Шумозащитный экран

Заявляемая полезная модель относится к устройствам для защиты от воздействия шума и может быть использована в ограждениях, устанавливаемых вдоль автомобильных и железнодорожных магистралей, вокруг территорий аэропортов, строительных площадок и других источников шума.
Известен шумозащитный экран, содержащий основание и закрепленный на нем каркас со смонтированным на нем набором акустических панелей, выполненных из материалов с различными свойствами шумопоглощения. При этом панели имеют коньковый профиль, расположены вдоль вертикальной оси каркаса с шагом, при котором панели выше расположенного конька накрывают вершину нижерасположенного конька, наружные поверхности панелей и их торцовые части обладают звукоотражающими свойствами, а внутренние поверхности панелей выполнены из звукопоглощающего материала (патент РФ №2727997, 2020 г.). Данное устройство принято за ближайший аналог.
Недостатком указанного устройства является сравнительно низкая механическая прочность, обусловленная тем, что панели закрепляются только по торцам, а также сравнительно низкая звукоизоляция, обусловленная отсутствием элементов, препятствующих прямому распространению звука от источника до защищаемого объекта.
Технический результат, на достижение которого направлена заявляемая полезная модель, заключается в повышении механической прочности конструкции с одновременным повышением звукоизоляции.
Указанный технический результат достигается тем, что шумозащитный экран, содержащий набор акустических панелей, обладающих звукоотражающими и звукопоглощающими свойствами, включает стойки и заднюю стенку, закрепленную на стойках с помощью крепежных элементов, при этом каждая акустическая панель имеет незамкнутую оболочку и закреплена как к стойкам, так и к задней стенке с помощью крепежных элементов.
Кроме того, задняя стенка шумозащитного экрана может быть выполнена единой или составной из нескольких элементов.
Также шумозащитный экран может быть снабжен в нижней части звукоизолирующим фартуком.
Полезная модель иллюстрируется чертежами, на которых изображено:
- на фиг. 1 - общий вид шумозащитного экрана;
- на фиг. 2 - вид шумозащитного экрана сзади;
- на фиг. 3 - общий вид акустической панели;
- на фиг. 4 - крепление акустической панели к задней стенке экрана.
Согласно фиг. 1-4, шумозащитный экран содержит стойки 1, установленные на фундаменте (на чертеже не показано), заднюю стенку 2 и набор акустических панелей 3.
Стойка 1 выполнена из металлического профиля, например, двутавровой балки, установленной на основании (пятке), и снабжена крепежными элементами, например, болтами и прижимными уголками, для закрепления задней стенки 2 и набора акустических панелей 3.
Задняя стенка 2 может быть выполнена единой или составной из нескольких элементов с установленными между ними соединительными профилями и изготовляться, например, из цементно-стружечных плит, металла, а также из прозрачных материалов, таких как полиметилметакрилат, монолитный поликарбонат или триплекс на основе силикатного стекла.
Набор акустических панелей 3 включает в себя несколько горизонтальных рядов акустических панелей. Количество рядов, приходящееся на единицу высоты экрана, может быть разным и может изменяться в зависимости от необходимых акустических и механических характеристик экрана. Каждая акустическая панель расположена под углом наклона α к вертикали, где α составляет от 30 до 60 градусов, имеет форму параллелепипеда и состоит из оболочки 4, звукопоглощающего наполнителя 5 и торцевых крышек 6. Оболочка 4 выполнена из металла, например, оцинкованной стали с полимерным покрытием, или из полимерных материалов, например, поливинилхлорида, или из композитного материала, например, стеклопластика. Оболочка 4 незамкнута и имеет открытую часть, обращаемую при установке в экран по направлению к задней стенке и вниз. Такая ориентация акустической панели 3 позволяет предотвратить попадание осадков и брызг на звукопоглощающий материал 5. Открытая поверхность звукопоглощающего наполнителя может быть защищена акустически прозрачным материалом, например, стеклохолстом плотностью от 40 до 90 г/кв.м.
Звукопоглощающий наполнитель 5, расположенный в полости акустической панели 3, выполнен из звукоизоляционного материала, например, минераловатной плиты плотностью от 90 до 120 кг/куб.м.
Торцевые крышки 6 выполнены из металла, полимера или композитного материала.
Шумозащитный экран может быть снабжен в нижней части звукоизолирующим фартуком 7, который закрепляется на задней стенке с помощью крепежных элементов, например, прижимного уголка. Звукоизолирующий фартук 7 выполнен из гибкого материала, например, из мягкого поливинилхлорида, армированного полиамидным волокном, или резиновой пластины толщиной 2-3 мм, и предназначен для закрытия щели между грунтом и нижней кромкой шумозащитного экрана с целью повышения акустической эффективности экрана.
Шумозащитный экран монтируется в следующем порядке.
Вначале собирают акустические панели 3. Для этого в оболочку 4 каждой акустической панели помещают звукопоглощающий наполнитель 5 и устанавливают торцевые крышки 6. Далее устанавливают две стойки 1 на анкерные группы фундамента (на чертеже не показан) и закрепляют их к фундаменту с помощью крепежных элементов, например, гаек и контргаек. Затем на стойки 1 закрепляют заднюю стенку 2. В том случае, когда задняя стенка выполнена составной из нескольких элементов, между элементами устанавливают соединительные профили 8. Для обеспечения отсутствия просвета между задней стенкой 2 и поверхностью грунта или фундамента при необходимости монтируют звукоизолирующий фартук 7. Потом на стойки 1 устанавливают акустические панели 3, фиксируя их в стойках крепежными элементами, например, прижимными уголками. Затем акустические панели 3 закрепляют к задней стенке 2, например, с помощью вытяжных заклепок 9.
Шумозащитный экран работает следующим образом.
Падающая на шумозащитный экран звуковая волна частично отражается вверх от поверхностей акустических панелей 3, обращенных к источнику шума закрытой частью оболочки 4.
Другая часть энергии волны отражается от задней стенки 2 и затем, попадая через открытую часть оболочки 4 на открытую поверхность звукопоглощающего наполнителя 5 акустической панели 3, поглощается в нем.
Горизонтальные механические воздействия на шумозащитный экран (например, ветровые нагрузки) воспринимаются задней стенкой 2 экрана и акустическими панелями 3, а затем через стойки 1 передаются на фундамент. При этом акустические панели 3, закрепленные на задней стенке 2 и на стойках 1, работают как своеобразные ребра жесткости, увеличивая прочность конструкции в целом.
Вертикальные механические воздействия на шумозащитный экран (например, снеговые нагрузки) воспринимаются акустическими панелями 3 и также передаются на фундамент. Большой угол наклона акустических панелей обеспечивает облегчение схода снега с них и, как следствие, снижение снеговой нагрузки.
Таким образом, задняя стенка экрана и акустические панели совместно воспринимают нагрузки от внешних воздействий и обеспечивают механическую прочность экрана.
Использование соединительного профиля исключает щели между элементами задней стенки и приводит к увеличению механической прочности, а также звукоизоляции экрана.
В целом, наличие в составе экрана задней стенки, не имеющей зазоров, акустических панелей, обеспечивающих звукопоглощение и рассеяние звука, а также звукоизолирующего фартука, приводит к увеличению звукоизоляции экрана.
Таким образом, заявляемая полезная модель обеспечивает повышение механической прочности конструкции с одновременным повышением звукоизоляции.