Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АКАДЕМИЧЕСКИЙ ХУДОЖЕСТВЕННЫЙ ИНСТИТУТ ИМ. В.И. СУРИКОВА

факультет: «Архитектуры»

Курсовая работа

по теме: «Современные методы борьбы с шумом на улицах с помощью зеленых насаждений»

выполнил: студент 4 курса

Метелица Н.В.

проверил: Вильданов К.Я.

МОСКВА

2013 г.



Введение

С развитием городов проблема борьбы с шумом приобретает все большую остроту. С физической точки зрения звук (шум) представляет собой волновое колебание упругой среды. Орган слуха человека в результате процесса эволюции приспособился воспринимать не все колебательные процессы, а лишь колебания, частота которых находится в пределах от 16 до 20000 Гц, т. е. от 16 до 20 000 колебаний в 1 с.

Звуковые колебания вызывают повышение и понижение давления в воздушной среде. Разность между этим давлением и атмосферным называется звуковым давлением. Уровень звукового давления определяется в логарифмических единицах -- децибелах (дБ). Диапазон человеческого уха укладывается в 140 дБ. Нижней границей этого диапазона является порог слышимости, а верхней -- максимальный предел громкости, не вызывающий болевого ощущения. Порог слышимости -- 10 дБ, разговорная речь двух стоящих рядом людей -- 50, шум на улице -- 60--80, шум внутри вагона метрополитена -- 90, шум реактивного самолета при взлете--130, порог болевого ощущения человека-- 140 дБ.

Шум отрицательно влияет на организм человека: является причиной его частичной или полной глухоты, вызывает сердечнососудистые и психические заболевания, нарушает обмен веществ. Результаты проведенных исследований позволили определить критические величины звукового давления и максимально допустимое время его воздействия на человека: уровень шума 85 дБ человек может выдержать (без последствий) в течение 8 ч, 91 дБ -- 4 ч, 97 дБ -- 2 ч, 103 дБ--1 ч, 121 дБ--7 мин. При уровне шума 40--45 дБ нарушается сон у 10--20 % населения, при 50 дБ--у 50 %, а при 75 дБ -- У 95 % населения.

Помимо звуковых волн, воспринимаемых нами как шум, существует еще и инфразвук - неслышимые человеческих ухом низкочастотные колебания. Есть природные источники инфразвука - морские волны, ветер, грозовые разряды, но есть и антропогенные - взрывы, орудийные выстрелы, многие работающие механизмы, трансформаторы и пр. Предполагается, что колебания частотой 6 Гц совпадают с альфа-ритмом головного мозга - под их воздействием возникает ощущение морской болезни, усталости, они могут привести к потере зрения и даже к смерти. Инфразвук с частотой 7 Гц еще более опасен для человека - он может привести к остановке сердца.



1. Проблема шумового загрязнения в условиях города

Городская среда включает в себя множество технических сооружений, транспортных путей, промышленных, спортивных и коммунальных объектов, являющихся активными источниками шума. Принято систематизировать основные источники городского шума по следующим принципам:

по видам источников различают транспортные (автомобильные, рельсовые, авиационные, водные), промышленные, коммунально-бытовые. По принципам функционирования: стационарные (неподвижные) и мобильные (перемещающиеся в пространстве). К мобильным источникам шума относятся: потоки всех видов наземного, автомобильного и рельсового транспорта на улично-дорожной сети городов и внегородских магистралях, авиационный транспорт в аэропортах и зонах подхода к аэродромам, водный транспорт, железнодорожный транспорт.

1.1 Шум от автомобилей и транспортных потоков

Рост шума на городской территории, создаваемого автомобильными потоками, в значительной степени зависит от принципов организации движения и технических характеристик транспортных средств: мощности и конструкции двигателей, грузоподъёмности, скорости, интенсивности движения потока в целом, конструкции и состояния дорожного полотна, уклонов улиц и дорог, количества и уровневости пересечений. Отдельные автотранспортные средства представляются как точечные источники шума (если рассматриваются отдельные автомобили), а транспортные потоки - как линейный или прерывистый источник шума.

С целью снижения шума ходовой части на автомобилях с двигателями внутреннего сгорания устанавливают глушители впуска воздуха и выпуска газов. Глушитель аэродинамического шума выхлопа основное средство шумозащиты автомобиля. При выходе продуктов сгорания из цилиндров выхлопные газы имеют скорость 500-600 м/с. а температуру свыше 1200 С, звуковое давление до 160 дБ на входе в глушитель эти значения снижаются до 60-100 м/с, 600 С. 120 дБ соответственно.

1.2 Шум от железнодорожного транспорта

Шум, излучаемый железнодорожным подвижным составом, подразделяется на три категории: шум качения (контакт колеса с рельсом), скрежет (при прохождении пригородными поездами, вагонами трамвая и метрополитена кривых малого радиуса) и динамический шум (в основном от ударных нагрузок на стыках) [5].

Снижение уровней шума движения поезда за счет установки вдоль путей щитовых экранов высотой 1-2,5 м над рельсами на расстоянии 3 м от рельсов составляет 9-14 дБ(А) на уровне высоты рельсов при удалении от путей на 100 м [12]. Растительные экраны (кустарники, деревья) эффективны лишь при значительной глубине звукозащитной полосы. Зеленые насаждения из хвойных пород более эффективны по шумозащите по сравнению с лиственными и не зависят от времени года. Однако в городских условиях они растут плохо, поэтому их полезно объединять с лиственными породами деревьев. Необходимо учитывать, что шумозащитный эффект зеленых насаждений наблюдается только в области создаваемой ими звуковой тени. Практически это означает, что снижение шума может быть достигнуто только на территории и в нижних этажах застройки.



2. Преимущества зеленых насаждений в борьбе с шумовым загрязнением

2.1 Деревья снижают запыленность и загазованность воздуха

Этот процесс происходит следующим образом. Загрязненный воздушный поток, встречающий на своем пути зеленый массив, замедляет скорость, в результате чего под влиянием силы тяжести 60--70% пыли, содержащейся в воздухе, оседает на деревья и кустарники. Некоторое количество пыли выпадает из воздушного потока, наталкиваясь на стволы, ветви, листья. Значительная часть пыли оседает на поверхность листьев, хвои, веток, стволов. Во время дождя эта пыль смывается на землю. Под зелеными насаждениями вследствие разности температур, возникают нисходящие потоки воздуха, которые также увлекают пыль на землю. Распространению или движению пыли препятствуют не только деревья и кустарники, но и газоны, которые задерживают поступательное движение пыли, перегоняемой ветром из разных мест.

Смог, как правило, густая смесь дыма с туманом и химическими парами, образующаяся в атмосфере над урбанизированными или промышленными районами. Смог является большой проблемой во многих мегаполисах мира. Он особенно опасен для детей, пожилых людей и людей с пороками сердца и лёгких, больных бронхитом, астмой, эмфиземой. Смог может стать причиной одышки, затруднения и остановки дыхания, бессонницы, головных болей, кашля. Также он вызывает воспаление слизистых оболочек глаз, носа и гортани, снижение иммунитета. Во время смога часто повышается количество госпитализаций, рецидивов и смертей от респираторных и сердечных заболеваний.

Загрязнение воздуха могут вызывать и входящие в состав топлива примеси, в первую очередь, соединения серы. Ее содержание в некоторых углях может достигать 6%. При сжигании такого топлива образуется диоксид серы. Растворяясь в капельках воды, которые конденсируются вокруг частиц дыма, диоксид серы существенно снижает ее рН. «Кислотный туман» опасен для здоровья; он оказывает вредное воздействие на растения и животных, вызывает разрушение металлов и строительных материалов.

Переход от угля к углеводородным топливам уменьшил опасность загрязнения воздуха частицами сажи. Однако появились новые виды загрязнения, как первичного, так и вторичного, возникающего в результате реакций первичных загрязнителей с несгоревшим топливом и кислородом воздуха. Химические реакции, приводящие к образованию вторичных загрязнителей, наиболее эффективно протекают при солнечном свете, поэтому возникающее загрязнение воздуха получило название фотохимического смога. Появление фотохимического смога связывают с бурным развитием автомобильного транспорта.

Учёные установили, что среди зеленых насаждений запыленность воздуха в 2--3 раза меньше, чем на открытых городских территориях. Древесные насаждения уменьшают запыленность воздуха даже при отсутствии лиственного покрова. Причём, пылезадерживающие свойства различных пород деревьев и кустарников неодинаковы и зависят от особенностей их листвы. Лучше всего задерживают пыль шершавые листья и листья, поверхность которых покрыта ворсинками, к примеру как у сирени.

Если принять количество пыли, задерживаемой 1 см2 поверхности листа тополя за 1, то количество пыли, удерживаемой таким же по площади листом клена остролистного, составит 2, сирени 3, вяза 6. Осевшая на листьях пыль, периодически смывается дождем, сдувается ветром, и листья вновь способны задерживать пыль. Вот ещё один показательный пример, гектар смешанного леса способен задерживать до 54 тонн пыли в год.



2.2 Газозащитная роль зеленых насаждений

Зеленые насаждения значительно уменьшают вредную концентрацию находящихся в воздухе газов. Например, концентрация окислов азота, выбрасываемых промышленными предприятиями, снижается на расстоянии 1 км от места выбросов до 0,7 мг/м3, а при наличии зеленых насаждений до 0,13 мг/м3. Вредные газы поглощаются растениями, а твердые частицы аэрозолей оседают на листьях, стволах и ветках растений. Зеленые насаждения, расположенные на пути потока загрязненного воздуха, разбивают первоначальный концентрированный поток на различные направления. Таким образом, вредные выбросы разбавляются чистым воздухом, и их концентрация в воздухе уменьшается. Следует отметить, что газозащитная роль зеленых насаждений во многом определяется степенью их устойчивости к определённым газам.

Растения с повышенной интенсивностью фотосинтеза имеют меньшую устойчивость к газам. К самым устойчивым породам относятся дуб, вяз, ель, ива, клен ясенелистый, осина, каштан, тополь (берлинский, бальзамический, канадский и черный), акация, сирень обыкновенная. А берёза, к примеру немного капризнее, она не такая стойкая, поэтому её можно отнести к разряду среднеповреждаемых зелёных насаждений.

Ещё одной полезной особенностью зеленых насаждений является также то, что они в результате фотосинтеза поглощают из воздуха углекислый газ и выделяют кислород. В среднем, один гектар зеленых насаждений поглощает за час до 8 л углекислоты (т. е. столько, сколько углекислоты выделяют за это время 200 человек). Разные породы древесно-кустарниковых растений обладают неодинаковой интенсивностью фотосинтеза и поэтому выделяют различное количество кислорода. Дерево с большей лиственной массой выделяет больше кислорода. Здесь стоит задуматься о важности лиственных деревьев на городских улицах, как говориться - «посади дерево-подари жизнь», во всех смыслах.

Но, важно учитывать и то, что влияние зеленых насаждений на снижение концентрации газов в воздухе зависит и от плотности их посадки. Наблюдения показали, что среди плотных непродуваемых насаждений деревьев и кустарников, расположенных вблизи источников выбросов в атмосферу пыли и газов, создается застои воздуха, в результате чего возникают очаги повышенной концентрации загрязнений атмосферы. Поэтому вблизи источников выбросов следует создавать хорошо продуваемые насаждения в групповых ажурных посадках. Зеленые насаждения могут защищать застройку от пыли и газов только в том случае, если они располагаются между источником загрязнения и застройкой.

2.3 Зеленые насаждения спасают от ветра

Существуют такие территории, на которых имеется необходимость в защите от неблагоприятных ветров. В этом случае поперек основного ветрового потока устраивают защитные полосы зеленых насаждений.

Движение воздуха снижает эффективные температуры, под которыми понимается теплоощущение человека при определенном состоянии атмосферы. Например, воздух, насыщенный влагой при температуре 20°С и скорости ветра 3 м/с, равноценен по теплоощущению неподвижному воздуху при температуре 14°С. Защитная роль полос зеленых насаждений определяется их плотностью и расположением, а также типом застройки.

Ветрозащитными свойствами обладают зеленые насаждения даже сравнительно небольшой высоты и плотности посадки. Ветрозащитное влияние неширокой зеленой полосы, состоящей из восьми рядов деревьев высотой 15--17 м, отмечается на расстоянии 300--600 м. В этой зоне скорость ветра составляет 25--30% от первоначальной. Установлено, что для снижения скоростей ветра достаточно наличие размещаемых на определенных расстояниях друг от друга зеленых полос шириной 20-- 30 м. В глубине леса на расстоянии на расстоянии 120--240 м наступает полный штиль. Наиболее эффективны ажурные защитные полосы, пропускающие сквозь себя до 40% ветра всего потока. Допускаются небольшие разрывы среди зеленых полос для проезда и проходов, которые практически не снижают ветрозащитных свойств зеленых насаждений. При большой величине защищаемого участка на нем равномерно располагают посадки ажурной конфигурации так, чтобы они находились поперек ветрового потока, что способствует равномерному снижению скорости ветра на всем участке.

2.4 Оздоравливающее действие зеленых насаждений

Большинство растений выделяет летучие и нелетучие вещества - фитонциды, обладающие способностью убивать вредные для человека болезнетворные бактерии или тормозить их развитие. Например, фитонциды дубовой листвы уничтожают возбудителя дизентерии и бактерии брюшного тифа. К числу ярко выраженных фитонцидных деревьев и кустарников относятся береза, дуб, тополь, черемуха. Известно более 500 видов деревьев, которые имеют фитонцидные, свойства.

Особенно много фитонцидов образуют хвойные породы. Один гектар можжевельника выделяет в сутки 30 кг летучих веществ. Большое количество фитонцидов (20-- 25 кг) выделяют сосна и ель. Благодаря способности растений выделять фитонциды, воздух в парках к примеру, содержит в 200 раз меньше бактерий, чем воздух улиц.

В определённых дозах фитонциды благотворно влияют на нервную систему, усиливают двигательную и секреторную функции желудочно-кишечного тракта, способствуют улучшению обмена веществ и стимулируют сердечную деятельность.

Хвойные деревья, такие как ели, сосны и арча, содержат 200 мг% витамина С, а также провитамины А, витамины К, В1, В2, РР и Р. По своему составу хвоя нисколько не уступает аптечным мультивитаминам.

По данным ученых, танины, содержащиеся в сосновых шишках, - отличные средства для лечения инсульта. Результаты медицинских исследований показывают, что шишки хвойных деревьев предотвращают гибель клеток головного мозга.

2.5 Зелёные насаждения влияют на тепловой режим

Это неоспоримый факт, что температура воздуха среди зеленых насаждений, особенно в жаркую погоду, значительно меньше, чем на открытой мести. Зеленые насаждения, защищая почву и поверхности стен зданий от прямого солнечного облучения, предохраняют их от сильного перегрева и тем самым от повышения температуры воздуха. Например, температура воздуха над газоном на 4°С ниже, чем над асфальтовым покрытием тротуара. Температура воздуха внутри озелененного городского массива в среднем на 3--6° С ниже, чем на аналогичном участке, но без растительности.

Причём, эффективно снижают температуру растения с крупными листьями, которые значительную часть энергии отражают не поглощая и, таким образом, способствуют снижению количества солнечной энергии. На озеленённой территории солнечному нагреву подвергаются листья главным образом верхней части кроны деревьев и кустарников, а также газоны. Наиболее высокие температуры воздуха характерны для центральных частей города, имеющих высокую плотность застройки и обширные поверхности улиц и площадей с асфальтовыми или другими твердыми покрытиями. Чем больше город, тем больше разница температур воздуха в городе на открытых местах и на озелененных территориях.

Смягчающее влияние на летний температурный режим зеленые насаждения оказывают и на ближайшие (в пределах 100 м) территории города. Выяснено, что в радиусе до 100 м вблизи зеленого массива температура воздуха на 1 - 1,5°С ниже, чем на удаленных от массива открытых местах. Это происходит вследствие повышенной циркуляции воздушных масс вблизи зеленых насаждений. Более теплый воздух на открытой инсолируемой территории поднимается вверх, и на его место поступает более холодный из соседних зеленых массивов. Зеленые насаждения оказывают большое влияние и на улучшение радиационного режима в городе. Напряжение общей радиации (прямой и рассеянной) на открытой городской территории в солнечные дни может достигать больших величин, а среди зеленых насаждений города это напряжение снижается в 7 раз.

На степень смягчения радиационного режима на озелененных участках по сравнению с открытыми пространствами влияют размеры озелененной территории, а также плотность посадок деревьев и кустарников. Небольшие площади зеленых насаждений и редкая древесная посадка незначительно снижают температуру воздуха. Разность температур воздуха среди таких насаждений и на участках, лишенных зелени, крайне ничтожна.

Эффективность действия зеленых насаждений на уровень солнечной радиации выражается не столько в абсолютной величине радиационной температуры, сколько в величине радиационно-температурного перепада между затененными зелеными насаждениями и открытыми для солнца участками.

Следует иметь в виду, что смягчающее действие зеленых насаждений на радиационный режим проявляется только в том случае, если обеспечивается проветривание участка. На лужайках, окруженных со всех сторон высокими и плотными посадками, а также на широких аллеях, где расстояние между древесными породами не превышает двойную высоту деревьев, т. е. в случаях, когда имеются препятствия движению воздуха, температура может быть значительно выше, чем на открытых местах.

Эффективность воздействия зеленых насаждений на регулирование теплового режима в городе определяется следующими основными условиями: зеленые насаждения должны образовывать систему, включающую все типы зеленых насаждений (посадки деревьев, кустарников, газоны), так как каждый из них выполняет определенные функции. Радиус воздействия зеленых насаждений на окружающую застройку незначителен, поэтому необходимо, чтобы зеленые насаждения вводились непосредственно вглубь застройки. Оптимальным вариантом является размещение застройки среди зеленых насаждений;

2.6 Влияние зеленых насаждений на влажность воздуха

Нагреваясь, поверхность листьев деревьев и кустарников испаряет в воздух большое количество влаги. Так, один хорошо развитый бук испаряет в день около 0,6 т воды.

Если принять относительную влажность на улице, равной 100%, то в жилом квартале с озеленением влажность будет составлять 116%, в парке - 204%. Причём, повышение влажности на 15% воспринимается организмом человека как понижение температуры на 3,5°С. Известно, что для испарения одного литра воды нужно 600 ккал тепла. Следовательно, один гектар дубов поглощает 15600 ккал/сут. Этот процесс способствует уменьшению температуры в нижних слоях кроны на 3-5°С (по сравнению с температурой окружающего воздуха).

Повышенная влажность воздуха от зеленых насаждений может распространяться на прилегающие инсолируемые открытые пространства. Установлено, что влажность воздуха может повышаться на 30% в зоне, отстоящей от зеленого массива на расстоянии 500 м. Даже неширокие древесно-кустарниковые полосы (10,5 м) уже на расстоянии 600 мувеличивают влажность воздуха на 8% по сравнению с открытой площадью. Влажностный режим среди зеленых насаждений в жаркую погоду является благоприятным, смягченным и не имеет резких колебаний, как на облучаемых открытых участках.



2.7 Влияние зеленых насаждений на образование ветров

Зеленые насаждения способствуют образованию воздушных потоков. Это происходит следующим образом. В жаркие дни нагретый воздух городской застройки поднимается вверх, а на его место поступает более холодный воздух с территории зеленых насаждений. Такие-воздушные течения образуются при разнице температур не менее 5°С и разности давления не менее 0,7 мм рт. ст. Чаще всего они возникают на окраине города. В прохладные дни воздушные течения не создаются. Глубина проникновения воздушных течений в городскую застройку зависит от ее характера. При плотной периметральной застройке воздушные течения быстро ослабевают, при свободной застройке - проникают вглубь города значительно дальше.

2.8 Зеленые насаждения побеждают шум

Зеленые насаждения, располагаемые между источниками шума (транспортные магистрали, электропоезда и т. д.) и жилыми домами, участками для отдыха и спортивными площадками, снижают уровень шума на 5--10%. Кроны лиственных деревьев поглощают 26% падающей на них звуковой энергии. Хорошо развитые кустарниковые и древесные породы с густой кроной на участке шириной в 30--40 м могут снижать уровни шума на 17 - 23 Дб, небольшие скверы и внутриквартальные посадки с редкими деревьями - на 4-7 Дб. Крупные лесные массивы снижают уровни шума авиационных моторов на 22-56% по сравнению с открытым местом на том же расстоянии. Наличие травяного покрова также способствует уменьшению уровня на 5-7 фонов.

Однако при неправильном расположении зеленых насаждений по отношению к источникам звука можно получить противоположный эффект, т. е. усилить уровень шума там, где требуется его снижение. Это может произойти при посадке деревьев с плотной кроной по оси улицы с оживленным транспортным движением. В этом случае зеленые насаждения будут играть роль экрана, отражающего звуковые волны по направлению к жилым домам и участкам отдыха и спорта.



3. Использование зеленых насаждений в борьбе с шумом

А) Застройка и транспортный шум

1 -- замкнутая рядовая застройка вдоль улицы;

2 -- защитная полоса деревьев между транспортной магистралью и застройкой;

3 -- защитные валы и озеленение;

4 -- размещение перед застройкой зданий общественных учреждений;

5 -- транспортные магистрали ниже уровня поверхности земли

зеленое насаждение шумозащитный

Санитарно-гигиенические требования к жилой застройке определяют необходимость защиты населения от вредного воздействия городского шума. В зависимости от интенсивности, частотных характеристик, времени и продолжительности воздействия для различных мест пребывания человека устанавливаются определенные допустимые уровни звука в дБА (палаты больниц и санаториев -- 25, жилые комнаты квартир -- 30, территории больниц -- 35, классы школ -- 40, территории жилых микрорайонов -- 45, вокзалы -- 60). Данные допустимые значения уровней звука относятся к ночному времени (с 23 до 7 ч), в дневное время эти уровни увеличиваются на 10 дБА.



Б) схемы распространения звука в зеленых насаждениях[4]

а -- в результате многократного отражения шум затухает медленнее, чем на открытой ровной территории;

б -- увеличение плоскости восприятия и отражения звуковых волн от ряда опушки из кустарников увеличивает шумозащитное действие;

в -- двухъярусная живая изгородь увеличивает плоскость восприятия и отражения звуковых волн и обеспечивает больший шумозащитный эффект;

г -- схема организации наиболее эффективной щумозащиты.

Шум города слагается из шумов различных источников и прежде всего от промышленных предприятий, транспорта, строек, работы оборудования, бытовых приборов и т. д. В городе самым распространенным и наиболее утомляющим является шум транспорта, который зависит от скорости движения и частоты остановок (с их увеличением уровень шума возрастает). При прохождении 100 автомобилей в час средний уровень шума на прилегающей к дороге территории составляет 70 дБ. Уровень шума от движения автотранспорта на улицах местного значения составляет 55-- 65 дБА, на магистральных улицах -70--85 дБ А.



В) Шумозащитные посадки зеленых насаждений[4]

а -- пример плотных шумозащитных посадок смешанного типа

b -- пример посадок на улице для защиты от транспортного шума;

1 -- лиственные деревья высокорослые;

2 -- хвойные деревья средней высоты и высокорослые;

3 -- хвойные деревья низкорослые;

4 -- кустарники высокие;

5 -- кустарники низкие;

6 -- лиственные деревья средней высоты

В целях снижения городского шума проводят специальные градостроительные мероприятия, которые дают максимальный эффект при комплексном их применении: удаляют жилые дома от проезжей части; в качестве шумозащитных экранов на магистрали размещают общественные здания, автостоянки, сооружения торгового и коммунального назначения (склады, магазины, мастерские, небольшие бесшумные предприятия); создают инженерные шумозащитные сооружения, конструкции и устройства (стены, экраны), выемки, насыпи и специальные полосы зеленых насаждений. Уменьшение шума от транспорта достигается за счет рациональной трассировки транспортных магистралей, выведения их с территории жилого района и определенного ограничения скорости движения транспорта.

Для защиты селитебных территорий от шума необходимо максимально использовать городское зеленое строительство.

Зеленые насаждения, расположенные между источником шума и жилыми домами, участками для отдыха, могут значительно снизить уровень шума. Эффект возрастает по мере приближения растений к источнику шума; вторую группу целесообразно размещать непосредственно около защищаемого объекта.

Звуковые волны, наталкиваясь на листья, хвою, ветки, стволы деревьев различной ориентации, рассеиваются, отражаются или поглощаются. Кроны лиственных деревьев поглощают около 25 % падающей на них звуковой энергии. Снижение шума растениями зависит от конструкции, возраста, плотности посадок и кроны, ассортимента деревьев и кустарников, спектрального состава шума, погодных условий и т. д.

График определения величины снижения уровня шума полосами зеленых насаждений [5]

1 -- полоса зеленых насаждений шириной 10м из лиственного ассортимента деревьев в трехрядной шахматной посадке с двухъярусной живой изгородью из кустарника;

2 -- полоса зеленых насаждений шириной 15 м из лиственного ассортимента деревьев в четырехрядной шахматной посадке с опушечным рядом и подлеском из кустарника;

3 -- полоса зеленых насаждений шириной 20 м из лиственного ассортимента деревьев в пятирядной шахматной посадке с пушечным рядом и подлеском из кустарника;

4 -- полоса зеленых насаждений 25 м из лиственного ассортимента деревьев в шестирядной шахматной посадке деревьев с двухъярусной живой изгородью из кустарника;

5 -- полоса зеленых насаждений шириной 15 м из хвойного ассортимента деревьев в четырехрядной шахматной посадке с двухъярусной живой изгородью из кустарника;

6 -- полоса зеленых насаждений шириной 20 м из хвойного ассортимента деревьев в пятирядной шахматной посадке с двухъярусной живой изгородью из кустарника

При неправильном расположении зеленых насаждений по отношению к источникам звука за счет отражательной способности листвы можно получить противоположный эффект, т. е. усилить уровень шума. Это может произойти при посадке деревьев с плотной кроной по оси улицы в виде бульвара. В этом случае зеленые насаждения играют роль экрана, отражающего звуковые волны по направлению к жилой застройке.

Рядовые посадки деревьев с открытым подкроновым пространством шум не поглощают, так как между поверхностью земли и низом крон создается своеобразный звуковой коридор, в котором многократно отражаются и складываются звуковые волны. Отражение звука происходит прежде всего в зоне прямого контакта с поверхностью шумозащитной полосы и зависит от применяемой конструкции полосы и плотности фронтальной зоны, воспринимающей звуковой удар.

Лучший эффект снижения шума достигается при многоярусной посадке деревьев с густыми кронами, смыкающимися между собой, и опушечными рядами кустарника, полностью закрывающими подкроновое пространство.

Хорошо снижают шум полосы из растений с высоким удельным весом зелени (все хвойные породы в среднем на 6--7 дБ эффективнее снижают уровень шума при тех же параметрах полос, чем лиственные, но в городских условиях их применение осложняется высокой чувствительностью к загрязнению окружающей среды).

Шумозащитные свойства зеленых насаждений подробно исследовались венгерскими специалистами [7]. Измерения проводились в разновозрастных лиственных (акация 3 и 36 лет), (тополь 10 лет, дуб 19 и 75 лет), хвойных (сосна 5 и 17, ель 11 лет), смешанных (дуб, сосна, граб 17 лет) насаждениях и в зарослях кустарника.

По степени шумозащитной эффективности различные насаждения располагаются в следующем порядке: сосновые, еловые, кустарниковые (лиственные разных видов) и лиственные древесные.

Шумозащитная эффективность различных [7] [2]

Насаждения	Снижение уровня звука за счет зеленых насаждений по мере удаления от магистрали, дБА
	50м	100м	150м	200м	250м
Лиственные древесные (акация, тополь, дуб)	4,2	6,1	8	9	10
Лиственные кустарниковые	6	9,1	11,5	12,5	14
Хвойные: ель	7	11	12,5	14	15,5
сосна	9	12,2	14,2	16	174

Оптимальная ширина шумозащитной полосы в городских условиях находится в пределах 10--30 м. Увеличение ширины полосы не дает существенного снижения шума. Полоса шириной 10 м должна состоять из не менее трех рядов деревьев.

Деревья, посаженные в шахматном порядке (высокие деревья ближе к источнику шума) с кустарником, подлеском, снижают уровень шума на 3--4 дБ больше, чем растения в рядовой конструкции, имеющие одинаковые размеры и характеристики полос. Изучение снижения различными типами зеленых насаждений общих уровней шума от движущегося транспорта дало результаты, представленные в таблице

Эффективность снижения уровня транспортного шума полосами зеленых насаждений различной ширины, дендрологического состава и конструкции

Ширина полосы,	Характеристика шумозащитной полосы	Эффективность снижения уровня шума за полосой зеленых насаждений, дБ-А, при 70 75
10	3-рядная посадка лист венных деревьев: клена остролистного, вяза обыкновенного, липы мелколистной, тополя бальзамического в рядовой конструкции посадок, с кустарником в живой изгороди или подлеском из клена татарского, спиреи калинолистной, жимолости татарской	11
15	4-рядная посадка лиственных деревьев: липы мелколистной, клена остролистного, тополя бальзамического в рядовой конструкции посадок, с кустарником в двухъярусной живой изгороди и подлеском из акаций желтой, спиреи калинолистной, гордовины, жимолости татарской	12
15	4-рядная посадка хвойных деревьев: ели, лиственницы сибирской в шахматной конструкции посадок, с кустарником из двухъярусной живой изгороди из дерна белого, клена татарского, акации желтой, жимолости татарской	14
20	5-рядная посадка лиственных деревьев: липы мелколистной, тополя бальзамического, вяза обыкновенного, клена остролистного в шахматной конструкции посадок, с кустарником в двухъярусной живой изгороди и подлеском из спиреи калинолистной, жимолости татарской, боярышника сибирского	14
20	4-рядная посадка хвойных деревьев: лиственницы сибирской, ели обыкновенной в шахматной конструкции посадок, с кустарником в двухъярусной живой изгороди и подлеском из спиреи калинолистной, акации желтой, боярышника сибирского
25	5-рядная посадка лиственных деревьев: клена остролистного, вяза обыкновенного, липы мелколистной, тополя бальзамического в шахматной конструкции посадок, с кустарником в двухъярусной живой изгороди и подлеском из дерна белого, боярышника сибирского, клена татарского	10
30	7 -- 8-рядная посадка лиственных деревьев: липы мелколистной, клена остролистного, тополя бальзамического, вяза обыкновенного в шахматной конструкции посадок с кустарником в двухъярусной живой изгороди и подлеском из клена татарского, жимолости татарской, боярышника сибирского, дерна белого	11

Примечание. Деревья в полосах зеленых насаждений высотой не менее 7 -- 8м, кустарники -- не менее 1,6 -- 2м.

Результаты этого исследования показывают, что наибольший эффект в снижении шума дает посадка шириной 20 м, т. е. 5 рядов хвойных деревьев и 2 ряда кустарников.

Более интенсивное снижение шума по сравнению с равномерным сплошным озеленением достигается при посадке нескольких плотных полос деревьев на таком расстоянии друг от друга, чтобы их кроны не смыкались, тогда каждый ряд деревьев с плотной живой изгородью снижает шум на 1--2 дБ А, становясь новой преградой на пути шума, экранируя его.

Создание между полосами газонов и поддержание их в хорошем состоянии позволят улучшить шумозащиту, так как они отражают звук от поверхности по сравнению с грунтом и асфальтом соответственно на 10 и 20 % меньше.

Полоса шумозащитных зеленых насаждений должна иметь оптимальную плотность, глубину и высоту (на 2 м выше условной прямой, соединяющей

Конструкции шумозащитных полос магистралей выбираются в зависимости от величины шума автотранспорта. Полоса зеленых насаждений шириной 30 м, плотностью 0,8--0,9, состоящая из 7--8 рядов лиственных деревьев (липа, тополь, клен) высотой 7--8 м с густоветвящейся плотной кроной, низким штамбом с кустарником в подлеске (бирючина, спирея) и живой изгородью высотой 1,5--2 м, может снизить уровень транспортного шума до 12 дБ.

Расстояние от тротуара магистрали до домов должно быть не менее 15-- 20 м озелененной территории. В табл. 2.11 представлены распространенные в Чехо-Словакии рекомендации по защите от шума городского транспорта.

Нормы удаленности застройки от проезжей части улицы

Интенсивность движения за 1 ч	Минимальное расстояние от проезжей части до красной линии, м
	без полосы саждений	при наличии ных насаждений
100	25	15
200	50	30
300	60	35
400	70	40
500	100	50
1000	200	100
2000	400	200

Наилучшим шумозащитным эффектом обладает сформированная из деревьев и кустарников зеленая полоса, расположенная на экранизирующем барьере -- земляном кавальере. При расположении магистрали в выемке целесообразно озеленить верхнюю бровку откоса.

В случае направленного шума рассеивать его могут отдельно стоящие деревья и кустарники.

Среди жилой застройки, внутри микрорайона распространены высокочастотные источники шума: спортивные, игровые и детские площадки, плескательные бассейны, хозяйственные площадки и т. д. Плотные зеленые насаждения снижают уровень, звука и в высокочастотном диапазоне, поэтому их применяют в комплексе со специальными стенками-экранами.

Нормами предусмотрены различные расстояния (м) от спортивных площадок до жилых домов при наличии и отсутствии зеленых насаждений

	При наличии насаждений	Без насаждений
Между зданием и волейбольной площадкой	70	100
Между зданием и теннисной площадкой	15	20
Между зданием и футбольным полем	100	170

Для снижения уровней шума внутри микрорайонов и кварталов во дворах и на узких улицах целесообразно вместе с посадкой деревьев с густой кроной, плотного высокого кустарника и созданием травянистого покрова на всех свободных участках использовать вертикальное озеленение зданий, которое уменьшает поверхность отражения звука, увеличивая звукопоглощение стены в 6--7 раз.

Растения не только улучшают акустическую ситуацию в городе, но и служат действенным средством оздоровления городской среды, регулируя и улучшая санитарно-гигиенические и микроклиматические показатели, оказывая положительное психологическое и эстетическое воздействие.

Внешний вид и долговечность растений в шумозащитной полосе во многом определяются степенью воздействия городской среды и экологическими особенностями растений (прежде всего их дымо- и газоустойчивостью и способностью сохранить свои свойства при длительном воздействии выхлопных газов автомобилей).

На примере, приведенном на рисунке, застройка расположена у шумной автомагистрали. На прилегающей к магистрали территории находятся небольшие ремесленные предприятия и учреждения, защищенные от шума магистрали земляной насыпью зелеными насаждениями. Вторая насыпь отделяет эту полосу шумозащитных объемных сооружений от основной территории. Исследования показали, что все фасады жилых зданий подвергаются шумовому воздействию менее 60 дБА, 90 % фасадов -- менее 55 дБА и 34 % не подвержены воздействию от шума автомагистрали.

Д) Буферная шумозащитная зона вдоль автомагистрали с большим потоком движения в Гренобле[4]

1-- автомагистраль;

2 -- первый озелененный вал;

3 -- здания бесшумных промышленных и складских предприятий;

4 -- второй озелененный вал;

5 -- коммунальные и хозяйственные учреждения;

6 -- жилая застройка

Поскольку уровень шума в городах постоянно возрастает, то его следует учитывать при проектировании новых городов и планировочных районов, так как ограничение, а тем более снижение шума в сложившихся городских условиях -- задача необычайно сложная.

Одной из наиболее действенных планировочных мер защиты от шума жилых зон является функциональное зонирование территории с выделением шумных промышленных и транспортных зон. Промежуточные территории могут использоваться для размещения сооружений, в меньшей степени подверженных шумовому воздействию, которые превращаются в буферные зоны, защищающие от воздействия шума.

На стадии генерального плана при расчетах можно принимать, что 1 пог. м зеленых массивов снижает уровень шума на 0,1 дБА. Эффективную шумозащиту от скоростных дорог и магистральных улиц непрерывного движения могут обеспечить только хорошо развитые зеленые насаждения в специально созданных в соответствии с градостроительными нормами и требованиями полосах.

Е) Организация шумозащиты жилых районов, расположенных вблизи промышленных предприятий[4]

а -- вариант размещения крупного промышленного предприятия, создающего высокий уровень шума, вблизи жилого района;

б -- вариант размещения новой жилой застройки вблизи крупного предприятия, создающего высокий уровень шума;

1 -- промышленное предприятие;

2 -- защитная зеленая зона;

3 -- жилая застройка;

4 -- защитная зона с нежилой застройкой;

5 -- конторское учреждение;

6 -- ремесленные мастерские, склады

Шумопоглощающая способность растений проявляется и зимой, даже в безлиственном состоянии они снижают уровень шума на 2 -- 5 дБА. В это время года интенсивность шума несколько снижается, кроме того, площади, занимаемые озеленением, покрываются снегом, который служит пористым поглотителем шума.

Высокие экологические качества растений, приспособляемость к городским условиям, неприхотливость, цветение, аромат делают их незаменимыми при формировании полос с целью шумозащиты.

Древесно-кустарниковые породы для приобретения акустической эффективности требуют длительного времени. В связи с этим посадочный материал, предназначенный для шумозащитных полос, еще в питомниках следует формировать с широковетвистыми густыми кронами и приствольной порослью.



4. Видовой состав зеленых насаждений на примере Москвы

Растения, произрастающие в условиях крупного города(особенно Москвы), - настоящие «спартанцы». Рост деревьев здесь весьма затруднен из-за загрязнения окружающей среды. На 1 км2 крупного города ежегодно выпадает до 30 т различных веществ, что в 4-6 раз больше, чем в сельской местности. Ученые считают, что большая доля смертных случаев в городах всего мира связана именно с загрязнением воздуха.

Основной причиной фотохимического тумана являются выхлопные газы автомобилей. На каждом километре пути легковой автомобиль выделяет около 10 г окиси азота. Фотохимический туман возникает в загрязненном воздухе в результате реакций, протекающих под действием солнечного излучения.

К выхлопным газам автомобилей добавляются двуокись серы, фтористый водород, окислы азота, тяжелые металлы, различные аэрозоли, соли и пыль, попадающие в устьица листьев и затрудняющие фотосинтез. Так, на улицах Москвы у 20-25-летних лип фотосинтез примерно вдвое слабее, чем у таких же деревьев в пригородном парке. Вдоль центральных магистралей, как правило, чаще наблюдается ослабление и частичное усыхание крон деревьев как лиственных, так и хвойных пород. Из-за замедления процесса фотосинтеза у городских деревьев снижен ежегодный прирост побегов. В кроне формируются более короткие побеги. Атмосферные загрязнения могут служить причиной и иных нарушений в росте и ветвлении. Так, например, у липы иногда образуются двойные почки. При обилии таких нарушений у деревьев возникают уродливые формы роста.[3]

Необычен в городах и тепловой режим почвы. В летние жаркие дни асфальтовое покрытие, нагреваясь, отдает тепло не только приземному слою воздуха, но и почве. При температуре воздуха 26-27 oС температура почвы на глубине 20 см достигает 34-37oС, а на глубине 40 см - 29-32 oС. Это самые настоящие горячие горизонты - как раз те, в которых сосредоточена основная масса корней растений. Недаром самые верхние слои городских почв практически не содержат живых корней. Для уличных растений создается необычная тепловая ситуация: температура подземных органов у них нередко выше, чем надземных. В естественных же условиях, наоборот, жизненные процессы у большинства растений умеренных широт протекают при обратном температурном режиме.

Из-за уборки опавших листьев осенью и снега зимой в холодный зимний период городские почвы сильнее выхолаживаются и глубже промерзают, чем в лесных массивах. Все это отрицательно сказывается на состоянии корневой системы растений.

Но не только микроклимат ухудшает жизнь растений в городе. Важнейший экологический фактор в жизни растений - вода. В городах растения часто испытывают недостаток в почвенной влаге из-за стекания ее в канализационную сеть.

Этим и объясняется тот факт, что видовой состав наиболее часто высаживаемых вдоль дорог и на улицах деревьев не слишком разнообразен. Основными породами в средней полосе являются липа, тополь, клен, каштан, береза, лиственница, ясень, рябина, ель, дуб, около 30 видов кустарников. Последние часто используются для создания живых изгородей.

Какова же роль зеленых насаждений в очистке воздуха? В листьях дерева хлорофилловые зерна поглощают углекислый газ и выделяют кислород. В естественных условиях летом дерево средней величины за 24 ч выделяет столько кислорода, сколько необходимо для дыхания трех человек, а 1 га зеленых насаждений за 1 ч поглощает 8 л углекислого газа и выделяет в атмосферу количество кислорода, достаточное для поддержания жизнедеятельности 30 человек. Деревья очищают от углекислого газа приземный слой воздуха толщиной приблизительно 45 м.

Среди разнообразных пород деревьев, используемых для озеленения городов, особыми свойствами отличается каштан. Одно взрослое дерево каштана очищает от поступающих выхлопных газов пространство объемом до 20 тыс. м3. При этом, в отличие от многих других деревьев, каштан разлагает ядовитые вещества почти без ущерба для своего здоровья.[6]

Устойчив к загрязнению воздуха и тополь. По количеству поглощаемого углекислого газа и выделяемого кислорода 25-летний тополь превосходит ель в 7 раз, а по степени увлажнения воздуха - почти в 10 раз. Так что для оздоровления воздуха вместо семи елей (трех лип или четырех сосен) можно посадить один тополь, который к тому же хорошо улавливает пыль.

Листва деревьев активно улавливает пыль и снижает концентрацию вредных газов, причем эти свойства у разных пород проявляются в разной степени. Хорошо задерживает пыль листва вяза и сирени (лучше, чем листья тополя). Так, посадка из 400 молодых тополей за летний сезон улавливает до 340 кг пыли, а вяза - в 6 раз больше. Акация, неприхотливый быстрорастущий шиповник и ряд других растений тоже обладают подобными свойствами.[6]

В жаркий летний день над нагретым асфальтом и раскаленными железными крышами домов образуются восходящие потоки горячего воздуха, увлекающие с собой мельчайшие частицы пыли, которые долго держатся в воздухе. В то же время, над парком, расположенным где-нибудь в центре города, возникают нисходящие потоки воздуха, потому что поверхность листьев значительно прохладнее асфальта и железа. Пыль, увлекаемая этими нисходящими потоками, оседает на листьях деревьев парка. Один гектар насаждений деревьев хвойных пород задерживает за год до 40 т пыли, а лиственных - около 100 т.

В условиях высокой загазованности воздуха происходят некоторые изменения в фенологии растений, особенно тех, что растут вдоль автострад. Наблюдается сокращение периода вегетации, сроков цветения и созревания плодов, снижается степень цветения и плодоношения, качество и всхожесть семян.

За комфорт, предоставляемый транспортом, за огромное количество автомобилей мы расплачиваемся чистотой воздуха. При сгорании 1 л горючего в двигателе автомобиля в воздух попадает 200-400 мг свинца. За год один автомобиль может выбросить в атмосферу до 1 кг этого металла. Повышенное содержание свинца в овощах и фруктах, выращенных вблизи автострад, а также в молоке коров, которым скармливалась загрязненная трава, представляет опасность для здоровья человека.

Иногда летом можно наблюдать листопад у деревьев. Причина этого - высокое содержание свинца в воздухе. Деревья тяжело переносят свинцовое отравление. Верхний порог концентрации свинца для растений пока не установлен. Некоторые растения, например мхи и лиственница, поглощают его в относительно больших количествах, а береза, ива, осина - значительно меньше. Концентрируя свинец, растения тем самым очищают воздух. В течение вегетационного периода одно дерево может накопить столько свинца, сколько его содержится в 130 л бензина. Простой расчет показывает, что для нейтрализации вредного действия одного автомобиля необходимо не менее 10 деревьев.[6]

Зеленые насаждения играют большую роль в борьбе с шумом. Высаженные между источниками шума и жилыми домами деревья снижают уровень шума на 5-10%. Кроны лиственных деревьев поглощают до 26% падающей на них звуковой энергии. Крупные лесные массивы снижают уровни шума авиационных моторов на 22-56% по сравнению с открытым местом (на одном и том же расстоянии от источника шума). Даже небольшой слой снега на ветвях деревьев усиливает поглощение шума.

Однако можно получить и противоположные результаты, если провести неправильную посадку деревьев и выбрать не те породы. Например, посадка деревьев с густой плотной кроной по оси улицы с оживленным транспортным потоком будет играть роль экрана, отражающего звуковые волны по направлению к жилым домам.

Наиболее эффективно выполняют шумозащитные функции посадки бузины красной, дуба красного,ирги канадской.

Интересно, что звуки поглощаются не листвой деревьев. Ударяясь о ствол, звуковые волны разбиваются, направляясь вниз, к почве, в которой и поглощаются. Наилучшим стражем тишины считается ель. Даже у самой шумной магистрали можно жить спокойно, если защитить свой дом рядом зеленых елей. И неплохо бы посадить рядом каштаны.

Деревья с широкими кронами и кустарники, посаженные вдоль тротуаров, улучшают микроклимат улиц.

Деревья и кустарники (более 500 видов) выделяют в воздух летучие вещества - фитонциды, обладающие способностью убивать микроорганизмы. Фитонциды, открытые в 1928 г. советским ученым Б.П. Токиным, оказывают большое влияние на жизнедеятельность растений, ускоряя или замедляя их рост и развитие. Активными источниками фитонцидов являются белая акация, береза, ива, дубы зимний и красный, ель, сосна, тополь, черемуха и др. Особенно важно, что фитонциды способны убивать некоторых возбудителей болезней человека и животных. Губительными для болезнетворных микробов являются хвойные леса. Ученые установили, что в хвойном лесу в 2 раза меньше бактерий, чем в лиственном. Так, например, 1 га можжевельника выделяет за сутки около 30 кг фитонцидов. Фитонциды сосны губительно действуют на возбудителей туберкулеза, а фитонциды пихты, тополя,дуба - на бациллы дифтерии. Опыты показали, что в июне-июле фитонциды черемухи обыкновеннойподавляют размножение сальмонелл, шигелл и тормозят рост стафилококка, а фитонциды лиственницы сибирской подавляют размножение сальмонелл и тормозят рост шигелл.

Древесно-кустарниковые насаждения ослабляют негативное действие ветров. Но плотная посадка зеленых насаждений не выполняет ветрозащитных функций, поскольку приводит к усилению турбулентности воздушных потоков.

Факты:

(!) Зеленые насаждения в вегетативный период повышают влажность воздуха и стабилизируют влагообмен между поверхностью земли и атмосферой. В тени сада в жаркий день температура воздуха на 7-8 oСниже, чем на открытом месте. Если в летний день температура воздуха на улицах выше 30 €8С, то в парке или сквере термометр показывает лишь 22-24 €8С.

(!) Наибольший вред зеленым насаждениям в городе приносит постоянный недостаток влаги в результате преобладания поверхностного стока над подземным. Вредное влияние на все виды насаждений оказывает загрязнение почвы, особенно тяжелыми металлами, солью, используемой зимой для борьбы с гололедицей.

(!) Существенно ограничивают посадки зеленых насаждений вдоль улиц подземные коммуникации, прежде всего теплотрассы и газопроводы. А водосточные и канализационные коллекторы сами подвергаются разрушению под действием корней деревьев. Поэтому при проектировании зеленых насаждений улиц необходимо учитывать глубину залегания подземных коммуникаций (зона недосягаемости корневой системы должна быть более 3,4 м).



Вывод

Деревья и кустарники, произрастающие в городе, ежедневно и ежечасно проводят огромную работу: поглощают пыль и углекислый газ, вырабатывают кислород, выполняют санитарно-защитные, водоохранные и шумозащитные функции, формируют микроклимат и своеобразный облик города, поэтому очень важно следить за их состоянием и оказывать всю необходимую помощь по мере необходимости. Также очень важно понимать основные принципы размещения зеленых насаждений, видовой состав и дендрологические особенности той или иной культуры, ведь от этого зависит качество и без того плохого воздуха, которым мы дышим.



Список использованной литературы

1) Научная работа Асилбекова Х. отдел научно-технического прогресса и пропаганды Госкомприроды РУз

2) www.ecoforum.uz

3) Научная статья Лукаревской Т.В.

4) phasad.ru

5) М.М. Болховитин

6) medical.odaily.info

7) Научно - исследовательский институт по дорожному транспорту -- КЕТУКИ

Размещено на Allbest.ru