CC BY
41ШУМОЗАЩИТНАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ РАЗДЕЛИТЕЛЬНЫХ ПОЛОС _ОЗЕЛЕНЕНИЯ НА ОБЪЕКТАХ ТРАНСПОРТНОЙ ИНФРАСТРУКТУРЫ
Балакин Владимир Васильевич
кандидат технических наук, доцент Волгоградский государственный архитектурно-строительный университет,
г.Волгоград,
Сидоренко Владимир Федорович
доктор технических наук, профессор Волгоградский государственный архитектурно-строительный университет,
г.Волгоград
PROTECTION EFFICIENCY OF PLANTED SHELTERBELTS AGAINST TRAFFIC NOISE
Balakin, Vladimir Vasilyevich, Doctor of Technical Sciences, associate professor, Volgograd State University of Architecture & Civil Engineering (VolgGASU), Volgograd, Russia
Sidorenko, Vladimir Fyodorovich, Doctor of Technical Sciences, professor, Volgograd State University of Architecture & Civil Engineering (VolgGASU), Volgograd, Russia АННОТАЦИЯ
В качестве фактора техногенного воздействия на городскую среду рассматриваются транспортный шум. Анализируются результаты исследований шумозащитной эффективности линейно-полосных структур комплексного средозащитного назначения, формируемых на магистральных улицах и в пределах придорожных полос. Приводятся породный состав и конструктивные характеристики объектов озеленения, усиливающих эффект снижения шума. Даются рекомендации по формированию полос ландшафтно-средо-защитного озеленения городских дорог и улиц, обеспечивающих оптимизацию и доведение до нормативных пределов шумового режима на территории жилой застройки. ABSTRACT
The article approaches the problem of traffic noice as a negative technogenic factors in urban environment. It contains the analysis of research data for protection efficiency of multi-purpose linear and strip protective planting along thoroughfare streets and at roadsides. Stand composition and structural characteristics of shelterbelts are suggested for better noise reduction. Guidelines are provided for beautification and protective planting in urban streets and roads for optimization of traffic noise within residential areas and bringing it to environmental standards.
Ключевые слова: транспортный шум; зеленые насаждения; шумозащитный эффект; ширина полосы; конструкция посадок.
Key words: traffic noise; plantation; noise reduction; shelterbelt width; shelterbelt structure; stand composition.
В городском ландшафте, весьма сложном и неоднородном по своей внутренней структуре, наряду с его основными видами, формируемыми в пределах специализированных типов городских земель, - жилой, общественно-деловой, производственный, природный - выделяется «особый вид антропогенного ландшафта» [4, с.15] на участках прохождения трассы транспортных магистралей и других объектов транспортной инфраструктуры.
Формирование объектов озеленения на транспортных территориях, особо подверженных техногенному воздействию, органично связано с решением наиболее общей задачи «реконструкции, конструирования и восстановления урбанизированных ландшафтов»[ 3, с.6].
Приёмы озеленения, применяемые в пределах урбанизированных территорий, должны ориентировать как реконструируемые существующие, так и вновь проектируемые насаждения на максимально возможную реализацию их средозащитных свойств.
Поэтому высота, форма и плотность крон деревьев и кустарников, шаг посадки в ряду и величина междурядий должны соответствовать оптимальной конструкции формируемых на объектах транспортной инфраструктуры линейно-полосных объектов озелене-
ния комплексного средозащитного назначения, с точки зрения защиты жилой застройки от транспортного шума и рассеяния атмосферных загрязнений.
Наибольший эффект защиты от шума наблюдается при густых посадках с плотной кроной деревьев и кустарников, где снижение звука происходит за счёт отражения, поглощения и трансформации частот звуковых колебаний. При прохождении звуковых волн через шумозащитные полосы зелёных насаждений снижение звука происходит «пропорционально биомассе» [8, с.55-56]. Кроны зеленых насаждений «в среднем поглощают 25% звуковой энергии и примерно 75% этой энергии отражают и рассеивают» [8, с.56].
Акустический эффект здесь определяют такие факторы, как конструкция, дендрологический состав и ширина полосы, которая на магистральных улицах и дорогах, проходящих вблизи линий регулирования застройки, обычно не превышает 30 м.
Согласно [4, с.38], эффект снижения шума полосой такой ширины при 7-8-рядной посадке деревьев в шахматной конструкции с кустарником в двухъярусной живой изгороди и подлеском составляет 8-9 дБА. Такие же показатели получены в результате наблюдений на улицах г. Саратова [1, с.15] - группа тополей с пирамидальной формой кроны может снизить уровень
шума на 9-10 дБА летом и на 5-7 дБА зимой.
Из приведенных источников следует, что снижение шума полосами зеленых насаждений, включаемыми в поперечный профиль улиц, не превышает 10 дБА. Это означает, что при обычно наблюдаемой шумовой характеристике транспортного потока на магистральных улицах (75 - 80 дБА) превышение нормативного уровня звука для дневного времени на территории жилой застройки (55 дБА - СП 51.13330.2011 «Защита от шума») будет составлять 20 - 25 дБА. Поэтому эффективность зеленых насаждений на улицах как шумоза-щитных средств не следует переоценивать - здесь они могут использоваться лишь «в качестве дополнительных средств защиты от шума» [6, с.36].
К такому же выводу приходит Прохода, утверждая в своей работе [5, с.29-30], что «в условиях реальной планировки крупных городов с высокой плотностью застройки зеленые насаждения не могут заметно влиять на уровни шума в первом эшелоне зданий (бли-жай-шем к проезжей части)».
Очевидно, наибольшую эффективность шумоза-щитное озеленение будет проявлять на участках дорог, проходящих на значительном удалении от жилой застройки, достаточном для формирования широких многорядных полос. Например, на КАД в Санкт-Петербурге посадки зеленых насаждений применяются для защиты от шума жилой застройки, удаленной на расстояние от 600 до 1000 м [2, с.127]. Общая длина участков с шумозащитными полосами озеленения длиной от 60 до 1700 м составляет на КАД 9,1 км или 25% от всей протяжённости акустических преград [2, с.139-140].
Максимальный шумозащитный эффект дают полосы с плотной кроной деревьев, отличающейся большим удельным весом «зелёной массы». Густосомкнутые, массивные кроны снижают уровень звука на 15-18 дБ А. Причём наибольший эффект отмечается на первых 10-15 метрах посадки [8, с.55] и почти не возрастает с увеличением ширины объекта озеленения от 20 до 40 м [7, с.50].
Поэтому наиболее загущенные ряды деревьев и кустарников целесообразно располагать со стороны магистрали. При этом следует использовать прием шахматной посадки деревьев, эффективность которого по сравнению с обычной рядовой конструкцией посадки растений выше на 3-4 дБА больше, чем полоса с обычной рядовой [6, с.38].
На защитной территории шириной 50 - 75 м вместо одной сплошной следует размещать 2 - 3 противошумовые полосы с разрывами между ними не менее высоты насаждения. В этом случае звуковая энергия будет гаситься за счет прохож-дения ее через среды различных плотностей. Кроме того, уровень шума уменьшится вследствие отражения от зеленых экранов (рядов полос) и распространения его по зеленым коридорам в пределах подкронового пространства. Чем больше полос, тем эффективнее будет действовать формируемая таким путем зеленая система [7, с.50-51].
В данном случае расчет величины снижения уровня шума рекомендуется производить по формуле, предложенной Майстером и Рурбергом [7, с.51]:
где LП - ожидаемый уровень шума за полосой зеленых насаждений, дБ; d - расстояние от источника до фронта шумозащитной полосы, м; z - количество рядов; Вт - ширина каждой полосы, м; Ат - ширина разрывов между полосами, м; -т = (0.13 - 0.16) дБ/м - удельное поглощение звука в кронах деревьев и кустарников.
Исследования, выполненные на автомобильных дорогах пригородной зоны г.Брянска [7, с.171], показали, что наиболее эффективными являются специальные плотные линейно-полосные структуры из древесно-кустарниковых насаждений - крупномерных, быстрорастущих, с густоветвящейся низко опущенной плотной кроной. При этом подкроновое пространство должно быть закрыто кустарником в виде живой изгороди или подлеска.
Полоса зе-ленных насаждений шириной 25-30м, сформированная из обособленных рядов деревьев (5-6 рядов) с подлеском и кустарником, дает снижение шума около 1.8 дБА на каждый ряд.
Для специальных шумозащитных полос следует подбирать 1-2 породы деревьев с массивной кроной. Расположение в плане 2-5-рядных полос по зигзагообразной линии, которая увеличивает площадь поглощения звуковой энергии, дает увеличение эффективности на 2-3 дБ по сравнению с обычной прямолинейной посадкой [7, с.207].
При подборе состава насаждений в средозащит-ных полосах необходимо также учитывать конкурентные взаимоотношения отдельных пород между собой в процессе роста, выделять из них главные, дополнительные и декоративные (отделочные). Для обеспечения скорейшего вступления в работу посадки должны быть быстрорастущими.
Список литературы:
1. Бечина Д.Н.Древесно-кустарниковая растительность в городских условиях и ее влияние на снижение шума от автотранспорта (на примере города Саратова): Дис. ... канд. биол. наук. Сарат. гос.аграр. ун-т, Саратов, 2006, 17с.
2. Буторина М.В. Составление карты шума автомобильных дорог и её использование для снижения шума в жилой застройке (на примере транспортного обхода вокруг Санкт-Петербурга): Дис. . канд. техн. наук. Санкт-Петербург, 2002, 202 с.
3. Кочуров Б.И., Ивашкина И.В. Городские ландшафты Москвы: от традиционных до гармоничных и сбалансированных // Экология урбанизированных территорий. 2012, №1, с.6-11.
4. Кочуров Б.И., Ивашкина И.В. Культурный городской ландшафт: геоэкологические и эстетические аспекты изучения и формирования // Экология урбанизированных территорий.2010, №4, с.15-23.
5. Прохода А.С. Инженерные методы расчета транспортного шума в застройке: Дис. . канд. техн.. наук. Москва, 1983. 161 с.
6. Руководство по учету в проектах планировки и застройки городов требований снижения уровней шума / ЦНИИП градостроительства Госгражданстроя. М. Стройиздат.1984. 46 с.
7. Цыганков В.В. Оценка акустических свойств зелёных насаждений в городской среде: Дис. . д - ра с. - х наук. Брянск, 1996. 277 с.
8. Чернышенко О.В. Поглотительная способность и
газоустойчивость древесных растений в условиях города: Дис. ... д - ра биол. наук. М., 2001. 193 с.
ИННОВАЦИИ В ТЕХНОЛОГИИ ФОРМИРОВАНИЯ БИОСОВМЕСТИМЫХ ПОКРЫТИЙ
Чигринова Наталья Михайловна
доктор технических наук, профессор Белорусский национальный технический университет
Республика Беларусь, г. Минск
Воробьёва Елена Игоревна
магистрант
Белорусский национальный технический университет
Республика Беларусь, г. Минск
INNOVATIONS IN FORMING TECHNOLOGY BIOCOMPATIBLE COATINGS
Chigrinova Natalia, Doctor of technical Sciences, Professor, Belarusian national technical University, The Republic of Belarus, Minsk
Vorobyova Elena, postgraduate, Belarusian national technical University, The Republic of Belarus, Minsk АННОТАЦИЯ
Рассмотрены закономерности и механизмы получения методом мик-родугового оксидирования биосовместимых покрытий на поверхности изде-лий из магниевых сплавов и особенности влияния состава электролита на структуру и свойства формируемых покрытий. Отмечено, что путём измене-ния химического состава электролита за счет введения в него фторидов натрия, возможна оптимизация параметров микроплазменного воздействия при формировании биосовместимых покрытий перспективного назначения на поверхности магниевых сплавов. ABSTRACT
The general trends and mechanisms forming of biocompatible coatings on the magnesium alloys surface obtaining by micro-arc oxidation method, and es-pecially the influence of the electrolyte composition on the structure and properties of the formed coatings were considered. It is noted that by changing the chemical composition of the electrolyte due to the introduction of fluorides of so-dium, possible optimization of the microplasma influence parameters during the formation of biocompatible coatings is a promising destination on the surface of magnesium alloys.
Ключевые слова: инновационные технологии; анодное микродуговое оксидирование; магниевые сплавы; биосовместимые покрытия.
Keywords: innovative technology; anodic micro-arc oxidation; magnesium alloys; biocompatible coatings.
Учитывая тенденции современного мира, в экономике и производстве превалирует создание энергоемких и эффективных технологий с улучшен-ным комплексом рабочих характеристик. Одним из наиболее перспективных путей решения данной проблемы является разработка малозатратных ресур-со- и энергосберегающих инновационных технологий, позволяющих моди-фицировать стандартные материалы за счёт нанесения на их поверхность функционально адаптированных покрытий.
Среди металлов и сплавов, находящих широкое применение в авиа-, машино-, приборостроении, оптике и медицине, следует отметить класс вен-тильных металлов (это сплавы алюминия, титана, тантала, циркония, ниобия, магния), поскольку на их поверхности удаётся сформировать керамикопо-добные покрытия с комплексом разнообразных эксплуатационных характеристик.
Формированию указанных покрытий на поверхности титановых и алю-миниевых сплавов исследователями уделено достаточно внимания. Значи-тельно меньше сведений содержится в специальной литературе об особенно-стях формирования указанных покрытий на поверхности магниевых спла-вов.
Магнию и его сплавам уделяется большое внима-
ние из-за их привлека-тельных физико-механических характеристик, таких как малая плотность, высокая удельная прочность/жесткость, превосходные устойчивость к де-формации и свойство электромагнитного экранирования, исключительная способность поглощать энергию удара и вибрационные колебания, высокий предел ползучести, хорошая технологичность, свариваемость, высокие ударная вязкость и пригодность к переработке для вторичного использова-ния, также хорошая тепловая и электрическая проводимости и обрабатывае-мость резанием.
Особое место занимают биомедицинские сплавы на магниевой основе, поскольку, помимо перечисленных достоинств, магний нетоксичен, биологи-чески и механически совместим с костными и мышечными тканями. Магний - четвертый по численности катион в человеческом организме, участвует во многих метаболических процессах. В качестве примера можно привести ис-пользование ортопедических и сосудистых имплантантов, хирургических имплантантов для внутренней фиксации, а также использование инвазивных устройств, содержащих требуемые фармацевтические препараты и обеспечивающих их адресную эмиссию в организме [3].
Однако указанные материалы имеют и ряд недо-
