Шумозащитный экран
SOUND BARRIER

Изобретение относится к устройствам для защиты от шума, в частности к шумозащитным экранам и может быть использовано для защиты от шума селитебных и рекреационных территорий, прилегающих к транспортным источникам шума (автомобильные и железные дороги, аэродромы), а так же для защиты от шума строительных, ремонтных работ, игровых и спортивных площадок и т.д.
Наиболее близкими к заявленному изобретению по совокупности признаков устройством того же назначения является устройство для придорожного шумоглушения, содержащее основание и закрепленный на нем каркас со встроенными в него задней стенкой и уложенными друг на друга плитами из материалов с различными свойствами шумопоглощения, поверх которых установлены одна на другой плоские рамные секции (Патент РФ 2176004, МПК7 E01F 8/00, Е04В 1/66, Е04В 1/82. Защитный экран для придорожного шумоглушения /Суханов А.В., Попов В.Г., Асеев А.В., Лебедев В.И., Смирнов СМ., Попов В.Г., Савиных А.А. - Заявл. 2000101600/28, приоритет 26.01.2000; опубл. 20.11.2001 [1]. Устройство принято за прототип.
Недостатком известного устройства является:
- низкая эффективность защиты от шума вследствие отражения значительной части звуковой энергии от поверхности экрана в сторону источника шума и его усиления;
- значительное снижение или даже полное отсутствие звукопоглощающих свойств поверхностей экрана при образовании снежно-ледяной корки в осенний, зимний и весенние периоды;
- эффективность экрана только при расположении источника звука с одной стороны;
- размещение экранов вдоль автомагистралей с двух сторон препятствует ее проветриванию и ведет к увеличению концентрации токсичных выхлопных газов [2];
- сложность конструкции экрана и процесса его изготовления.
Сущность изобретения заключается в предотвращении отражения звуковой энергии в сторону источника шума, в максимальном поглощении звуковой энергии, в обеспечении эффективности работы шумозащитного экрана вне зависимости от погодных условий, а также в предотвращении увеличения концентрации токсичных выхлопных газов на проезжей части за счет движения воздушных потоков через конструкцию экрана.
Технический результат - повышение эффективности работы шумозащитного экрана за счет увеличения шумопоглащения и снижения шумоотражения экраном, независимость его эффективности от погодных условий, а также в предотвращении увеличения концентрации токсичных выхлопных газов в зоне работы шумозащитного экрана.
Технический результат достигается тем, что в известном шумозащитном экране, содержащем основание и закрепленный на нем каркас с набором акустических панелей, выполненных из материалов с различными свойствами шумопоглащения, панели имеют коньковый профиль, расположены вдоль вертикальной оси каркаса с шагом, при котором панели выше расположенного конька накрывают вершину ниже расположенного конька, наружные поверхности панелей и их торцовые части выполнены из материала, обладающего звукоотрожающими свойствами, а внутренние поверхности панелей выполнены из звукопоглощающего материала.
Изобретение поясняется чертежами (Фиг. 1 и 2), На фиг. 1 представлен шумозащитный экран, на фиг. 2 представлен разрез шумозащитного экрана с коньковым способом размещения панелей: основание 1; каркас 2; коньковая панель 3; звукоотражающая поверхность панели 4; звукопоглощающая поверхность панели 5.
Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения с получением вышеуказанного технического результата. Основание 1 выполняется в виде бетонных или металлических опор, к нему крепится каркас 2, выполненный, например, из стального профиля, к каркасу 2 крепятся механическим соединением, например, заклепочным или винтовым, акустические панели коньковой формы, верх и торцы коньковых панелей 3 выполнены из звукоотражающего материала, например из листового металла, на нижней стороне коньковой панели 3 крепится, например, клеевым соединением, звукопоглощающий материал, например ППЖ 200 - плиты повышенной жесткости из минеральной ваты толщиной 100 мм (ГОСТ 22950-95).
Шумозащитный экран устанавливают вдоль автомобильных и железных дорог, строительных площадок, прилегающих к жилой застройке, рекреационным территориям, или в зоне проведения ремонтных и других работ с превышающими санитарные нормы уровнями шума. При необходимости данные шумозащитные экраны могут быть установлены на разделительной полосе скоростных многорядных автомагистралях, так как у предлагаемой конструкции шумозащитного экрана обе стороны одинаково эффективно защищают от шума.
Устройство работает следующим образом. Звуковая энергия, достигая шумозащитного экрана, частично отражается вверх от звукоотражающей поверхности панелей 4, другая часть проникает в зазоры между соседними коньковыми панелями 3, при этом нижняя поверхность этого зазора обладает звукоотражающими свойствами, а верхняя - звукопоглощающими, что приводит при прохождении звука к многократному отражению и поглощению звуковой энергии. Это обеспечивает высокую эффективность шумозащитного экран.
Расчет эффективности шумозащитного экрана выполнен авторами в соответствии с методикой, описанной в [2], стр. 27-30. Анализ полученных результатов показывает, что шумозащитный экран высотой 5 метров, состоящий из четырех коньковых панелей (угол между панелями 90°) имеет следующую эффективность:
- при установке шумозащитного экрана на расстоянии в 5 метров до источника шума (середина ближайшей полосы движения автомагистрали) вверх будет отражено 5% падающей на шумозащитный экран звуковой энергии, 95% поглощено в результате многократного отражения и поглощения в зазорах, образованными коньковыми панелями;
- при установке шумозащитного экрана на расстоянии в 10 метров до источника шума вверх будет отражено 14% падающей на экран звуковой энергии, 86% поглощено в результате многократного отражения и поглощения в зазорах, образованными коньковыми панелями.
Заявленное изобретение позволяет за счет применения коньковой формы акустических панелей:
- предотвратить отражение звуковой энергии в сторону источников шума (незначительная часть будет направлена вверх);
- обеспечить практически полностью поглощение звуковой энергии при ее прохождении через пространства (зазоры), образованные коньковыми панелями;
- обеспечить одинаковую эффективность защиты от источников шума, расположенных по обе стороны шумозащитного экрана;
- предотвратить образование снежной и ледяной корки на звукопоглощающих поверхностях;
- обеспечить постоянную эффективность шумозащитного экрана в различные сезоны года.
С применением заявленного устройства повышается эффективность защиты от шума различных транспортных источников, строительных объектов, а также от внутренних источников селитебных территорий: детских садов, школ, спортивных площадок и т.д.
Источники информации
1. Патент РФ 2176004, МПК7 E01F 8/00, Е04 В 1/66, Е04 В 1/82. Защитный экран для придорожного шумоглушения /Суханов А.В., Попов В.Г., Асеев А.В., Лебедев В.И., Смирнов С.М., Попов В.Г., Савиных А.А. - Заявл. 2000101600/28, приоритет 26.01.2000; опубл. 20.11.2001.
2. Справочник проектировщика «Защита от шума в градостроительстве», М, Стройиздат, 1993 г.