Шумные магистрали больших городов
Шумные магистрали больших городов
(Проблемы остекления, вентиляции, энергосбережения)
Транспортные проблемы – бич мегаполисов. Застройка 18-19 веков, естественно, не подразумевала такого количества автомобильного транспорта. Часто оказывается, что необходимо строить транспортные магистрали прямо среди давно обжитых кварталов. И если в Бангкоке ради хайвеев можно было легко пожертвовать старыми одноэтажными лачугами, в таких городах, как Санкт-Петербург, с массой исторических памятников такой способ неприемлем. Необходимо искать компромиссные решения, учитывающие и чисто архитектурные ограничения, и позволяющие в разумном ценовом диапазоне (такие работы финансируются из городского бюджета) решить проблемы комфортности проживания обитателей старых домов вдоль шумных магистралей.
При поиске таких компромиссов приходится учитывать ряд часто противоречивых требований. Определенный опыт был накоплен в Москве при строительстве третьего транспортного кольца. Многие дома, ранее стоящие в тихих зеленых двориках, оказались в непосредственной близости от транспортных эстакад с уровнем шума 75-80 дБА на уровне 2-3-го этажа. По разным причинам далеко не везде и не всегда оказалось возможным использовать акустические экраны. Оказалось, что замена старой «столярки» на современные шумозащитные герметичные окна из ПВХ со стеклопакетами, в разы дешевле устройства акустических экранов.
СПРАВКА о шумоизоляционных возможностях современных окон.
Для аттестации акустических характеристик окон в РФ используется величина Rа транс., неплохо описывающая конечный результат по снижению проникновения транспортного шума в жилое помещение:
Дельта Lа экв. = Rа транс. + 5 дБА
Зная уровень шума транспортного потока перед фасадом здания в часы «пик», можно оценить уровень проникшего в помещение шума и его допустимость по нормативам.
За разумные деньги Rа транс. больше 40 дБА сделать не удастся, потребуются специальные меры типа двух ниток остекления. Массово используемые в строительстве двухкамерные стеклопакеты (именно они определяют характеристики всего окна) имеют Rа транс. на уровне 30 дБА, причем с провалом на частоте резонанса 250-300 Гц, именно там, где находится максимум интенсивности шума автомобильного потока. Поэтому реальная защита от воздушного шума транспортного потока меньше 30 дБА. Так называемые «финские окна» с раздельными переплетами (створка со стеклом+створка со стеклопакетом) за счет гораздо большего воздушного промежутка между стеклом и стеклопакетом имеют меньшую частоту собственного резонанса и более высокие значения Rа транс. Только вот стоимость таких окон вряд ли позволит использовать их в бюджетных объектах. По крайней мере, в Москве власти города ограничились весьма скромным простеньким ПВХ профилем «Пластмо».
Опыт показывает, что сами по себе современные окна со стеклопакетами проблемы не решают, поскольку в «режиме проветривания» не обеспечивают достаточное снижение шума в жилых помещениях. На эту тему есть даже специальное письмо гл. санитарного врача Москвы Н.Н. Филатова. На третьем транспортном кольце Москвы эта проблема превратилась в слоган «то шумно, то душно». При закрытых окнах спать еще можно, но становится душно. Жильцы открывают окна – спать нельзя из-за шума. Т.е. приток свежего воздуха и шумоизоляция окон явились взаимоисключающими факторами.
По очень многим финансовым и инженерным причинам организацию механической приточной вентиляции при постоянно закрытых окнах можно даже не рассматривать. Компромиссным решением этой проблемы является применение оконных или стеновых пассивных приточных клапанов – устройств для притока воздуха без эффекта сквозняка с максимальным сохранением шумозащитных характеристик окна.
СПРАВКА о шумоизоляции оконных/стеновых клапанов.
Оконный клапан должен быть маленьким по размеру, иначе начинает страдать главная функция окна – естественное освещение. МАЛЕНЬКИЙ оконный клапан занимает в общей площади окна доли процента по площади и НЕ МОЖЕТ в принципе улучшить шумоизоляцию окна, основной вклад в проникновение шума вносит стеклопакет. Но поскольку оконный клапан – это «дыра» в окне, а герметичность окна напрямую связана с проникновением шума, должны быть приняты специальные меры по конструированию клапанов, чтобы свести к минимуму влияние полностью открытого клапана на величину шумоизоляции системы окно-клапан.
Европейские производители клапанов для СРАВНИТЕЛЬНОЙ оценки шумоизоляции клапанов различных производителей используют норматив EN 20140, part 10, где по аналогии с российским ГОСТом по определению величины Rа транс. оговаривается методика проведения лабораторных испытаний. Полученная величина Dn,e прямо не может быть сравнена с российскими характеристиками окна и может быть использована только для сравнения различных клапанов. Для оценки влияния любого клапана на величину шумоизоляции окна, по мнению специалистов-акустиков НИИ Строительной физики, необходимо провести измерения Rа транс. конкретного окна с установленным на нем клапаном в открытом состоянии. Второй корректный путь – проведение НАТУРНЫХ испытаний в реальной квартире по измерению уровня проникшего шума в двух состояниях «окно без клапана закрыто» и «окно с клапаном, окно закрыто, клапан открыт». Идеальная ситуация – открытый клапан совсем не снизил величину шумоизоляции окна. Например, проведенные натурные испытания окна из ПВХ профиля КБЕ с двухкамерным стеклопакетом с клапаном «АЭРЭКО» модели ЕММ со специальным акустическим внешним козырьком показали очень малое снижение шумоизоляции на уровне 0,3 дБ (человек разницу в 1 дБ не различает). Приведенные в статье «Проектирование и конструирование окон. Мысли вслух по результатам поездки в Финляндию», журнал СК, №2, 2007, на рис. 7,8,9,10 и фото 7,8 клапаны BIOBE действительно могут в составе двухстворчатых деревянных окон с широкой коробкой обеспечить хорошую шумоизоляцию системы окно+клапан. Но их установка на окна ПВХ с одинарным стеклопакетом не позволит реализовать характеристики самих клапанов, все будет определять стеклопакет. На окна из бюджетного ПВХ можно смонтировать клапан AirFree 400, но он не имеет шумопоглощающих элементов.
В Москве на третьем транспортном кольце для комплектации ПВХ окон был выбран простейший, весьма ненадежный в работе клапан «Пластмо» с ручным управлением.
Все это только часть проблемы.
Для нормальной работы ЛЮБЫХ оконных/стеновых клапанов необходим перепад давлений для обеспечения движения воздуха по маршруту окно-спальня/гостиная-дверь-коридор-вытяжка на кухне/санузле. Каналы естественной вытяжки в СССР проектировались в расчете на уличную температуру +5 градусов и ниже. В летний период «термическая» тяга перестает работать и воздухообмен в жилых помещениях резко снижается. Даже зимой тяга на последних этажах по чисто физическим причинам может быть недостаточной, вплоть до «опрокидывания» – работы этих каналов не на вытяжку, а на приток. Решается эта проблема использованием механических вентиляторов для активизации вытяжки. Попытки использовать механические вентиляторы в старых жилых домах сразу же натыкаются на ряд проблем, часть из которых имеет чисто российскую специфику. Как без отселения жильцов организовать устройство вентканалов? Где устанавливать вентиляторы? Кто и как будет их обслуживать? Дублирование вентиляторов на случай выхода из строя?…. Поэтому даже специалисты из Моспроекта скептически относятся к механической вентиляции в обычных жилых домах. Если речь идет о домах, являющихся архитектурными памятниками, задача усложняется еще больше (проблема присутствия на фасадах инородных элементов).
Есть еще проблема энергосбережения. В процессе воздухообмена кроме приточных устройств и механизмов обеспечения тяги, важную роль играют ВЫТЯЖНЫЕ РЕШЕТКИ. Все привыкли, что это простейшие пластины из пластика/металла с дырками, закрывающие вентканалы в подсобных помещениях. На самом деле это важный элемент по экономии тепла в помещениях, именно они определяют дебет воздуха в квартире. Холодный воздух входит по нескольким каналам (клапаны, щели в стенах, межпанельные швы, ….), а выходит – через вытяжные решетки. Недаром на вентиляционном рынке присутствуют решетки-анемостаты с ручным управлением с возможностью снижения проходного сечения. В современных зданиях доля потерь тепла на подогрев вентиляционного воздуха достигает 60%, превышая потери тепла через стены и окна. Просто так выбрасывать на улицу теплый воздух, на подогрев которого затрачены немалые деньги, в современных условиях – непозволительная роскошь. Современные рекомендации специалистов по вентиляции АВОКа – снижать воздухообмен в пустующих помещениях, не стремиться к обеспечению норм при отсутствии людей (например, пустой офис ночью).
Подводя итог, можно сказать, что наиболее разумным при организации воздухообмена в жилых домах (старых и новостройках) вдоль шумных магистралей является СИСТЕМНЫЙ подход к решению всего комплекса обозначенных проблем.
В качестве примера именно системного подхода к решению таких задач можно привести работу французской фирмы «АЭРЭКО», оборудовавшей за 25 лет работы в самых разных странах в разных климатических зонах более 1600000 объектов.
В технологии «АЭРЭКО» приток воздуха в помещения осуществляется с помощью оконных или стеновых клапанов (величина шумоизоляции Dn,e оконных составляет 33-42 дБ, стеновых 42-52 дБ в зависимости от комплектации). Оконные клапаны монтируются на любые типы окон со стеклопакетами (вплоть до алюминиевых фасадов) без демонтажа и замены стеклопакетов.
Вытяжка воздуха контролируется специальными решетками- анемостатами. И приточные, и вытяжные устройства изменяют свое проходное сечение (количество воздуха) автоматически с помощью датчиков-приводов, реагирующих на уровень относительной влажности внутреннего воздуха обитаемых помещений, являющийся наряду с концентрацией углекислого газа объективным критерием загрязненности воздуха (присутствия людей и интенсивности их деятельности).
Все эти устройства могут работать и по отдельности, но лучший результат по энергосбережению (до 40% тепла, идущего на нагрев вентиляционного воздуха) дает их совместное использование. Для лучшей адаптации к климату данного региона все устройства имеют дополнительные устройства ручной регулировки.
При организации механической тяги могут использоваться вентиляторы с производительностью от 80 до 6000 куб.м./час. Ряд вентиляторов имеет очень низкий уровень собственного шума, что позволяет использовать их непосредственно в жилой зоне. Особенностью вентиляторов «АЭРЭКО» является низкое потребление электроэнергии, вентиляторы с производительностью 300…400 куб.м./час потребляют всего 15….40 Вт.
Особый интерес представляют гибридные вентиляторы VBP. Они разработаны для установки на оголовки уже имеющихся вентиляционных шахт ЕСТЕСТВЕННОЙ вытяжки для восстановления в теплый период года потерянной тяги. Производительность до 400 куб.м./час, тяга до 20 Па, используются в зданиях до 7 этажей, потребляемая мощность 15 Вт. Возможна автоматическая система управления, включающая вентилятор при достижении определенной температуры весной. Лопатки вентилятора расположены не перпендикулярно, а параллельно воздушному потоку, зимой он может не работать, не мешая естественному движению воздуха под действием термической тяги.
Технология «АЭРЭКО» позволяет реализовать «щадящее» восстановление воздухообмена без ущерба для уже сделанного ремонта и отселения жильцов при реконструкции и санации жилья.
Бутцев Б.И., рук. технического отдела представительства АО «АЭРЭКО»,
Член экспертного совета Госдумы РФ.
(Проблемы остекления, вентиляции, энергосбережения)
Транспортные проблемы – бич мегаполисов. Застройка 18-19 веков, естественно, не подразумевала такого количества автомобильного транспорта. Часто оказывается, что необходимо строить транспортные магистрали прямо среди давно обжитых кварталов. И если в Бангкоке ради хайвеев можно было легко пожертвовать старыми одноэтажными лачугами, в таких городах, как Санкт-Петербург, с массой исторических памятников такой способ неприемлем. Необходимо искать компромиссные решения, учитывающие и чисто архитектурные ограничения, и позволяющие в разумном ценовом диапазоне (такие работы финансируются из городского бюджета) решить проблемы комфортности проживания обитателей старых домов вдоль шумных магистралей.
При поиске таких компромиссов приходится учитывать ряд часто противоречивых требований. Определенный опыт был накоплен в Москве при строительстве третьего транспортного кольца. Многие дома, ранее стоящие в тихих зеленых двориках, оказались в непосредственной близости от транспортных эстакад с уровнем шума 75-80 дБА на уровне 2-3-го этажа. По разным причинам далеко не везде и не всегда оказалось возможным использовать акустические экраны. Оказалось, что замена старой «столярки» на современные шумозащитные герметичные окна из ПВХ со стеклопакетами, в разы дешевле устройства акустических экранов.
СПРАВКА о шумоизоляционных возможностях современных окон.
Для аттестации акустических характеристик окон в РФ используется величина Rа транс., неплохо описывающая конечный результат по снижению проникновения транспортного шума в жилое помещение:
Дельта Lа экв. = Rа транс. + 5 дБА
Зная уровень шума транспортного потока перед фасадом здания в часы «пик», можно оценить уровень проникшего в помещение шума и его допустимость по нормативам.
За разумные деньги Rа транс. больше 40 дБА сделать не удастся, потребуются специальные меры типа двух ниток остекления. Массово используемые в строительстве двухкамерные стеклопакеты (именно они определяют характеристики всего окна) имеют Rа транс. на уровне 30 дБА, причем с провалом на частоте резонанса 250-300 Гц, именно там, где находится максимум интенсивности шума автомобильного потока. Поэтому реальная защита от воздушного шума транспортного потока меньше 30 дБА. Так называемые «финские окна» с раздельными переплетами (створка со стеклом+створка со стеклопакетом) за счет гораздо большего воздушного промежутка между стеклом и стеклопакетом имеют меньшую частоту собственного резонанса и более высокие значения Rа транс. Только вот стоимость таких окон вряд ли позволит использовать их в бюджетных объектах. По крайней мере, в Москве власти города ограничились весьма скромным простеньким ПВХ профилем «Пластмо».
Опыт показывает, что сами по себе современные окна со стеклопакетами проблемы не решают, поскольку в «режиме проветривания» не обеспечивают достаточное снижение шума в жилых помещениях. На эту тему есть даже специальное письмо гл. санитарного врача Москвы Н.Н. Филатова. На третьем транспортном кольце Москвы эта проблема превратилась в слоган «то шумно, то душно». При закрытых окнах спать еще можно, но становится душно. Жильцы открывают окна – спать нельзя из-за шума. Т.е. приток свежего воздуха и шумоизоляция окон явились взаимоисключающими факторами.
По очень многим финансовым и инженерным причинам организацию механической приточной вентиляции при постоянно закрытых окнах можно даже не рассматривать. Компромиссным решением этой проблемы является применение оконных или стеновых пассивных приточных клапанов – устройств для притока воздуха без эффекта сквозняка с максимальным сохранением шумозащитных характеристик окна.
СПРАВКА о шумоизоляции оконных/стеновых клапанов.
Оконный клапан должен быть маленьким по размеру, иначе начинает страдать главная функция окна – естественное освещение. МАЛЕНЬКИЙ оконный клапан занимает в общей площади окна доли процента по площади и НЕ МОЖЕТ в принципе улучшить шумоизоляцию окна, основной вклад в проникновение шума вносит стеклопакет. Но поскольку оконный клапан – это «дыра» в окне, а герметичность окна напрямую связана с проникновением шума, должны быть приняты специальные меры по конструированию клапанов, чтобы свести к минимуму влияние полностью открытого клапана на величину шумоизоляции системы окно-клапан.
Европейские производители клапанов для СРАВНИТЕЛЬНОЙ оценки шумоизоляции клапанов различных производителей используют норматив EN 20140, part 10, где по аналогии с российским ГОСТом по определению величины Rа транс. оговаривается методика проведения лабораторных испытаний. Полученная величина Dn,e прямо не может быть сравнена с российскими характеристиками окна и может быть использована только для сравнения различных клапанов. Для оценки влияния любого клапана на величину шумоизоляции окна, по мнению специалистов-акустиков НИИ Строительной физики, необходимо провести измерения Rа транс. конкретного окна с установленным на нем клапаном в открытом состоянии. Второй корректный путь – проведение НАТУРНЫХ испытаний в реальной квартире по измерению уровня проникшего шума в двух состояниях «окно без клапана закрыто» и «окно с клапаном, окно закрыто, клапан открыт». Идеальная ситуация – открытый клапан совсем не снизил величину шумоизоляции окна. Например, проведенные натурные испытания окна из ПВХ профиля КБЕ с двухкамерным стеклопакетом с клапаном «АЭРЭКО» модели ЕММ со специальным акустическим внешним козырьком показали очень малое снижение шумоизоляции на уровне 0,3 дБ (человек разницу в 1 дБ не различает). Приведенные в статье «Проектирование и конструирование окон. Мысли вслух по результатам поездки в Финляндию», журнал СК, №2, 2007, на рис. 7,8,9,10 и фото 7,8 клапаны BIOBE действительно могут в составе двухстворчатых деревянных окон с широкой коробкой обеспечить хорошую шумоизоляцию системы окно+клапан. Но их установка на окна ПВХ с одинарным стеклопакетом не позволит реализовать характеристики самих клапанов, все будет определять стеклопакет. На окна из бюджетного ПВХ можно смонтировать клапан AirFree 400, но он не имеет шумопоглощающих элементов.
В Москве на третьем транспортном кольце для комплектации ПВХ окон был выбран простейший, весьма ненадежный в работе клапан «Пластмо» с ручным управлением.
Все это только часть проблемы.
Для нормальной работы ЛЮБЫХ оконных/стеновых клапанов необходим перепад давлений для обеспечения движения воздуха по маршруту окно-спальня/гостиная-дверь-коридор-вытяжка на кухне/санузле. Каналы естественной вытяжки в СССР проектировались в расчете на уличную температуру +5 градусов и ниже. В летний период «термическая» тяга перестает работать и воздухообмен в жилых помещениях резко снижается. Даже зимой тяга на последних этажах по чисто физическим причинам может быть недостаточной, вплоть до «опрокидывания» – работы этих каналов не на вытяжку, а на приток. Решается эта проблема использованием механических вентиляторов для активизации вытяжки. Попытки использовать механические вентиляторы в старых жилых домах сразу же натыкаются на ряд проблем, часть из которых имеет чисто российскую специфику. Как без отселения жильцов организовать устройство вентканалов? Где устанавливать вентиляторы? Кто и как будет их обслуживать? Дублирование вентиляторов на случай выхода из строя?…. Поэтому даже специалисты из Моспроекта скептически относятся к механической вентиляции в обычных жилых домах. Если речь идет о домах, являющихся архитектурными памятниками, задача усложняется еще больше (проблема присутствия на фасадах инородных элементов).
Есть еще проблема энергосбережения. В процессе воздухообмена кроме приточных устройств и механизмов обеспечения тяги, важную роль играют ВЫТЯЖНЫЕ РЕШЕТКИ. Все привыкли, что это простейшие пластины из пластика/металла с дырками, закрывающие вентканалы в подсобных помещениях. На самом деле это важный элемент по экономии тепла в помещениях, именно они определяют дебет воздуха в квартире. Холодный воздух входит по нескольким каналам (клапаны, щели в стенах, межпанельные швы, ….), а выходит – через вытяжные решетки. Недаром на вентиляционном рынке присутствуют решетки-анемостаты с ручным управлением с возможностью снижения проходного сечения. В современных зданиях доля потерь тепла на подогрев вентиляционного воздуха достигает 60%, превышая потери тепла через стены и окна. Просто так выбрасывать на улицу теплый воздух, на подогрев которого затрачены немалые деньги, в современных условиях – непозволительная роскошь. Современные рекомендации специалистов по вентиляции АВОКа – снижать воздухообмен в пустующих помещениях, не стремиться к обеспечению норм при отсутствии людей (например, пустой офис ночью).
Подводя итог, можно сказать, что наиболее разумным при организации воздухообмена в жилых домах (старых и новостройках) вдоль шумных магистралей является СИСТЕМНЫЙ подход к решению всего комплекса обозначенных проблем.
В качестве примера именно системного подхода к решению таких задач можно привести работу французской фирмы «АЭРЭКО», оборудовавшей за 25 лет работы в самых разных странах в разных климатических зонах более 1600000 объектов.
В технологии «АЭРЭКО» приток воздуха в помещения осуществляется с помощью оконных или стеновых клапанов (величина шумоизоляции Dn,e оконных составляет 33-42 дБ, стеновых 42-52 дБ в зависимости от комплектации). Оконные клапаны монтируются на любые типы окон со стеклопакетами (вплоть до алюминиевых фасадов) без демонтажа и замены стеклопакетов.
Вытяжка воздуха контролируется специальными решетками- анемостатами. И приточные, и вытяжные устройства изменяют свое проходное сечение (количество воздуха) автоматически с помощью датчиков-приводов, реагирующих на уровень относительной влажности внутреннего воздуха обитаемых помещений, являющийся наряду с концентрацией углекислого газа объективным критерием загрязненности воздуха (присутствия людей и интенсивности их деятельности).
Все эти устройства могут работать и по отдельности, но лучший результат по энергосбережению (до 40% тепла, идущего на нагрев вентиляционного воздуха) дает их совместное использование. Для лучшей адаптации к климату данного региона все устройства имеют дополнительные устройства ручной регулировки.
При организации механической тяги могут использоваться вентиляторы с производительностью от 80 до 6000 куб.м./час. Ряд вентиляторов имеет очень низкий уровень собственного шума, что позволяет использовать их непосредственно в жилой зоне. Особенностью вентиляторов «АЭРЭКО» является низкое потребление электроэнергии, вентиляторы с производительностью 300…400 куб.м./час потребляют всего 15….40 Вт.
Особый интерес представляют гибридные вентиляторы VBP. Они разработаны для установки на оголовки уже имеющихся вентиляционных шахт ЕСТЕСТВЕННОЙ вытяжки для восстановления в теплый период года потерянной тяги. Производительность до 400 куб.м./час, тяга до 20 Па, используются в зданиях до 7 этажей, потребляемая мощность 15 Вт. Возможна автоматическая система управления, включающая вентилятор при достижении определенной температуры весной. Лопатки вентилятора расположены не перпендикулярно, а параллельно воздушному потоку, зимой он может не работать, не мешая естественному движению воздуха под действием термической тяги.
Технология «АЭРЭКО» позволяет реализовать «щадящее» восстановление воздухообмена без ущерба для уже сделанного ремонта и отселения жильцов при реконструкции и санации жилья.
Бутцев Б.И., рук. технического отдела представительства АО «АЭРЭКО»,
Член экспертного совета Госдумы РФ.