Промышленная зона 

Как правило, в промышленной зоне располагается ряд предприятий складского и производственного назначения. Спектр возможного шумоактивного оборудования самый широкий - от единичной системы вентиляции и автотранспортного средства до крупных энергетических установок, таких как газотурбинные установки, тягодутьевые машины, котельные, градирни, газораспределительные станции и т.д.

Для расчета уровней шумового воздействия на окружающей территории, как правило, используются 2-D модели. В зависимости от высоты расположения расчетных точек, в которых должны быть соблюдены допустимые уровни по шуму, расчеты могут быть выполнены для нескольких расчетных площадок расположенных на разной высоте.

Карта распределения уровней звука на территории воображаемого промышленного предприятия представлена на рис.1.

Рис.1

На программный комплекс "Эколог-Шум" Федеральной службой по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека выдано Свидетельство № 7 от 01.06.2007 года о том, что программный комплекс "Эколог-Шум" пригоден к использованию в органах и организациях Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека.

 

Многофункциональные комплексы в окружении жилой застройки

Бурное развитие используемых в строительстве материалов и технологий позволяет реализовать самые фантастические архитектурные решения. Проектируемые многофункциональные комплексы характеризуются разно уровневыми криволинейными биоморфными очертаниями. В состав таких комплексов могут входить административные части зданий, торговые зоны с сопутствующей инфраструктурой, помещения производственного назначения, в подземной части, как правило, располагаются многоуровневые гаражи-стоянки.

Комплексы характеризуются наличием значительного количества шумоактивного оборудования - приточно-вытяжные системы вентиляции, системы кондиционирования и охлаждения, газоочистное оборудование, насосы различного функционального назначения и т.д.

В качестве примера, на рис.2 представлена 3-D модель воображаемого многофункционального комплекса, расположенного в окружении существующей жилой застройки.

 

Рис. 2

На рис.3 представлены результаты расчетов уровней шума с различных сторон экспозиции. По сравнению с 2-D моделями, когда расчет уровней шумового воздействия производится на фиксированной высоте расчетной площадки, 3-D модель позволяет значительно сократить время для анализа акустической обстановки и определения областей с превышением допустимых уровней звука. Расчетные точки могут располагаться как на территории, так и на фасадах существующей и проектируемой застройки.

 

Рис.3

Программный модуль «ExNOISE» имеет сертификат соответствия (№РОСС RU.ME2086). Орган по сертификации - ВНИИНМАШ (ОС «Сертинформ ВНИИНМАШ»). Программа одобрена в ЦГСЭН в г. Москве (Заключение № 9-9-497-396 от 15.06.04 г.).

 

Авиационный шум

Возросшие экологические требования и острая конкурентная борьба на рынке авиаперевозчиков привели к тому, что шумовое воздействие стало основным лимитирующим экологическим фактором при создании новых типов авиационных двигателей и проектировании аэропортов, заняло второе место после вопросов обеспечения безопасности полетов.

Авиационный шум, возникающий при осуществлении взлетно-посадочных операций воздушными судами, является основным фактором неблагоприятного воздействия на население, проживающее в окрестностях аэропорта, особенно в ночное время суток.

Необходимость проведения детального расчета авиационного шума возникает в связи с определением границ ограничения жилой застройки, что особенно актуально для крупных городов в условиях дефицита территории.

К сожалению, в РФ отсутствует сертифицированное программное обеспечение для расчета авиационного шума. В настоящее время нормирование авиационного шума выполняется согласно ГОСТ 22283-2014 «Шум авиационный. Допустимые уровни шума на территории жилой застройки и методы его измерения».

Расчет зон, определяющих степень пригодности территории в окрестности аэропорта к жилой застройке, выполняется согласно "Рекомендации по установлению зон ограничения жилой застройки в окрестностях аэропортов гражданской авиации из условий шума», НИИ СФ Госстроя СССР, ГосНИИ ГА, МНИИ гигиены им. Эрисмана (1987г.). Приведенные в этом документе методы расчета зон воздействия авиационного шума абсолютно не отражают современный уровень развития парка воздушных судов, оснащенных новым поколением ТРДД.

С 1978 года программа Integrated Noise Model (далее - INM) принята Федеральной Авиационной Администрацией (FAA) в качестве стандартной методики для расчета авиационного шума.

На сегодняшний день данная программа используется более чем в 65 странах мира, в том числе в странах - членах международной организации гражданской авиации (ICAO).

INM рассчитывает авиационный шум в окрестностях аэропорта от взлета, посадки, пролета самолетов  и вертолетов, а также при опробовании двигателей в стационарных условиях. По умолчанию предполагается, что рельеф местности в окрестностях аэропорта представляет собой ровную площадку.

Модель INM осуществляет оценку уровня шума на основании данных осредненных за некоторый промежуток времени. Поэтому ее применение оправдано для случаев, когда нормируемыми параметрами являются осредненные интегральные характеристики шума, например, такие как эквивалентный уровень звука, за определенный промежуток времени.

Существует ряд задач, когда наряду с интегральными характеристиками уровней шумового воздействия, необходимо знать уровни авиационного шума в данный момент времени в определенной расчетной точке.

Поскольку INM не является детализированной акустической моделью, возникают различия между расчетными уровнями шумового воздействия и измеренными значениями. Заложенная в программу INM методика расчета не учитывает ряд важных особенностей характерных для специфики авиационного шума:

- 3-х мерность фактора направленности излучения от источника;

- нелинейное распространение звуковых волн в условиях горизонтальной стратификации атмосферы;

- детальный учет влияния рельефа местности с изменяющимися отражательными свойствами;

- эффекта Доплера - изменение частоты принимаемого сигнала в расчетной точке по сравнению с частотой сигнала движущегося источника;

- влияние ветра на распространение звуковых волн.

Дальнейшим развитием программного обеспечения для расчета авиационного шума, явилось создание пакета программ (далее - Программы) позволяющего устранить перечисленные выше недостатки. Программа разработана совместно NASA Langley Research Center и Wyle Laboratories. Программа применима как для самолетов снабженных ТРДД, так и для самолетов с винтовентиляторными двигателями и вертолетов.

Учет влияния рельефа местности.

Рельеф местности вводится на основании данных, полученных в результате радарной топографической съемки поверхности Земли - Shuttle Radar Topography Mission. Учет акустических характеристик подстилающей поверхности осуществляется через ввод внешних данных или вручную.

Учет 3-х мерности фактора направленности излучения от источника.

Шумовая характеристика источника шума задается в виде  3-х мерной полусферы, соответствующей определенному  1/3 октавному диапазону.

Данные по уровням шума собираются в результате натурных испытаний при контролируемых параметрах конкретного летательного аппарата. При движении источника шума происходит синхронизированная регистрация сигналов микрофонов и GPS данных с борта, позволяющая определить его координаты  в любой момент времени.

Программа снабжена специальным расчетным модулем, позволяющим преобразовать полученные результаты измерений в 3-х мерную шумовую характеристику источника шума.

Координаты геометрического центра полусферы связаны с координатной системой летательного аппарата. В процессе выполнения расчетов шумовая характеристика источника определяется в зависимости от значений углов атаки, крена и тангажа в каждой точке траектории полета.

Учет метеорологических условий.

При расчете распространения звуковых волн, по умолчанию принимаются условия, соответствующие параметрам стандартной атмосферы. Однако, если  поставленная задача требует задания специальных метеоусловий, имеется возможность редактирования относительной влажности, температуры у поверхности земли, температурного градиента и градиента давления, направления и скорости ветра.

Симуляция полета 

Программа позволяет выполнить детальное исследование авиационного шума с целью оптимизация профиля полета с низким уровнем шума на поверхности земли. Визуализация уровней шума возможна, как в виде симуляции всего полета, так и пошагового исследования с заданным интервалом времени.

В качестве примера (полет А300 над среднегорьем южного Китая), на рис.4 представлена последовательность из трех экспозиций с интервалом времени t = 10сек. Расчеты выполнены с учетом отражения и поглощения звуковых волн рельефом местности, с учетом акустического импеданса различных участков земной поверхности, с учетом изменения фазы прямой и отраженной волн, пришедших в расчетную точку.

 

Рис.4

Для каждой расчетной точки возможно построение графика в координатах «уровень шума - время». Результаты расчета могут быть представлены в различных метриках уровней шума. На рис.5 представлена зависимость максимального корректированного по шкале «А» уровня звука от времени в расчетной точке №5 (на рис.1а положение точки показано стрелкой).

 

Рис.5

Программа позволяет учесть влияние существующей застройки. В качестве примера, на рис.6 показана карта уровней звука при гоночных испытаниях воздушного судна.

 

Рис.6

Программа получена легальным путем по соглашению между (NASA LaRC) National Aeronautics and Space Administration Langley Research Center и компанией ООО «Эко-Парнасс», а также по лицензии от Wyle Laboratories. На программу распространяются стандартные требования, предъявляемые к лицензионному программному обеспечению - согласно подписанному соглашению ООО «Эко-Парнасс»  не имеет права на свободное распространение, копирование или продажу программы третьим лицам.