеземли, так и по высоте, и на высоте 10 км над уровнем моря отличается на двапорядка от концентрации на уровне земли.При прохождении звуком чистого тона расстояниядавлениеначальное звуковоевследствие звукопоглощения атмосферой спадает по экспоненте какпри распространении плоской звуковой волны в свободном звуковом поле.Звуковое давлениена расстоянииот источника шума рассчитывают поформуле [106, 107]:∙где∙∙(16),– коэффициент затухания звука в атмосфере.Снижениеатмосферойуровнязвуковогодавлениявследствиезвукопоглощениярассчитывают по формуле:10 ∙∙.При расчете коэффициента затухания звука в атмосфере(17)переменнымивеличинами являются частота звука, температура воздуха, концентрация водяныхпаров и атмосферное давление.61Расчеты показали, что изменение барометрического давления в пределах931-1064 кПа (700-800 мм.рт.ст) вызывает изменение уровня звука приблизительнона 0,1 дБА, поэтому влиянием этого фактора можно пренебречь.Затухание вследствие звукопоглощения атмосферой является функциейрелаксационных частотикислорода и азота соответственно.Вопросы акустической релаксации освещены в [110–114].