ШУМОЗАЩИТНЫЕ ЭКРАНЫ

Одними из наиболее эффективных строи­тельно-акустических средств снижения шума на селитебной территории городов являются экра­ны, размещаемые между источниками шума и объектами зашиты от него. Понятие «экран» принято относить к любым препятствиям на пути распространения шума (рис. 6).

Экранами могут служить придорожные подпорные, ограждающие и специальные защит­ные стенки, искусственные и естественные элементы рельефа местности — грунтовые валы, насыпи, холмы, откосы выемок, террас, оврагов и т. п. или их комбинации, а также спе­циальные шумозащитные сооружения — гале­реи, тоннели и др. Кроме того, функции экранов могут выполнять здания, в помещениях которых допускаются уровни звука более 45 дБА (здания предприятий бытового обслу­живания населения, торговли, общественного питания, коммунальных предприятий и др.), а также шумозащитные жилые и общественные здания.

Акустическая эффективность экрана зави­сит от его высоты, длины и звукоизоляцион­ных качеств. Однако снижение уровня шума, обеспечиваемое экраном на территории и в помещениях застройки, зависит не только от его акустической эффективности, но также от рас­стояния между магистральной улицей или доро­гой и экраном, расстояния между экраном и защищаемыми от шума территорией или здани­ем, высоты расчетных точек на территории или в помещениях здания и акустических свойств поверхности территории.

Наибольшее распространение в мировой практике борьбы с шумом получили специаль­ные шумозащитные экраны-стенки или барье­ры. С учетом особенностей шумозащитных свойств экранов наиболее перспективными сле­дует считать конструкции из унифицированных элементов, позволяющие варьировать высоту, длину, а при необходимости и форму и конст­рукцию экранов для обеспечения требуемого снижения шума в тех или иных условиях застройки.

Для создания эффекта экранирования защищаемые от шума объекты должны нахо­диться ниже границы звуковой тени, т. е. про­должения прямой линии, соединяющей акусти­ческий центр источника шума с вершиной экрана (рис. 6). Ориентировочные значе­ния снижения звукатранспортного потока протяженными экранами-стенками в расчетных точках на высоте 1,5 м от уровня поверх­ности территории при расстоянии между краем проезжей части (бровкой насыпи железнодо­рожного полотна) и экраном, равном 3 м, при­ведены в табл. 9.

Данные значения снижения уровня звука экраном обеспечиваются в тех точках террито­рии, в которых угол видимости экранирован­ного участка улицы α составляет не менее 160°.

Снижение уровня звука экраном-стенкой в расчетных точках, расположенных на границе звуковой тени, составляет 5 дБА. Для обеспе­чения более высокой акустической эффектив­ности следует увеличить высоту экрана.

 

 

Рис. 6. Типы экранов

1—экран-стенка; 2—экран-насыпь; 3— экран-выемка; 4—экран-терраса; 5, 6— экраны комбинированные (5—выемка с насыпью или со стенкой, 6—насыпь со стенкой); 7—экран-галерея; 8—экран-тоннель; 9— экран-здание нежилого назначения; 10—экран — шумозащитный жилой дом

 

При проектировании экрана-стенки вдоль магист­ральной улицы или дороги для ориентировоч­ных расчетов повышение его эффективности с увеличением высоты допускается принимать равным в среднем 1,5 дБА на 1 м.

Для достижения максимального снижения уровня шума в застройке и уменьшения вы­соты экрана расстояние между проезжей частью и экраном следует принимать минимальным с учетом требований по обеспечению безопасности движения и нормальной эксплуатации дороги и транспортных средств.

 

Таблица 9

Расстояние междуэкраном и расчетной точкой, м	Высота экрана, м	Снижениеуровня звукаэкраном, дБА

 

Чтобы шумозащитные экраны не были эле­ментами повышенной опасности при наезде ав­томобилей, их можно выполнять комбинирован­ными с ограждениями жесткого парапетного либо полужесткого планочного типа с усилен­ными продольными элементами и защищать ог­раждениями любого типа. Ограждения следует устанавливать на расстоянии не менее 0,5 м от бровки земляного полотна и не менее 1 м от края проезжей части. Расстояние между ог­раждением и экраном должно быть больше максимального прогиба ограждения при наезде автомобиля с расчетной скоростью и достаточным для возможности механизиро­ванной уборки снега, но не менее 2 м при скорости наезда автомобиля выше 90 км/ч.

Размещение шумозащитного экрана и его ограждения на поперечном профиле должно обеспечивать минимум затрат на содержание, своевременную очистку покрытия и обочин от снега и льда, доступность для работников дорожно-эксплуатационной службы с целью производства работ без демонтажа элементов сооружения и т. д.

Экраны следует рассчитывать на снего­вые, ветровые и сейсмические нагрузки. Ма­териалы для изготовления экранов-стенок сле­дует подбирать в основном исходя из конст­руктивных и экономических соображений. К наиболее распространенным материалам, применяемым для строительства экранов, отно­сятся бетон и железобетон. Исполь­зуются также сталь, алюминий, различные пластические материалы, стекло.

Требуемая звукоизоляция конструкции экрана зависит от требуемого снижения уровня звука и определяется ее поверхностной плот­ностью (табл. 10)

Материалы для изготовления всех элемен­тов конструкции экрана должны быть долго­вечными, стойкими к атмосферным воздейст­виям, влиянию выхлопных газов автомобилей, моторных масел, противогололедных солей и детергентов, устойчивыми к воздействию меха­нических средств очистки.

 

Таблица 10

 

Требуемое снижениеуровня звука экраном, дБА
Минимальная поверхностная плотность конструкции, кг/м2	14,5			19,5		24,5

 

Конструкции отдельных элементов экранов должны обеспечивать плотное их примыкание друг к другу для создания акустически непрозрачного экрана. В местах расположения остановок общественного транспорта для обес­печения прохода людей необходимо предус­матривать разрывы в экранах с устройством контрэкранов или дубль-экранов либо сов­мещение автопавильона с экраном. Минималь­ное взаимное перекрытие экранов должно сос­тавлять не менее двух ширин прохода.

При расстояниях до жилой застройки менее 100 м и отсутствии местных проездов экраны должны иметь легкосъемные элементы или разрывы для проезда специальных машин (скорая помощь, пожарная служба и т. д.).

При проектировании экранов необходимо учитывать, что установка экранов-стенок с акус­тически жесткой поверхностью с одной сторо­ны от источника шума вызывает некоторое повышение уровня звука на противоположной стороне за счет вклада отраженной от экрана звуковой энергии. При установке экранов-сте­нок с акустически жесткой поверхностью вдоль обеих сторон автомобильной дороги акустическая эффективность экранов снижает­ся на 1-5 дБА в зависимости от расстояния между экраном и транспортным потоком.

Конструктивные решения экранов-стенок, предназначенных для установки на улицах или дорогах с двусторонним расположением за­щищаемых от шума объектов, должны предус­матривать наличие звукопоглощающих конст­рукций в виде резонирующих панелей, звуко­поглощающих облицовок или заполнений. Звукопоглощающие материалы, используемые для облицовки или заполнения экранов, должны обладать стабильными физи­ко-механическими и акустическими показате­лями в течение всего периода эксплуатации, быть биостойкими и влагостойкими, не выде­лять в окружающую среду вредных веществ в количествах, превышающих предельно допус­тимые концентрации для атмосферного воз­духа.

Для увеличения эффективности звукопог­лощающих облицовок их следует крепить на жестком основании непосредственно на поверх­ности экрана. Для защиты звукопоглощающего материала от попадания влаги необходимо предусматривать защитное покрытие в виде пленки. Снаружи экран со звукопоглощающей облицовкой должен защищаться перфорирован­ными листами из алюминия, стали или пласти­ка.

При проектировании экранов-стенок сле­дует учитывать, что их акустическая эффек­тивность в определенной степени зависит от формы. Наиболее эффективным является экран Г-образного поперечного профиля. Оптималь­ная ширина верхней полки такого экрана рав­на 0,6 м. При этом эффективность экрана на 2,5 дБ выше эффективности обычного тонкого экрана-стенки той же высоты. Звуко­поглощающая облицовка поверхности полки повышает эффективность экрана до 4,5 дБ. Даль­нейшее увеличение ширины верхней полки вы­зывает медленное повышение эффективности экрана. Так, при ширине полки 2,4 м эффек­тивность экрана повышается только на 1,5 дБ по сравнению с эффективностью экрана с ши­риной верхней полки 0,6 м. Толщина полки должна быть минимальной. Экраны-стенки с наклонными козырьками менее эффективны, чем экраны Т-образной формы. Наклон экра­на-стенки в сторону источника шума не по­вышает его эффективности.

Экраны простых форм с применением бетона могут быть двух типов:

· в виде стен, как с несущими опорами, так и без них, свободно стоящими на лен­точном фундаменте;

· комбинированными, сочетающими железо­бетонные элементы и грунт.

 

При разработке проектов комбинированных экранов необходимо стремиться к выбору таких конструкций, конструктивных элементов, формы экрана и отделки его поверхности, чтобы экран производил впечатление естественного, случай­но созданного природой объекта. Комбини­рованные экраны монтируют из сборных желе­зобетонных элементов таким образом, чтобы в результате возникла трапецеидальная конструк­ция с уступами в поперечном сечении. Внут­ренняя часть заполняется растительным грунтом.

Линией, определяющей форму и размеры экрана, является линия его верха. Так, очер­тание верха экрана в виде плавной непре­рывной линии большого радиуса более подхо­дит для пересеченной местности, где прямая линия смотрится как инородная и привлека­ет к себе внимание. Для дорог, проходящих в пределах застроенных городских террито­рий, предпочтение следует отдавать ломаной верхней линии, подчеркивающей строгие линии застройки различной этажности. С этой целью могут быть использованы панели экранов раз­личной высоты.

Посадки зеленых насаждений, используе­мые для связи с окружающим ландшафтом, представляют собой одну из наиболее эффек­тивных и экономичных мер для уменьшения монотонности вида экранов. Деревья и кустар­ники могут объединить все запроектированные элементы в единую систему, учитывающую форму, цвет и текстуру поверхности барьера. Их концентрация в конце экрана может соз­дать естественную переходную зону, устранить монотонность частой сменой размеров, формы и цвета растительности в посадке, сбаланси­ровать пропорции высоких барьеров, обеспе­чив естественную смену цвета в различные сезоны года, блокировать отражение света от ярких цветных поверхностей.