CH631768A5 - Noise protection wall with vegetation - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine vegetative Lärmschutzwand, insbesondere zur Abschirmung des Lärms von Autostrassen, Schienenwegen und industriellen Lärmquellen. Die vorwiegend zur Ausführung gelangenden Lärmschutzwände sind aus Wandelementen zusammengebaut, die ausschliesslich aus konstruktiven Bauteilen bestehen. Den Lärmschutzwänden fällt die Aufgabe zu, die Lärmübertragung durch Schalldämmung und/oder Schallabsorption zu vermindern. Wegen der grossen Bedeutung, die den Lärmschutz-massnahmen zugemessen wird, ist eine Vielzahl von Schallschutzwänden unterschiedlicher Ausführung und für diese vorgesehenen Bauelementen bekannt. The invention relates to a vegetative noise barrier, in particular for shielding the noise from highways, railways and industrial noise sources. The noise barriers, which are predominantly implemented, are assembled from wall elements that consist exclusively of structural components. The task of the noise protection walls is to reduce the noise transmission by sound insulation and / or sound absorption. Because of the great importance attached to noise protection measures, a large number of soundproof walls of various designs and components intended for them are known.
Die verstärkten Anstrengungen zur wirksamen Bekämpfung des Lärms haben ferner zur Entwicklung einer als Raumgitterkonstruktion ausgeführten vegetativen Lärmschutzwand geführt, die aus kreuzweise übereinander gelegten Läufern und Bindern vorzugsweise aus Stahlbeton aufgebaut ist. Die durch das Gitter gebildeten wabenartigen Hohlräume sind mit einem Müll-Klärschlamkompost aufgefüllt und erhalten eine Bepflanzung. Die schallabsorbierende Wirkung dieser vegetativen Lärmschutzwand beruht auf der grossen Oberfläche des Humusanteils, der sich beim Heranreifen des Müllkompostes bildet und ungefähr 30-40% beträgt. Die Oberfläche des Humusanteils liegt im Bereich von 400 000 cm2/kg. The increased efforts to effectively combat noise have also led to the development of a vegetative noise barrier designed as a space lattice construction, which is preferably made of reinforced concrete from runners and binders placed one above the other. The honeycomb-like cavities formed by the grid are filled with waste-sewage sludge compost and planted. The sound-absorbing effect of this vegetative noise barrier is due to the large surface area of the humus portion, which forms when the waste compost ripens and is approximately 30-40%. The surface of the humus portion is in the range of 400,000 cm2 / kg.
Zu den unbedingten Parametern, die für den Ablauf des bei der Müll-Klärschlammkompostierung auftretenden mikrobiellen Abbaus und der Umwandlung von organischen Abbaustoffen in höherwertige Produkte vorhanden sein müssen, zählen der Sauerstoff- und Wassergehalt sowie das Kohlenstoff-Stickstoffverhältnis. Sauerstoff und Wasser dienen zur Aufrechterhaltung der Lebenstätigkeit der Mikroorganismen. Für den bei der Müll-Klärschlammkom-postierung ablaufenden Rotteprozess, bei dem es sich um einen exothermen Vorgang handelt, dient der organische Kohlenstoff als Energieträger. Ausserdem wird der Kohlenstoff zum Aufbau der Zellsubstanz der Rotteorganismen benötigt. Daneben müssen in erster Linie Stickstoff, Phosphor und Kali für den Aufbau der Körpersubstanz vorhanden sein, wobei auch Spurenelemente bei der Ernährung eine wichtige Rolle spielen. Diese Stoffe müssen in einem bestimmten Verhältnis zueinander stehen. Das Kohlenstoff-Stickstoffverhältnis sollte 25:1 betragen. The unconditional parameters that must be present for the course of the microbial degradation occurring in waste sewage sludge composting and the conversion of organic degradation materials into higher quality products include the oxygen and water content as well as the carbon-nitrogen ratio. Oxygen and water serve to maintain the life of the microorganisms. The organic carbon serves as an energy source for the rotting process that takes place in the garbage-sewage sludge composting, which is an exothermic process. In addition, the carbon is required to build up the cell substance of the rotting organisms. In addition, nitrogen, phosphorus and potash must be present in order to build up the body substance, whereby trace elements also play an important role in nutrition. These substances must have a certain relationship to one another. The carbon-nitrogen ratio should be 25: 1.
Erfahrungen haben gezeigt, dass beim Stapeln des Müllkompostes in Höhen über 1,20 m im Untergrund anaerobe Vorgänge ausgelöst werden, die den Rotteprozess des Müllkompostes hemmen und damit eine Dauerhumusbildung verhindern, so dass der Müllkompost mit der Zeit fault und verschlammt und seine schallabsorbierende Wirkung verliert. Derartige anaerobe Vorgänge sind bei der vorbeschriebenen Raumgitter-Lärmschutzwand aufgrund der grossen Stapelhöhe des Müll-Klärschlammkompostes festzustellen. Beeinträchtigt werden die bei der Müllkompostierung ablaufenden Umwandlungs- und Abbauprozesse sowohl durch die wärme- als auch kältestauende Wirkung des für die Läufer und Binder verwendeten Betons der Raumgitter-Lärmschutzwand. Schliesslich besteht bei der bekannten vegetativen Lärmschutzwand die Gefahr einer Störung des Wasserhaushaltes entweder durch eine zu starke Verdunstung bei ungenügender Wasserversorgung, die den Rotteprozess hemmt und eine Dauerhumusbildung verhindert, oder durch Vernäs-sungen bei zu hoher Wasserzufuhr infolge ausgiebiger Regenfälle, die durch das hohe Wasseraufnahmevermögen der organischen Substanzen des Müllkompostes bewirkt werden und die zur Bildung von anaeroben Zonen im Kompost beitragen können. Experience has shown that when the waste compost is stacked at heights of more than 1.20 m, anaerobic processes are triggered, which inhibit the composting process of the waste compost and thus prevent permanent formation of humus, so that the waste compost rots and silt over time and loses its sound-absorbing effect . Such anaerobic processes can be found in the above-described room grille noise barrier due to the large stack height of the waste sewage sludge compost. The conversion and dismantling processes taking place in waste composting are impaired by the heat and cold-accumulating effect of the concrete of the space grating noise barrier used for the runners and trusses. Finally, with the known vegetative noise protection wall, there is a risk of a disturbance in the water balance either due to excessive evaporation due to insufficient water supply, which inhibits the rotting process and prevents the formation of permanent humus, or due to wetness due to excessive water intake due to extensive rainfall, due to the high water absorption capacity the organic substances of the waste compost and which can contribute to the formation of anaerobic zones in the compost.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine vegetative Lärmschutzwand zu entwickeln, die die vorbeschriebenen Nachteile bekannter Lärmschutzwände dieser Art vermeidet, sowie ein Verfahren zu schaffen, das die Umwandlung des Müll-Klärschlammkompostes zur Erstellung der erfmdungs-gemässen Lärmschutzwand in Dauerhumus ermöglicht. The invention has for its object to develop a vegetative noise barrier that avoids the above-described disadvantages of known noise barriers of this type, and to provide a method that enables the conversion of the waste sewage sludge compost to create the noise barrier wall according to the invention in permanent humus.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch eine vegetative Lärmschutzwand gelöst, die einen Wall aus Müll-Klärschlammkompost zur Schalldämmung und Schallabsorption bildet mit einem äusseren Befestigungsgerüst, das im Abstand voneinander und deckungsgleich angeordnete Stützrahmen aufweist, die im Boden verankert sind, welche Lärmschutzwand eine feuchtigkeitsdurchlässige und wärmeisolierende Aussenhaut aufweist, die an dem Befestigungsgerüst angebracht ist, und welche Lärmschutzwand mit einer im Scheitel des Walls angeordneten Bewässerungsanlage sowie mit einer in Längsrichtung des Walls eingebauten Dränageeinrichtung versehen ist. This object is achieved according to the invention by a vegetative noise protection wall, which forms a wall of waste sewage sludge compost for sound insulation and sound absorption with an outer fastening structure which has spaced-apart and congruently arranged support frames which are anchored in the floor, which noise protection wall has a moisture-permeable and heat-insulating outer skin has, which is attached to the scaffolding, and which noise barrier is provided with an irrigation system arranged in the apex of the wall and with a drainage device installed in the longitudinal direction of the wall.
Der Wirkungsgrad der erfindungsgemässen Lärmschutzwand kann wesentlich durch eine konvexe Ausbildung der Oberfläche des Walls verbessert werden, die eine Streuung der teilreflektierten Schallwellen bewirkt. Der Wall besitzt vorzugsweise ein elliptisches Profil oder im Querschnitt eine Parabelform. The efficiency of the noise barrier according to the invention can be significantly improved by a convex design of the surface of the wall, which causes the partially reflected sound waves to be scattered. The wall preferably has an elliptical profile or a parabolic shape in cross section.
Die Dränageeinrichtung kann durch ein inneres Stützgerüst gebildet sein mit einer vertikalen Stützwand und mindestens einer von dieser getragenen horizontalen Stützplatte aus homogenem Dränmaterial, z.B. Bimsstein. Zweckmässig besteht die Aussenhaut aus einem Drahtgeflecht mit Kunststoffmatten. The drainage device can be formed by an inner support structure with a vertical support wall and at least one horizontal support plate carried by this and made of homogeneous drainage material, e.g. Pumice. The outer skin expediently consists of a wire mesh with plastic mats.
Der Wall weist zweckmässig eine Höhe von ungefähr drei Metern und eine grösste Breite von ungefähr einem Meter auf. The wall expediently has a height of approximately three meters and a maximum width of approximately one meter.
Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Herstellung einer Lärmschutzwand, das dadurch gekennzeichnet ist, dass durch eine gleichmässige Befeuchtung und eine wärmeisolierende Abschirmung des Müll-Klärschlammkompostes bei gleichmässiger Sauerstoffzufuhr ein Rotteprozess bewirkt wird zur weiteren Umwandlung des Müll-Klärschlammkompostes in Dauerhumus mit einer grossen schallabsorbierenden Oberfläche, und dass der Müllklärschlammkompost mit einer wintergrünen Vegetation zur Aufrechterhaltung des Gleichgewichts zwischen der in der Folge eintretenden Mineralisierung und Humusneubildung bepflanzt wird. Die Befeuchtung kann durch eine von oben nach unten gerichtete Wasser-Sickerströmung durch den gesamten gestapelten Müll-Klärschlammkompost bewirkt werden, wobei die Sik-kerströmung durch eine Bewässerungsanlage regelbar ist. The invention further relates to a method for producing a noise barrier, which is characterized in that a rotting process is brought about by a uniform moistening and a heat-insulating shielding of the waste sewage sludge compost with a uniform supply of oxygen for the further conversion of the waste sewage sludge compost into permanent humus with a large sound-absorbing surface , and that the garbage sewage sludge compost is planted with a wintergreen vegetation to maintain the balance between the subsequent mineralization and new humus formation. The humidification can be brought about by a water seepage flow from top to bottom through the entire stacked garbage sewage sludge compost, the sik ker flow being adjustable by an irrigation system.
Zur Einleitung des Rotteprozesses kann der Müll-Klärschlammkompost mit Gliedern der Mesofauna, z.B. Eisenia-Formen (Mistwürmer), geimpft werden. To initiate the rotting process, the waste sewage sludge compost with limbs of the mesofauna, e.g. Eisenia forms (dungworms) to be vaccinated.
Der Humusanteil kann durch die Zusetzung von oberflächenreichen Tonmineralien, z.B. als Bentonit oder Montmo-rillonit, in einer durch röntgenologische Untersuchungen festgestellten Differenzmenge stabilisiert werden. The humus content can be increased by the addition of surface-rich clay minerals, e.g. as bentonite or montmo-rillonite, can be stabilized in a difference determined by X-ray examinations.
Die erfindungsgemässe vegetative Lärmschutzwand weist eine gleichbleibend gute Schalldämmung und Schallabsorption über lange Zeiträume auf, die durch die Umwandlung des Müll-Klärschlammkompostes in Dauerhumus erreicht wird. The vegetative noise barrier according to the invention has consistently good sound insulation and sound absorption over long periods of time, which is achieved by converting the waste sewage sludge compost into permanent humus.
Die Erfindung ist nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels im einzelnen erläutert. Es zeigen: The invention is explained below with reference to an embodiment shown in the drawing. Show it:
Fig. 1 eine axonometrische Darstellung einer erfindungsgemässen vegetativen Lärmschutzwand, und 1 shows an axonometric representation of a vegetative noise barrier according to the invention, and
Fig. 2 die Vorderansicht der Lärmschutzwand nach Fig. 1. 2 shows the front view of the noise barrier according to FIG. 1.
Die vegetative Lärmschutzwand nach den Fig. 1 und 2 ist als ein Wall 1 ausgeführt mit einem Befestigungsgerüst 2, das aus Stützrahmen 3 mit einem elliptischen Bogenprofil aufgebaut ist, die in gleichem Abstand voneinander und deckungsgleich im Boden verankert sind. The vegetative noise barrier according to FIGS. 1 and 2 is designed as a wall 1 with a mounting frame 2, which is constructed from support frames 3 with an elliptical arch profile, which are anchored in the ground at the same distance from one another and congruent.
An dem Befestigungsgerüst 2 ist eine feuchtigkeitsdurchlässige und wärmeisolierende Aussenhaut 4 angebracht, die durch ein Drahtgeflecht 5 mit Kunststoffmatten 6 gebildet ist. Die Aussenhaut 4 besitzt eine konvexe Oberfläche, derart, dass eine Streuung der teilweise durch den Wall 1 reflek-5 tierten Schallwellen erzielt wird. A moisture-permeable and heat-insulating outer skin 4 is attached to the mounting frame 2 and is formed by a wire mesh 5 with plastic mats 6. The outer skin 4 has a convex surface in such a way that the sound waves partially reflected by the wall 1 are scattered.
Der Wall 1 ist aus einem Füllstoff 7 aufgebaut, der aus Müll-Klärschlammkompost besteht. Im Scheitel 8 des Walls 1 ist über die ganze Länge desselben eine Bewässerungsanlage 9 angeordnet, die als Tröpfchenberegnungsanlage ausge-lo führt ist und durch einen nicht dargestellten Feuchtigkeitsfühler elektronisch ein- und ausgeschaltet wird. The wall 1 is constructed from a filler 7, which consists of waste sewage sludge compost. In the vertex 8 of the wall 1, an irrigation system 9 is arranged over the entire length thereof, which is designed as a droplet irrigation system and is electronically switched on and off by a moisture sensor, not shown.
In den Wall 1 ist in Längsrichtung desselben eine Dränageeinrichtung eingebaut, die durch ein Stützgerüst 10 mit einer vertikalen Stützwand 11 und zwei im Abstand voneinander 15 und horizontal angeordneten Stützplatten 12,13 aus einem homogenen Dränmaterial, z.B. Bimsstein, gebildet ist, die von der vertikalen Stützwand 11 getragen werden. A drainage device is installed in the wall 1 in the longitudinal direction thereof, which is made of a homogeneous drainage material, e.g. Pumice stone is formed, which are supported by the vertical support wall 11.
Bei einer Höhe 14 von ungefähr drei Metern und einer grössten Breite 15 von ungefähr einem Meter einer bevor-20 zugten Ausführungsform des Walls 1 sind die horizontalen Stützplatten 12,13 derart eingebaut, dass die Gesamthöhe 14 des Walls 1 in drei ungefähr gleichgrosse Stapelhöhen 16 von ungefähr einem Meter aufgeteilt wird. With a height 14 of approximately three meters and a maximum width 15 of approximately one meter in a preferred embodiment of the wall 1, the horizontal support plates 12, 13 are installed in such a way that the total height 14 of the wall 1 is in three approximately equally large stacking heights 16 of about a meter apart.
Der Wall 1 ist mit einer wintergrünen Vegetation 17 zur 25 Aufrechterhaltung des Gleichgewichts zwischen der in der Folge eintretenden Mineralisierung und Humusneubildung im Müllkompost bepflanzt. Wall 1 is planted with a wintergreen vegetation 17 to maintain the balance between the subsequent mineralization and the formation of new humus in the garbage compost.
Der für den Rotteprozess und die durch diesen bewirkte Dauerhumusbildung im Müllkompost erforderliche Wasser-3o haushalt wird durch die im Scheitel 8 der Lärmschutzwand angeordnete Tröpfchenberegnungsanlage 9 gesteuert. Die durch die Parabelform der Lärmschutzwand bewirkte Sickerströmung von oben nach unten sorgt für eine gleichmässige Durchfeuchtung des Müllkompostes, und das innere Gerüst 35 10 verhindert durch die Drän Wirkung der Bimsplatten Ver-nässungen und durch die Stützwirkung der Bimsplatten eine zu starke Komprimierung des Müllkompostes, und das innere Gerüst 10 verhindert durch die Drän Wirkung der Bimsplatten Vernässungen und durch die Stützwirkung der 40 Bimsplatten eine zu starke Komprimierung des Müll-Klärschlammkompostes, so dass zonenweise auftretende anaerobe Vorgänge in dem Lärmschutzwall 1 ausgeschlossen werden. The water-30 household required for the rotting process and the permanent humus formation in the garbage compost caused thereby is controlled by the droplet irrigation system 9 arranged in the apex 8 of the noise barrier. The seepage flow caused by the parabolic shape of the noise protection wall from top to bottom ensures even wetting of the garbage compost, and the inner scaffold 35 10 prevents the drainage effect of the pumice slabs from wetting and the supporting effect of the pumice slabs to overly compress the garbage compost, and the inner scaffold 10 prevents waterlogging due to the draining effect of the pumice plates and due to the supporting effect of the 40 pumice plates an excessive compression of the waste sewage sludge compost, so that zone-by-zone anaerobic processes in the noise barrier 1 are excluded.
Das schmale hohe Ellipsenprofil der Lärmschutzwand 45 gewährleistet die für den Rotteprozess erforderliche Versorgung des Müllkompostes mit Sauerstoff. The narrow, high elliptical profile of the noise barrier 45 ensures that the waste compost is supplied with oxygen for the rotting process.
Durch die wärmeisolierende Wirkung der Aussenhaut 4 sowie die wintergrüne Dauervegetation 17 wird in dem Wall 1 der Lärmschutzwand die Temperatur gesichert, die für die so Aufrechterhaltung der biologischen Abbau- und Umwandlungsprozesse benötigt wird. Due to the heat-insulating effect of the outer skin 4 and the wintergreen permanent vegetation 17, the temperature is secured in the wall 1 of the noise barrier, which is required for maintaining the biological degradation and conversion processes.
Die wintergrüne Gleichgewichtsvegetation, z.B. eine kleinwüchsige Form des Spindelstrauches (Euonismus fortunaei radicans japonica) und eine Sonderform des Efeus (Hedera 55 helix forma hybernica), gewährleistet, dass sich die in der Folge eintretende Mineralisierung und Humusneubildung das Gleichgewicht halten. The wintergreen equilibrium vegetation, e.g. A small-sized form of the spindle bush (Euonismus fortunaei radicans japonica) and a special form of ivy (Hedera 55 helix forma hybernica) ensures that the subsequent mineralization and humus formation keep the balance.
Der Rotteprozess in dem Müll-Klärschlammkompost, der in der Regel mit ausreichenden Mikroorganismen besetz ist, 60 jedoch noch erhebliche Mengen an unverrotteten organischen Stoffen enthält, wird zweckmässig durch eine Impfung mit geeigneten Gliedern der Mesofauna, z.B. Eisenia-Formen (Mistwürmer), in Gang gesetzt, wobei die biologischen Umwandlungs- und Abbau-prozesse in einem von atmo-65 sphärischen Einflüssen weitgehendst unbeeinflussten Klimabereich ablaufen, der durch die wintergrüne Gleichgewichtsvegetation und die wärmeisolierende Aussenhaut aufrechterhalten wird. The rotting process in the garbage sewage sludge compost, which is usually filled with sufficient microorganisms, but 60 still contains considerable amounts of non-rotten organic substances, is expediently carried out by vaccination with suitable members of the mesofauna, e.g. Eisenia forms (dungworms), set in motion, whereby the biological conversion and degradation processes take place in a climate area largely uninfluenced by atmospheric-65 influences, which is maintained by the wintergreen equilibrium vegetation and the heat-insulating outer skin.
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Durch die porenhaltige Oberfläche der inneren Stütz- und Dränagevorrichtung der Lärmschutzwand wird eine weitere Verbesserung der durch den Dauerhumus bewirkten Schallabsorption erzielt, und die Bimsplatten der Stütz- und Dränagevorrichtung erhöhen durch ihr Gewicht die Schalldämmung der Lärmschutzwand. The pore-containing surface of the inner support and drainage device of the noise barrier further improves the sound absorption caused by the permanent humus, and the weight of the pumice plates of the support and drainage device increases the soundproofing of the noise barrier.
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