СТРОИТЕЛЬНАЯ ШУМОЗАЩИТНАЯ ПАНЕЛЬ

Предлагаемое техническое решение относится к устройствам, применяемым в строительстве сооружений, для защиты от шума и касается конструктивных особенностей строительных панелей, обеспечивающих при их установке в шумозащитные экраны снижение уровней шума до норм на защищаемой территории.
При установке шумозащитных экранов разработчики учитывают два фактора - это мощность акустической волны и мощность воздушной волны, созданных движущимся объектом. Поэтому при установке защитных экранов выбор акустической панели в экране проводят с учетом как физического отражения ударной и акустической волны, так и поглощения акустической волны. Этим объясняется разработка разнообразных конструкций экранов. Для автомагистралей, проходящих внутри жилищных застроек, предпочтение отдается экранам с акустическими панелями с большим шумопоглощающим эффектом, так как от автотранспорта мощных воздушных волн не ожидается. К таким экранам, помимо всего прочего, предъявляются повышенные требования по эстетическому оформлению и экологии.
Известна шумопоглощающая панель по патенту РФ 2325478 (опубл. 27.05.2008 г.), выполненная в виде сборного короба из двух стенок и двух крышек, стягивающих стенки короба. Пространство заполнено шумопоглощающим элементом. Для проникновения акустической волны внутрь короба для ее поглощения в передней стенке выполнены отверстия в виде щелевых ловушек. Данная конструкция не способна обеспечить эффективное шумогашение, так как не обеспечивает легкость проникновения акустической волны внутрь короба для ее поглощения. Большей проникающей способностью для поглощения акустических волн обладает панель, используемая в шумозащитном экране по патенту РФ 2222662 (опубл. 27.01.2004 г.), так как в этой конструкции применяется лицевая стенка, выполненная в виде лицевых пластин. Одновременно с этим такая конструкция содержит сетчатую мембрану. Тем не менее, широкому использованию подобных экранов препятствует то обстоятельство, что они содержат панели с шумопоглощающим элементом сложной сборной конструкции в виде оригинального трехслойного пакета. Технология сборки подобных шумозащитных экранов усложнена и не совершенна.
Вместе с тем в строительной практике широко используются панели на каркасной основе, выполняющие в частности те же функции, что и панели в шумозащитных экранах.
Одним из аналогов, разработанного нами устройства шумозащитной панели, является панель, защищенная патентом РФ 2107135 (опубл. 20.01 1998 г.). Строительная панель, выполненная в виде деревянного каркаса с элементами наружной и внутренней дощатой обшивки, снабженная нащельниками. В образованные полости панели закладывают утеплитель. Элементы дощатой обшивки и нащельники устанавливаются в каркасе с возможностью самоуплотнения. Панель содержит также поперечные и продольные ребра жесткости. Для установки панели в строительную конструкцию и сочленения ее с другими элементами используют различные известные приемы и соединительные элементы.
Использование в этой конструкции дощатой обшивки и наличие утеплителя позволяет использовать такую панель для обустройства шумозащитных экранов. Однако слабые шумозащитные свойства такой панели, а также отсутствие в конструкции элементов крепления, не позволяют использовать ее для строительства шумозащитного экрана.
По конструктивным особенностям, для решения проблемы упрощения технологии изготовления панели и обустройства ими шумозащитных экранов, одним из аналогов является строительная панель, широко используемая в строительстве различных сооружений, по свидетельству на полезную модель РФ 32515 (опубл. 20.05.2003 г.). Панель представляет деревянный каркас из брусков, содержащий обшивку и минераловатный наполнитель, выполняющий роль утеплителя, размещенный в полости между обшивками. В панели установлены ребра жесткости. Для повышения «жизнестойкости» панели все ее элементы подвергнуты специальной защитной обработке. Обшивка панели выполнена в виде сплошной цементно-стружечной плиты. Для крепления панели в строительных сооружениях по периметру наружного бруска выполнен элемент крепления в виде паза. Данная панель не может выполнять функции акустико-поглощающей панели, а может быть применена, как шумоотражающий элемент защитного экрана, в связи с применением в качестве лицевой обшивки цементно-стружечной плиты.
По совокупности конструктивных элементов данное устройство может быть принято в качестве ближайшего аналога.
Основной задачей предлагаемого новшества является разработка конструкции строительной панели, обеспечивающей упрощение технологии при строительстве шумозащитных экранов, устанавливаемых в районах жилищной и особенно курортной застройки, обладающей повышенными звукопоглощающими и эстетическими свойствами, хорошо гармонирующей с архитектурным ансамблем градостроительной архитектуры.
Задача была решена путем разработки конструкции панели, в которой лицевая обшивка выполнена в виде сетки и обрешетки рейками поверх сетки, прикрепленными непосредственно к каркасу, с возможностью свободного проникновения акустической волны внутрь. В качестве шумопоглощающего элемента в полости размещен наполнитель - способный поглощать звук, например, промышленная вата. Обшивка со стороны застройки (задняя) выполнена сплошной из шпунтованных досок. В качестве элемента крепления по периметру к брускам каркаса прикреплен уплотнитель.
Технический результат от использования такой панели заключается в обеспечении повышенной защищенности жилищной застройки от шумовых и пылевых воздействий, как от двигающегося автотранспорта, так и от стройплощадок. Шумозащитные экраны, укомплектованные такими панелями, обладают повышенными экологическими параметрами и прекрасным дизайном, хорошо воспринимаемым визуально. Они гармонично вписываются в градостроительную архитектуру защищаемой застройки.
Сущность предлагаемого технического решения поясняется чертежами, где на фиг.1 представлен общий вид с двух сторон строительной шумозащитной панели, на фиг.2 - панель в разобранном виде.
Строительная шумозащитная панель (фиг.2) содержит рамный каркас прямоугольной формы 1, усиленный поперечным ребром жесткости 2, лицевую обшивку, выполненную в виде сетки 3 и реек 4. Задняя стенка 5 выполнена в виде набора из шпунтованных досок. В полость между обшивками установлен наполнитель 6, прикрепленный к каркасу планками 7.
По периметру каркаса прикреплен уплотнитель 8.
Рамный каркас 1 выполнен из деревянных брусков 80×100, предпочтительно из сосны, в который установлен поперечный брусок 45×100, выполняющий функции ребра жесткости 2. Крепление брусков осуществлено известными способами, обеспечивающими надежность скрепления. К каркасу по всей плоскости прикреплена сетка 3. В панели может быть применена любая сетка на полимерной основе с плетением: 6 нитей/см, по утку и 16 нитей/см. по основе. Предпочтительно использовать сетку марки «HDPE» с плотностью 170 г/м2. Крепление сетки осуществляют пристреливанием скобками. По сетке с перекрытием брусков каркаса прикрепляют декоративную рейку 4 (20×50). Расположение рейки выбирается произвольно (горизонтально, вертикально или по диагонали), в зависимости от общего вида создаваемого экрана и архитектуры застройки. Количество устанавливаемых реек должно быть таким, чтобы не менее 30% лицевой поверхности оставалось не перекрытой и обеспечивало свободный доступ внутрь. Это достигается, если зазор между устанавливаемыми рейками будет составлять не менее 1/3 ширины рейки. С внутренней стороны в каркасную полость на сетку укладывают наполнитель 6, например, минеральную вату в виде плиты. Предпочтительно используют минплиту толщиной 50 мм, плотностью от 80 до 100 кг/м3. Для предотвращения деформации звукопоглощающего материала, минплиту прижимают к брускам каркаса планками 7 (20×40). Задняя обшивка 5 выполнена из шпунтованных досок, толщиной 20 и шириной от 80 до 160 мм, прикрепленных к каркасу известными способами по вертикали. Между задней стенкой 5 и наполнителем 6 внутри каркаса образована воздушная полость, улучшающая звукопоглощающие характеристики панели. По наружным брускам каркаса по всему периметру устанавливают уплотнитель 8 в виде эластичной резиновой ленты, обеспечивающий монолитность при установке панелей друг на друга. Предпочтительно используют в виде ленты вспененный полиуретан. Размеры панели в трех измерениях (длина, ширина, высота) зависят от размеров экрана, в который они будут устанавливаться.
Предпочтительно, стандартный размер: 2950×1000×140 мм.
Все деревянные детали панели подвергнуты защитной обработке в автоклаве путем импрегнирования под давлением, чем обеспечивается глубокая пропитка древесины различными антисептиками, что гарантирует высокую степень защиты от плесени и других атмосферных воздействий.
Весь крепежный материал применяется из нержавеющей стали.
Облицовочные материалы для лицевой и задней обшивок применяются из качественно обработанной древесины, что придает панели улучшенный дизайн и хорошую гармонизацию с архитектурой застройки.
Разработан технический проект и технические условия для изготовления таких панелей и установки их в экраны. Панели удовлетворяют требованиям СНиП 23-03-2003 «Защита от шума», ГОСТ 23499-79 и рекомендуется к применению в качестве составляющих шумозащитных экранов. Одновременно такие панели способны применяться в качестве пылепреградителей, например, для изоляции стройплощадок в черте города.
Таким образом, предлагаемое техническое решение позволяет изготавливать строительные панели, обладающие наряду с прекрасными эстетическими и экологическими параметрами, надежными шумозащитными показателями. Они гармонично вписываются в градостроительную архитектуру. Панели по данному новшеству обеспечивают простоту и надежность при их применении в строительстве шумозащитных экранов в местах жилищной и курортной застройки. Простота установки в экран при его изготовлении позволяет легко менять панели для ремонта или замены.