Некоторые из действующих аэропортов на территории нашей страны были построены сравнительно давно, и вследствие расширения границ городов они оказались в зоне жилых районов. К числу таких аэропортов относится Иркутский, он находится прямо в черте города, его взлетно-посадочная площадка расположена в 500 м от ближайших жилых деревянных одноэтажных домов. Под влиянием наземной работы самолетных двигателей уровень звукового давления на территории жилой застройки значительно выше допустимого.
И хотя некоторые полагают, что шум - неизменный спутник нашей жизни, и деться от него в мегаполисе некуда, но его чрезмерный уровень нужно регулировать и принимать возможные меры для его снижения, так как вредное воздействие шума сказывается на здоровье человека. Минздрав предупреждает: количество глухих людей в России растет с каждым днем и составляет порядка 13 млн человек. Поэтому можно считать актуальной проблему шумовой безопасности современного города.
Первый в Иркутске аэропорт возник в июне 1925 г. на левом берегу Ангары у деревни Боково. В 1954 г. аэропорт Иркутск постановлением Совета Министров СССР получил статус международного.
В настоящее время аэропорт - один из основных источников шумового загрязнения в Иркутске. Жители этой зоны подвергаются воздействию звуком силой более 80 децибел - это на десять децибел больше нормы. Своего апогея шумовое загрязнение достигает на расстоянии 1-1,5 км до аэропорта, что очень мешает жителям этого района.
При участии медицинских работников с целью выявления вредного шумового воздействия и анализа шума от авиатранспорта были проведены адресный опрос, анкетирование, обработка материалов и выписок из историй болезней людей, проживающих в районе аэропорта г. Иркутска. Также производился акустический расчет уровня шума в различных точках. Измерения уровней шума проводились с помощью комплекта аппаратуры, состоящего из шумомера 2260 фирмы «Брюль и Къер» (Дания) и магнитофона 7003 [1, 2].
Для выяснения субъективной реакции населения на шум, вызываемый разными средствами транспорта, опрошено с помощью специальных анкет 700 человек, проживающих в радиусе 10 км от аэропорта.
Результаты опроса приведены в табл. 1.
Подавляющее большинство опрошенных (65 %) предъявили жалобы на шум авиационного транспорта, который причинял им значительное беспокойство в дневное и ночное время. Самолетный шум нарушал нормальные условия жизни, мешал отдыху и сну, раздражал и понижал внимание на улице, мешал сосредоточиться на работе.
Шум, вызываемый другими транспортными средствами, беспокоил их в меньшей степени.
Измерения показали, что чувствительность к шуму находится в прямой зависимости от возраста людей. Индифферентным к его воздействию оказалось население не старше 20 лет (15-28 %), чувствительным - в возрасте 21-40 лет (49-58 %), весьма чувствительным - в возрасте 41-60 лет (56- 67 %) и старше 61 года (65-72 %). На раздражающее действие авиационного шума чаще жалуются лица, живущие вблизи аэропорта менее 3 лет (76-85 %) и от 3 до 6 лет (65-72 %). В меньшей степени авиационный шум беспокоит проживающих в том же районе от 6 до 12 лет (54-63 %) и больше 12 лет (41-50 %) [1, 2, 4].
Таблица 1. Жалобы населения на шум (в % к числу опрошенных)
Жалобы |
Жалобы населения на шум на расстоянии от взлетнопосадочной полосы (в км) |
||||
0,5 |
3 |
5 |
8 |
10 |
|
На авиационный шум |
17,0 |
14,2 |
12,0 |
11,4 |
10,4 |
На шум, вызываемый другими транспортными средствами |
1,2 |
3,0 |
5,1 |
6,0 |
6,4 |
На рис. 1 и 2 представлены усредненные данные о влиянии числа пролетов и плотности населения на субъективную оценку самолетного шума, где по осям абсцисс отложены соответственно число пролетов за день (N) и плотность населения (Р) из расчета числа жителей, приходящихся на 1 км2, а по осям ординат соответственно субъективная оценка шумности каждым из 100 опрошенных (К) в баллах и жалобы населения на шум, выраженные в процентах.
Результаты исследования показывают, что меньшее беспокойство от шума испытывают жители районов с малой плотностью населения и небольшой интенсивностью движения воздушного транспорта, а наибольшее - с большой плотностью заселения территории и большим числом пролетающих самолетов за день.
Постоянное воздействие шума, особенно ночью, приводит к ослаблению организма и стрессу. Человек становится более восприимчив к различным инфекциям.
Головные боли и тяжесть в затылке - часто это симптомы развивающейся гипертонии.
У тех людей, у которых есть склонность даже не к психологическим, а к психосоматическим заболеваниям, таким как язвенная болезнь, гипертония и другие, шум часто приводит к обострению
Рис. 1. Усредненные данные влияния числа пролетов N за день и шумность К в баллах
Рис. 2. Зависимость плотности населения Р из расчета числа жителей на 1 км2 и жалоб на шум, выраженных в процентах
Наибольшее беспокойство испытывают люди, страдающие заболеваниями нервной и сердечно-сосудистой систем, желудочно-кишечного тракта и др. Процент жалоб от этой части населения (64-90 %) намного больше, чем от здоровых людей (39-52 %) [1, 3, 4].
При круглосуточной интенсивной эксплуатации аэропортов уровни звука на жилой территории достигают в дневное время 80 дБА и в ночное время - 78 дБА, максимальные уровни колеблются от 92 до 108 дБА.
Характеристики шума современных отечественных самолетов уступают аналогичным характеристикам зарубежных самолетов. Это приводит к заметному росту доли населения, страдающего от географии аэропортов, принимающих самолеты более шумных типов (Ил-76Т, Ил-86 и др.).
Допустимые значения максимального (LA) и эквивалентного (LAэкв) уровней звука для дневного (7.00-23.00) и ночного времени (23.00-7.00) устанавливаются в соответствии с требованиями [6]. В зависимости от величин LAэкв и LA устанавливаются четыре зоны, определяющие пригодность территории в окрестностях аэропорта к застройке, исходя из условий шума. Характеристики зон приведены в табл. 2.
Таблица 2
Время суток |
Допустимые уровни шума в зонах, дБА |
|||
А |
Б |
В |
Г |
|
День |
Laэкв ≤ 60 при пролётах |
61≤ Laэкв ≤65 |
61≤ Laэкв ≤65 |
Laэкв >65 |
Laэкв ≤ 55 при опробовании двигателей |
|
|
|
|
La ≤ 80 |
81≤La≤85 |
81≤La≤85 |
La>85 |
|
Ночь |
Laэкв ≤ 50 при пролётах |
51≤ Laэкв ≤55 |
56≤ Laэкв ≤60 |
Laэкв >60 |
Laэкв ≤ 45 при опробовании двигателей |
|
|
|
|
La≤70 |
71≤La≤75 |
76≤La≤80 |
La>80 |
По характеристикам шума, создаваемого при пролёте, взлёте, наборе высоты, снижении на посадку и полёте в зоне ожидания, воздушные суда подразделяются на 5 групп, указанных в тaбл. 3.
Таблица 3. Воздушные суда и их характеристики
Группа |
Тип самолёта |
Δ1, дБА |
Ki |
|
При взлёте, наборе высоты |
При посадке, полёте в зоне ожидания |
|||
I |
Реактивные Ил-86 Винтовые Ан-22 |
+5 |
2,2 1,1 |
1,7 1,1 |
II |
Реактивные Ил-62, Ил-62М, Ил-76Т, Ту-154, Ту-134 Винтовые |
0 |
1 0,5 |
0,75 0,5 |
III |
Реактивные Як-42 Винтовые Ан-24, Ил-18 |
-5 |
0,45 0,23 |
0,35 0,23 |
IV |
Реактивные Як-40 Винтовые Ан-24, Ан-26, Ил-14 |
-10 |
0,2
0,1 |
0,15 |
V |
Реактивные Винтовые Ан-28, Л-410 |
-15 |
0,1 0,05 |
0,07 0,05 |
В случае необходимости максимальные уровни пролётного шума ВС зарубежных типов могут быть определены на основании кривых равных максимальных уровней воспринимаемого шума PNL в PN дБ, при использовании соотношения LA = PNL - 13 дБ.
Максимальные уровни звука на местности при пролёте ВС каждой из групп определяются прибавлением к значениям приведённых максимальных уровней звука LA´ поправки Δ1 по табл. 3.
Максимальные уровни звука LA´ определяются для взлёта, набора высоты, снижения на посадку и полёта в зоне ожидания по рис. 3.
Максимальные уровни звука на местности при опробовании двигателей ВС определяются прибавлением к значениям приведённых уровней звука поправки Δ2 по табл. 4.
Таблица 4 Поправки к уровням звука для различных двигателей ВС
Класс двигателя |
Группа |
Тип самолёта |
Δ2, дБА |
Ki´ |
Реактивные (ТРДД) |
I
II III |
Ил-86, Ту-134, Ил-76 Ил-62, Ту-154 Як-42 Як-40 |
0
-3 -10 |
1
0,5 0,1 |
Винтовые (ТВД) |
IV
V VI |
Ил-18, Ан-12,Ан-22, Ан-24, Ан-26, Л-410, Ан-28 |
0
-5 -7 |
1
0,3 0,2 |
Эквивалентный уровень звука на местности при пролёте ВС по трассе j в некоторой точке на местности определяется из выражений:
· для дня:
для ночи:
LAj экв = 0,7LA´ + 10∙1gN - 9,8 дБА, (2)
где LA´ - приведённый максимальный уровень звука в данной точке пролёта, определяемый по экспериментальным данным N - приведённое количество пролётов по трассе N = ∑Ki×ni; ni - количество самолетов группы i; Ki - коэффициент группы, определяемый по табл. 4
Рис 3ю Приведённые уровни шума:
а - при взлёте и посадке; б - при полёте по кругу
В точке на местности, расположенной вблизи нескольких трасс пролётов ВС, эквивалентный уровень звука определяется энергетическим суммированием эквивалентных уровней от каждой из трасс. Для этого к боль
шему из рассчитанных по формулам (1) и (2) эквивалентных уровней от каждой из трасс последовательно прибавляются поправки, которые определяются по табл. 5 в зависимости от разности между суммируемыми уровнями.
Таблица 5 Зависимость коэффициента K от разности суммируемых уровней
Разность суммируемых уровней, дБА |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
Поправка к большему уровню, дБА |
3 |
2,5 |
2,1 |
1,8 |
1,5 |
1,2 |
1 |
0,8 |
0,6 |
0,5 |
0,4 |
Эквивалентный уровень звука в некоторой точке на местности при опробовании двигателей ВС на месте опробования (МО) j определяется по следующим формулам:
- для дня:
LAj экв = LA» + 101gt - 29,8 дБА;
- для ночи:
LAj экв = LA» + 101gt - 26,8 дБА,
где LA» - приведённый максимальный уровень звука в данной точке при пролёте.
Приведённое время опробования двигателей t на МОj , мин.:
где ti – время опробования двигателей ВС группы i, мин; Ki’ – коэффициент группы, определяемый по табл. 3.
Эквивалентный уровень звука в точке на местности при опробовании двигателей определяется энергетическим суммированием эквивалентных уровней звука от каждого МО. Для этого к большему из рассчитанных по формулам уровней от каждого МО последовательно прибавляются поправки в зависимости от разности суммируемых уровней.
Расчеты показали, что шумозащитные здания с особым планировочным решением, в которых защита от внешнего шума обеспечивается только ориентацией окон защищаемых помещений в сторону, противоположную источнику шума, для защиты от авиационного шума, как правило, непригодны. Шумозащитные здания должны проектироваться с повышенной звукоизоляцией наружных ограждающих конструкций [3]
Требуемые величины звукоизоляции наружных ограждений следует определять из выражения:
RA = ΔLA + 101gS/A дБА,
где S - площадь наружного ограждения, м2; А - среднее звукопоглощение в помещении в диапазоне 125-1 000 Гц/м2.
Звукоизоляция таких элементов наружных ограждающих конструкций зданий, как стены, покрытия значительно выше звукоизоляции окон. Поэтому можно считать, что шум проникает в помещения зданий через окна. В этом случае за площадь наружного ограждения S следует принимать площадь окна или суммарную площадь окон в помещении с несколькими окнами.
Таким образом, проведенный анализ шума от авиатранспорта применительно к аэропорту Иркутска показал необходимость принять меры для его снижения. Для этого рекомендовано:
- ввести ограничения на эксплуатацию самолетов с двигателями, не соответствующими европейским нормам шумности;
- ограничить интенсивность полетов;
- запретить взлет и посадку всех типов самолетов на город;
- обеспечить акустическую защиту зданий;
- применять акустические экраны для защиты от авиационного шума;
Выявлена необходимость строительства нового аэропорта [5]. Конечно, самым эффективным является перенос аэропорта за пределы города. Этот вопрос ставился еще лет 40 назад. В настоящее время много внимания уделяется проблеме вынесения аэропорта за черту города. За все это время под строительство рассмотрели более 30 площадок. Когда в области одна за другой стали происходить авиакатастрофы - в Мамонах, Бурдаковке, Иркутске-II, то решили больше не медлить.
Была выбрана площадка Поздняково, которая расположена в 25 км к северо-востоку от Иркутска. Ориентировочно на строительный проект потребуется около 25-30 млрд рублей.
И эта цифра не окончательная.
Строительство нового аэропорта должно начаться в 2010-2016 гг. Однако из-за ограниченности инвестиционных ресурсов, строительство взлетно-посадочной полосы аэропорта Иркутск-Новый в районе деревни Поздняково не начнется ранее 2012 года.
Достоинства этого проекта:
- Относительно близкое расположение от Иркутска.
- Не требуется перенесения объектов городской застройки.
- Независимость от времени начала работ.
- Незначительное шумовое воздействие на население.
- Полное исключение зашумления городов Иркутск, Ангарск, Шелехов.
Есть и определенные затруднения:
- Сложный ландшафт для строительства аэропорта.
- Необходимость строительства подъездных дорог и инженерных коммуникаций (ЛЭП, ЛЭС, топливопровода и т.д.), строительство моста.
- Большой объем по освоению площадки.
Согласно этому проекту комфортабельный аэроэкспресс быстро доставит пассажиров от городского железнодорожного вокзала в аэропорт. Проект предусматривает строительство современной автотрассы, которая свяжет город и «Иркутск-Новый». При проектировании аэропорта использованы самые последние научно-технические достижения в области строительства наземных объектов гражданской авиации. Просторный, спроектированный для максимального удобства пассажиров аэровокзал, сможет одновременно принимать до 1600 человек. Зал для пассажиров международных авиалиний рассчитан на пассажиропоток 400 человек в час.
Аэропорт «Иркутск-Новый» будет обладать всей необходимой инфраструктурой, чтобы встать в ряд самых современных и красивых аэропортов мира, свяжет столицу Прибайкалья со всем миром и снимет проблему, связанную с шумовым загрязнением среды г. Иркутска.
Список литературы
- Егорова О.О., Феоктистова О.Г, Шишелова Т.И. Авиационный шум - экологическая проблема жителей г. Иркутска // Экологические проблемы промышленных городов: IV Всероссийская научно-практическая конференция с международным участием. - Саратов, 7-8 апреля 2009.
- Некипелов М.Н., Некипелова О.О. Шум, как экологический фактор среды обитания... // Современные наукоемкие технологии. - 2004. - №2. - С. 157-159.
- Феоктистова Т.Г., Феоктистова О.Г. Безопасность жизнедеятельности: пособие по выполнению практических работ «Оценка пригодности территории в окрестностях аэропорта к застройке из условий шума». - М.: МГТУ ГА, 2004. - 24 с.
- Шишелова Т.И., Некипелов М.И., Созинова Т.В. Шумовое загрязнение городской среды и его влияние на население // Фундаментальные исследования. - 2004. ‒ №5. - С. 46-47.
- Шишелова Т.И., Созинова Т.В., Егорова О.О. Нужен ли Иркутску новый аэропорт? // Современные проблемы науки и образования. - 2009. - №6. - С. 42-44.
- ГОСТ 12.1.003‒83. ССБТ. Шум. Общие требования безопасности.
Рецензенты:
- Тимофеева С.С., д.т.н., профессор, зав. кафедрой промышленной экологии и безопасности жизнедеятельности ГОУ ВПО НИ ИрГТУ, г. Иркутск;
- Коновалов Н.П., д.т.н., профессор, зав. кафедрой физики ГОУ ВПО НИ ИрГТУ, г. Иркутск.
Работа поступила в редакцию 11.04.2011.