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.

3. ОГРАНИЧЕНИЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ ШУМА АВТОМОБИЛЬНОГО ТРАНСПОРТА

3.1. Снижение интенсивности движения, улучшение конструкции дорог и регламентирование землепользования

3.1.1. Интенсивность движения

Наиболее очевидным способом уменьшения шума автомобильного транспорта является 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. Например, когда был нало­жен общий запрет на движение автомо­бильного транспорта с 22 ч до 6 ч в Нюрнберге, было выдано около 600 льготных документов на право нормаль­ного подъезда жителей, и движение автолюбителей, вызванное этими разре­шениями, существенно ослабило эффек­тивность этого общего запрета.

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. Кроме того, перемещение транспортного потока приводит к нарастанию шума на других дорогах транспортной системы. И тем не менее то обстоятельство, что уровень транспортного шума и интенсивность движения связаны логарифмической зависимостью, может быть использовано в нужном направлении. Например, можно снять транспортный по­ток со слабо используемой дороги в перебросить его на уже сильно нагруженную. Это приведет к небольшому увеличению шума на сильно нагружен­ной дороге, особенно если она была заранее спроектирована для интенсивно­го потока. В то же время при этом будут достигнуты значительные результаты по снижению шума на слабо нагруженных автомобильных дорогах. Следователь­но, можно добиться весьма существен­ного снижения шума для значительного числа людей путем создания объездных путей, специально рассчитанных на зна­чительную интенсивность движения и ослабления напряженности транспорт­ной сети, пронизывающей жилые квар­талы.

В крупных и небольших городах, где объездные пути еще не созданы, можно пойти на переключение движения транс­порта в ночные часы на улицы, где расположены торговые предприятия.

На снижение шума автомобильного транспорта также направлено ограниче­ние числа тяжелых грузовых автомоби­лей в транспортном потоке. Эти меры обычно принимают форму запретов на въезд грузовых автомобилей в опреде­ленный район или на въезд в город всех автомобилей выше определенной грузо­подъемности, а также ограничений въез­да в определенные моменты времени, обычно в ночные часы, субботние и вос­кресные дни.

Теоретически уменьшение скорости движения автомобильного транспорта является одной из самых эффективных мер ограничения уровня шума автомо­бильного транспорта. На высокоскоро­стных дорогах сокращение средней ско­рости автомобиля в 2 раза может при­вести к снижениям эквивалентного уров­ня шума на 5-6 дБА. Но на практике трудно достичь снижения скорости ав­томобилей. Несмотря на вводимые ог­раничения скорости, большая часть автотранспорта превышает этот пре­дел.

Успехов в деле уменьшения скорости можно добиться путем устройства воз­вышений на дорожном покрытии или поперечных полос на дороге, которые дают возможность водителям почувст­вовать скорость автомобиля. К другим способам относятся сужение дороги и искривление трассы дороги.

3.1.2. 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.

Звуковая энергия, генерируемая тран­спортным потоком, может быть отраже­на с помощью эффективных приемников звука, которыми оснащена сторона стен­ки барьера, обращенная к источнику. При наличии звуковых барьеров с обеих сторон дороги могут возникнуть даль­нейшие осложнения, вызванные много­кратными переотражениями, происходя­щими между стенками барьера. При оп­ределенных конфигурациях экранизиру­ющий потенциал каждого барьера мо­жет быть значительно снижен в резуль­тате воздействия дополнительного шу­ма, преломляющегося через барьер от воображаемых источников звука.

Следует также упомянуть о барьерах, выполненных в виде насыпи, а также о барьерах типа "пещер" в скалистом грунте. Типичные барьеры поглощаю­щего типа состоят из полых коробчатых панелей, которые со стороны дороги имеют перфорированную или открытую металлическую пластину. Коробка за­тем заполняется звукопоглощающим материалом, таким, как минеральная вата.

Дороги, проложенные в выемках, обычно хорошо экранируются краем экранирующей стенки, хотя отражения от далеко расположенной стенки могут уменьшить характеристику экранирова­ния.

На дорогах, расположенных на насы­пи или эстакаде, проблемы с шумом более серьезны, хотя в точках приема звука, расположенных ниже края насыпи или парапета, имеет место некоторое экранирование.

3.1.3. Расчет пересечений дорог

Для того чтобы уменьшить уровень 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.

3.1.4. Проектирование дорожного покрытия

Благодаря проведенным исследова­ниям было установлено, что некоторых успехов в снижении шума можно добиться с помощью соответствующей конфигурации рисунка протектора и конструкции шины. Однако конструирование шин с существенно пониженным уровнем шума вступает в противоречие с острой необходимостью обеспечения безопасности движения, предотвраще­ния нагрева протектора и обеспечения экономичности автомобиля. Следовательно, большие возможности по сни­жению шума открывает создание пер­спективных альтернативных конструк­ций дорожного покрытия.

Важным, с точки зрения ограничения шума, является, по-видимому, строение самого дорожного покрытия; образова­но ли оно битуминизированным мате­риалом со случайным рисунком строе­ния, или покрытие бетонное, с домини­рующей поперечной структурой.

В Великобритании были проведены измерения, которые позволили устано­вить элементарное соотношение между сопротивлением автомобиля заносу, реализуемым на данном дорожном по­крытии, и суммарным уровнем шума, который генерируется автомобилями, идущими на больших скоростях по дан­ному дорожному покрытию. Было уста­новлено, что это соотношение статисти­чески не зависит от строения материала дорожного покрытия. К сожалению, хо­тя этот результат и полезен при уста­новлении норм для разработки дорож­ного покрытия, в которых учитываются соображения безопасности и охраны ок­ружающей среды, он обнажает противо­речие, существующее между определени­ем дорожных покрытий, обладающих низким уровнем шума и удовлетвори­тельными нормами безопасности при высоких скоростях движения. Например, гладкое дорожное покрытие может быть относительно малошумным, но одно­временно совершенно небезопасным для движения во влажную погоду.

У некоторых дорожных покрытий со­четаются малая шумность и удовлетво­рительные характеристики сопротивляе­мости боковому заносу автомобиля. Такие дорожные покрытия обычно имеют пористую структуру, которая является влагопроницаемой, но в то же время обладает удовлетворительным звукопоглощением в частотном диапазоне от 400 Гц до 2 кГц.