Задача оптимизации акустических режимов колоколен (звонниц) должна решаться в сочетании двух её составляющих: обеспечение нормальной слышимости и достижение нормативных уровней звукового фона, Подготовлено ortox.ru и архитектором Кеслером М.Ю.
Акустические и шумозащитные мероприятия при проектировании колоколен (звонниц)
Задача оптимизации акустических режимов колоколен (звонниц) должна решаться в сочетании двух её составляющих.
1) Обеспечение нормальной слышимости колокольных звонов в зоне проживания прихожан храма. При этом уровень звука, создаваемый звоном колоколов, должен превышать звуковой фон, создаваемый движением транспортных потоков в населенном пункте. По опытным, справочным данным в населенных пунктах на тихих улицах без транспортных потоков звуковой фон составляет 30 дБА, на улицах с активным транспортным движением – 70 дБА.
2) Достижение нормативных уровней звукового фона, создаваемого колокольным звоном, в близлежащих зданиях, требующих специфического шумового режима (жилые дома, больницы, детские учреждения и т.д.) в соответствии с СНиП «Защита от шума» (Таблица 1).
Таблица 1
|
Назначение помещений, шум территории |
Время суток, час. |
Нормируемый уровень звука дБА |
Максимально допустимый уровень звука* дБА |
|
1. Территории, непосредственно прилегающие к жилым зданиям, домам отдыха, домам интернатам для престарелых и инвалидов |
7 – 23
|
70 |
70 +21.5= 91.5
|
|
2. Территории, непосредственно прилегающие к зданиям больниц и санаториев |
7 – 23
|
65 |
65 +21.5= 86.5
|
|
3. Территории, непосредственно прилегающие к зданиям поликлиник, школ и других учебных заведений, детских дошкольных учреждений. |
7 – 23
|
70 |
70 +21.5= 91.5 |
* Значения максимально допустимых уровней звука, относящиеся к стационарно действующим в течение суток шумам требуют корректировки на реальные интервалы времени звучания колокольных звонов. При времени звучания колоколов два раза в сутки по 5 минут, до и после богослужения, поправка к действующим уровням звука составит 21.5 дБА.
Если рассматривать колокольный звон как колеблющийся во времени и прерывистый шум, то, согласно санитарно-гигиеническим нормам (СН 2.2.4/2.1.8.562-96 п.5.3, табл.1) максимальный уровень звука не должен превышать 110 дБА.
Если между колокольней (звонницей) и жилым или общественным зданием проходит транспортная магистраль, в первую очередь необходимо оценить уровни звука перед фасадами зданий, создаваемые движением транспортных потоков. Если уровни шума, создаваемые движением транспорта на 6 и более дБА превышают уровни звука, создаваемые звоном колоколов в той же точке, необходимость в проведении шумозащитных мероприятий от колокольного звона может возникнуть только после устранения или снижения уровней звука транспортной магистрали.
Мощность звукового потока, излучаемого колокольней (звонницей), складывается из прямого звука, излучаемого колоколами, и звуковых потоков излучения, создаваемых звонницей за счет отражений от ее ограждений при учете размера и направленности открытых проемов звонницы, звукоотражающей способности ее ограждений.
В таблице 2 приведены данные о типичных небольших колокольных наборах, в т.ч. уровень звуковой мощности благовестников и максимальные уровни звуковой мощности колокольного набора.
Таблица 2
|
№№ колокольных наборов |
Кол-во Колоко лов |
Вес колоколов (кг) |
Общий вес набора (кг) |
Уровень звуковой мощности благовестника (дБА) |
Максимальный уровень звуковой мощности колокольного набора (дБА)** |
|
I |
3 |
34*,15, 8 |
57 |
100 |
100+13± 5 |
|
II |
5 |
109*, 42, 34, 15, 8 |
208 |
106 |
106+13± 5 |
|
III |
7 |
350*,109, 88, 42, 34, 15, 8 |
646 |
112 |
112+13± 5 |
* Благовестник
** Величина максимального уровня звуковой мощности колокольного набора будет больше уровня звуковой мощности благовестника на 13 дБА.
В сложившейся практике работы звонарей, как показывают результаты экспериментальных исследований, существуют значительные возможности изменения силы ударов в колокола, оставаясь при этом в требуемом режиме колокольных звонов. Опытные данные свидетельствуют, что оперативно регулируемый диапазон изменения уровня звуковой мощности в зависимости от изменения силы ударов звонаря, лежит в пределах ± 5 дБА.
Приняты следующие геометрические параметры характерных колоколен и звонниц православных храмов:
Колокольня тип 1.1 – восьмигранная шириной порядка 5 м с 8 проемами 1.5 х 4(Н) м.
Колокольня тип 1.2 - восьмигранная шириной порядка 5 м с 4 проемами 2.0 х 4(Н) м.
Звонница тип 2.1 – с односторонним раскрытием проема 5.0 х 5.0 м и глубиной 2.5 м.
Звонница тип 2.2 – с двухсторонним раскрытием проема 5.0 х 5.0 м.
Направленность и уровни акустической мощности звукоизлучения колоколов, размещенных на колокольне (звоннице), определяются системой проемов в её ограждениях.
В таблице 3 представлены акустические свойства рассматриваемых колоколен и звонниц.
Таблица 3
|
Тип колокольни или звонницы |
Звукоотражающая способность * дБА |
Учет размера и направленности открытых проемов** дБА |
||
|
Колокольни
|
1.1 |
13 |
11 |
|
|
1.2 |
8,7 |
11 |
|
|
|
Звонницы
|
2.1 |
10,4 |
8 |
|
|
2.2 |
13,5 |
11 |
|
|
* Тип ограждений звонниц и колоколен взят для наиболее распространенного случая внутренней отделки - кирпичная кладка с штукатуркой и побелкой.
** При расчете уровней звука следует учесть, что уровни звукоизлучения колокольни (звонницы) рассчитываются в сторону открытого проема. При расчете уровней по направлениям в стороны закрытых проемов, расчетные значения следует уменьшать, в т.ч. по направлениям, перпендикулярным открытым проемам на 3 дБА, а по направлению, полностью противоположному открытым проемам, на 6 дБА.
Уровень звука колокольного звона при прохождении от колокольни (звонницы) до расчетной точки у рассматриваемого здания снижается в основном от расстояния и наличия преград между ними в виде зеленых насаждений на значения, представленные в таблицах 4-5.
Таблица 4
Снижение уровня звука в зависимости от расстояния между колокольней (звонницей) и зданием
|
Расстояние, м |
50 |
75 |
100 |
150 |
200 |
300 |
400 |
500 |
|
дБА |
34 |
38 |
40 |
44 |
46 |
50 |
52 |
54 |
Таблица 5
Снижение уровня звука зелеными насаждениями (0,08 дБА/м)
|
Ширина полосы, м |
20 |
40 |
100 |
150 |
200 |
300 |
|
дБА |
1,6 |
3,2 |
8 |
12 |
16 |
24 |
Суммируя указанные составляющие звуковых потоков в расчетных точках на местности, можно получить поступающую туда звуковую мощность. Уровни звука считаются допустимыми, когда они не превышают максимально допустимых значений.
Расчет сводим в таблицу 6.
Таблица 6
|
Расчетная точка |
РТ1 |
РТ2 |
РТ3 |
|
Расстояние до расчетной точки м |
|
|
|
|
Максимальный уровень звуковой мощности колокольного набора, дБА (табл. 2) |
|
|
|
|
Звукоотражающая способность звонницы, дБА (табл. 3) |
+ |
+ |
+ |
|
Учет размера и направленности открытых проемов, дБА (табл.3) |
- |
- |
- |
|
Снижение уровня звука от расстояния, дБА (табл.4) |
- |
- |
- |
|
Снижение уровня звука зелеными насаждениями, дБА (табл.5) |
- |
- |
- |
|
Поправка на время звучания, дБА (прим. табл.1) |
-21.5 |
-21.5 |
-21.5 |
|
Поправка при направлениях расчетных точек в стороны закрытых проемов, дБА (прим. табл.3) |
- |
- |
- |
|
Суммарный уровень звука, дБА |
|
|
|
|
Максимально допустимый уровень звука в расчетной точке, дБА |
|
|
|
|
Минимально допустимый уровень звука в расчетной точке, дБА (30-70 дБА) |
|
|
|
В случае, если расчет уровней звука в расчетных точках с нормативным уровем шумового фона покажет, что требования по значениям уровней звука не выполняются, то следует провести коррекцию проекта колокольни (звонницы) по следующим направлениям:
- снижение уровня звуковой мощности колокольного набора путем снижение веса и количества колоколов;
- снижение уровня звука путем корректировки архитектурно-строительных решений колокольни (звонницы) в т.ч.: по размерам и направлениям открытых проемов, по звукоотражающей способности ограждений;
- снижение уровня звука установкой дополнительных экранирующих сооружений между колокольней (звонницей) и защищаемым зданием. Преграды могут быть в виде зеленых насаждений или специальных шумозащитных барьеров, роль которых могут играть возводимые в комплексе храма или вокруг него какие – либо здания, экранирующие прямое излучение звука колоколами;
- снижение уровня звука увеличением расстояния между колокольней (звонницей) и защищаемым зданием путем ее перенесения места на новое место.
Рекомендуется следующая последовательность проведения акустического проектирования колоколен (звонниц) православных храмов.
1.Составление (получение) масштабной карты местности вокруг проектируемого храма с определением области требуемой слышимости колокольного звона в районе проживания прихожан храма. В масштабную карту должны быть внесены все здания, размещённые на этой территории, с указанием высоты каждого здания и его назначения. Кроме того, на масштабную карту наносятся все улицы, трассы и свободные площади, а также территории, занятые зелеными насаждениями с указанием их высоты.
2. Определение расчетных точек на местности:
- наиболее удаленная от колокольни (звонницы) точка, где должен быть слышен звук благовестника, извещающего о начале службы в храме;
- наиболее близкое к колокольне (звоннице) здание, внутри которого необходимо обеспечить нормативный уровень шумового фона (например, здания больниц, детских учреждений, жилых домов и т.п.).
В соответствии с этим устанавливаются два расчетных значения уровней звука:
– минимально допустимый уровень громкости звучания благовестника перед наиболее удаленным зданием исследуемого района, с тем, чтобы он превышал измеренный (или ожидаемый по расчету) уровень звукового фона в этом месте (30-70 дБА);
– максимально допустимый уровень звука колокольного звона перед ближайшим зданием с нормируемым звуковым фоном.
3. Расчет звуковой мощности колокольного набора.
4. Расчет звуковых потоков излучения, создаваемых колокольней (звонницей) с учетом отражений от ограждений звонницы.
5. Расчет снижения уровня звука, поступающего в расчетные точки за счет различных факторов.
6. Расчет уровня звука в критических точках:
- уровень звука благовестника в наиболее удаленной точке;
- уровень звука колокольного звона перед ближайшим к звоннице зданием с нормируемым звуковым фоном.
Храмостроительство
