Шумозащитные экраны

В настоящее время шумы в больших городах достигают иногда столь большой интенсивности, что начинают оказывать вредное влияние на здоровье и работоспособность людей. Постоянный, ровный шум, будто даже не замечаемый, порождает чувство непрестанной усталости, казалось бы, беспричинную раздражительность. С ростом громкости воздействие шума на человека усиливается, вызывая хронические патологии: вегетативно-сосудистую дисфункцию, гипертоническую и ишемическую болезни сердца, аритмию.

Вклад транспортного шума в акустическое загрязнение города составляет от 60 до 70% и имеет ежегодную тенденцию к росту на 0,5-1 дБ в год, даже несмотря на меры по ужесточению норм, относящихся к средствам транспорта.

Территория, на которой уровни шума автотранспорта существенно превышают допустимые значения, может простираться вглубь застройки на расстояние 350 м от внутриквартальных улиц и до 1 км от автомагистралей. Поэтому в районах, где жилые здания вплотную примыкают к проезжей части, большая часть населения крупного города оказывается под воздействием повышенного уровня шума.

Борьба с транспортным шумом становится серьезным вызовом для целой группы специалистов: градостроителей, инженеров, физиков, врачей и физиологов. Наиболее эффективно это задачу решают специальные акустические экраны, располагаемые между селитебной территорией и автомагистралями.

Опыт применение шумозащитных экранов вдоль автомобильных и ж/д дорог показывает, что они обеспечивают снижение до 15-20 дБА при соблюдении акустических и технологических требований.

Шумозащитные заборы

Звукозащитные или шумовые барьеры, например в виде стен, перегородок или экранов, предназначены служить в качестве препятствий свободному распространению звуковых волн для создания так называемой звуковой тени.

Величина понижения уровня шума в "затененной" зоне с тыльной стороны барьера зависит от высоты шумозащитных экранов (чем выше, тем эффективнее) и частоты звука: при высоких частотах звука влияние экранов, снижающих шум транспортных потоков максимально, в то время как на низких частотах эффект затенения снижается. Происходит это из-за явления дифракции звука на границах экрана. Низкочастотные волны с большой длиной волны огибают ребра экрана, частично попадая за него.

Для эффективной защиты даже одиночного здания от шума транспортной магистрали длина экрана должна быть несколько сотен метров!

Важно правильно поставить шумозащитный забор. Наилучший эффект затенения дает установка шумозащитного экрана максимально близко к источнику шума. Однако приближение экранирующей конструкции к источнику – не всегда реализуемая мера. Этот метод широко используется для снижения шума от ж/д транспорта (поезда движутся строго по рельсам), но имеет свои ограничения при проектировании шумозащитных экранов на дорогах.

Также эффективность увеличивается, если при устройстве экрана используются не только отражающие, но и звукопоглощающие панели, расположенные со стороны источника шума. Дополнительная эффективность шумозащитного экрана за счет применения покрытия с хорошим звукопоглощением может достигать 4-6 дБ!

Проектирование шумозащитных экранов

Конструктивно экраны могут быть однослойными и многослойными. Эффективность шумозащитной системы можно повысить изменив форму экрана с вертикальной на Г-образную (+ 1-3 дБА) или Т-образную (+ 4-6 дБА). В обоих случаях эффективность повышается за счет увеличения угла дифракции.

При этом делать поверхность вертикальных экранов волнообразной нет смысла, поскольку дополнительное поглощение оказывается ничтожным.

Если экранирующие сооружения расположены вблизи жилой застройки, в них предусматриваются разрывы для прохода или проезда. В этом случае в местах разрыва для снижения интенсивности прямого звука устраиваются контрэкраны.

Материалы для строительства шумозащитных экранов

Выбор материала шумозащитных экранов диктуется несколькими соображениями: эффективностью конструкции, ценой, внешним видом, вандалоустойчивостью и даже традициями. В скандинавских странах, например, в Финляндии, весьма популярны экраны из дерева. В Италии, Португалии и Японии, находят большое применение металлические со звукопоглощением, а в США практически не используют экраны из металла и устанавливают, главным образом, бетонные.

Основной недостаток экранов из бетона, пластика, алюминия – наличие звукоотражающего эффекта, который усиливается при параллельной установке подобных сооружений. Акустические экраны со звукопоглощением лишены указанных недостатков.

Звукоотражающие экраны на 3-4 дБ менее эффективны, чем экранирующие конструкции, изготовленные из звукопоглощающих материалов.

Монтаж шумозащитных экранов

Транспортные шумозащитные экраны являются сборно-разборными, что упрощается их монтаж. Основные элементы экрана: вертикальные стойки (устанавливаются на фундаментах), горизонтальные профили и панели.

Существенное влияние на эффективность шумозащитных экранов оказывает монтаж конструкции. При неправильном монтаже могут возникать щели, проемы, через которые проходит звук.

Самая распростаненная ситуация - щель между основанием из бетона, на которое монтируется сборные панели, и нижним краем шумозащитного экрана. Даже небольшая по размерам щель снижает эффективность ограждения на 3-8 дБ на высоких частотах (иногда до 5-15 дБ).

Зеленые насаждения в качестве акустических экранов

Применение деревьев и кустарников в качестве средства защиты от шума можно было бы считать очень привлекательной для жителей мерой. К сожалению, практика применения зеленых насаждений показывает, что их акустическая эффективность невелика. Зеленые насаждения шириной 20 м обеспечивают снижение шума не более чем на 3-4 дБА. В реальных условиях эта мера является паллиативом с точки зрения шумозащиты.

Хотя снижение уровня шума зелеными насаждениями не является существенным, но в совокупности с установкой шумозащитных экранов может заметно снизить остроту вопроса акустического загрязнения жилой застройки.