Scientific journal

Fundamental research

ISSN 1812-7339

"Перечень" ВАК

ИФ РИНЦ = 1,674

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)

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

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

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

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

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

1. 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.
2. Некипелов М.Н., Некипелова О.О. Шум, как экологический фактор среды обитания... // Современные наукоемкие технологии. - 2004. - №2. - С. 157-159.
3. 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.
4. 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.
5. Шишелова Т.И., Созинова Т.В., Егорова О.О. Нужен ли Иркутску новый аэропорт? // Современные проблемы науки и образования. - 2009. - №6. - С. 42-44.
6. 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.