Применение шумозащитных экранов (на примере территории железнодорожных путей города Абакана)

В данной статье был рассмотрен один из акустических экранов, находящийся на территории города Абакана в пределах железнодорожного вокзала. Натурными методами исследованы уровни звукового давления перед и за экраном. Проанализированы конструктивные особенности акустических экранов.

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: АКУСТИЧЕСКИЙ ЭКРАН, МАТЕРИАЛ, ИСТОЧНИК ШУМА, УРОВЕНЬ ЗВУКОВОГО ДАВЛЕНИЯ.

Шумовое загрязнение, как и любой негативный фактор, способно оказывать отрицательное воздействие на человека и окружающую среду. С течением времени люди научились противостоять объектам и процессам, мешающим их нормальной жизнедеятельности. Борьба с шумом включает в себя множество мероприятий, одним из которых является конструирование шумозащитных экранов.

Акустические экраны (АЭ) представляют собой звукоизолирующие конструкции, они делятся на отражающие и отражающе-поглощающие. Шумозащитные преграды преобразовывают звуковое поле по пути распространения от источника шума (ИШ) к расчетной точке (РТ) или защищаемому объекту [1]. Звук в отсутствии АЭ распространяется по прямой, не имея предполагаемых препятствий, как показано на рисунке 1.

Рис. 1. Распространение звука без АЭ: 1 — ИШ, 2 — РТ, 3 — исследуемая поверхность [1]

При установке АЭ, распространение звука претерпевает некоторые изменения (рис. 2).

Рис. 2. Распространение звука с АЭ:

1 — ИШ; 2 — АЭ; 3 — РТ; 4 — близрасположенная к экрану поверхность; 5 — опорная поверхность; I_{пов/пад}— интенсивность звука, падающего на поверхность; I_{пов/отр}— интенсивность звука, отраженного от поверхности; I_{экр/пад}— интенсивность звука, падающего на АЭ; I_экр/пр— звук, прошедший через АЭ; I_{экр/отр}— звук, отраженный от АЭ; I_{ист/отр}— звук, переотраженный от ИШ; I_{экр/дифр}— звук, дифрагирующий через свободное ребро АЭ; Ɵ — угол дифракции АЭ [1]

Линия, соединяющая ИШ и вершину АЭ, условно делит светлую зону и зону акустической тени. В зоне акустической тени шум снижается [1].

Степень глубины акустической тени характеризуется таким показателем, как угол дифракции[2]. Данный угол образован прямой, проведенной от ИШ до вершины свободного ребра АЭ и от данной вершины до РТ. Чем больше показатель, тем выше эффективность АЭ [1].

Рис. 3. Разновидность АЭ по ширине: а)тонкий, б)широкий. h_экр — высота тонкого экрана; h_эф^экр — условная высота широкого экрана; b — ширина широкого экрана.

Широким экран принято считать, если b> 3м, в противном случае АЭ является тонким и эффективность его ниже [1].

АЭ имеют достаточно широкое применение и могут устанавливаться в следующих условиях:

§ в офисах и производственных помещениях;

§ вдоль пути наземного и воздушного (вдоль взлетной полосы) транспорта;

§ вблизи строящихся участков и площадок;

§ вокруг точечных источников шума (котельные) [1].

В таблице 1 представлены основные материалы для изготовления экранов и их звукоизоляционные характеристики.

Таблица 1 — Ориентировочная звукоизоляция АЭ [1]

Наибольшей звукоизоляционной способностью обладают такие материалы, как бетон, «Durisol» и сталь.

В ходе работы был рассмотрен участок, имеющий в своем расположении шумовые преграды (рис.4). В первом случае это металлический экран (рис. 5). Особенность данной местности заключается в наличии двух источников шума — автомобильный и железнодорожный транспорт. Во втором случае защитную функцию выполняют зеленые насаждения, находящиеся на исследуемой территории.

Рис. 4. Карта — схема исследуемой местности

Рис. 5. Фото участка с металлическим экраном

Как правило, с увеличением расстояния от источника шума происходит уменьшение звукового давления. Разница между получившимися значениями составила около 15 дБ(А). Точки находились друг от друга на расстоянии 25 м [3]. Такое расположение обуславливает уменьшение шума, в среднем, на 10 дБ(А). Исходя из вышеизложенных данных металлический экран позволил уменьшить звуковое давление еще на 5 дБ(А).Но полученные значения не могут быть однозначно приурочены ко всем схожим условиям. Необходимо также учитывать критерии территории, а именно особенности рельефа, погодных условий, наличие зеленых насаждений и плотность застройки.

Библиографический список

1. Иванов, Н.И. Проблемы конструирования акустических экранов и их применение для снижения шума железнодорожного и автомобильного транспорта [Текст] / Н.И. Иванов, Н.Г. Семенов, Н.В. Тюрина // ІV Всероссийская научно — практическая конференция с международным участием «Защита от повышенного шума и вибрации». — Санкт-Петербург, 2013. — С. 52 — 89.
2. Методические рекомендации по оценке необходимого снижения звука у населенных пунктов и определению требуемой акустической эффективности экранов с учетом звукопоглощения. Отраслевой дорожный методический документ. М.: Минтранс России, 2003.
3. ГОСТ 20444-85 Шум. Транспортные потоки. Методы измерений шумовой характеристики.