Одной из наиболее серьёзных проблем любого современного мегаполиса является так называемое «шумовое загрязнение». Интенсивный звуковой фон, рождаемый автомобилями и городским транспортом, людьми, инфраструктурными, промышленными и коммунальными объектами, создаёт дискомфорт не только в жилых кварталах, но и на городских площадях и улицах. И если в квартирах и офисах можно скрыться от шума за звуконепроницаемыми окнами, а жилые кварталы оградить от транспортных магистралей шумозащитными экранами, то ликвидировать шумовое загрязнение в городе куда сложнее. Здесь пространство не разделить и ограждениями не обойтись, поэтому требуются иные решения.
Предельно допустимый уровень шума для районов жилой застройки, согласно российским нормативам, составляет 70 дБА в дневное время и 60 дБА ночью. Однако для реального города это скорее исключение, а не правило. Так, по данным Мосэкомониторинга, непрерывному сверхнормативному воздействию шумового загрязнения подвержено более 60% городской территории. Больше всего проблем от автотранспорта, гул которого создаёт практически повсеместное превышение допустимого фона на 15-25 дБА. На втором месте по уровню негативного воздействия на горожан в российской столице находятся железные дороги. Например, в ЦАО Москвы из-за звука движущихся поездов шумовой фон всегда превышает норму на 10-20 дБА.
Сложив эти две цифры, нетрудно посчитать, что в самой гуще городской жизни шумовое загрязнение всегда выше нормы на 25-45 дБА. Это значит, что уровень постоянного фонового шума достигает 95-115 дБА. При этом уже фон интенсивностью в 70-90 дБА медики считают опасным для слуха, нервной и сердечно-сосудистой системы. Есть мнение, что хронический шумовой стресс может в некоторых случаях приводить к сокращению продолжительности жизни на 8-12 лет.
Как уже было отмечено выше, бороться с шумом на городских улицах куда сложнее, чем защищаться от него внутри помещений. При этом только ежедневная дорога на работу и обратно занимает у россиян в среднем до трёх часов, не говоря уже о том, что в черте города люди отдыхают, посещают магазины и занимаются решением различных вопросов бытового и личного характера. В этой связи особую актуальность приобретают технологии шумопоглощения, применяемые в городской застройке.
Фасад «в дырочку»
«Современные городские здания всё чаще проектируются и строятся с использованием технологии навесных вентилируемых фасадов. Для коммерческой и административной застройки это стало уже практически нормой, также навесные фасады, благодаря своим высоким теплотехническим характеристикам и возможности снижения веса ограждающих конструкций, используются и в жилищном строительстве. Эта технология может стать и универсальным решением проблемы шумового загрязнения. Во всяком случае – поможет значительно снизить его уровень», – считает руководитель департамента фасадных систем и ограждающих конструкций Группы компаний Металл Профиль, крупнейшего российского производителя фасадных и кровельных систем.
Для борьбы с шумовым загрязнением специалистами компании был разработан специальный тип облицовки – фасадные кассеты с перфорацией. Эффект звукопоглощения, создаваемый фасадом облицованного таким материалом здания, основан на явлении реверберации. Проникая через отверстия в кассете под облицовку, звуковая волна многократно отражается от неё в вентиляционном зазоре и постепенно затухает в толще слоя теплоизоляции. В результате звук не отражается от стены, а практически поглощается ею.
Использование шумопоглощающих перфорированных фасадов на оживлённых улицах может стать изящным решением проблемы их шумового загрязнения. При этом вовсе не обязательно вешать такую облицовку на каждое здание: грамотный акустический расчёт позволит существенно снизить уровень звукового фона путём модернизации фасадов отдельных объектов, расположенных в определённых точках пространства застройки.
В зависимости от архитектурных и дизайнерских замыслов, а также специфики акустических требований к внутренним и внешним поверхностям возможна различная конфигурация перфорации. По мнению специалистов, перфорированный фасад может выполнять не только свои утилитарные функции, но и эстетические, придавая зданиям характерный облик в стиле high tech.
Акустический «сэндвич»
Аналогичная акустическим фасадам технология может использоваться и при строительстве объектов на основе металлокаркаса – спортивных комплексов, торговых центров, промышленных объектов и пр. В этом случае вместо традиционных трёхслойных сэндвич-панелей (ТСП) применяются сэндвич-панели поэлементной сборки (СП ПС) с перфорированной облицовкой или основой.
Напомним, что конструктивно СП ПС состоят из сэндвич-профиля, в полости которого укладывается теплоизоляция, и отделённой терморазделяющим слоем наружной облицовки. В этом качестве может выступать практически любой материал: профнастил, фасадные кассеты или линеарные панели, керамогранит и т.д. Сборка панелей производится вручную, непосредственно на несущем каркасе здания, и в этом заключается их принципиальное отличие от клееных ТСП. Фактически технология позволяет соединить воедино достоинства сэндвич-панели и вентилируемого фасада. Помимо прочего, это позволяет использовать перфорированные кассеты и строить каркасные здания с акустическими фасадами.
Перфорированным может быть не только облицовка СП ПС, но также и сам сэндвич-профиль. В этом случае звукопоглощающие свойства приобретает внутренняя поверхность ограждающей конструкции. Это позволяет снижать уровень шумового загрязнения в торгово-развлекательных центрах, спортивных комплексах и других объектах, где в обычных условиях большие массы посетителей подвергаются длительному акустическому стрессу.
Интересен опыт применения акустических сэндвич панелей поэлементной сборки (СП ПС) для строительства шумозащитных экранов. Принято считать, что их эффективность определяется только геометрическими параметрами и расположением. Но, как показали результаты испытаний акустических СП ПС «Металл Профиль» в НИИ строительной физики РААСН, перфорированная поверхность существенно повышает эффективность экранов. Панели обладают достаточной звукоизоляцией во всех третьоктавных полосах частот нормируемого диапазона. Индексы изоляции воздушного шума панелями МП СП ПС-А-100 и МП СП ПС-А-150 (толщиной 100 и 150 мм) составляют 29 и 33 дБ соответственно.
Зелёный город
Хорошим подспорьем в борьбе с шумовым загрязнением в городах является озеленение. Так, расположенные между автомобильными или железнодорожными магистралями и населённой частью города посадки позволяют снизить уровень шума на 5-10%. До 26% энергии звуковых волн поглощают кроны лиственных деревьев. Например, если участок шириной 30-40 м (бульвар, пешеходная зона) засадить кустарником и деревьями с густой кроной, то это позволит уменьшить шумовой фон на 17-23 дБА. Небольшие скверы, редкие дворовые и внутриквартальные посадки дают снижение на 4-7 дБА. В прошлом было принято сажать на тротуарах больших улиц деревья, сегодня это встречается крайне редко и считается нерациональным. И в этом состоит ещё одна причина акустического неблагополучия современных городов. Даже наличие травяного покрова на определённой площади городской территории способствует уменьшению уровня шума.
Однако не стоит забывать и о том, что планирование зелёных насаждений в городе требует высокопрофессионального подхода и должно осуществляться не хаотично, а в жёсткой привязке к плану застройки. Дело в том, что при неправильном планировании посадок по отношению к источникам шума можно получить противоположный эффект. Например, если посадить деревья с плотной кроной по оси улицы с оживлённым движением, то можно получить усиление шумового фона. Отражаясь от полосы деревьев, как от экрана, звуковые волны будут распространяться в направлении жилых домов.
Особое значение имеет наличие в городской черте парков, где можно отдохнуть на свежем воздухе в комфортной акустической обстановке.
В большом городе практически негде скрыться от фонового шума. Однако он представляет довольно серьёзную угрозу не только комфорту, но и здоровью обитателей мегаполиса. Уже практически не осталось городов, в которых уровень шумового загрязнения не превышал бы существующих норм. Поэтому для эффективной борьбы с шумом необходимо применять весь комплекс доступных мер: от архитектурных решений до ландшафтного планирования.