1 ЕКОЛОГІЧНІ АСПЕКТИ ТРАНСПОРТНОЇ СИСТЕМИ МІСТА Монографія Харків 2017 www.stiem.info 3 УДК 504:656 ББК 28.081:39.8 Л 40 Рецензенти: І.Е. Линник, доктор технічних наук, професор, Харківський національний університет міського господарства імені О.М. Бекетова К.Є. Вакуленко, кандидат технічних наук, доцент, Харківський національний університет міського господарства імені О.М. Бекетова Автори: О.І. Лежнева (розділ 1); Г.М. Желновач (розділ 2); С.В. Очеретенко (розділ 3); Н.В. Пономарьова (розділ 4); Н.В. Прокопенко (розділ 5); Є.В. Любий (розділ 6). Л 40 Екологічні аспекти транспортної системи міста: монографія / О.І. Лежнева, Г.М. Желновач, С.В. Очеретенко та ін. – Харків: Зебра, 2017. – 180 с. ISBN В монографії оцінено шумове забруднення як фактор антропогенного на- вантаження на навколишнє середовище при функціонуванні автотранспортного комплексу. Приділено увагу впливу об’єктів паркування на якість атмосфер- ного повітря рекреаційних зон. Читач знайде в монографії результати досліджень щодо швидкості руху електротранспорту на міських маршрутах, а також можливі шляхи зниження енергоємності транспортного процесу при перевезенні вантажів та пасажирів на автомобільному транспорті. Окрему увагу приділено проведенню оцінки забруднення придорожнього простору методом флуктуючої асиметрії листя дерев. Представлено аналіз іс- нуючих програмних продуктів для транспортного моделювання з метою підви- щення ефективності та безпеки дорожнього руху в містах. Розрахована на студентів старших курсів вищих технічних закладів, магістрів, аспірантів та наукових працівників. Головний редактор: кандидат технічних наук , доцент Лежнева Олена Іванівна. ISBN ББК 28.081:39.8 978-617-7387-45-8 © НК «СТіЕМ», 2017 3 ВСТУП Зростаючі темпи урбанізації сучасного суспільства призводять до збільшення концентрації антропогенних джерел негативної дії на довкілля на досить обмежених територіях (значні міста і мегаполіси). Усі джерела негативної дії на навколишнє середовище міста прийнято диференціювати на дві великі групи – стаціонарні і пересувні. До групи стаціонарних джерел відносяться підприємства різного призначення. Рівень дії кожного стаціонарного джерела визначається його розмірами, а номенклатура шкідливих речовин, що викидаються, залежить від особливості вживаних технологічних процесів. Внаслідок цього для цієї групи джерел заходи, що спрямовані на зниження рівня негативної дії на навколишнє середовище, лежать в площині вдосконалення технологічних процесів (ресурсозберігаючі, енергозберігаючі і очисні технології, впровадження безвідходних виробництв, перехід на замкнуті технологічні цикли і тому подібне). Проте стаціонарні джерела можуть бути відокремлені від сельбищних районів міста за допомогою санітарно-захисних зон, тим самим забезпечуючи постійну ізоляцію в просторі сельбищних і промислових зон. До другої групи – пересувних джерел – відносяться усі складові транспортної системи міста, серед яких центральне місце об'єктивно займає автомобільний транспорт. Механізм дії автомобільного транспорту на навколишнє середовище має ряд специфічних особливостей в порівнянні з багатьма галузями промисловості. До таких особливостей відносяться:  масовість і постійно зростаючі темпи процесу автомобілізації;  широкий спектр негативних явищ, що супроводжують процес розвитку автомобілізації;  низькі питомі показники екологічної безпеки транспортних засобів на одиницю виконаної транспортної роботи;  складнощі значного поліпшення показників екологічної безпеки в найближчій перспективі;  концентрація великої кількості транспортних засобів на порівняно обмеженій території і їх масове проникнення в зони житлової забудови, складність локалізації несприятливих наслідків; 4  хронічне відставання темпів розвитку дорожньої мережі від темпів автомобілізації;  практично незмінна технологія транспортного процесу. Поєднання цих чинників в певних умовах і регіонах приводить за окремими параметрами до домінуючої дії автомобільного транспорту на довкілля. Безперервне зростання інтенсивності негативної дії викликає не лише погіршення здоров'я населення, але і призводить до дегенерації біогеоценозів, що склалися, та підтримують необхідний екологічний баланс, необхідний для нормального існування цивілізації. Постійно існуюча диспропорція у випереджаючих темпах розвитку автомобільного парку над темпами розвитку вулично- дорожньої мережі веде до ще більшої актуалізації вказаної проблеми. Дослідженням різних аспектів цієї проблеми нині займаються різні фахівці в області екології, автомобілебудування, технічної експлуатації автомобілів, дорожнього будівництва і транспортного містобудування, організації автомобільних перевезень, організації дорожнього руху. Це привело до створення ряду незалежних напрямів щодо обмеження негативних наслідків автомобілізації, як правило, роз'єднаних, що носять вузькоспеціалізований характер. Оптимальне рішення проблеми можливе тільки на основі обліку усіх взаємозв'язаних чинників, що визначають міру дії міського транспорту на довкілля. Це завдання доки є новим, і в цій роботі зроблена спроба на основі єдиного методологічного підходу обґрунтувати можливі рішення транспортних екологічних задач. 5 Розділ 1 ЕКОЛОГІЧНА ОЦІНКА ТРАНСПОРТНОГО ШУМУ НА ВУЛИЧНО-ДОРОЖНІЙ МЕРЕЖІ МІСТА Постійно зростаюча інтенсивність транспортних потоків щорічно супроводжуються посиленням техногенного навантаження на населення сучасних міст. Слід відмітити, що сьогодні проблема шумового забруднення транспортними магістралями оточуючого середовища є не менш актуальною, ніж хімічного, оскільки проведені дослідження визначають нові аспекти негативного акустичного впливу на здоров’я мешканців значних міст. Із збільшенням кількості транспортних засобів та швидкості їх пересування вулицями промислових міст світова спільнота визначила шум як один з головних чинників, що погіршують рівень життя людей в містах. Метою даної роботи є дослідження шумового забруднення від роботи автомобільного транспорту на дорогах міста Харкова та розробка рекомендацій щодо покращення екологічної ситуації. До основних задач, що вирішуються в роботі, відносяться:  оцінка шумового забруднення як фактора антропогенного навантаження на навколишнє середовище;  побудова карти шуму мікрорайону м. Харкова;  розробка природоохоронного заходу щодо покращення екологічних характеристик інфраструктури транспорту. Результати досліджень дозволяють оцінити міру техногенного впливу шумового забруднення при експлуатації автомагістралі на стан навколишнього середовища і здоров'я людини на прикладі міських доріг м. Харкова, що дає можливість:  регламентувати адміністративно-законодавчими методами характер впливу на природні об'єкти і здоров'я людини окремих видів діяльності;  обґрунтовано пропонувати заходи, що забезпечують екологічну безпеку при організації дорожнього руху. 6 1.1 Основні аспекти оцінки шумового навантаження на навколишнє середовище Шумом називаються будь-які небажані для людини звуки, що заважають праці або відпочинку, створюють акустичний дискомфорт. В реальній атмосфері незалежно від людини завжди присутні шуми природного походження з досить широким спектральним діапазоном від інфразвуку до ультразвуку та гіперзвуку. Прикладами шумів природного походження є шум морського прибою, гірського обвалу, грозового розряду, виверження вулкана, вітру в лісі, співу птахів, голосів тварин, шум водоспаду. Такі шуми практично не мають негативного впливу на самопочуття людини, в той час як техногенні шуми, навпаки, є джерелами постійного дискомфорту городян. Шуми природного походження настільки різноманітні, що повною мірою не піддаються детальному опису. Техногенні шуми часто являють собою суміш випадкових і періодичних коливань. До джерел шуму техногенного походження відносяться всі застосовувані в сучасній техніці механізми, обладнання та транспорт, які створюють значне шумове забруднення навколишнього середовища. Серед перерахованих джерел шуму найбільший внесок в створення шумового навантаження в місті вносить саме транспортний шум [1]. Фактори, що впливають на рівень транспортного шуму:  інтенсивність транспортного потоку (найбільші рівні шуму реєструються на магістральних вулицях великих міст при інтенсивності руху 2000-3000 авт./год);  швидкість транспортного потоку (при збільшенні швидкості транспортних засобів відбувається зростання шуму двигунів, шуму від качіння коліс по дорозі і подолання опору повітря);  склад транспортного потоку (вантажний транспорт створює більший шумовий вплив у порівнянні з пасажирським. Тому зростання частки вантажних автомобілів у транспортному потоці приводить до загального зростання шуму); 7  тип двигуна (порівняння двигунів за потужністю дозволяє провести їх ранжирування за зростанням рівня шуму – електродвигун, карбюраторний двигун, дизель, паровий, газотурбінний двигун);  тип і якість дорожнього покриття (найменший шум створює асфальтобетонне покриття, потім за зростаючою – брущате, кам'яне і гравійне. Несправне дорожнє покриття будь-якого типу, що має вибої, розкриті шви і нестиковки поверхонь, а також ями і просідання створює підвищений шум);  планувальні рішення територій (поздовжній профіль і звивистість вулиць, наявність різнорівневих транспортних розв'язок і світлофорів впливають на характер роботи двигунів, а отже і на створюваний шум. Висота і щільність забудови визначають дальність поширення шуму від магістралей. Так, ширина зон акустичного дискомфорту уздовж магістралей у денні години може досягати 700- 1000 м залежно від типу прилягаючої забудови). Необхідність боротьби з шумом в Україні закріплена законодавчо відповідно до закону загальної дії «Про охорону навколишнього середовища». Проникаючий в приміщення або на територію шум не повинен перевищувати нормативних величин, що встановлені будівельними нормами і правилами, стандартами і санітарними нормами. Для оцінки шуму в різних країнах, в основному, використовується рівень звуку в децибелах (дБА) – загальний рівень звукового тиску, вимірюваний шумоміром на кривій частотної корекції А, що характеризує наближено частотну характеристику сприйняття шуму людським вухом. Розроблені санітарні норми допустимого шуму для житлових і громадських споруд та для території житлової забудови, а також державні стандарти на засоби пересування, інженерне устаткування, побутові прилади, в основу яких покладені гігієнічні вимоги щодо забезпечення акустичного комфорту наведено в табл. 1.1. Санітарні норми допустимого шуму обумовлюють необхідність розробки технічних, архітектурно-планувальних та адміністративних заходів, спрямованих на створення відповідного гігієнічним вимогам шумового режиму, як в міській забудові, так і в будівлях різного призначення, дозволяють зберегти здоров'я та працездатність населення. Основними критеріями забезпечення акустичного комфорту на території житлової забудови є нормативні еквівалентні 8 рівні шуму сельбищної території – 55 дБА в денний та 45 дБА в нічний час доби [2]. Таблиця 1.1 – Допустимі рівні звуку на території житлової забудови Види територій Допустимі рівні звуку, дБА Час доби LАекв LАmax Території, що безпосередньо прилягають до будівель лікарень, санаторіїв 45 60 вдень Території, що безпосередньо прилягають до житлових будинків, будівель поліклінік, амбулаторій, будинків відпочинку, пансіонатів, будинків- інтернатів, дитячих дошкільних закладів, шкіл та інших навчальних закладів, бібліотек 45 50 вночі 55 70 вдень Території, що прилягають до будівель готелів та гуртожитків 45 50 вночі 45 60 вдень Майданчики відпочинку на території лікарень та санаторіїв 60 75 вночі 50 65 вдень Майданчики відпочинку, груп житлових будинків, будинків відпочинку, пансіонатів, майданчиків дитячих дошкільних закладів, шкіл та ін. 35 50 вночі 45 60 вдень При порівнянні українських і європейських норм шуму необхідно відмітити, що західні норми для денного і нічного часу не завжди збігаються з українськими. Наприклад, в скандинавських країнах рівень шуму в приміщенні не залежить від призначення приміщення (спальні або громадські) та встановлений на рівні 45 дБА вдень та 35 дБА вночі. Нічний час тут відраховується з 22.00 до 7.00 години, в той час як в Україні з 23.00 до 7.00. У Німеччині нічним часом вважається період доби з 22.00 до 6.00 години. Спостерігається відмінність у величині нормативного рівня звуку – в Німеччині шум не повинен перевищувати 59 дБА вдень та 49 дБА вночі, що на 4 дБА більше, ніж в Україні. Поряд з нормами шуму для житлової забудови введені технічні норми шуму для різних засобів транспорту, які встановлюються в залежності від технічного стану і характеристик машини (типу машини, її потужності і маси) і відображають можливість досягнення найбільш оптимальних характеристик шуму. 9 Крім дратівної дії та професійного захворювання – невриту слухових нервів, шум може викликати так звану «шумову хворобу». Боротьба з шумом, одним з основних несприятливих чинників навколишнього середовища, стала пріоритетним напрямком поліпшення екологічної обстановки в Європейському союзі. В умовах сильного шумового впливу автотранспорту в місті відбувається безперервна напруга слухового апарату. Це викликає слабку форму глухоти (збільшення порогу чутності), таким чином, мінімальний шум, приблизно з 10 дБА для здорової людини піднімається до 20-35 дБА. Шумові впливи автотранспорту у значних містах також впливають на тривалість людського життя, скорочуючи його, з досліджень австрійських вчених, приблизно на 8-12 років. Постійний сильний шум не рідко є причиною психічної пригніченості, нервового виснаження, виразкової хвороби, вегетативного неврозу, розладу серцево-судинної, а також ендокринної системи. Постійний шум впливає на якість роботи і відпочинку, значно зменшує продуктивність праці. В ході значної кількості досліджень серед населення були виявлені негативні зміни у здоров'ї мешканців міста, які регулярно піддаються шумовому впливу автотранспорту в умовах трудової діяльності і проживання. При цьому стан слухової чутливості, серцево-судинної та нервової систем, безпосередньо залежав від рівня шумового впливу, від віку і статі обстежених. Найбільші зміни відбувалися у людей, які відчувають шумові впливи як в умовах праці так і побуті. Шумові впливи автотранспорту також призводять до порушення сну. Один з найбільш несприятливих шумових впливів на людину раптовий, переривчастий шум, особливо в нічні і вечірні години, під час сну. Шуми, що раптово виникають під час сну, зазвичай викликають сильний переляк, особливо у дітей і людей з різними захворюваннями. Шум негативно позначається на тривалості і глибині сну. Під впливом постійного шуму рівнем близько 50 дБА засинання розтягується на годину і навіть більше, сон не переходить в глибоку фазу і після пробудження людина відчуває головний біль, втому, іноді це призводить до порушення серцебиття (див. табл. 1.2). Спостереження свідчать, що в шумних міських районах загальна захворюваність населення в 3 рази вище, ніж в тихих [1]. 10 Таблиця 1.2 – Ефект тривалої дії різних рівнів звуку Приклади шумового впливу Шумовий вплив, дБА Ефект тривалої дії реактивний двигун при зльоті (25 м) 150 розрив барабанних перетинок удар грому, ткацький верстат, рок музика, сирена (близька відстань), ланцюгова пила 120 поріг болю у людини сталепрокатний завод, автомобільний гудок (1 м), стерео репродуктор близько від вуха 110 серйозна загроза для слуху метро, підвісний мотор, косарка для газонів, мотоцикл (відстань. 8 м), трактор, поліграфічне підприємство, відбійний молоток, сміттєвоз 100 серйозна загроза для слуху (час впливу 8 ч) жвава міська вулиця, дизельна вантажівка, міксер, бавовнопрядильна машина 90 загроза для слуху, погана чутність прибирання сміття, пральна машина, типова фабрика, товарний поїзд (відстань 15 м), посудомийна машина, міксер 70 можлива загроза для слуху швидкісна автомагістраль (відстань 15 м), галасливий офіс, пилосос, вечірка, телевізор 70 подразнююча дія розмова в ресторані, звичайний офіс, музичний фон, цвірінькання птахів 60 інтенсивний вплив спокійне передмістя, розмова в житловій кімнаті 50 слабкий вплив на слух бібліотека, тихий музичний фон 40 слабкий вплив на слух Спокійна сільська місцевість (в нічний час) 30 слабкий вплив на слух шепіт, шелест листя 20 дуже слабкий вплив дихання 10 дуже слабкий вплив тиша 0 критичний рівень 1.2 Дослідження акустичного навантаження примагістральної території Для оцінки шумового забруднення автотранспортом примагістральної території була обрана типова ділянка міської 11 території в сельбищній зоні міста Харкова. У межах локальної ділянки проведено аналіз інтенсивності й складу транспортних потоків у зимовий і літній періоди 2016 року, оцінена екологічна ситуація у дворах житлового мікрорайону. Дослідження проводилися у мікрорайоні, який знаходиться у Слобідському районі м. Харкова і оточений вул. Кірова, вул. Державінською, вул. Плеханівською та проспектом Гагаріна. Слобідський район – один з 9 районів м. Харкова, який розташований у південній частині міста (рис. 1.1). Рисунок 1.1 – Розміщення району досліджень на карті м. Харкова Район утворений 8 березня 1940 року, площа становить 7,9 % загальної території м. Харкова, межує з Основ’янським, Московським, Немишлянським та Орджонікідзевським районом. Промислові території та залізниця займають близько 15 % території району, житлові мікрорайони – 30 %, інше – дороги, ринки, лісонасадження, ігрові майданчики, відводи тощо. Довжина району з півдня на північ – 8,7 км, зі сходу на захід – 3,75 км. Значна частина озеленена парками та скверами, найбільший із них – парк ім. Артема площею близько 100 га. Межами району проходять дві міські магістралі: проспекти Московський та Гагаріна, а всередині району – проспекти 50-річчя СРСР та Героїв Сталінграда. Загальна довжина доріг – 966 тис. м². Населення району 146850 осіб, район займає п'яте місце в міському рейтингу, після Московського, Шевченківського, Київського і Індустріального районів. Для кожної вулиці визначена ширина дорожнього полотна й тротуарів, відзначені наявність або відсутність газонів і дерев, характер забудови (мало- або багатоповерхова). Вивчено основну територію усередині мікрорайону. Спостереження за інтенсивністю руху автотранспорту проводилися в різний час доби в ранкові, денні й вечірні години по 20 хвилин кожного тимчасового інтервалу протягом 3 днів у будні, після чого розраховувалося середнє арифметичне число проїжджаючих 12 автомобілів у годину через кожен пункт спостереження [3]. Такі ж розрахунки зроблені й для вихідного дня. Окремо вівся підрахунок легкових, легких вантажних, середніх вантажних, важких вантажних автомобілів і автобусів. Таблиця 1.3 – Характеристика об’єкту дослідження Ділянка Показник Характеристика вул. Плеханівська поздовжній ухил на перегоні, 0 /00 0 покриття асфальтобетон кількість смуг 2 відстань до забудови, м 30-150 довжина перегону, м 650 вул. Державінська поздовжній ухил на перегоні, 0 /00 0 покриття асфальтобетон кількість смуг 2 відстань до забудови, м 20-100 довжина перегону, м 700 вул. Кірова поздовжній ухил на перегоні, 0 /00 0 покриття асфальтобетон кількість смуг 2 відстань до забудови, м 50-100 довжина перегону, м 750 пр-т Гагаріна поздовжній ухил на перегоні, 0 /00 0 покриття асфальтобетон кількість смуг 8 відстань до забудови, м 10-50 довжина перегону, м 550 З аналізу результатів спостережень можна зробити ряд висновків:  основний внесок у транспортні потоки вносить легковий транспорт, від 81 %. Кількість автобусів у відсотковому відношенні становить не більше 4 % від загальної кількості транспорту;  інтенсивність руху автомобілів по вивчених автотрасах приблизно однакова в зимовий і літній періоди року;  у вихідні дні спостерігається зниження інтенсивності руху автотранспорту. У літній період кількість автомобілів у неділю становить 51-74 % від їхньої загальної кількості в будні, у зимовий період – 45-64 %. 13 В узагальненому вигляді результати натурних спостережень наведені в табл. 1.4. Таблиця 1.4 – Результати спостережень за інтенсивністю й складом транспортного потоку на локальній ділянці території Назва вулиць Середня інтенсивність руху, авт./год л ег к о в і л ег к і в ан та ж н і се р ед н і в ан та ж н і в аж к і в ан та ж н і ав то б у си у сь о го вул. Плеханівська % 81,4 8,6 2,2 4,4 3,6 100 середнє значення 1536 169 43 80 60 1888 пр-т Гагаріна % 81,5 4,7 3,5 4,8 5,5 100 середнє значення 2546 146 109 154 176 3124 вул. Кірова % 78,4 7,7 6,2 5,4 2,3 100 середнє значення 997 97 78 68 30 1272 вул. Державінська % 83,9 3,6 2,7 5,6 4,2 100 середнє значення 1562 67 50 104 78 1862 Для оцінки впливу акустичного навантаження від автотранспорту примагістральної території обрано найбільш навантажену ділянку, а саме проспект Гагаріна. Це дуже важлива транспортна артерія довжиною близько 10 км, що зв'язує центр міста з аеропортом. Проспектом курсують тролейбуси і безліч маршрутних автобусів (рис. 1.2). Рисунок 1.2 – Наглядне представлення досліджуваної ділянки (пр-т Гагаріна) 14 Архітектурний вигляд проспекту формують не тільки житлові багатоповерхові будинки і новобудови, а й громадські будівлі, корпуси промислових підприємств, науково-дослідних інститутів [4]. Як показує аналіз розрахункових методик, найбільш об'єктивно шумова характеристика потоку може бути визначена за методикою, наведеною в «Рекомендаціях з обліку вимог щодо охорони навколишнього середовища при проектуванні автомобільних доріг і мостових переходів» [5]. Згідно з якою розрахунок рівнів звуку проводиться виходячи з даних табл. 1.5. Таблиця 1.5 – Залежність шумової характеристики від інтенсивності і швидкості потоку Інтенсивність, авт./год Еквівалентний рівень звуку (дБА) при швидкості (км/год) 30 40 50 60 70 80 85 50 63,5 65,0 66,5 68 69,5 71,0 71,8 75 65,0 66,5 68,0 69,5 71,0 72,5 73,3 100 66,5 68,0 69,5 71,0 72,5 74,0 74,8 500 72,5 74,0 75,5 77,0 78,5 80,0 80,8 800 74,5 76,0 77,5 79,0 80,5 82,0 82,8 1650 76,5 78,0 79,5 81,0 82,5 84,0 84,8 3000 78,5 80, 81,5 83,0 84,5 86,0 86,8 4500 79,5 81,0 82,5 84,0 85,5 87,0 87,8 6000 80,5 82,0 83,5 85,0 86,5 88,0 88,8 7500 81,0 82,5 84,0 85,5 87,0 88,5 89,3 9000 81,5 83,0 84,5 86,0 87,5 89,0 89,8 12000 82,5 84,0 85,5 87,0 88,5 90,0 90,8 При цьому вносяться поправки:  на тип дорожнього покриття: дрібнозернистий асфальт – 1,5 дБА;  на склад потоку: 10-20 % вантажних машин – 2 дБА, більше 20 % – 1 дБА;  на ухил не більше 20 0 /00 – +1 дБА. Дана методика дозволяє визначити рівень звуку на відстані 7,5 м від транспортного потоку з найменшою похибкою (середньоквадратичне відхилення 1-2 дБА). У розрахунках середня швидкість потоку приймалася 50 км/год, поправка на дорожнє покриття – 1,5 дБА. Результати розрахунку представлені в табл. 1.6. 15 Таблиця 1.6 – Шумові характеристики транспортного потоку на різних ділянках Ділянка Інтенсивність, авт./год Відсоток вантажних, % Еквівалентний рівень звуку, дБА вдень вночі вдень вночі вул. Плеханівська 1888 362 18,8 77 71,5 пр-т Гагаріна 3124 657 18,5 78,5 74,5 вул. Кірова 1272 195 21,6 74,5 66,5 вул. Державінська 1862 344 16,1 76 72 Як показують дані, що наведені в табл. 1.6, шумова характеристика транспортного потоку основного ходу складає 75-79 дБА вдень та 67-75 дБА вночі. Найбільш акустично навантаженою ділянкою є пр-т Гагаріна. В ході дослідження також використовували практичний метод визначення рівня звукового тиску від автомобільної дороги. Рисунок 1.3 – Електронний шумомір SL-401 Вимірювання проводили відповідно до розробленої методики проведення вимірю- вань рівня звуку в зоні житлової забудови. Методика призначена для оцінки фактичного шумового режиму сельбищної зони. Для оцінки рівнів шуму використовували шумомір SL- 401. Принцип дії шумоміра полягає в перетворенні звукового тиску в електричний сигнал мікрофоном. Фактично шумомір являє собою мікрофон, до якого підключений вольтметр, що проградуйований в децибелах. Оскільки електричний сигнал на виході з мікрофону пропорційний вихідному звуковому сигналу, приріст рівня звукового тиску, що впливає на мембрану мікрофона викликає відповідний приріст напруги електричного струму на вході вольтметру, що і відображається за допомогою індикаторного пристрою, проградуйованого в децибелах. https://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%9C%D1%96%D0%BA%D1%80%D0%BE%D1%84%D0%BE%D0%BD https://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%92%D0%BE%D0%BB%D1%8C%D1%82%D0%BC%D0%B5%D1%82%D1%80 https://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%94%D0%B5%D1%86%D0%B8%D0%B1%D0%B5%D0%BB 16 Перед початком вимірювань контролювали ідентичність умов. Вони вважаються ідентичними, якщо:  всі предмети, що відображають і поглинаючі поверхні розташовані на одних і тих же місцях;  метеоумови навколишнього середовища однакові (температура повітря змінюється не більш ніж на 10°С);  застосовується одно і те ж джерело, що працює в тому ж режимі. Вимірювання проводилися в суху погоду при швидкості вітру не більше 5 м/с. При швидкості вітру понад 5 м/с застосовувалися спеціальні засоби захисту вимірювального мікрофона від вітру. Загальна тривалість вимірювання повинна бути не менше 30 хвилин, що складається з трьох циклів кожен по 10 хв. 3-4 рази на добу [6]. Рисунок 1.4 – Графічне представлення результатів експериментальних досліджень Результати вимірювань характеризують вплив шуму протягом доби. В ході експериментальних досліджень встановлено, що LАекв дорівнює 78 дБА , а LАmax 87 дБА. Результати отримані теоретичним та експериментальним методом збігаються. Оцінка рівня акустичного навантаження проводилася за допомогою карти шуму з використанням програми «Акустика 3D». Карта шуму – план обмеженої території з нанесеними на неї даними про шумову ситуацію, що дозволяє оцінити комплексний вплив шуму від усіх джерел на даній території, вплив шуму від окремих джерел, а так само прогнозувати сумарні впливи шуму на даній території. На картах шуму поділ різних рівнів інтенсивності шуму проводиться кольором, в деяких випадках, у зв'язку з необхідністю Р ів ен ь ш у м у , д Б А Час, хв. 17 чіткого розрізнення об'єктів, для позначення меж різних рівнів шуму використовується тільки розділова лінія з вказівкою значень даних рівнів. На відміну від способу дискретних розрахунків для кожної виділеної контрольної/розрахункової точки, карта шуму дозволяє моментально дізнатися точні рівні шуму абсолютно в будь-якій точці на всій досліджуваній території. Перевагою карт шуму є легкість їх сприйняття. Виділені кольором зони відповідають конкретним рівням звуку. Зонування може відбуватися з кроком 1, 5, 10 і більше дБА. Зони з високими рівнями шуму зазвичай мають червоний і темно-синій колір, з рівнями відповідними нормативним значенням – зелений, близькими до норми і прикордонними значеннями – жовтий і помаранчевий. Таким чином, легкість сприйняття карт шуму дозволяє зробити оцінку рівнів шуму будь-якої точки території в найкоротший час. Карта шуму дає можливість:  оцінки території з акустичної точки зору;  визначення статусу шумності районів міста;  розуміння найбільш несприятливих зон міста;  знаходити відповіді на скарги громадян на підвищений шум;  приймати рішення щодо проведення шумозахисних заходів;  приймати рішення щодо місць будівництва нових житлових будинків. Ознайомившись з особливостями роботи програми «Акустика 3D» було проведено наступні етапи визначення умовного навантаження території. У програму була завантажена карта цієї ділянки дороги, на яку були нанесені всі об'єкти за допомогою функцій «Полігон», «Лінійне ДШ», «Розрахункові точки». При нанесенні автомобільної дороги була створена таблиця «ДШ-1». Далі було нанесено розрахункові значення та побудовано схему акустичного навантаження (рис. 1.5). Практичним результатом даної роботи є карта шуму території, прилеглої до автомобільної дороги, що дозволяє дати об'єктивну оцінку акустичного забруднення в житловій забудові від транспортних магістралей з урахуванням тимчасових характеристик їх дії. З шумової карти видно, що рівень шумового навантаження є достатньо високим LА 70-80 дБА та перевищує допустимий рівень шуму LАекв 55-70 дБА та не потрапляє в діапазон еквівалентного для 18 даної території. Високий рівень шуму спостерігається у зовнішніх дворах будівель та на примагістральній території, у внутрішніх дворах цей показник різко падає. - рівень шуму, дБА Рисунок 1.5 – Схема акустичного навантаження ділянки району, що досліджується Карта шуму дозволила оцінити межі територій, на яких досягається нормативне значення рівня звуку 55 дБА вдень та 45 дБА вночі. Ці дані представлені у вигляді ізодецибел різного кольору . При економічній оцінці впливу транспортного шуму збиток від його дії можна визначити як втрату частини національного доходу в результаті постійного впливу шуму на людину [7]. Розрахунок погодинного збитку з використанням коефіцієнта зниження національного доходу від впливу шуму виконується за формулою    п і inЖLгодгод LKNСЗ i 1 )( , (1.1) де годЗ – погодинний збиток від високих рівнів транспортного шуму, грн./год.; годС – вартість роботи однієї людини за годину, грн./год.; iЖLN – кількість людей на яких діє рівень шуму iL , чол.; )( in LK – коефіцієнт зменшення національного доходу. 19 03123,010*18)( 39679,38   iin LLK . (1.2) Розрахуємо, який збиток наносить шумовий вплив з рівнем звуку iL =75 дБА за умови, що його дія поширюється на 100 осіб. Мінімальна вартість роботи за годину в Україні становить 19,34 грн./год. 39,003123,07510*18)( 39679,38   in LK ; 26,75439,0*100*34,19  год З грн./год. Отже, збиток від шумового забруднення навколишнього середовища становить 754,26 грн./год. на кожні 100 чоловік. Збиток від шумового забруднення навколишнього середовища перебуває у прямій залежності від рівня шуму в квартирах і кількості жителів, на яких він діє. 1.3 Обґрунтування природоохоронного заходу щодо покращення екологічних характеристик інфраструктури транспорту Проблема боротьби з міськими шумами тісно пов'язана з раціональним перетворенням міського середовища, яке повинно йти шляхом ліквідації або скорочення кількості джерел шуму, локалізації зони емісії шуму, зниження рівня звуку джерел і захисту від шуму місць перебування людини. Проблема зниження шуму може бути вирішена різними методами. Однак слід враховувати, що адміністративні заходи в умовах існуючої забудови, такі як: перепланування транспортних потоків, можуть привести до значного збільшення економічних витрат. Зниження зовнішнього шуму пасажирського автомобіля з 80 до 77 дБА збільшує його вартість на 1-3 %, зниження шуму вантажного автомобіля з 90 до 83 дБА збільшує його вартість на 2- 7 %. Таким чином, необхідно шукати інші шляхи зниження шуму в міській забудові. 20 В даний час накопичений величезний практичний досвід застосування різноманітних шумозахисних заходів для зниження автотранспортного шуму. В Японії, США, Німеччини, Італії, Канаді, в Австралії, Швеції та інших країнах встановлені десятки тисяч кілометрів акустичних екранів. Японія, Франція і Німеччина використовують шумопоглинальне дорожнє покриття для зниження шуму шин автомобілів. Для зниження рівня звуку на шляху його поширення успішно використовуються насипи і зелені насадження. Розробка комплексу шумозахисту здійснюється відповідно до необхідного зниження рівня звуку, а вибір екранних споруд продиктований, в першу чергу, міркуваннями ефективності шумозахисних заходів і їх вартістю, а також вимогами безпеки, особливостями експлуатації та естетичним сприйняттям. Одним з найбільш перспективних напрямків захисту сельбищної зони та робочих місць, що знаходяться у приміщеннях будівель, які розташовані поблизу транспортних магістралей, є застосування акустичних екранів. До переваг застосування акустичних екранів у порівнянні, наприклад, з зеленими насадженнями, слід відзначити сталу ефективність, незалежно від періоду року, щільності листя. Крім того ефективність дії акустичних екранів настає з моменту їх встановлення, в той час як для досягнення певної шумозахисної ефективності зеленими насадженнями потрібний тривалий час, доки дерева та кущі здобудуть певну висоту та інші характеристики. Якщо порівнювати акустичні екрани із земляними валами чи виїмками, то очевидно, що ці шумозахисні заходи доцільно застосовувати в місцях, де це дозволяє природний рельєф місцевості. Слід зазначити, що вищеназвані шумозахисні заходи, а саме: земляні вали чи виїмки практично не мають застосування в умовах міста. Теж саме можна сказати про захист від транспортного шуму відстанню. Створення буферних зон в умовах зростання щільності міської забудови буде економічно невиправданим. За кордоном достатнє поширення набуло тунельне вирішення питання боротьби з транспортним шумом. Безумовними перевагами цього рішення є висока шумозахисна ефективність, а також вирішення питання розвантаження транспортних артерій міста. Однак при розгляданні такого варіанту зниження транспортного шуму, необхідно враховувати високі капіталовкладення на будівництво та подальшу експлуатацію підземних магістралей. 21 Таким чином, в умовах великих промислових міст із забудовою, що складалася роками, та значними рівнями шуму транспортних потоків найбільш раціональним є застосування акустичних екранів [8]. Одним із методів зниження шуму є зменшення шуму на шляху його розповсюдження. Найбільш ефективним методом зниження шуму від транспортних потоків є використання шумозахисних заходів зниження шуму: акустичних екранів, захисних стінок, елементів рельєфу місцевості (земляних валів, горбів, забудови), тунелів, смуг зелених насаджень. Акустичне поле за перешкодами формується за рахунок наступних ефектів: відбиття звукових хвиль, їх дифракції на елементах конструкцій, дивергенції звуку, інтерференції звукових хвиль після відбиття від поверхні землі, як до так і після перешкоди, та затухання у навколишньому середовищі. Міжнародний досвід свідчить про те, що використання акустичних екранів є найбільш привабливим методом зниження шуму згідно з критерієм ефективність/вартість. Використання екранів дозволяє забезпечити зниження шуму відповідно до вимог нормативних документів. На стадії проектування важливе значення мають розрахункові методи, що дозволяють отримати достовірні результати ефективності екранів для конкретних умов їх використання. Міжнародний досвід проектування екранів базується на комплексному аналізі факторів, що впливають на їх впровадження: ефективність зниження шуму екранами, зміна ландшафту, вплив на повсякденне життя населення, яке потрапляє під вплив шуму від дороги, безпека транспортного руху, економічні чинники застосування екранів. Шумозахисні екрани – конструкція, що зводиться вздовж великих проспектів, автомагістралей, залізничних шляхів, які захищають від шуму прилеглі будинки, а також місця скупчення людей (зупинки громадського транспорту, парки). Установка таких конструкцій економічно обґрунтована в густонаселених районах, де трасування дороги на відстані від житлових і офісних будівель неможливо. Шумозахисні екрани знижують транспортний шум за рахунок поглинання, зміни довжини хвилі, відображення, або дифракції, як правило, на 8-20 дБА. Крім того екрани в різному ступені захищають перехожих від дорожнього пилу і бруду в осінньо-весняний період і від засліплення 22 фарами (у випадку з непрозорими екранами). При виникненні дорожньо-транспортних пригод захищає перехожих від уламків. Таким чином, навіть при проходженні в безпосередній близькості від траси з високою інтенсивністю – є можливість створити тихий житловий район, що дає можливість більш ефективно витрачати міську землю. Конструкція шумозахисних екранів дуже проста (рис. 1.6). Також шумозахисні екрани можуть обмежити видимість приватної власності за екраном або неестетич- Рисунок 1.6 – Конструкція шумозахисного екрану ні пейзажі (звалища, промзони, залізничні колії і депо, неблагополучні райони). Найпростіший шумозахисний екран представляє собою суцільну вертикальну стінку, що встановлена вздовж дороги. За своєю конструкцією такі екрани поділяють на: - світлопрозорі та непрозорі; - екрани, що відбивають шум; екрани, що поглинають шум; комбіновані; - зі спеціальною верхньою кромкою або без неї. Головна відмінність екрану, що поглинає шум, полягає в тому, що в його складі застосовуються спеціальні шумопоглинальні і акустичні панелі з перфорацією. Шумопоглинальні панелі, приймаючи на себе звукову хвилю, пропускають її всередину панелі через отвори в фасадній стороні, де кінетична енергія звукової хвилі поглинається спеціальним акустичним матеріалом, дуже поширеним в даний час. Екрани, що відбивають шум, на відміну від екранів, що поглинають шум, звукову хвилю не поглинають, а, відображають велику її частину і повертають в сторону джерела шуму. Тому джерело шуму і в цілому протилежна від об'єкта, що захищається, сторона відчуває підвищене звукове навантаження. Для такого об'єкту коефіцієнт звукоізоляції цих екранів істотно не відрізняється. Екрани, що відбивають шум, з світлопрозорих панелей в основному використовуються уздовж автомобільних доріг, у випадках, коли необхідно домогтися зниження не тільки шумового 23 навантаження, але і побудувати візуально легку конструкцію, яка не закриватиме різного виду пейзажі прилеглої місцевості або порушувати навколишній архітектурний вигляд. Відмінною особливістю комбінованих шумозахисних екранів від екранів, що поглинають і відбивають шум, є наявність в ньому двох або більше видів панелей. (рис. 1.7). Рисунок 1.7 – Приклад розміщення комбінованого екрану При будівництві шумоза- хисних екранів з використанням шумопоглинаючих панелей, уздовж автомобільних доріг рекомендується додавати в конструкцію екрану прозорі панелі. Вони потрібні для того, щоб поліпшити безпеку дорожнього руху, там, де непрозорі стіни – ці шумозахисні екрани несприятливо впливають на видимість і рівномірність освітлення дороги. А також для того, щоб запобігти перешкоді огляду для користувачів дороги, місцевих жителів, знизити відчуття замкнутості простору, стомлюваності водіїв і пасажирів. Рекомендується в якості нижньої панелі використовувати суцільну металеву звукоізолюючу панель, так як вона найбільш захищена від забруднень і механічних пошкоджень. Прозорі бар'єри дозволяють не порушувати вигляд міста, а також підвищити безпеку руху за рахунок більшого кута огляду, кращої освітленості траси; водії та пішоходи можуть візуально спостерігати відомі їм міські орієнтири. Комбіновані екрани з прозорими вставками зменшують втому, так як однотонність траси негативно позначається на реакції водіїв, більш того, водій може заснути за кермом або не відчувати реальної швидкості руху. Бар'єри зазвичай виконані у вигляді панелей з несучими балками зліва і справа, є можливість виконання прорізів для проїзду автотранспорту або проходу пішоходів. Зазвичай вгорі панелі загнуті в бік джерела шуму або нахилені в сторону джерела. Таким чином, зменшується кут під яким шум виходить в навколишнє середовище. Мінімальна висота шумозахисних екранів – 1 м, максимальна, з точки зору кращого вписування в ландшафт, – не більше 3 м. 24 Оптимальна відстань від осі найближчої смуги руху до екрану складає 9-11 м. Довжина шумозахисних екранів повинна забезпечувати зниження шуму до розрахункових значень. Мінімальна довжина залежить від віддалення осі найближчої смуги руху до об'єкта, що захищається при забезпеченні прогнозованої величини зниження еквівалентного рівня шуму. При проектуванні екранів слід враховувати, що розташування їх тільки з одного боку дороги викликає деяке підвищення рівня шуму на протилежному боці за рахунок відбитих від екрану звукових хвиль. Для підвищення ефективності екранів доцільно передбачати облицювання їх поверхні, зверненої до транспортного потоку, звукопоглинальними матеріалами. Ці матеріали повинні бути стійкими до природно-кліматичних чинників протягом усього періоду експлуатації, непридатними в їжу гризунам і термітам, нешкідливими для навколишнього середовища. Розміщення шумозахисних екранів не повинно сприяти наносам снігу земляного полотна автомобільної дороги, органічно вписуватися в ландшафт, не створювати небезпеку виникнення дорожньо-транспортних пригод, займати можливо меншу ширину смуги відводу [9]. В ході дослідження встановлено рівень акустичного навантаження, що перевищує допустимий рівень шуму. Пропонується влаштування комбінованого екрану на ділянках узбіччя лівого та правого проїздів, загальною довжиною 550 м (рис 1.8). - екран Рисунок 1.8 – Розташування комбінованого екрану (пр-т Гагаріна) 25 За допомогою програми «Акустика 3D» зроблено прогноз сумарного впливу шуму для даної території (рис. 1.9). - рівень шуму, дБА Рисунок 1.9 – Прогнозована схема акустичного навантаження з застосуванням комбінованого екрану З шумової карти видно, що ефективність зниження шумового навантаження з застосуванням комбінованого екрану досягає 8-15 дБА і LА = 55-65 дБА, що не перевищує допустимий рівень шуму LАекв = 55-70 дБА. Це означає, що використання екрану на даній ділянці проспекту Гагаріна – доцільний метод зниження шуму. ВИСНОВКИ ДО РОЗДІЛУ 1 1. Проведено аналіз параметричного забруднення примагіст- ральної території як фактора антропогенного навантаження на сельбіщну територію міста. Встановлено, що у великих містах шум збільшився на 12-15 дБА, а суб’єктивна гучність виросла в 3-4 рази, що знижує продуктивність праці на 15-20 % та суттєво підвищує рівень захворюваності. 2. Встановлено, що проспект Гагаріна знаходиться в зоні акустичного дискомфорту (рівень шуму 70-80 дБА), що перевищує допустимий рівень шуму у 55 дБА на 15-25 дБА. Побудовано карту шумового навантаження примагістральної території. Виявлено житлові масиви, які схильні до підвищених рівнів звуку та оцінено масштаби ураження території. 26 3. Як шумозахисний захід в роботі запропоновано розміщення комбінованого шумозахисного екрану. Це дозволить знизити рівень шумового навантаження приблизно на 8-15 дБА. ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ 1. Д.А. Кривошеин, Л.А. Муравей, М.М. Роева Екологія і безпека життєдіяльності: Навч. посібник для вузів – М.: ЮНИТИ- ДАНА, 2010. – 447c. 2. СНіП II-12-77 «Захист від шуму». 3. А.А. Бочаров, А.В. Соловьев Влияние интенсивности транспортного потока на общий уровень акустического загрязнения // Известия вузов. Физика. – 2010. – Т. 53. – № 9/3.– С. 225–226. 4. Н.Т. Дьяченко Улицы и площади Харькова. – Харьков: Прапор, 2004. 5. Рекомендации по учету требований по охране окружающей среды при проектировании автомобильных дорог и мостовых переходов Министерство транспорта Российской Федерации, Москва, 1995. 6. В.Э. Абракитов Методологическая основа составления карты шума г. Харькова. // Науковий вісник будівництва. Вип. № 55. Х.: ХДТУБА ХОТВ АБУ, 2009. – С. 279-284 7. Д.П. Микитин, Ю.В. Новиков Окружающая среда и человек // М.: ВШ, 1980. – 422 с. 8. І.В. Волошина Шумозахист на автомобільних дорогах. Проблеми та напрямки їх вирішення // Сучасні технології будівництва й експлуатації автомобільних доріг. – Харків: ХНАДУ, 2013. – С. 76-82. 9. Е.А. Погорелая Применение шумозащитных экранов в городской среде // Наука – Будущее Литвы. Инженерия транспорта и организация перевозок. – Вильнюс: ВГТУ, 2013. – С. 30-34. 27 Розділ 2 ВПЛИВ ОБ’ЄКТІВ ПАРКУВАННЯ НА ЕКОЛОГІЧНИЙ СТАН АТМОСФЕРНОГО ПОВІТРЯ РЕКРЕАЦІЙНИХ ЗОН УРБАНІЗОВАНИХ ТЕРИТОРІЙ Якість навколишнього природного середовища на сучасному етапі розвитку суспільства знаходиться на низькому рівні, що пов’язано з розвитком всіх галузей народного господарства з одночасним збільшенням споживання природних ресурсів та зменшенням асимілюючою здатності навколишнього природного середовища. Особливої гостроти ці проблеми набувають для урбанізованих територій, функціонування яких пов’язано зі значним впливом на всі компоненти довкілля, особливо атмосферне повітря, основним забруднювачем якого є автомобільний транспорт. В умовах урбанізованих територій, коли якість атмосферного повітря знаходиться на досить низькому рівні, рекреаційні зони відіграють суттєву роль у процесі підтримання їх екологічної рівноваги та сприяють поліпшенню екологічного благополуччя населення. Визначення рівня впливу автотранспорту, як основного джерела забруднення атмосферного повітря урбанізованих територій, що розміщується на об’єктах паркування рекреаційних зон, є актуальною задачею. Метою даної роботи є оцінка впливу об’єкту паркування на стан атмосферного повітря рекреаційної зони міста Харкова та визначення необхідності рекомендацій природоохоронних заходів (на прикладі ЦПКіВ ім. М. Горького). До основних задач, що вирішуються в роботі, відносяться: – характеристика об’єктів паркування як джерел екологічної небезпеки урбанізованих територій з одночасним встановленням еколого-стабілізуючої ролі рекреаційних зон; – оцінка рівня забруднення атмосферного повітря рекреаційної території у зоні впливу об’єкту паркування; – розробка попереджувальних заходів для зменшення потенційного впливу об’єктів паркування на компоненти довкілля. 28 2.1 Характеристика об’єктів паркування як джерел екологічної небезпеки З початком інтенсивного розвитку автомобільного транспорту в першій половині XX століття, на вулицях значних міст почали виникати транспортні проблеми, пов’язані з утворенням пробок і автомобільних заторів, дорожньо-транспортними пригодами та забрудненням навколишнього середовища. Ці проблеми залишилися актуальними і сьогодні, коли розвиток вулично-дорожньої мережі міст значно відстає від темпів автомобілізації. Загальноприйнятими критеріями якості дорожнього руху є попередження утворення та поширення транспортних заторів, мінімізація витрати палива, зниження рівня хімічного та параметричного забруднення навколишнього середовища. Основними типовими недоліками транспортної інфраструктури та системи управління дорожнім рухом сучасних міст, як всього світу, так і України, можна вважати наступні:  низька питома щільність міських магістралей та недостатньо розвинута мережа другорядних доріг;  низька пропускна здатність міських вулиць та перехресть;  змішаний рух громадського пасажирського транспорту, легкового, вантажного та транспорту спеціального призначення;  відсутність системи інформаційного забезпечення міського руху;  відсутність необхідної кількості автостоянок та парковок [1]. З огляду на результати аналізу літературних джерел [2-4], саме неузгодженість дій щодо впорядкування паркувальної діяльності, особливо у центральних районах урбанізованих територій, у максимальній мірі сприяє збільшенню рівня екологічного навантаження, джерелом якого є автомобільний транспорт. Проблема паркування гостро стала ще на початку 1920-х років у американських містах Нью-Йорк, Чикаго і Детройт, де брак вільного місця та висока вартість земель призвела до необхідності механізації процесу паркування з одночасним скороченням відведених під цю діяльність земель. Перший автоматизований паркінг був введений в експлуатацію у 1932 році у Чикаго (рис. 2.1). 29 Рисунок 2.1 – Механічна та відкрита автостоянка у США 1940-1950-х років З початку 1960-х років ідея компактних автоматизованих паркінгів набула значної популярності в Європі та Японії. Сучасний розвиток паркувальної системи у мегаполісах йде шляхом обмеження кількості наземних парковок та виділення проїжджої частини під паркування автотранспорту з одночасним збільшенням кількості автоматизованих підземних, наземних та комбінованих парковок [5]. На сьогоднішній день у світі використовується значна кількість видів та підвидів автостоянок, які можна класифікувати за тривалістю зберігання, розміщенню, поверховості тощо (рис. 2.2). Рисунок 2.2 – Класифікація автостоянок Згідно законодавства України автостоянки класифікуються наступним чином: 1. За термінами зберігання: розміщення у міській забудові - у зоні об’єктів загальноміського значення - у комунальних та ін. нежитлових зонах - у житловій зоні - у зоні МПТ поверховість - одноповерхові - багатоповерхові розміщення відносно інших об’єктів розміщення відносно рівня землі тривалість зберігання - окремі - прибудовані - вбудовані - комбіновані - наземні - підземні - постійне зберігання - тимчасове зберігання - сезонне зберігання КЛАСИФІКАЦІЯ АВТОСТОЯНОК спосіб міжповерхового переміщення організація зберігання тип огороджувальних конструкцій умови зберігання - манежні - боксові - клітинкові - комбіновані - рампові - механізовані - автоматизовані - закриті - відкриті - комбіновані - неопалювані - опалювані - комбіновані 30  довготермінові – для постійного зберігання транспортних засобів громадян, які проживають у даному населеному пункті;  сезонні – для тимчасового зберігання транспортних засобів громадян у зонах відпочинку;  денні – розташовані при вокзалах, портах, спортивних спорудах, торгівельних, видовищних, інших підприємствах та організаціях, у місцях масового відпочинку;  нічні – для тимчасового зберігання транспортних засобів на тупикових та малозавантажених вулицях; 2. За способом зберігання:  відкриті;  з навісами, та/або гаражами, закріпленими за автостоянками;  змішані – поряд з місцями для відкритого зберігання, а також навісами та/або гаражами, закріпленими за автостоянками, є гаражі чи навіси, що належать власникам транспортних засобів на правах приватної власності [6]. Паркувальна діяльність в Україні є об’єктом уваги певних контролюючих органів та офіційно регулюється цілою низкою законів та підзаконних нормативно-правових актів, основними з яких є:  Закон України «Про благоустрій населених пунктів»;  Постанова Кабінету Міністрів України «Про затвердження Правил зберігання транспортних засобів на автостоянках»;  Постанова Кабінету Міністрів України «Про затвердження Правил паркування транспортних засобів»;  ДБН В.2.3-15:2007 «Споруди транспорту. Автостоянки і гаражі для легкових автомобілів»;  ГБН В.2.3-218-549:2010 «Споруди транспорту. Автомобільні дороги. Стоянки і майданчики для відпочинку та короткочасної зупинки автомобілів. Загальні вимоги проектування» [7-10]. Діяльність щодо визначення місць стоянок транспортних засобів та майданчиків для паркування на об’єктах благоустрою, а також організації майданчиків для паркування транспортних засобів, озеленення таких територій та охорони зелених насаджень, наряду із контролем за станом благоустрою та утриманням територій населених пунктів, інженерних споруд та об’єктів, підприємств та установ, входить до сфери повноважень сільських, селищних і міських рад та їх виконавчих органів [7]. Майданчики для паркування 31 є рівноправними об’єктами благоустрою і повинні відповідати нормам, нормативам та стандартам у сфері благоустрою населених пунктів. Розміщення майданчиків для паркування за окремими адресами здійснюється у встановленому порядку органами місцевого самоврядування за погодженням з відповідними органами у структурі Міністерства внутрішніх справ України. Забороняється обладнання суб’єктами господарювання, крім операторів, місць для паркування на тротуарах та проїзній частині автомобільних доріг. Операторам забороняється передавати майданчики для паркування на тротуарах та проїзній частині автомобільних доріг у користування іншим суб’єктам господарювання. Під час розміщення майданчиків для паркування на вулицях і дорогах населених пунктів необхідно враховувати наступні умови:  наявність та характеристики комунікацій і інженерних мереж;  умови для забезпечення безпеки дорожнього руху, зокрема видимості в плані та поздовжньому профілі;  параметри поперечних та поздовжніх ухилів;  розташування зелених насаджень;  стан покриття проїзної частини. Також, забороняється розміщення майданчиків для паркування на вулицях з двома смугами руху завширшки менш ніж 7,5 метри. Проектування, будівництво, реконструкція, ремонт та утримання майданчиків для паркування здійснюються з дотриманням вимог законодавства, державних будівельних норм, стандартів, технічних умов, інших нормативних документів та «Правил паркування транспортних засобів». Майданчики для паркування повинні бути обладнані згідно наступних вимог: 1. Майданчики для паркування обладнуються відповідно до вимог «Правил паркування транспортних засобів» і «Правил дорожнього руху». 2. Відведені майданчики для паркування позначаються дорожніми знаками та суцільною синьою (блакитною) смугою на проїзній частині і на бордюрі, який відокремлює проїзну частину від пішохідної. 32 3. Відведені майданчики для платного паркування обов’язково повинні бути обладнані паркувальними автоматами з розрахунку не менш як один автомат на 20 місць для паркування з обох боків уздовж проїзної частини вулиці, дороги або тротуару та/або інформаційними знаками про можливість і порядок надання послуги «мобільне паркування». 4. Спеціально обладнані майданчики для паркування позначаються дорожніми знаками та розміткою, вони можуть бути наземними, підземними, багаторівневими. 5. На спеціально обладнаних майданчиках для платного паркування обов’язково повинні бути встановлені автоматичні в’їзні та виїзні термінали. 6. На спеціально обладнаних майданчиках для паркування у разі можливості встановлюється система відео спостереження за рухом транспортних засобів на їх території і табло із змінною інформацією про наявність вільних місць для паркування, яке розташовується на в’їзді. Відеоінформація повинна зберігатися не менш як один місяць. На спеціально обладнаних майданчиках для паркування можуть розміщуватися контрольно-пропускний пункт, приміщення для обслуговуючого персоналу, туалет тощо. 7. Підземні та багаторівневі спеціально обладнані майданчики для паркування повинні мати на в’їзді схему розміщення місць для паркування, в’їздів та виїздів, у тому числі розміщення місць для безоплатного паркування транспортних засобів, зазначених у частині шостій ст. 30 Закону України «Про основи соціальної захищеності інвалідів в Україні». Підземні та багаторівневі спеціально обладнані майданчики повинні бути забезпечені автоматичними установками пожежогасіння та пожежною сигналізацією. 8. Паркувальні автомати і автоматичні в’їзні та виїзні термінали на майданчиках для платного паркування встановлюються стаціонарно. 9. Не обладнуються паркувальними автоматами та автоматичними в’їзними та виїзними терміналами спеціально обладнані майданчики для платного паркування у разі їх призначення виключно для користувачів, які сплачують вартість послуг з користування майданчиками для платного паркування у безготівковій формі за договором про паркування протягом визначеного строку, але не менш як один місяць [8]. 33 Нормативно-технічний документ ДБН В.2.3-15:2007 «Споруди транспорту. Автостоянки і гаражі для легкових автомобілів» регулює розміщення автомобілів на відкритих стоянках, яке може виконуватися паралельно в’їзду або під кутом (рис. 2.3) [9]. Рисунок 2.3 – Розміщення автомобілів на відкритих стоянках Аналіз сучасного стану системи паркування у містах України вказує на суттєве переважання майданчиків для паркування транспортних засобів вздовж міських вулиць та наземних автостоянок з одночасно невеликою кількістю критих підземних та наземних паркінгів (перші криті паркінги були зведені у 2004 році у місті Київ [11]. Улаштування майданчиків для паркування вздовж міських вулиць, хоча і є найбільш економічно вигідним шляхом забезпечення належної кількості парко місць, але призводить до звуження проїжджої частини, зменшення її пропускної здатності, сприяє утворенню пробок та заторів, а отже і погіршенню екологічної ситуації урбанізованих територій. Дослідження нормативно-правових та нормативно-технічних документів щодо регулювання паркувальної діяльності, затверджених в Україні [6-10] вказує на недостатній рівень деталізації екологічних вимог щодо їх розміщення. 34 Нормативно-правовий документ ДСП 173-96 «Державні санітарні правила планування та забудови населених пунктів» регламентує вимоги щодо розміщення усіх елементів благоустрою, включаючи майданчики для паркування (табл. 2.1). Таблиця 2.1 – Розриви від відкритих стоянок автомобілів до житлових будинків та громадських будівель Будівлі, до яких визначається відстань Відстань (м) при кількості легкових автомобілів ≤ 10 11–50 51–100 101–300 300 < Житлові будинки, у тому числі торці будинків без вікон 10** 15 25 35 50 10** 10** 15 25 35 Громадські будівлі 10** 10** 15 25 25 Загальнооосвітні школи та дитячі дошкільні заклади 15 25 25 50 * Лікувальні заклади зі стаціонаром 25 50 * * * Примітка: * – визначається за погодженням з органами Державного санітарного нагляду (для стоянок місткістю 101-300 автомобілів не менше 50 м); ** – для будівель гаражів III і IV ступенів вогнестійкості відстані слід приймати не менше 12 м. Аналіз даних табл. 2.1 вказує на відсутність вимог щодо нормування розміщення об’єктів паркуванні відносно рекреаційних зон, які є важливою складовою частиною урбанізованих територій та у значній мірі формують рівень її екологічного благополуччя. Згідно цього ж документу всі зовнішні джерела акустичного забруднення (транспортні магістралі, аеропорти, вокзали, промпідприємства, трансформатори, автомобільні стоянки, котельні, гаражі, гральні майданчики тощо) слід розміщувати на відстанях від сельбищної території і зон рекреації, обґрунтованих акустичними розрахунками. Єдиною вказівкою щодо розміщення автостоянок відносно рекреаційних зон у ДСП 173-96 є ст. 5.28, у якій йдеться про те, що відкриті майданчики для постійного зберігання місткістю до 300 легкових автомобілів слід розміщувати на периферії мікрорайонів або спеціально виділених ділянках житлових районів з віддаленням від дитячих ігрових майданчиків, рекреаційних зон, шкіл та дошкільних закладів. Крім того, слід враховувати, що заходи щодо охорони атмосферного повітря повинні забезпечувати дотримання гранично 35 допустимих концентрацій (ГДК) забруднюючих речовин у повітрі сельбищних територій і 0,8 ГДК у місцях масового відпочинку населення з урахуванням комбінованої дії речовин або продуктів їх трансформації в атмосфері відповідно до переліку ГДК, затвердженого у встановленому порядку [12]. Дослідження впливу об’єктів паркування на екологічний стан рекреаційних зон урбанізованих територій України є актуально задачею, оскільки цей вплив у значній мірі не відповідає вимогам екологічної безпеки, а еколого-стабілізуючу роль рекреаційних територій за даних умов важко переоцінити. Рекреаційною зоною або територією слід вважати спеціально виділену і організовану територію в місті у межах зеленої зони, призначену для відпочинку населення [13] або ділянку суші і водного простору, призначену для організованого масового відпочинку населення і туризму [14]. До земель рекреаційного призначення належать землі, які використовуються для організації відпочинку населення, туризму та проведення спортивних заходів:  ділянки зелених зон і зелених насаджень міст та інших населених пунктів, навчально-туристських та екологічних стежок, маркованих трас;  ділянки, зайняті територіями будинків відпочинку, пансіонатів, об’єктів фізичної культури і спорту, туристичних баз, кемпінгів, яхт-клубів, стаціонарних і наметових туристично- оздоровчих таборів, будинків рибалок і мисливців, дитячих туристичних станцій, дитячих та спортивних таборів, інших аналогічних об’єктів;  ділянки, надані для дачного будівництва і спорудження інших об’єктів стаціонарної рекреації [15]. Слід зауважити, що єдине спеціальне регулювання правового режиму рекреаційних зон, порядку їх створення та діяльності в них на сьогодні в законодавстві України відсутнє. Загальне правило, встановлене в ст. 63 Закону України «Про охорону навколишнього природного середовища» передбачає, що на території рекреаційних зон забороняються [14]:  господарська та інша діяльність, що негативно впливає на навколишнє природне середовище або може перешкодити використанню їх за цільовим призначенням; 36  зміни природного ландшафту та проведення інших дій, що суперечать використанню цих зон за прямим призначенням. Однією з найбільш суттєвих екологічних проблем рекреаційних зон урбанізованих території є забруднення атмосферного повітря, основним джерелом якого є автомобільний транспорт. Така ситуація обумовлена низкою причин, серед яких особливо виділяються: постійне збільшення числа автотранспорту, дефіцит територій і відсутність архітектурно-планувальних рішень щодо розміщення гаражів і стоянок, транспортних розв’язок з дотриманням екологічних норм і вимог [16]. Крім того, автостоянки для тимчасового зберігання індивідуальних легкових автомобілів відкритого типу відносяться до умовно дозволених видів використання зон міських лісопарків, лісів та зон відпочинку [17]. Значний внесок у процес формування екологічного стану атмосферного повітря урбанізованих територій об’єктів паркування, відсутність чітких екологічних вимог щодо їх просторового розташування, підвищені вимоги щодо якості атмосферного повітря рекреаційних зон, а також їх значна еколого-стабілізуюча роль в умовах урбанізованих територій обумовили тематику даного дослідження. 2.2 Оцінка впливу автостоянки на рівень забрудення атмосферного повітря рекреаційної зони Рекреаційні зони та зелені насадження у місті Харків займають площу 15,4 тис. га. Показник озеленення міста складає 50,4 % при нормі 45 %. На одного мешканця міста припадає 105,6 м 2 зелених насаджень при нормі 67 м 2 . Площа зелених насаджень загального користування (парки, лісо-, луго-, гідропарки, сади, сквери, бульвари) складає 7,5 тис. га. На одного мешканця міста припадає 51,1 м 2 . Зелена зона міста представлена: лісами приміської зони і лісопаркового масиву, парками на місці лісів; парками на місці цвинтарів і колишніх кварталів житлової одноповерхової забудови, парками, створеними заново, берегозахисними насадженнями уздовж 37 річкових русел, насадженнями санітарно-захисних зон промислових підприємств, полезахисними насадженнями на сільськогосподарських землях міських окраїн, насадженнями цвинтарів, садами. Найбільші площі, зайняті зеленими насадженнями, розташовані уздовж західної і північної границь міста. Недостатня кількість зелених насаджень на північному сході, сході і південному сході міста, де переважно розташовані промислові зони (табл. 2.2). Це негативно позначається на санітарно-екологічному стані Індустріального, Немишлянського, Слобідського, Основянського адміністративних районів (табл. 2.3) [18, 19]. Таблиця 2.2 – Території природно-заповідного, оздоровчого, рекреаційного та історично-культурного призначення Назва об`єктів Площа, м 2 Площа, га Співвідношення від загальної площі зелених насаджень району, % 1 2 3 4 Шевченківський район всього 80730,83 8,0731 6,8 Сквер по вул. Космічна 3742,54 0,3743 Сквер по просп. Науки від вул. 23 Серпня 23535,93 2,3536 Сквер Піонерів по вул. Культури 25477,16 2,5477 Зелені насадження по вул. Клочківська, 197 27975,20 2,7975 Новобаварський район всього 862890,95 86,2891 73,2 Сквер біля РВК по вул. Полтавський шлях №11 2147,24 0,2147 Ділянка Братських поховань по вул. Тімірязева 7049,05 0,7049 Парк «Ліповорощанський» по вул. Конотопська 14006,09 1,4006 Парк вул. Квітки Основ`яненко по вул. Москалівська 23021,29 2,3021 «Ясна Поляна» 42717,31 0,1719 Григорівський бір 772230,50 77,2231 Сквер по вул. Москалівська 1719,47 0,1719 Слобідський район всього 11129,80 1,1130 0,9 Сквер на майдані Шуберта 11129,80 1,1130 Холодногірський район всього 19241,85 1,9242 1,6 Сквер БР Леніна по вул. Новий Побут перехрестя вул. Добродецького 5316,52 0,5317 Зелені насадження по вул. Полтавський шлях 9210,28 0,9210 Сквер Першої Маївки по вул. Суздальські Ряди 4715,05 0,4715 38 Продовження табл. 2.2 1 2 3 4 Московський район всього 87569,48 8,7569 7,2 Сквер Юр`ївський 1458,24 0,1458 Сквер «О. Невського» 3588,31 0,3588 Сквер ХНТУСГ 4470,31 0,4470 Сквер П. Широніну 5460,77 0,5461 Сквер у Державній академії залізничного транспорту 7568,15 0,7568 Парк ДК ХЕМЗ по пр. Московський 29642,45 2,9542 Сквер у ДК ХЕМЗ на перехресті пр. Московський та вул. Брониносця Потьомкіна 34121,67 3,4122 Сквер по вул. Гвардійців Широнінців № 69/42 1259,58 0,1260 Основянський район всього 11684,30 11,6864 9,9 Сквер біля колишнього кінотеатру «Москва» 1343,79 0,1344 Сквер Красноармійській на майдані Руднєва 9347,19 0,9347 Сквер «Космонавтів» по вул. Тернопільська 14267,08 1,4267 Сквер «Стрілка» по пров. Банному 19275,81 1,9276 Дитячий Парк по вул. Плеханівська 24872,74 2,4873 Сквер «Залізничника» по пров. Лиманський 46624,64 4,6625 Сквер по вул. Богдана Хмельницького 1133,05 0,1133 Загальний підсумок 1178427,2 117,8427 Таблиця 2.3 – Площа зеленних насаджень за районами Назва району Площа зелених насаджень м 2 /чол. Шевченківський 122,2 Київський 96,3 Слобідський 60,7 Холодногірський 124,8 Московський 74,5 Новобаварський 290,95 Індустріальний 52,4 Немишлянський 86,5 Основянський 84,8 Система паркування міста Харкова обслуговується та регулюється Комунальним підприємством «Харківпарксервіс» згідно «Правил паркування транспортних засобів у м. Харкові» [20]. Усього у місті налічується 101 офіційний об’єкт паркування (рис. 2.4), 10 % з яких розміщені на території рекреаційних об’єктів або у безпосередній близькості до них [21]. 39 Рисунок 2.4 – Карта-схема розміщення об’єктів паркування міста Харкова У якості об’єкту дослідження було обрано одну з найбільш популярних серед мешканців та гостей міста Харкова рекреаційну зону, розташовану у центрі міста, – Центральний парк культури та відпочинку ім. М. Горького (ЦПКіВ ім. М. Горького). Досліджуваний парк розташований на площі понад 130 га та обмежений на півдні вул. Весніна, на сході – вул. Сумською, на півночі – приватною забудовою та на заході – перехрестям вулиць Динамівської та Новгородської (рис. 2.5). Рисунок 2.5 – Карта-схема розташування ЦПКіВ ім. М. Горького Добова відвідуваність парку становить у середньому близько 20000 чол. В будні з тенденцією до збільшення до 100000 чол. В вихідні та святкові дні. Природні умови об’єкту дослідження – парк є природною ділянкою типової рослинності, яка у даний час має змішаний 40 характер, а на деяких ділянках являє собою перетворений штучний фітоценоз. Насадження парку складається переважно з наступних видів деревно-чагарникової рослинності: – сосна звичайна (середній вік 100-200 років); – клен (середній вік 45-75 років); – тополя (вік 45-60 років); – черемха, яблуня, в’яз (вік 30-40 років ); – ірга крупно листа; – кизильник. У більш молодій частині парку (південній) зростають у вигляді куртин і алейних посадок береза, яблуня, горобина, бузок. Зелені насадження парку виконують важливу санітарно- гігієнічну функцію, що виявляється у формуванні комфортного для людини мікроклімату, збагаченні атмосфери фітонцидними речовинами, очищення її від шкідливих механічних домішок і газів. Також до санітарно-гігієнічної функції насаджень слід віднести їх естетичний вплив на людину [22]. Згідно результатів проведеного аналізу було встановлено, що одним з основних джерел потенційної екологічної шкоди для екосистем парку та відпочиваючих є автомобільні стоянки, розташовані на його території. Всього на території парку 5 автостоянок загальним вмістом від 23 до 182 автомобілів, характеристика яких наведена у табл. 2.4. Таблиця 2.4 – Загальні дані щодо автостоянок ЦПКіВ ім. М. Горького № парковки Розташування Кількість паркомість, од. Завантаженість, од./год. Будні дні вихідні та святкові дні Р1 вул. Динамівська 97 28 52 Р2 біля кінотеатру «Парк» 182 63 158 Р3 перехрестя вулиць Весніна і Динамівська 67 24 39 Р4 вул. Трінклера 110 56 83 Р5 вул. Весніна 25 16 23 Автостоянки ЦПКіВ ім. М. Горького являють собою спеціально обладнані місця для паркування автотранспорту, які призначені на 41 підставі містобудівної документації органом місцевого самоврядування для парковки автотранспорту, позначені дорожніми знаками згідно з Правилами дорожнього руху, мають тверде покриття (асфальтобетон), розмітку місць парковки, огорожу та автоматичну систему для заїзду та виїзду автомобілів (рис. 2.6). Р1 – парковка організована з боку в'їзду з вул. Динамівська; Р2 – парковка з боку кінотеатру "Парк; Р3 – парковка на перехресті вулиць Весніна і Динамівська біля ресторану "Maranello"; Р4 – парковка з боку в'їзду з вул. Трінклера; Р5 – парковка на вул. Весніна Рисунок 2.6 – Схема розміщення автостоянок в ЦПКіВ ім. М. Горького Безпосередньо об’єктом дослідження впливу автостоянок на екологічний стан атмосферного повітря досліджуваної рекреаційної зони було обрано парковку Р2 на основі її конструктивних параметрів (максимальний розразунковий вміст) та попиту серед відвідувачів парку (середня завантаженіть даної стоянки у середньому у 3 рази вища за інші). Дана автопарковка обладнана конструкцією системи автоматичного паркування: включає ультразвукові датчики, вимикач, електронний блок управління, а також виконавчі пристрої систем автомобіля. Включення системи здійснюється примусово при необхідності здійснити парковку. Для цього на панелі приладів (рульовому колесі) є спеціальний вимикач. Оцінка рівня впливу автостоянки на екологічній стан атмосферного повітря рекреаційної зони проводилася згідно нормативних документів «Методика проведення інвентаризації та викидів забруднюючих речовин в атмосферу для автотранспортних підприємств (розрахунковим методом)» та Постанови «Про 42 затвердження керівних документів щодо розрахунку викидів забруднюючих речовин в атмосферне повітря» у наступній послідовності [23–24]: – розрахунок валових викидів забруднюючих речовин від автотранспорту; – розрахунок максимально разових викидів; – розрахунок розсіювання забруднюючих речовин з наступним порівнянням отриманих результатів з нормативами вмісту забруднюючих речовин у атмосферному повітрі рекреаційних зон. Під стоянкою автомобілів розуміється територія або приміщення, призначені для зберігання автомобілів протягом певного періоду часу. Автомобілі можуть розміщуватися: – на відокремлених відкритих стоянках або в окремо розташованих будівлях і спорудах (закриті стоянки), що мають безпосередній в’їзд і виїзд на дороги загального користування (розрахункова схема 1); – на відкритих стоянках або в будівлях і спорудах, які не мають безпосереднього в’їзду і виїзду на дороги загального користування та розташованих в межах об’єкта, для якого виконується розрахунок (розрахункова схема 2). Валовий і максимальний разовий викид забруднюючих речовин за обраною розрахунковою схемою 1 визначаються тільки для території або приміщення стоянки, а при схемі 2 – визначаються для кожної стоянки автомобілів і для кожного внутрішнього проїзду. Розрахунок викидів забруднюючих речовин для об’єкту дослідження доцільно вести за розрахунковою схемою 1, оскільки він має безпосередній виїзд та в’їзд на дороги загального користування. Розрахунок викидів забруднюючих речовин виконується для п’яти забруднюючих речовин: оксид вуглецю – СО, вуглеводні – СН, оксиди азоту – NOx, в перерахунку на діоксид азоту NO2, твердих часток – С, сполук сірки, в перерахунку на діоксид сірки SO2. Для автомобілів з бензиновими двигунами розраховується викид СО, СН, NOx, SO2; на стиснутому і зрідженому газі – СО, СН, NOx, SO2; з дизельними двигунами – СО, СН, NOx, С, SO2. Оскільки на території парковки розташовуються легкові автомобілі, що працюють на бензиновому, дизельному паливі та зрідженому газі, то доцільно вести розрахунок рівнів викиду за всіма забруднюючими речовинами – СО, СН, NOx, С та SO2. 43 Викиди i-ої речовини в грамах одним автомобілем і-ої групи на добу при виїзді з території або приміщення стоянки ' ik M та поверненні '' ik M розраховуються за наступними формулами: 11 ' *** LmtmtmM likxxxxikпрпрikik  (2.1) 22 '' ** LmtmM likxxxxikik  (2.2) де прik m – питомий викид i-ої речовини при прогріві двигуна автомобілем k -ої групи, г/хв.; xxik m – питомий викид i-ої речовини при роботі двигуна на холостому ході, г/хв.; lik m – питомий викид i-ої речовини при русі автомобіля по території стоянки, г/км; пр t – час прогріву двигуна, хв.; 1xx t , 2xx t – час роботи двигуна на холостому ході при виїзді (поверненні) на територію стоянки, хв.; 1 L , 2 L – пробіг по території АТП одного автомобіля в день при виїзді (поверненні), км. Значення питомих викидів забруднюючих речовин прik m , xxik m , lik m для досліджуваних автомобілів наведені у табл. 2.5-2.7, де Б – автомобілі, що працюють на бензині, Д – автомобілі, що працюють на дизельному паливі. Таблиця 2.5 – Питомий викид забруднюючих речовин при прогріві двигунів сучасних легкових автомобілів з поліпшеними екологічними характеристиками для теплого періоду року Об`єм двигуна, л Тип двигуна Питомі викиди забруднюючих речовин, г/хв СО CH NOX SO2 С до 1,2 Б 1,2 0,058 0,01 0,007 – Д 0,14 0,06 0,06 0,032 0,002 від 1,2 до 1,8 Б 1,7 0,14 0,02 0,009 – Д 0,19 0,08 0,08 0,040 0,003 від 1,8 до 3,5 Б 2,9 0,18 0,03 0,011 – Д 0,35 0,14 0,13 0,048 0,005 більше 3,5 Б 4,8 0,39 0,05 0,014 – Д 0,60 0,24 0,23 0,065 0,009 44 Таблиця 2.6 – Питомий викид забруднюючих речовин при русі зі швидкістю 5-10 км/год сучасних легкових автомобілів з поліпшеними екологічними характеристиками для теплого періоду року Робочий об`єм двигуна, л Тип двигуна Питомий викид забруднюючих речовин, г/хв СО CH NOX SO2 С до 1,2 Б 5,3 0,8 0,14 0,032 – Д 0,8 0,1 0,80 0,143 0,06 від 1,2 до 1,8 Б 6,6 1,0 0,17 0,046 – Д 1,0 0,2 1,10 0,214 0,09 від 1,8 до 3,5 Б 9,3 1,4 0,24 0,057 – Д 1,8 0,4 1,90 0,250 0,15 більше 3,5 Б 13,3 2,0 0,34 0,087 – Д 3,1 0,7 2,40 0,350 0,23 Таблиця 2.7 – Питомий викид забруднюючих речовин при роботі двигуна на холостому ході сучасних легкових автомобілів з поліпшеними екологічними характеристиками Робочий об`єм двигуна, л Тип двигуна Питомий викид забруднюючих речовин, г/хв СО CH NOX SO2 С до 1,2 Б 0,8 0,07 0,01 0,006 – Д 0,1 0,04 0,05 0,032 0,002 від 1,2 до 1,8 Б 1,1 0,11 0,02 0,008 – Д 0,1 0,06 0,07 0,040 0,003 від 1,8 до 3,5 Б 1,9 0,15 0,03 0,010 – Д 0,2 0,10 0,12 0,048 0,005 більше 3,5 Б 3,2 0,31 0,05 0,013 – Д 0,4 0,17 0,21 0,065 0,008 При проведенні екологічного контролю питомі викиди забруднюючих речовин у грамах на хвилину автомобілями знижуються, відповідно до прikm та xxikm та розраховуються за формулами: 1 ' *kmm прikпрik  , (2.3) 1 ' *kmm xxikxxik  , (2.4) де 1 k – коефіцієнт, який враховує зниження викиду і-ої забруд- нюючої речовини при проведенні екологічного контролю (табл. 2.8). 45 Таблиця 2.8 – Значення коефіцієнтів зниження питомих викидів Тип двигуна Значення 1 k СО СН NOX C SO2 Д 0,90 0,90 1,00 0,80 0,95 Б 0,80 0,90 1,00 – 0,95 Періоди року (холодний, теплий, перехідний) умовно визначаються за середньомісячної температурою. Місяці, у яких середньомісячна температура нижче -5 о С, відносяться до холодного періоду, місяці з середньомісячною температурою вище за +5 о С – до теплого, а з температурою від 5 до +5 о С – до перехідного. Тривалість розрахункових періодів та середньомісячні температури визначаються за кліматичним довідником. Час прогріву двигуна tпр залежить від температури повітря та періоду року (табл. 2.9, 2.10). Таблиця 2.9 – Час прогріву двигуна залежно від температури повітря Категорія автомобіля Час прогріву пр t , хв. Більше +5 о С від +5 С до -5 о С від -5 С до -10 о С від - 10 С до -15 о С від -15 С до -20 о С від -20 С до -25 о С нижче -25 о С Легкові 3 4 10 15 15 20 20 Таблиця 2.10 – Час прогріву двигуна залежно від періоду року Період року Час, хв. теплий 3 перехідний 4 холодний 10 Середній пробіг автомобілів у кілометрах по території або приміщенню стоянки при виїзді 1 L та при поверненні 2 L розраховуються за формулою: 2 11 1 ДБ LL L   , (2.5) 2 22 2 ДБ LL L   , (2.6) 46 де Б L 1 та Б L 2 – пробіг автомобіля, що працює на бензиновому паливі, від найближчого до виїзду та найбільш віддаленого від виїзду місця парковки до виїзду з неї, км; Д L 1 та Д L 2 – пробіг автомобіля, що працює на дизельному паливі, від найближчого до в’їзду та найбільш віддаленого від в’їзду місця парковки автомобілів до в’їзду на неї, км. Час роботи двигуна на холостому ході при виїзді ( 1xx t ) та в’їзді ( 2xx t ) на стоянку приймаємо 1 хв. Валовий викид і-ої речовини автомобілями (т/рік) розраховується окремо для кожного періоду року за формулою:   )10***)(*( 621 pkikikвji DNMMM  , (2.7) де k N – кількість автомобілів k-ї групи на території стоянки у розрахунковий період; p D – кількість робочих днів у розрахунковому періоді (теплому, перехідному, холодному); j – період року (для холодного періоду розрахунок i M виконується для кожного місяця окремо); в  – коефіцієнт випуску (виїзду), який розраховується за формулою: k kB в N N  , (2.8) де kB N – середнє значення автомобілів k-ої групи за розрахунковий період, які виїжджають з парковки. Загальний валовий річний викид розраховують за формулою: П i X i T ii MMMM  , (2.9) де П i X i T i MМM ,, – валові викиди для теплого, холодного та перехідного періодів, відповідно, т/рік. Максимально разовий викид і-ої речовини розраховується для кожного місяця року за формулою [25]: 47  3600 * '1 kik i NM G , (2.10) де ' k N – кількість автомобілів k-ої групи, які виїжджають зі стоянки за k1 час, який характеризується максимальним виїздом автомобілів. З отриманих значень максимальних разових викидів ( i G ) обирається максимальне. При розрахунках враховувалися наступні параметри функціонування досліджуваної парковки: – середня добова наповнюваність стоянки – 1650 од./добу (44 од. з дизельним двигуном, 31 од. з бензиновим, 85 од. на зрідженому газі); – режим роботи парковки – семиденний робочий тиждень, 14 год./добу; – коефіцієнт випуску автомобілів з території парковки (α) становить 0,8; – середня кількість автомобілів, які виїжджають з території парковки за годину становить 26 од.; – якісний склад автомобілів на парковці за об’ємом двигуна – до 1,2 л – 4 %, 1,2–1,18 л – 13 %, 1,8–3,5 л – 64 %, більше 3,5 л – 19 %; – пробіг автомобіля від найбільш віддаленого паркомісця від виїзду з парковки становить 300 м, від найменш віддаленого – 50 м; пробіг від найбільш віддаленого паркомісця від в’їзду – 200 м, найменш віддаленого – 150 м; – тривалість роботи двигуна на холостому ході при виїзді та в’їзді ( 1xxt , 2xxt ) на територію стоянки становить 1 хв.; – кількість днів робота у теплий період року ( T P D ) – 153, у перехідний період ( П P D ) – 122, у холодний ( Х P D ) – 91, розрахунковий період – теплий (квітень місяць 2016 року); Розрахунок викидів виконувався для одного автомобіля кожного об’єму двигуна з наступним перерахунком на загальну кількість автомобілів на досліджуваній парковці. За формулами 2.5 та 2.6 був розрахований пробіг автомобілів по території парковки при виїзді та поверненні: кмL 125,0 2 2,005,0 1    , 48 кмL 225,0 2 3,015,0 2    . За формулою 2.1 за допомогою програми Exel було розраховано викид забруднюючих речовин автомобілями при виїзді з парковки і в’їзді на парковку. Результати розрахунків наведено у табл. 2.11. Таблиця 2.11 – Результати розрахунків викидів забруднюючих речовин при виїзді та в’їзді на територію парковки Забруднююча речовина Викид від одного автомобіля, г/сек. Б Д CO 98,48693 0,1015 CH 1,135296 1,41912 NOХ 13,8443 0,020498 С – 0,664 SO2 3,405888 0,003154 За формулою 2.7 було розраховано валовий викид забруднюючих речовин від автомобілів парковки, що досліджується, при виїзді та в’їзді. Результати розрахунків наведено у табл. 2.12. Таблиця 2.12 – Результати розрахунків валового викиду забруднюючих речовин автомобілями при виїзді та в’їзді на територію парковки Забруднююча речовина Валовий викид, т/рік Б Д загальний CO 3,123 0,0045 3,1275 CH 0,036 0,045 0,081 NOХ 0,439 0,00065 0,43965 С – 0,0023 0,0023 SO2 0,108 0,0001 0,1081 За формулою 2.10 було розраховано максимальний разовий викид забруднюючих речовин від автомобілів парковки, що досліджується, при виїзді та в’їзді, результати розрахунків наведено у табл. 2.13. Серед усіх забруднюючих речовин, джерелом яких є автомобілі, що розміщуються на парковці № 2 ЦПКіВ ім. М. Горького найбільший валовий викид характерний для оксиду вуглецю, крім того, у нього і найбільше значення максимально разового викиду. 49 Таблиця 2.13 – Максимально разовий викид забруднюючих речовин при виїзді та в’їзді автомобілів на територію парковки Забруднююча речовина Максимально разовий викид, г/с Б Д загальний CO 0,644 1,215 1,859 CH 0,062 0,112 0,174 NOX 0,008 0,009 0,017 С – 0,103 0,103 SO2 0,002 0,003 0,005 Розрахунок розсіювання викидів від автотранспорту та визначення концентрації токсичних речовин на різних відстанях від об’єкту забруднення доцільно виконувати за допомогою моделі Гаусового розподілу домішок у атмосфері на невеликих висотах за формулою [26]: F V q С   sin****2 2 , (2.16) де С – концентрація даного виду забруднення у повітрі, г/м 3 ; q – максимальний викид і-ї забруднюючої речовини від автомобілів парковки, г/с;  – стандартне відхилення Гаусового розподілу у вертикальному напрямі, м, (табл. 2.14); V – швидкість вітру у розрахунковий місяць літнього періоду, м/с; F – фонова концентрація забруднюючої речовини у повітрі, г/м 3 ;  – кут, який складає напрям вітру з напрямом руху автомобілів. При 30 о < <90 о швидкість вітру помножують на sin , при  <30 о використовують коефіцієнт 0,5. Результати розрахунку необхідно порівняти з ГДК (табл. 2.15), визначити відповідність фактичної концентрації кожної забруднюючої речовини нормативним показникам. Дані для розрахунків наведено нижче: – швидкість вітру у розрахунковий місяць (квітень) – 4,4 м/с; – сонячна радіація – сильна; – відстань для розрахунку – 20 м; – кут, який складає напрям вітру з напрямом руху автомобілів – 65 о . 50 – максимальний викид і-ої забруднюючої речовини від автомобілів парковки № 2 – табл. 2.13; – фонова концентрація і-ої забруднюючої речовини у повітрі – табл. 2.15. Таблиця 2.14 – Значення стандартного Гаусового розподілу при віддаленні від об’єкту Сонячна радіація Значення відхилення 10 м 20 м 40 м 60 м 80 м 100 м 150 м 200 м 250 м Сильна 2 4 6 8 10 13 19 24 30 Слабка 1 2 4 6 8 10 14 18 22 Таблиця 2.15 – Вихідні дані для розрахунку розсіювання забруднюючих речовин Забруднююча речовина ГДКсс, мг/м 3 Клас небезпеки речовини Фонова концентрація, мг/м 3 Максимальний викид, г/с СО 3,0 4 0,240 1,859 СН 1 4 0,081 0,174 NOx 0,04 2 0,063 0,017 C 0,05 3 2,401 0,103 SO2 0,05 3 0,017 0,005 Результати розрахунку розсіювання, а також висновки щодо перевищення встановлених нормативів наведені у табл. 2.16. Таблиця 2.16 – Результати розрахунків розсіювання забруднюючих речовин у атмосферному повітрі Забруднююча речовина Розрахована фактична концентрація, мг/м 3 ГДКсс, мг/м 3 ГДКсс. для рекреаційної зони, мг/м 3 Перевищення СО 1,99 3,0 2,4 0,829167 СН 3,309 5,0 4 0,82725 NOX 0,064 0,085 0,068 0,941176 С 0,038 0,05 0,04 0,95 SO2 0,031 0,5 0,4 0,0775 За результатами розрахунків не було встановлено, перевищення нормативів для забруднюючих речовин, джерелом яких є автомобільний транспорт, що розміщується на парковці № 2 ЦПКіВ 51 ім. М. Горького, отже, вплив даної парковки на атмосферне повітря досліджуваної рекреаційної зони незначний. Таким чином, конкретні природоохоронні заходи для досліджуваного об’єкту розробляти недоцільно, більший еколого-економічний ефект можуть принести попереджувальні природоохоронні заходи здатні зменшити потенційний рівень впливу парковки на якість повітря. 2.3 Природоохоронні вимоги до об’єктів паркування Об’єкти паркування, як елементи вулично-дорожньої мережі, є джерелом потенційної екологічної небезпеки, до яких повинні застосовуватися певні природоохоронні вимоги. Аналіз нормативно-технічної бази України у сфері паркувальної діяльності показав недосконалий ступінь розроблення проблеми [6–10]. Тому вважаємо за доцільне запропонувати природоохоронні рекомендації для зменшення потенційного еколого-деструктивного впливу об’єктів паркування на якість довкілля та атмосферного повітря, зокрема такі рекомендації або заходи можна розділити за джерелом впливу на наступні групи: – для автомобільного транспорту, як основного джерела впливу на якість атмосферного повітря; – для об’єктів паркування, як джерела потенційної екологічної безпеки. Для зниження еколого-деструктивного впливу автомобільного транспорту доцільно застосовувати наступні загальновживані заходи: – організація перевезень, вдосконалення системи транспортних потоків за допомогою архітектурно-планувальних та інших рішень; – поліпшення умов експлуатації транспортних засобів та встановлення контролю за вмістом шкідливих речовин у відпрацьованих газах; – організація виробництва та використання для перевезення вантажів і пасажирів у містах екологічно чистого виду транспорту; – економія паливно-мастильних матеріалів; – застосування водню у якості моторного палива; 52 – удосконалення нормативно-технічної бази щодо забезпечення екологічної безпеки автотранспорту; – вдосконалення алгоритмів та технічних видів моніторингу навколишнього середовища на об’єктах транспорту та прилеглих до них територій, методів управління транспортними потоками; – удосконалення системи управління природоохоронною діяльністю на транспорті. Перспективними шляхами зменшення рівня забруднення атмосферного повітря від автотранспорту є наступні: – заміна дизельного і бензинового пального біогазом, джерелом якого можуть бути процеси метанового бродіння рідких каналізаційних стоків і гною (дослідження зміни рівня токсичності при переході з бензину на біометан вказують на зменшення викидів з відпрацьованими газами вуглецю – у 5-10 разів, оксидів азоту – у 1,5- 2,5 рази, задимленість – у 8-10 разів); – заміна бензинового палива на газ, у першу чергу на метан через його, порівняно з пропан-бутановим паливом, меншу витрату (поглиблені хіміко-аналітичні дослідження метану вказують на його суттєвий вплив на довкілля, оскільки в умовах його адіабатичного стискання у циліндрі двигуна внутрішнього згоряння утворюється у значних кількостях формальдегід); – більш широке використання електромобілів, які не є джерелом утворення відпрацьованих газів та акустичного забруднення (до недоліків можна віднести незначний сектор практичного використання) [27]. Для об’єктів паркування доцільно застосовувати організаційно- планувальні та природоохоронні вимоги як на етапі проектування та будівництва, так і експлуатації. Основними природоохоронними вимогами до об’єктів паркування проектувального характеру повинні бути наступні: 1) для парковок до 50 машино-місць включно повинно розроблятися проектне рішення, що передбачає наявність: твердих покриттів (допускається гравійне) з відведенням поверхневого стоку на проїжджу частину дороги; відповідного облаштування санітарно- захисної зони. 2) проектні рішення для тимчасових і стаціонарних стоянок до 30 машино-місць повинні містити: розрахунки викидів від автотранспорту; перелік заходів щодо захисту ґрунтів, природних вод, в тому числі наявність твердого покриття (допускається 53 гравійне) з відведенням поверхневого стоку на проїжджу частину автодоріг, або на рельєф. 3) проектні рішення для тимчасових стаціонарних стоянок до 50 машино-місць включно повинні містити: розрахунки викидів від автотранспорту; перелік заходів щодо захисту ґрунтів, ґрунтових вод; розрахунки і облаштування санітарно-захисної зони. 4) при проектуванні стаціонарних стоянок понад 50 машино- місць доцільно розробляти проект «Охорони навколишнього середовища», що включає в себе: – розділ «Охорона повітряного басейну», який передбачає: розрахунок викидів в атмосферне повітря, розрахунок приземних концентрацій (розрахунок розсіювання), розрахунок шумового впливу (при розташуванні в межах житлових масивів), коригування та організація санітарно-захисної зони; – розділи «Охорона ґрунтів» та «Охорона вод», що передбачають: тверде водонепроникне покриття майданчика (асфальтове, бетонне) з організацією відведення поверхневого стоку після попереднього очищення на локальних очисних спорудах в зливову каналізацію, або на проїжджу частину дороги, або на рельєф з доведенням показників очищення до необхідних норм скидання стоків, організацію збору сміття в спеціально обладнані контейнери з навісом; при проектуванні туалетів з вигрібними ямами необхідно вирішити питання захисту ґрунтів і ґрунтових вод від фекальних забруднень, вирішення питання вивезення сміття та нечистот [28]. На етапі експлуатації поодинокої парковки або міської системи парковок доцільно використовувати систему типу «Розумна парковка», яка являє собою програмно-апаратне рішення, яке дозволяє збирати, аналізувати і надавати в користування водіям інформацію про наявність вільних паркомісць на стоянках і парковках, комунальним службам – про інтенсивність експлуатації паркувальних площ, а поліції – про порушення правил паркування автомобілів. Принцип роботи «Розумних парковок» наступний: на території паркувальних майданчиків розміщуються датчики, які фіксують факт парковки авто. Інформація, зібрана датчиками, передається на базову станцію і надалі консолідується в міській базі даних, там відбувається обробка даних, формуються аналітичні звіти для подальшого використання різними службами. 54 Базовий склад обладнання «Розумних парковок» включає: набір датчиків, розміщених на паркомісцях; базові станції для збору інформації; ретранслятори, що забезпечують передачу даних; панелі відображення інформації про кількість та місцезнаходження вільних паркувальних місць. Переваги системи «Розумних парковок»: – для жителів і гостей міста: простий пошук водіями транспорту доступних місць для паркування на екрані смартфона, інфопанелі і бортової системи автомобіля; паркування автомобіля на вільному місці, оплата за допомогою кіоску або мобільного застосування; отримання інформації про альтернативні види транспорту (автобус, залізничний, метро, вело-, електро-), а також інформації про найближчі визначні пам'ятки, магазини, кафе. – для поліції: оповіщення про паркування автомобіля без оплати; отримання попередження про паркування в недозволених місцях; збереження відео- і фотодоказів для видачі штрафних квитанцій. – для міських служб: всебічний аналіз використання паркувального простору за часом, сезонністю, місцем і тривалістю; регулювання паркувальних тарифів в різних зонах на основі щільності руху, забруднення повітря, дорожніх подій і аварій; формування довгострокової стратегії щодо оснащення міст парковками і стоянками. Вигодами від впровадження рішення типу «Розумна парковка» можуть бути: – поліпшення заповнюваності регульованих стоянок і парковок; – моніторинг зон із забороненою зупинкою/паркуванням; – відстеження зон завантаження/розвантаження, зупинки таксі, автобусів з метою попередження порушень правил дорожнього руху, а також заторів на дорогах (місця торгівельних центрів/театри/стадіони); – суттєве зниження рівня забруднення повітря – розумне управління паркувальним простором (вартість/кількість місць/зниження часу на пошук парковки) приводять до істотного зниження забруднення атмосфери вихлопними газами автомобілів [29]. Отже, суттєвого ефекту від зниження екологічного впливу об’єктів паркування в умовах урбанізованих територій та рекреаційних зон можна досягти лише поєднанням ефективних архітектурно-планувальних рішень, експлуатаційних підходів та управлінських механізмів. 55 ВИСНОВКИ ДО РОЗДІЛУ 2 1. Проведена оцінка впливу складової частини транспортної мережі міста Харкова, а саме об’єктів паркування, на екологічний стан атмосферного повітря найбільш популярної рекреаційної зони міста – Центрального парку культури та відпочинку ім. Максима Горького. 2. Встановлено, що об’єкти паркування є суттєвим джерелом забруднення атмосферного повітря у міських умовах через значну концентрацію автотранспортних засобів та їх рух на понижених швидкостях і нерегульований прогрів двигунів. Основними забруднюючими речовинами, які викидаються в атмосферу від подібних об’єктів є СО, СН, NOx, SO2, сажа, бенз(а)пірен тощо. Особливого значення досліджувана проблема набуває в умовах забруднення рекреаційних зон міських територій, які відіграють еколого-стабілізуючу роль для урбоекосистем. 3. За результатами розрахунків валових викидів забруднюючих речовин при переміщенні автомобілів територією досліджуваної парковки №2 ЦПКіВ ім. М. Горького визначили, що найбільший викид в атмосферне повітря оксиду вуглецю (3,13 т/рік) та суттєвий викид відмічено для оксидів азоту (0,44 т/рік). Розсіювання забруднюючих речовин на об’єкті дослідження вказує на відсутність перевищення встановлених нормативів ГДК для всіх речовин, навіть з урахуванням більш жорстких вимог для рекреаційних зон. На підставі цього в роботі не розроблялись природоохоронні заходи для даної парковки але запропоновано попереджувальні заходи щодо зменшення потенційного впливу подібних об’єктів на компоненти довкілля. ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ 1. Владимиров С. Н. Транспортные заторы в условиях мегаполиса / Владимиров С. Н. // Известия МГТУ «МАМИ» : Серия «Химическое машиностроение и инженерная экология» № 1 (19), 2014. – С. 77-84. 56 2. Галкина Н. Г. Зарубежный опыт организации парковок / Н. Г. Галкина, Э. Э. Сафронов // Автомобильный транспорт, Вып. 47, 2009. – С. 19-22. 3. Игнатьев Ю. В. Возведение автомобильных стоянок и парковок в крупных городах / Игнатьев Ю. В. // Вестник южно- Уральского государственного университета : Серия «Строительство и архитектура» № 17 (276), 2012. – С. 68-72. 4. Рябоконь Ю. А. Влияние уличных парковок автотранспорта на загрузку городских магистралей / Ю. А. Рябоконь, С. М. Храпова // Вестник Сибирской государственной автомобильно-дорожной академии, № 8, 2008. – С. 15-18. 5. Из истории парковок // електронний ресурс. – Режим доступу – http://parking.kharkov.ua/articles/iz-istorii-parkovok/. – Назва з екрану. 6. Постанова «Про затвердження Правил зберігання транспортних засобів на автостоянках» від 1996-01-22 № 115 : станом на 17 серп. 2002 р., Кабінет Міністрів України. 7. Закон України «Про благоустрій населених пунктів» : станом на 09 груд. 2015 р. / Верховна Рада України. – Офіц. вид. – К.: Відомості Верховної Ради України, від 09 груд. 2005 р., № 49, ст. 517. 8. Постанова «Про затвердження Правил паркування транспортних засобів» № 115 : Міністрів України. – К. : Офіційний Вісник України, від 21 груд. 2009 р., № 29, ст. 3314. 9. Споруди транспорту. Автостоянки і гаражі для легкових автомобілів : ДБН В.2.3-15: 2007. – Чинний з 2007-08-04. – К. : Мінбуд України, 2007. – 80 с. 10. Споруди транспорту. Автомобільні дороги. Стоянки і майданчики для відпочинку та короткочасної зупинки автомобілів. Загальні вимоги проектування : ГБН В.2.3-218-549:2010. – Чинний з 2010-12-24. – К. : Укравтодор, 2010. – 22 с. 11. Многоэтажные и подземные паркинги: паркуемся по открытому // електронний ресурс. – Режим доступу – https://www.autocentre.ua/news/sobytie/mnogoetazhnye-i-podzemnye- parkingi-parkuemsya-pokrytomu-291288.html. – Назва з екрану. 12. Наказ «Про затвердження Державних санітарних правил планування та забудови населених пунктів» № 173 : станом на 10 вер. 2002 р. / Міністерство охорони здоров’я України. 13. Закон України «Про мораторій на видалення зелених насаджень на окремих об’єктах благоустрою м. Києва» : станом на http://parking.kharkov.ua/articles/iz-istorii-parkovok/ https://www.autocentre.ua/news/sobytie/mnogoetazhnye-i-podzemnye-parkingi-parkuemsya-pokrytomu-291288.html https://www.autocentre.ua/news/sobytie/mnogoetazhnye-i-podzemnye-parkingi-parkuemsya-