защита жилой застройки от шума при реконструкции

Защита жилой застройки от шума
при реконструкции транспортных магистралей
г. Томска
С.Н. Овсянников
градостроительство
Томский ГАСУ
Существующая улично-дорожная сеть г. Томс­
ка сформировалась за 400-летнюю историю горо­
да и ее пропускная способность до начала 1990-х в
целом соответствовала уровню автомобилизации.
В городе имеется всего 4 магистрали общегородс­
кого значения в широтном направлении и 3 — в
меридиональном. Однако за последние 20 лет обес­
печенность населения легковыми автомобилями
выросла почти в 4 раза и достигла 240 авт./1000
жителей. При этом пропускная способность суще­
ствующей улично-дорожной сети оказалась в 2 - 3
раза ниже фактической интенсивности транспорт­
ных потоков. Отсутствие организованных парковок
при обеспеченности населения гаражами всего 28%
также привело к использованию улиц для хранения
автомобилей. Все эти факторы явились причиной
того, что в достаточно компактном полумиллион­
ном городе по основным направлениям переме­
щений возникли часовые пробки.
В течение последних 5 лет в г. Томске разверну­
та активная реконструкция и строительство новых
городских автотранспортных магистралей. На рис. 2
представлена схема развития транспортных магист­
ралей города с улицами, на которые подготовлена
проектная документация и ведется строительство или
реконструкция. Большая часть реконструируемых
магистралей проходит через сложившуюся жилую
застройку. При этом существующее расстояние от
проезжей части до линии регулирования застройки
первого фронта, как правило, уменьшается и в ряде
случаев не превышает 10-25 м.
Томский ГАСУ на протяжении 30 лет ведет мо­
ниторинг акустического режима города и съемку
шумовых характеристик основных магистралей.
Измерения показали, что шумовая характеристика
общегородских магистралей составляет 77-83 дБА,
и практически не изменилась за 20 лет, что объяс­
няется снижением скорости потоков, изменением
их состава и обновлением парка легковых и грузо­
вых автомобилей. На рис. 1 представлена прогноз­
ная карта шума транспортного узла на пл. Транс­
портной — пл. Ю ж н о й , построенная на основе про­
гнозных параметров транспортных потоков. Уров­
ни шума перед фасадами зданий первого фронта
застройки в дневное время до 70-75 дБА.
В составе проектных работ на реконструкцию
городских улиц разработаны разделы ОВОС по
фактору шумового загрязнения, предложены шумозащитные мероприятия и укрупненно составле­
ны сметы затрат на защиту от шума существую­
щей застройки.
Решение задачи защиты от шума жилых зда­
ний, школ, детских учреждений и их территорий
выполнялось по следующим вариантам [1]:
128
2009
Рисунок I , Прогнозная карта шума транспортного узла
на пл. Ю ж н о й — пл. Транспортной.
1. Усиление звукоизоляции окон в режиме вен­
тиляции для фасадов зданий первого фронта заст­
ройки, выходящих непосредственно на магистрали.
2. Установка шумозащитных экранов для защи­
ты участков малоэтажной жилой застройки на при­
городных территориях.
3. Установка экранирующих сооружений (пави­
льонов, рекламных конструкций и др.) для защиты
территорий детских учреждений и дворовых терри­
торий жилой застройки при строчной застройке на
городских участках магистралей.
Для организации производства шумозащитных
окон в Томске кафедрой архитектуры ТГАСУ раз­
работан комплект альбомов технических решений
и рабочих чертежей для следующих видов изделий:
1. Воздухообменные клапаны, встраиваемые в
откосы проемов совместно с окнами стандартной
конструкции с 3...4-слойным остеклением для уси­
ления звукоизоляции оконных проемов в зданиях с
кирпичными или газобетонными стенами.
2. Шумозащитные окна с воздухообменными
клапанами в составе конструкции окон в раздель­
ных или одинарных переплетах для усиления звуко­
изоляции оконных проемов в крупнопанельных зда­
ниях.
3. Накладные раздвижные светопрозрачные эк­
раны, устанавливаемые снаружи в проемы без за­
мены существующих окон.
Разработка конструкций канальных воздухооб-
градостроительство
закрываться с двух сторон. В канал вкладывается
звукопоглощающий рукав, который работает и как
фильтр от пыли. Рукав легко вынимается для про­
мывки. Конструкция клапана проста и ремонтнопригодна, поскольку набирается из стандартных эле­
ментов вентсистем. Результаты измерения звуко­
изоляции окна с двухкамерным стеклопакетом и
клапаном, выполненном в откосе стены, показали,
что звукоизоляция окна с трехколенным открытым
клапаном лишь на 3 дБА хуже, чем самого окна, и
составляет #
= 27 дБ А или Д і . = 32 дБА.
В лаборатории строительной физики ТГАСУ было
разработано и испытано теплозвукоизоляционное
окно [3] с воздухообменным клапаном, в котором
предусматривалось движение воздуха по каналу или
через межстекольное пространство. Такое окно по­
казало звукоизоляцию / ?
26 дБА в режиме
вентиляции. Однако на практике использование меж­
стекольного пространства в качестве элемента клаА т р а н
Рисунок 2. Схема развития транспортных магистралей г. Томска.
менных клапанов продиктована суровыми климати­
ческими условиями Сибири, при которых имеющи­
еся на рынке щелевые вентиляционные клапаны типа
ВШК А-80 (Россия), Аегесо (Франция), различные
вентиляционные планки и узкие каналы фирм Veka,
Gealan, КВЕ [2] сильно обмерзают. Томская домо­
строительная компания активно применяет каналь­
ные клапаны типа КИВ системы «Статвент», уста­
навливая их в специальные отверстия в наружных
стеновых панелях. Однако их высокая цена (около
3 тыс. рублей), низкий расход вентилируемого воз­
духа (до 54 м /час) р и отсутствии принудитель­
ных вентиляторов, необходимость бурения отвер­
стий не позволяют их использовать при массовой
замене окон в зданиях на примагистральных терри­
ториях. В панельных зданиях бурение отверстий для
установки клапана нецелесообразно в связи нали­
чием арматуры и опасностью нарушить жесткие
ребра, соединяющие наружный и внутренний эле­
менты трехслойных панелей.
В Томском ГАСУ разработаны и испытаны ка­
нальные воздухообменные клапаны, встраиваемые
в откосы оконных проемов. Разработаны 2 варианта
устройства клапанов в откосах окна (рис. 3 а и б).
В первом случае канал имеет три поворота, а
во втором — один поворот. Клапан устанавливает­
ся в штробе в кирпичной кладке, предусматривае­
мой в процессе строительства, или устраиваемой в
процессе замены окон.
В пластиковом канале диаметром 100... 125 мм
монтируются один или два осевых вентилятора, ра­
ботающих на приток, и обеспечивающих воздухо­
обмен до 100... 150 м воздуха в час, что достаточ­
но для жилых помещений в летнее время. В зим­
нее время клапан достаточно эффективно работа­
ет без принуждения, а в сильные морозы может
д
=
А т р а н
3
П
3
5
2009
Рисунок 3. Клапан с тремя коленами (а),
клапан с одним к о л е н о м (б) в процессе м о н т а ж а .
129
градостроительство
пана не позволяет получить высокой звукоизоляции
окна в целом и в условиях морозного климата при­
водит к сильному обмерзанию окна. Естественный
воздухообмен через клапан оказывается недоста­
точно эффективным в летнее время, а увеличение
его сечения существенно снижает звукоизоляцию в
режиме вентиляции. Поэтому клапан целесообраз­
но выполнять как самостоятельное устройство, ус­
танавливаемое в коробе как приставной элемент к
окну, а для увеличения воздухообмена встраивать
в него осевые вентиляторы.
Конструкция шумозащитного окна с приставным
клапаном применяется для замены окон в крупно­
панельных зданиях, в которых невозможно устрой­
ство клапана в откосах проемов. В зависимости от
размеров оконных проемов клапан может быть
расположен сбоку (рис. 4) или сверху (рис. 5).
Измеренная звукоизоляция окна с раздельными
переплетами и однокамерным стеклопакетом во
внутреннем переплете и стеклом 8 мм в наружном
переплете составила Я
= 33 дБА в режиме вен­
тиляции. Окно, выполненное в моноблоке с двухка­
мерным стеклопакетом с формулой остекления
4 + 1 0 + 4 + 1 6 + 6 , с открытым клапаном показало зву­
коизоляцию / ?
= 29 дБА. Как видим, наиболь­
ший эффект имеют шумозащитные окна в раздель­
ных переплетах. Их использование в сочетании с
усиленными стеклопакетами и клапаном позволяет
обеспечить снижение уровня транспортного шума
окном до Д/_ = 40-42 дБА.
Установка вентиляторов в канале клапана це­
лесообразна для обеспечения требуемого возду­
хообмена в летнее время. Собственный шум вен­
тилятора можно снизить за счет установки вентиД т р а н
А т р а н
д
Рисунок 5.
Теплозвукоизоляционное I
окно
с воздухообменным
клапаном сверху.
лятора в глубине канала, использования звукопог-1
лощающего рукава и устройства регулирования на-1
пряжения — диммера, позволяющего регулиро­
вать скорость вращения вентилятора. Расход элек­
троэнергии на воздухообмен при включении вен­
тилятора составляет всего 16 Вт/час. Использова­
ние воздухообменных клапанов предложенной конСтрукции является эффективным и экономичным
способом обеспечения акустического комфорта
и микроклимата помещения, обращенного на шум­
ную магистраль.
Задача усиления звукоизоляции окон при рекон­
струкции жилых улиц и улиц районного значения с
шумовыми характеристиками не более 75 дБА ре-
градостроительство
шается без замены существующих окон путем уста­
новки накладного светопрозрачного экрана в про­
еме окна снаружи из раздвижных алюминиевых кон­
струкций, например, типа «Барселона» (рис. 6). Это
наиболее экономичный путь, поскольку стоимость
такой конструкции в 3...4 раза ниже стоимости шумозащитного окна и не требуется производство ра­
бот в эксплуатируемых жилых помещениях с после­
дующим косметическим ремонтом помещения.
Данная конструкция позволяет использовать для
проветривания форточки существующего окна и
оставленные щели 20-30 мм сверху и снизу наклад­
ного экрана. Снижение транспортного шума окном
с накладным экраном в режиме вентиляции состав­
ляет Ы- = 27 дБА, а при закрытой форточке дос­
тигает А/. = 40 дБ А.
Для защиты от шума примагистральных терри­
торий на пригородных участках реконструируемых
магистралей разработана конструкция шумозащитного экрана высотой до 6 м. Экран выполняется с
металлическими стойками из прокатных профилей
с заполнением специальными кассетами. В данной
конструкции использован элемент примыкания к
грунту, позволяющий отказаться от возведения не­
прерывных ростверков. Стойки устанавливаются на
буронабивные сваи, в верхней части которых пре­
дусмотрена распределительная плита для монтажа
стойки на болты.
Для защиты от шума территорий детских уч­
реждений и дворовых территорий жилой застрой­
ки при строчной застройке на городских участках
магистралей предусматривается установка экрани­
рующих сооружений (павильонов, рекламных кон­
струкций и др.), выполненных по дизайнерским про­
ектам. Павильоны предназначены для отдыха жи­
телей и совмещаются с детскими площадками, за­
щищенными от транспортного шума со стороны
улицы.
Стоимость всего комплекса мероприятий по
защите от шума примагистральной застройки дос­
тигает 3...5% от сметы на реконструкцию городс­
ких транспортных магистралей.
А
Список литературы
1. Защита от шума в градостроительстве/ Г.Л.
Осипов, В.Е. Коробков, A . A . Климухин и д р . ;
Под ред. Г.Л. Осипова. — М . : Стройиздат, 1993.
— 9 6 с : ил. — (Справочник проектировщика).
2. Борискина И.В., Плотников A . A . , Захаров A.B.
Проектирование современных оконных систем
гражданских зданий. Учебное пособие. — М . :
Издательство АСВ, 2000. — 175с.
3. Овсянников О Н . Теплозвукоизоляционное окно
с воздухообменным клапаном / / Патент на
изобретение № 2170802, 13.04.2000.