📌Давно назревала статья про шумозащитные экраны (далее - ШЗЭ), установка которых в последнее время актуальна в связи с расширением федеральных трасс и проектированием автомагистралей, проходящих в непосредственной близости от жилых домов.
💬Начну с того, что существует несколько способов снижения шумового воздействия от транспорта, наиболее применимые:
1) посадка зеленых насаждений 🌳
2) замена балконных и оконных проемов на пластик 🪟
3) установка шумозащитных экранов
Сразу хочу отметить, что эти способы не являются взаимозаменяемыми, их применение зависит от совокупности факторов, учитываемых при проектировании.
Проектирование шумозащитных сооружений на автомобильных дорогах следует проводить при расчетной перспективной интенсивности движения более 3000 авт./сутки или числе жителей населенного пункта, попадающих в зону акустического дискомфорта, более 200 чел.
Типичная конструкция шумозащитного экрана состоит из нескольких элементов:
✅Фундамент (на искусственных сооружениях без фундамента)
✅Несущие балки
✅Акустическая панель
Классификация
В статье я приведу краткую классификацию для общего понимания. Более подробно с классификацией можно ознакомиться в этом документе
1. В зависимости от принципа снижения шума:
🔸Шумоотражающие
🔸Шумопоглащающие
2. По типу установки и конструктивному решению верхней части (прямые, наклонные, односторонние, двухсторонние, устанавливаемые на фундаменте или без него)
3. По материалу шумозащитных панелей:
🔸Металлические (целиком из панелей из конструкционной стали с защитным покрытием, алюминия, нержавеющей стали, металлических сплавов и пр.)
🔸Прозрачные (целиком из прозрачных панелей из полиметилметакрилата, поликарбоната, закаленного стекла и пр.);
🔸Бетонные
🔸Каменные (например из кирпича)
🔸Композитные
🔸Щепобетонные
🔸Комбинированные (из панелей из различных материалов, например металлических и прозрачных, и др.).
Как показывает практика, чаще всего используются именно комбинированные шумозащитные экраны, так как они наиболее эстетичны по внешнему виду и удовлетворяют всем требованиям по шумозащите. Еще один плюс, что комбинированные экраны устанавливаются "мозайкой", что облегчает замену поврежденных элементов
4. По типу фундамента
🔸Фундамент глубокого заложения (свайный фундамент)
🔸Фундамент мелкого заложения (ленточный, столбчатый)
🔸Без фундамента (такие применяются на мостах/путепроводах)
Основные факторы, влияющие на эффективность ШЗЭ
❗Перед назначением каких либо шумозащитных мероприятий делаются замеры по уровню шума в характерных точках (различные углы здания (ий) например)
👉Допустимые значения уровней шума на территориях, непосредственно прилегающих к жилым зданиям общественного значения в дневной (с 7:00 до 23:00ч) и ночной (с 23:00 до 7:00ч) периоды времени, регламентируются санитарными нормами СП 276.1325800.2016
Далее определяется расчетный уровень шума на перспективу и устанавливается дельта, на которую нужно понизить шумовое воздействие с помощью шумозащитного экрана.
Только после этого проектируются шумозащитные экраны.
👉В общих чертах под понятием "акустическая эффективность" понимают разницу между уровнями шума в расчетной точке при отсутствии и наличии шумозащитного экрана.
Основной механизм работы шумозащитного экрана связан с процессом отражения шумовых волн. Волна отражается под углом отражения равным углу ее падения, при этом за экраном образуется акустическая тень, которая позволяет разместить там защищаемый объект жилой застройки. Часть шумового поля обтекает границы экрана, при его протяженной конструкции обтекание происходит через верхнюю кромку.
Из схемы работы экрана следует, что перетекание звука через верхнюю кромку экрана уменьшается, а следовательно, эффективность экрана увеличивается при: увеличение высоты экрана и приближении экрана к источнику шума.
Но следует понимать, что большое увеличение высоты ШЗЭ нецелесообразно ни с экономической, ни с архитектурной точки зрения. Кроме того, очень высокий ШЗЭ с большой площадью будет менее устойчив, что зависит от погодных условий. Поэтому делаются расчеты👇
Кратко о методике расчета
В настоящее время в России действует несколько нормативно-технических документов, представляющих методы расчета эффективности шумозащитных кранов, основными из которых являются:
- ОДМ 218.2.013-2011 «Методические рекомендации по защите от транспортного шума территорий, прилегающих к автомобильным дорогам
- ГОСТ 31295.2 «Шум. Затухание звука при распространении на местности. Часть 2. Общий метод расчета
- СП 276.1325800.2016 «Здание и территории. Правила проектирования защиты от шума транспортных потоков
Все методики базируются на подходе, предложенным японским ученым З.Маекавой еще в 1969г.
Эффективность ШЗЭ, согласно выведенной Маекавой формуле, определяется как:
∆Lэкр=10lg20N,дБА (1)
где N – число Френеля, определяемое выражением (2)
N=2δ/λ (2)
где λ – длина звуковой волны, м
δ – разность длин путей звукового луча, м
Разность длин звукового луча δ вычисляется по формуле:
δ =a+b-c, м (3)
где
a – кратчайшее расстояние между акустическим центром источника шума (далее – ИШ) и верхней кромкой ШЗЭ
b – кратчайшее расстояние от верхней кромкой ШЗЭ до расчетной точки,м
c– кратчайшее расстояние от акустического центра ИШ до расчетной точки, м
👀Хоть подход один, но в зависимости от норматива методики немного отличаются друг от друга.
Существующие методы расчета являются приближенными, каждый из них имеет свои преимущества и недостатки. Эти методы, которые условно применяются для расчета эффективности одного и того же экрана, дают, как правило, отличающиеся результаты
Личное мнение
Проведенные расчеты и исследования показывают, что многослойные перфорированные акустические панели действительно поглощают звук и хорошо проявляют себя в работе. Но стоит понимать, что ухаживают за ШЗЭ у нас, к сожалению, с переменным успехом, от чего конструкция начинает терять шумопоглощающие свойства. Я живу в Казани, поэтому на выезде из города по М-7 в сторону Свияги всегда обращаю внимание на состояние ШЗЭ на мосту, он уже несколько лет как хорошо коррозировал и получил вмятины в нескольких местах, но никто не торопится привести его в нормативное состояние☹️
