СП 338.1325800.2018 Действует

- от 250 до 320 км/ч включительно

; | (6.27а)

- свыше 320 до 400 км/ч

, | (6.27б)

где – максимальный уровень звука j-го высокоскоростного поезда на расстоянии 25 м от оси ближнего магистрального железнодорожного пути и на высоте 3,5 м над УГР, определяемый по формуле (6.24), дБА.

П р и м е ч а н и е – Вклад каждого ИШ [формулы (6.25а)–(6.27б)] в общий уровень звука, излучаемый высокоскоростным поездом, получен аналитическим путем по сведениям об уровнях звука отдельных ИШ высокоскоростных поездов при скорости движения 300–350 км/ч.

6.6.3.3 Проверку неизменности исходного максимального уровня звука , дБА, j-го высокоскоростного поезда после его разделения на максимальные уровни звука отдельных ИШ , , , дБА, j-го высокоскоростного поезда выполняют в такой последовательности:

а) проводят энергетическое суммирование рассчитанных максимальных уровней звука , , , дБА, по формуле

, | (6.28)

где – проверочный максимальный уровень звука j-го высокоскоростного поезда на расстоянии 25 м от оси ближнего магистрального железнодорожного пути и на высоте 3,5 м над УГР, дБА;

– максимальный уровень звука токоприемника j-го высокоскоростного поезда, определяемый по формулам (6.25а) и (6.25б) в зависимости от скоростного режима, дБА;

– максимальный уровень звука кузова и лобовой части j-го высокоскоростного поезда, определяемый по формулам (6.26а) и (6.26б), в зависимости от скоростного режима, дБА;

– максимальный уровень звука ходовой части j-го высокоскоростного поезда, определяемый по формулам (6.27а) и (6.27б), в зависимости от скоростного режима, дБА;

б) находят арифметическую разницу , дБА, между значениями максимального уровня звука высокоскоростного поезда , дБА, рассчитанного по формуле (6.24), и проверочного максимального уровня звука высокоскоростного поезда , дБА, рассчитанного по формуле (6.28), по формуле

; | (6.29)

в) вычисляют откорректированные максимальные уровни звука , , , дБА, каждого отдельного ИШ j-го высокоскоростного поезда на расстоянии 25 м от оси ближнего магистрального железнодорожного пути и на соответствующей каждому ИШ высоте по формулам:

, | (6.30а) , | (6.30б) , | (6.30в)

где – арифметическая разница между значениями исходного и проверочного максимальных уровней звука j-го высокоскоростного поезда, дБА, рассчитываемая по формуле (6.29), дБА;

, , – то же, что в формуле (6.28), дБА.

6.6.3.4 Максимальные уровни звука , , , дБА, за время прохождения поезда Tplj каждого отдельного ИШ j-го высокоскоростного поезда на расстоянии 25 м от оси ближнего магистрального железнодорожного пути и на соответствующей каждому ИШ высоте, учитывающие конструкционные особенности поезда, рассчитывают по формулам:

- шум токоприемника:

; | (6.31)

- шум кузова и лобовой части поезда:

; | (6.32)

- шум ходовой части поезда:

, | (6.33)

где – откорректированные максимальные уровни звука, дБА, каждого отдельного ИШ j-го высокоскоростного поезда, определяемые по формулам (6.30а)–(6.30в) согласно 6.6.3.3;

, , , , , – то же, что в формулах (6.11)–(6.13).

6.6.3.5 Максимальный уровень звука , дБА, за время Tplj, создаваемый высокоскоростным j-м поездом длиной lj на расстоянии 25 м от оси ближнего магистрального железнодорожного пути на высоте 3,5 м над УГР, учитывающий конструкционные особенности поезда, рассчитывают по формуле

, | (6.34)

где , , – максимальные уровни звука каждого отдельного ИШ j-го высокоскоростного поезда, учитывающие его конструкционные особенности, рассчитываемые по формулам (6.31)–(6.33).

6.6.3.6 За максимальные уровни звука , , , дБА, отдельных ИШ потока высокоскоростных поездов, следующего по рассматриваемому участку пути, за время оценки Tk (16 – дневной период суток и 8 – ночной), на расстоянии 25 м от оси ближнего магистрального железнодорожного пути и на соответствующих каждому ИШ высотах, принимают значения, соответствующие максимальным уровням звука , , , дБА, наихудшего с акустической точки зрения j-го поезда.

Наихудшим с акустической точки зрения поездом является j-й поезд с наибольшим из вычисленных по формуле (6.31) максимальным уровнем звука токоприемника , дБА, и определяемым по выражению

, | (6.35)

где – максимальный уровень звука токоприемника, дБА, создаваемый на расстоянии 25 м от оси ближнего магистрального железнодорожного пути и на высоте 5,0 м, рассчитываемый по формуле (6.31).

П р и м е ч а н и е – В случае если участвующие в расчетах j-е поезда однотипны между собой, в формуле (6.35) в качестве принимают значение , определяемое по формуле (6.31).

6.6.3.7 Максимальный уровень звука , дБА, потока высокоскоростных поездов, следующего по рассматриваемому участку пути, за время оценки Tk (16 – дневной период суток и 8 – ночной) на расстоянии 25 м от оси ближнего магистрального железнодорожного пути на высоте 3,5 м над УГР, рассчитывают по формуле

, | (6.36)

где , , – максимальные уровни звука, дБА, каждого отдельного ИШ наихудшего с акустической точки зрения высокоскоростного поезда в потоке поездов за время оценки Tk (16 – дневной период суток и 8 – ночной), определяемые согласно 6.6.3.6.

6.6.3.8 При прохождении по трассе нескольких категорий поездов шумовые характеристики в виде максимальных уровней звука на расстоянии 25 м от оси ближнего магистрального железнодорожного пути за время оценки Tk (16 – дневной период суток и 8 – ночной) следует определять раздельно:

- для потока высокоскоростных поездов со скоростью движения более 250 км/ч на высоте 3,5 м над УГР – по формуле (6.36);

- для смешанного потока пассажирских, грузовых, электропоездов и высокоскоростных поездов при скорости движения до 250 км/ч на высоте 0,5 м над УГР – по ГОСТ 333252015 [подраздел 6.2, формула (12)].

6.6.3.9 Для ориентировочной оценки за максимальный уровень звука смешанного потока поездов , дБА, представленного различными категориями поездов, прошедших по рассматриваемому участку пути за время оценки Tk (16 – дневной период суток и 8 – ночной), создаваемый на расстоянии 25 м от оси ближнего магистрального железнодорожного пути и на высоте 3,5 м над УГР, принимают наибольшее из определенных согласно 6.6.3.8 значение:

, | (6.37)

где максимальный уровень звука, дБА, смешанного потока поездов (пассажирских, грузовых, электропоездов и высокоскоростных поездов при скорости движения до 250 км/ч) за время оценки Tk (16 – дневной период суток и 8 – ночной), рассчитываемый по ГОСТ 333252015 [подраздел 6.2, формула (12)].

максимальный уровень звука, дБА, потока высокоскоростных поездов со скоростью движения более 250 км/ч за время оценки Tk (16 – дневной период суток и 8 – ночной), рассчитываемый по формуле (6.36).

6.6.4 Расчет эквивалентных уровней звукового давления в октавных полосах частот

Эквивалентные уровни звукового давления, дБ, в октавных полосах частот на расстоянии 25 м от оси ближнего магистрального железнодорожного пути и на высоте 3,5 м над УГР для определения шумовой характеристики поезда в целом и на соответствующих высотах каждого отдельного ИШ, определяемых по таблице 6.1, вычисляют путем сложения эквивалентного уровня звука, дБА, рассчитанного по 6.6.2, со значениями относительных спектров, приведенных в таблице 6.9.

Т а б л и ц а 6.9 – Относительные спектры шума высокоскоростных поездов при скорости движения 250–400 км/ч

Тип ИШ (высота, м) | Относительная частотная характеристика, дБ, при среднегеометрических частотах октавной полосы, Гц | 31,5 | 63 | 125 | 250 | 500 | 1000 | 2000 | 4000 | 8000 Поезд в целом (3,5 м) | 7,2 | 6,4 | 2,3 | 0,7 | –0,3 | 0,9 | 1,0 | –2,5 | –12,2 Токоприемник (5,0 м) | –24,9 | –14,9 | –4,9 | 0,1 | –2,9 | –3,6 | –2,0 | –7,2 | –15,2 Кузов и лобовая часть поезда (2,0 м) | 5,7 | 4,8 | –0,2 | –9,8 | –5,4 | –6,4 | –3,6 | –7,3 | –18,2 Ходовая часть поезда (0,5 м) | 1,8 | 1,2 | –3,8 | –13,4 | –9,0 | –2,4 | –7,0 | –7,4 | –18,3 П р и м е ч а н и е – В зависимости от цели расчетов относительные спектры шума высокоскоростных поездов могут быть применены: - для расчета эквивалентных уровней звука, дБА, за время Tplj путем суммирования значений настоящей таблицы со значениями, подсчитанными по формуле (6.14) для поезда в целом, и по формулам (6.11)–(6.13) для отдельных ИШ высокоскоростного поезда; - расчета часовых эквивалентных уровней звука, дБА, потока высокоскоростных поездов, прошедших по рассматриваемому участку пути в течение l-го часа, путем суммирования значений настоящей таблицы со значениями, подсчитанными по формуле (6.18) для поезда в целом, и по формулам (6.15)–(6.17) для отдельных ИШ высокоскоростного поезда; - расчета эквивалентных уровней звука, дБА, потока высокоскоростных поездов за время оценки Tk (16 – дневной период суток и 8 – ночной) путем суммирования значений настоящей таблицы со значениями, подсчитанными по формуле (6.22) для поезда в целом, и по формулам (6.19)–(6.21) для отдельных ИШ высокоскоростного поезда.

6.6.5 Расчет шума на примагистральной территории

6.6.5.1 Расчет шума на примагистральной территории выполняют отдельно для каждого ИШ (токоприемника, кузова и лобовой части поезда, ходовой части поезда) высокоскоростного поезда по формуле (6.38) при расчете эквивалентных уровней звука, дБА, или уровней звукового давления, дБ, с учетом высоты и типа ИШ (линейный или точечный), определяемых по таблице 6.1, по формуле (6.39) при расчете максимальных уровней звука, дБА, с учетом высоты и типа ИШ (линейный или точечный), определяемых по таблице 6.8.

Эквивалентный уровень звука, дБА, или звукового давления, дБ, , каждого отдельного ИШ высокоскоростного поезда с параметрами, представленным в таблице 6.1, в РТ на расстоянии R, м, от оси ближнего магистрального железнодорожного пути до РТ и на высоте h, м, рассчитывают по формуле

, | (6.38)

где – эквивалентный уровень звука, дБА, или звукового давления, дБ, каждого отдельного ИШ высокоскоростного поезда, определяемые по 6.6.2, 6.6.4;

– затухание из-за геометрической дивергенции (из-за расхождения энергии при излучении в свободное пространство), дБА, дБ, определяемое по 6.6.5.1;

– затухание из-за звукопоглощения атмосферой, дБА, дБ, определяемое по ГОСТ 31295.22005 (пункт 7.2);

– затухание из-за влияния земли, дБА, дБ, определяемое по 6.6.5.3;

– затухание из-за экранирования, дБА, дБ, определяемое по 6.6.6;

– затухание из-за влияния прочих эффектов (в зеленых насаждениях, промышленных зонах, в жилых массивах), дБА, дБ, определяемое по ГОСТ 31295.22005 (приложение А);

DI – поправка, учитывающая направленность ИШ и показывающая, насколько отличается эквивалентный уровень звука или уровень звукового давления ИШ в заданном направлении от уровня звука или уровня звукового давления ненаправленного ИШ с тем же уровнем звука, дБА, дБ. Поправку DI учитывают только для шума качения, излучаемого ходовой частью поезда. Для эквивалентного уровня звука определяют по таблице 6.10 и рисунку 6.3.

П р и м е ч а н и я

- эквивалентные уровни звука, дБА, за время Tplj, рассчитываемые по формулам (6.11)–(6.13) для отдельных ИШ высокоскоростного поезда, или уровни звукового давления, дБ, определяемые по 6.6.4 при разложении вышеуказанных уровней на спектр;

- часовые эквивалентные уровни звука, дБА, потока высокоскоростных поездов, прошедших по рассматриваемому участку пути в течение l-го часа, рассчитываемые по формулам (6.15)–(6.17) для отдельных ИШ высокоскоростного поезда, или уровни звукового давления, дБ, определяемые по 6.6.4 при разложении вышеуказанных уровней на спектр;

- эквивалентные уровни звука, дБА, потока высокоскоростных поездов, за время оценки Tk (16 – дневной период суток и 8 – ночной), рассчитываемые по формулам (6.19)–(6.21) для отдельных ИШ высокоскоростного поезда, или уровни звукового давления, дБ, определяемые по 6.6.4 при разложении вышеуказанных уровней на спектр.

2 При расчете значений эквивалентных уровней звука без использования перехода к октавному спектру, дБА, принимают частоту, равную 1000 Гц.

Максимальный уровень звука, дБА, каждого отдельного ИШ высокоскоростного поезда с параметрами, представленным в таблице 6.8, в РТ на расстоянии R, м, от оси ближнего магистрального железнодорожного пути и на высоте h, м, рассчитывают по формуле

, | (6.39)

где – максимальный уровень звука, дБА, каждого отдельного ИШ высокоскоростного поезда, определяемый по 6.6.3;

, , , – то же, что в формуле (6.38), дБА.

Учет погодных условий, в том числе температуры и направления ветра, осуществляют по разделу 8 ГОСТ 31295.2–2005.

Полученные эквивалентные и максимальные уровни звука и уровни звукового давления в РТ на расстоянии R, м, от оси ближнего магистрального железнодорожного пути до РТ и на высоте h, м, энергетически суммируют аналогично принципу, представленному в формулах (6.8), (6.14), (6.18), (6.22), (6.23), (6.28), (6.34), (6.36).

При проведении расчетов уровней шума на примагистральной территории в программных комплексах, реализующих методику ГОСТ 31295.2, железную дорогу также необходимо представлять тремя ИШ, учитывающими их параметры согласно таблицам 6.1 и 6.8, а также с учетом рекомендаций, описанных в 6.6.5.

6.6.5.2 Затухание из-за геометрической дивергенции

Затухание из-за геометрической дивергенции (затухание в свободном пространстве из-за расхождения звуковой энергии) , дБА, дБ, происходящее в результате распространения звука в свободном звуковом поле, зависит от типа ИШ.

При расчете максимального уровня звука для точечных ИШ (токоприемника) при сферическом распространении звука затухание из-за геометрической дивергенции рассчитывают по формуле

, | (6.40)

где R – расстояние от оси ближнего магистрального железнодорожного пути до РТ, м, учитывающее высоты ИШ и РТ, определяется по формуле (6.41)

, | (6.41)

здесь Sи.ш.-р.т – длина проекции на общую горизонтальную плоскость расстояния между акустическим центром ИШ и РТ, м;

hи.ш – высота ИШ над УГР, м;

hр.т – высота РТ над уровнем территории, м;

r0 – опорное расстояние, на котором определялись шумовые характеристики высокоскоростных поездов, м, r0 = 25 м.

При расчете максимальных уровней звука для линейных ИШ (кузов и лобовая часть поезда, ходовая часть поезда) при цилиндрическом распространении звука затухание из-за геометрической дивергенции рассчитывают согласно ГОСТ 33325 по формуле

, | (6.42)

где lj – длина j-го высокоскоростного поезда, м, проходящего по рассматриваемому участку пути;

R – то же, что в формуле (6.40).

П р и м е ч а н и е – В случае расчета шумовой характеристики потока различных высокоскоростных поездов в качестве длины lj принимают усредненную длину всех поездов, рассчитываемую как среднее арифметическое значение всех длин высокоскоростных поездов, прошедших по рассматриваемому участку за рассматриваемое время оценки.

При расчете эквивалентных уровней звука для линейных ИШ (токоприемник, кузов и лобовая часть поезда, ходовая часть поезда) при цилиндрическом распространении звука затухание из-за геометрической дивергенции рассчитывают согласно ГОСТ 33325 по формуле

, | (6.43)

где lj, R – то же, что в формуле (6.42).

При проведении расчетов уровней шума на примагистральной территории в программных комплексах, реализующих методику ГОСТ 31295.2, необходимо учитывать тип ИШ и соответствующее ему затухание из-за геометрической дивергенции: либо для точечного ИШ (6 дБА на удвоение расстояния), либо для линейного ИШ, представленного серией точечных (единичных) источников с одинаковыми характеристиками (3 дБА на удвоение расстояния).

6.6.5.3 Затухание из-за влияния земли

Затухание из-за влияния земли Agr рассчитывают согласно ГОСТ 31295.22005 (пункт 7.3), но учитывают только для шума качения ходовой части поезда. Для аэродинамического шума обтекания лобовой части и кузова поезда, а также токоприемника параметр Agr принимают равным нулю.

П р и м е ч а н и е – Для аэродинамического шума обтекания лобовой части и кузова поезда, а также токоприемника затухание из-за влияния земли не учитывают вследствие высокого расположения указанных ИШ над землей (2,0 и 5,0 м соответственно).

6.6.5.4 Направленность источников шума

Направленность ИШ учитывают только для ходовой части поезда. Графическое изображение направленности шума качения представлено на рисунке 6.2. При определении эквивалентных уровней звука в РТ на расстоянии R, м, от оси ближнего магистрального железнодорожного пути и на высоте h, м, показатель направленности DI может быть определен по таблице 6.10 и согласно рисунку 6.3.

Т а б л и ц а 6.10 – Показатель направленности

Угол θ, град | DI, дБ (дБА) Свыше 75 | 5 60 | 4 45 | 3 До 30 | 0

Рисунок 6.2 – Нап

равленность шума качения

Рисунок 6.3 – Определение угла θ направленности шума качения, излучаемого ходовой частью поезда

6.6.5.5 Учет фоновых уровней шума

При проектировании объектов на период ввода в эксплуатацию для оценки изменения уровня шумового загрязнения необходимо выполнять учет фоновых уровней шума.

В случае если фоновый уровень шума ниже допустимых уровней звука, принимаемых по СН 2.2.4/2.1.8.562, его учет не проводят, а если выше, то шум, создаваемый ВСМ, не должен повышать фоновые уровни.

Требования к учету фоновых уровней шума представлены в таблице 6.11.

Т а б л и ц а 6.11 – Требования к учету фонового уровня шума при оценке прогнозируемого уровня шума от ВСМ

Уровень фонового шума | Требования к ВСМ * Энергетическое суммирование.

П р и м е ч а н и е – В случае высоких фоновых уровней шума требуется разработка шумозащитных мероприятий на долгосрочную перспективу (до 25 лет), позволяющих снизить общий фоновый уровень шума (с учетом объекта ВСМ) на территории до нормативных значений.

При прогнозировании уровней шума на перспективное положение (более одного года) учет фона не проводят ввиду отсутствия сведений о его состоянии.

6.6.5.6 Неопределенность задания шумовых характеристик

Суммарная стандартная неопределенность t, дБА (дБ), расчета оцениваемых параметров шума зависит от стандартной неопределенности метода определения шумовых характеристик NED, стандартной неопределенности метода расчета уровней шума в РТ CP и рассчитывается согласно ГОСТ 333252015 (раздел 9) по формуле

. | (6.44)

Неопределенность NED зависит от способа определения шумовых характеристик. При измерениях по методу ГОСТ 31296.22006 ее определяют по разделу 4 данного стандарта.

Неопределенность CP зависит от расстояния R, м, между ИШ и РТ, а также от высоты h, м, РТ. Определяют по ГОСТ 31295.22005 (таблица 5).

6.6.6 Расчет эффективности шумозащитного экрана

Расчет эффективности ШЭ выполняют отдельно для каждого ИШ (токоприемника, кузова и лобовой части поезда, ходовой части поезда) высокоскоростного поезда по формуле (6.45) с учетом высоты ИШ, определяемых по таблицам 6.1 и 6.2.

Согласно ГОСТ 31295.2 объект считают ШЭ или экранирующим препятствием, если:

- его поверхностная плотность не менее 10 кг/м2;

- сплошная поверхность, без больших разрывов или просветов (например, технологические установки на химических предприятиях не считают ШЭ);

- горизонтальный размер ШЭ в направлении, перпендикулярном к линии, соединяющей ИШ и приемник, больше длины звуковой волны λ с частотой, равной среднегеометрической частоте октавной полосы, т. е. lj + lr > λ (рисунок 6.4).

П р и м е ч а н и я

1 Принимают, что боковые кромки ШЭ вертикальны. Верхняя кромка ШЭ является прямой линией, которая может быть наклонной.

2 Объект считают ШЭ, если его горизонтальный размер, перпендикулярный к линии SR, соединяющей ИШ и приемник, превышает длину звуковой волны, т. е. lj + lr > λ.

Рисунок 6.4 – Вид сверху на два шумозащитных экрана между источником шума S и приемником R

Затухание из-за экранирования рассчитывают согласно ГОСТ 31295.22005 (пункт 7.4) по формуле

Abar = Dz – Agr > 0, | (6.45)

где Dz – затухание на ШЭ для каждой октавной полосы частот, дБ;

Agr – затухание из-за влияния земли при отсутствии ШЭ, дБ.

При оценке эффективности ШЭ необходимо учитывать его форму. Расчет следует проводить по ГОСТ 31295.22005 (пункт 7.4).

В случае если ШЭ является отражающим, при расчете его эффективности необходимо учитывать наличие многократных отражений между ШЭ и кузовом подвижного состава.

Учет звукоотражения следует проводить по ГОСТ 31295.22005 (пункт 7.5) и согласно полученным значениям уровней звука мнимых ИШ пересчитывать эффективность ШЭ. При ориентировочных расчетах допускается принимать Aотр = 3 дБ (дБА).

В случае если ШЭ является поглощающим, звукоотражение не учитывают.

Расчет эффективности других мероприятий (в том числе насыпи, выемки) также осуществляют согласно ГОСТ 31295.2.

7.1 Классификация средств и методов защиты от шума

7.1.1 Снижение шума от ВСМ осуществляют по следующим основным направлениям:

- в ИШ (шлифование рельсов, вибродемпфирующие накладки на шейку рельса, нанесение на шейку рельса, тележку и колеса виброшумопоглощающей мастики и др.);

- на пути распространения от ИШ до объекта защиты (использование звукопоглощающих элементов в межрельсовом пространстве, ШЭ и экранирующие сооружения, зеленые насаждения, градостроительные методы);

- в объекте защиты (конструктивно-строительные методы, обеспечивающие повышение звукоизоляции наружных конструкций зданий).

Для комплексного решения проблемы повышенного уровня шума от ВСМ необходимо принятие совместных решений конструкторов – разработчиков подвижного состава и проектировщиков ШЭ.

7.1.2 Конструктивные методы снижения шума

Ослабление шума в ИШ обеспечивается:

- уменьшением силового воздействия в ИШ. При этом уравновешивают вращающиеся части, увеличивают время соударения деталей, уменьшают зазоры в сочленениях и соединениях, а также частоту вращения, линеаризируют аэродинамические и гидравлические потоки, снижают скорость движения;

- уменьшением звукоизлучающей способности элементов ИШ. При этом демпфируют вибрирующую поверхность, излучающую звук, уменьшают площадь звукоизлучения, нарушают синфазность колебаний излучающей поверхности, увеличивают коэффициент потерь материалов, из которых изготовляют детали ИШ.

Конструкционными методами по снижению шума являются:

- применение малошумных токоприемников (обеспечивает эффект снижения шума в ИШ до 5 дБА);

- выбор аэродинамически обтекаемой формы лобовой части поезда первого и последнего вагонов (обеспечивает эффект снижения шума в ИШ до 2 дБА);

- перекрытие свободного подвагонного и межвагонного пространств (обеспечивает эффект снижения шума в ИШ до 2 дБА);