CZ29932U1 - Bariérová zvuková clona - Google Patents

Description

Oblast techniky

Technické řešení se týká bariérové zvukové clony, použitelné v oblasti dopravních staveb, při výstavbě protihlukových stěn instalovaných zejména v okolí komunikací, ale i v průmyslových objektech pro snížení hluku v pracovním prostředí.

Dosavadní stav techniky

Dopravní stavby, ať již železniční nebo silniční, jsou zdrojem hluku, který primárně narůstá s hustotou a rychlostí vlaků a automobilů a jiných vozidel, které se na nich pohybují. Tento hluk je podstatnou složkou negativního dopadu dopravních staveb na životní prostředí a obyvatelstvo. Čím blíže j sou tyto dopravní stavby lidským obydlím, tím vyšší je i hluková zátěž obyvatel, kteří v blízkosti těchto dopravních staveb bydlí nebo pracují. Hluk z dopravních prostředků se šíří vzduchem podél dopravních staveb (komunikací) a významně snižuje komfort bydlení v blízkosti těchto dopravních staveb a zároveň má negativní dopad na zdraví obyvatel.

Jedním ze základních opatření, která omezují šířící se hluk, jsou protihlukové stěny. Z tohoto důvodu se podél cest, především silničních, ale i železničních, vedoucích v blízkosti, často i napříč lidským osídlením, staví protihlukové stěny, které omezují volné šíření hlukových vln.

Protihlukové stěny jsou zhotoveny z různých materiálů, zejména z betonu, dřeva, hliníkových sendvičových konstrukcí, transparentních materiálů nebo jen z hlíny navršené do vysokých valů apod.

U protihlukových stěn se zejména hodnotí základní funkce a to jejich vzduchová neprůzvučnost a zvuková pohltivost a v poslední době, zejména v blízkosti lidských obydlí i jejich transparentnost.

Požadavky na neprůzvučnost a pohltivost na straně jedné a transparentnost na straně druhé jdou proti sobě a je známá celá řada dobře neprůzvučných a zvukově absorpčních stěn, které ovšem nejsou transparentní a taktéž je známa celá řada transparentních stěn, kde je jejich neprůzvučnost dobrá, ale jejich pohltivost naprosto nedostatečná.

Tak např. jsou známá technická řešení protihlukových stěn podle užitného vzoru CZ 20606, podle kterého dílec protihlukové stěny sestává z ploché základny nesoucí na lícové straně dvě, vzájemně napříč vedené soustavy lišt, kde lišty každé ze soustav jsou uspořádané ve vzájemném odstupu a v podstatě kolmo na základnu tak, že řez oběma soustavami lišt má tvar mnohoúhelníkové sítě, přičemž mezi základnou a oběma soustavami lišt je umístěna vrstva zvuk pohlcujícího materiálu, nebo podle přihlášky vynálezu CZ PV 1999-4210, kde je transparentní protihlukový stěnový prvek tvořen z vrstveného bezpečnostního skla, ve kterém je uspořádána vrstva geotextilní tkaniny s oky, přičemž tato geotextilní tkanina s oky může být z polyesteru a může být též barevná. Dále jsou také známá technická řešení transparentních protihlukových stěn např. podle korejského patentu KR 101026698 (Bl), podle kterého je protihlukový dílec tvořen množstvím menších neprůzvučných průhledných dílců usazených v rámečcích mezi sloupky protihlukové stěny nebo podle přihlášky vynálezu US 2010/0126797 (Al), podle které je protihluková transparentní stěna tvořena vertikálními sloupky, mezi kterými j sou upevněny ve speciálních rámečcích průhledné panely.

Dalším známým řešením je transparentní dílec protihlukové stěny podle přihlášky vynálezu CZ PV 2013-573, kde jsou mezi přední, otvory opatřenou deskou dílce, a zadní deskou dílce, uspořádány po celé ploše absorpční prvky, obvykle ve tvaru tyčí nebo destiček.

Účinnost protihlukových stěn je z akustického hlediska definována především vložným útlumem. U dosavadních typů protihlukových stěn je jedinou možností, jak zvýšit vložný útlum, zvýšení výšky protihlukové stěny. Toto zvýšení však často způsobuje devastující účinek, nejen na okolní krajinu, ale i pro samotné komunikace. Lidé bydlící za protihlukovou stěnou jsou sice chráněni před hlukem, ale za cenu odříznutí od světa za železnicí nebo silnicí. Navíc jsou řidiči při jízdě

-1 CZ 29932 Ul okolo protihlukových stěn odtrženi od styku s okolní krajinou, což mívá za následek zvýšení únavového syndromu.

Výše uvedený problém je často řešen výstavbou průhledných protihlukových stěn. Nevýhodou průhledných protihlukových stěn je nízká zvuková pohltivost a vyšší ekonomická náročnost. Podstata technického řešení

Výše uvedené nedostatky do značné míry odstraňuje bariérová zvuková clona podle technického řešení, která způsobuje speciální difrakci a absorpci zvukových vln a tím umožňuje snížit výšku protihlukové stěny při zachování všech účinků na snížení hluku. Konkrétně bariérová zvuková clona sestává ze svislé stěny, která je opatřena šikmým prvkem způsobujícím difrakci a absorpci zvuku při vrcholu stěny, který má taktéž zvukově absorpční vlastnosti, a který je k horní polovině této svislé stěny připevněn šikmo vzhůru v úhlu 20 až 60 stupňů, počítáno od vodorovné roviny, a to tak, že vrchol šikmého prvku a svislé stěny je ve stejné výši. Výška tohoto šikmého prvku závisí na výšce jeho připevnění ke svislé stěně, a čím je úhel připevnění menší, tím je výška šikmého prvku větší. Bylo zjištěno, že takto umístěný šikmý prvek na svislou stěnu podstatnou měrou zvyšuje vložný útlum stěny a umožňuje tak snížení svislé stěny a to až o 30 až 40 % při zachování stejného vložného útlumu.

Tento šikmý prvek může být vytvořen z lehčeného betonu, ze dřeva, z kovu, z umělé hmoty nebo i ze skla, upravených tak, aby měly co nejvyšší zvukově absorpční schopnost. Toho lze dosáhnout např. jejich perforací, vložkami z vláknitých materiálů, nebo pórovitostí tohoto prvku apod.

Uchycení šikmého prvku ke svislé stěně je řešeno pomocí připevňovacích prvků, kterými mohou být i podpěry. Tyto připevňovací prvky jsou připevněny na svislou stěnu pod šikmý prvek, přičemž je v místě styku šikmého prvku a svislé stěny šikmý prvek opatřen otvory pro odtok dešťové vody a pro propad sněhu. Tloušťka šikmého prvku je v závislosti na materiálu, ze kterého je vytvořen a činí 30 až 150 mm. Výhodou tohoto řešení je i to, že lze šikmý prvek připevnit i na stávající protihlukové stěny. Většinou je šikmý prvek uchycen ke svislé stěně směrem ke zdroji hluku (do vozovky) a tam, kde to není možné, je umístěn i směrem od zdroje hluku (vozovky), tj. na vnější stranu svislé stěny, přičemž i toto umístění má za následek celkové zvýšení tlumícího účinku protihlukové stěny.

Hluk z komunikace je pohlcován zvukově absorpčně upravenou svislou stěnou a šikmým prvkem. Z hlediska útlumu zvuku je zde využito principu útlumu hluku na vzdálenost a směrového odrazu mezi svislou stěnou a šikmým prvkem a jimi svíraným úhlem.

Takto vytvořená bariérová zvuková clona umožňuje snížení výšky protihlukové stěny a tudíž i lepší kontakt řidičů, ale i obyvatel s okolní krajinou, dále zabraňuje i devastaci krajiny nevzhlednými stěnami a současně je i dostatečně zvukově absorpční a splňuje požadavky na neprůzvučnost.

Výzkum a vývoj bariérové zvukové clony byl proveden na celé řadě disperzních a absorpčních prvků, ze kterých bylo stanoveno optimální předkládané řešení.

Odtok vody bude zajištěn vnitřním skloněným žlábkem opatřeným na jeho nejnižším okraji odtokovým otvorem. Další alternativou může být i souvislý vodorovný otvor vzniklý mezi šikmým prvkem a svislou stěnou umožňující i propad sněhu.

Objasnění výkresů

Na obr. 1 je znázorněn boční pohled na bariérovou zvukovou clonu s umístěním šikmého prvku na vnitřní stranu svislé stěny v úhlu 45 stupňů, na obr. 2 je znázorněn boční pohled na bariérovou zvukovou clonu s umístěním šikmého prvku na vnitřní stranu svislé stěny v úhlu 60 stupňů, na obr. 3 je znázorněn boční pohled na bariérovou zvukovou clonu s umístěním šikmého prvku v úhlu 45 stupňů na vnější stranu svislé stěny a na obr. 4 je pak znázorněno uchycení Sílaného prvku ke svislé stěně pomocí připevňovacího prvku.

-2CZ 29932 Ul

Příklady uskutečnění technického řešení

Příklad č. 1

Bariérová zvuková clona je podle tohoto příkladu provedení tvořena betonovou svislou stěnou I se zvukově absorpční úpravou vysokou 2 m, ke které je ve výšce 1,5 m nad zemí přichycen směrem ke zdroji hluku šikmý prvek 2 z lehčeného porézního betonu ve zvukově absorpční úpravě a to v úhlu 45 stupňů a to tak, že vrchol svislé stěny I a vrchol šikmého prvku 2 jsou v jedné rovině, přičemž uchycení šikmého prvku 2 ke svislé stěně 1 je provedeno pomocí připevňovacího prvku 3. V místě přichycení šikmého prvku 2 ke svislé stěně 1 je pak šikmý prvek opatřen otvory 4 pro odtok dešťové vody a propad sněhu. Tloušťka šikmého prvku je 120 mm.

Příkladě. 2

Bariérová zvuková clona jako podle příkladu 1, s tím rozdílem, že svislá stěna I i svislý prvek 2 jsou vytvořeny ze dřeva, a že úhel přichycení šikmého prvku 2 k svislé stěně I je 60 stupňů. Příkladě. 3

Bariérová zvuková clony jako podle příkladu 1 s tím rozdílem, že svislá stěna I i svislý prvek 2 jsou vyrobeny z perforované plastové vložky opatřené uvnitř vláknitým materiálem se zvukově absorpčními vlastnostmi, a že šikmý prvek 2 je přichycen ke svislé stěně v úhlu 45 stupňů a to k její odvrácené (vnější) straně od zdroje vzniku hluku.

Průmyslová využitelnost

Technické řešení je využitelné v oblasti dopravního stavebnictví, zejména při odhlučňování komunikací, kde jsou kladeny požadavky na nízkou výšku protihlukových stěn.

NÁROKY NA OCHRANU

Claims (3)

1. Bariérová zvuková clona, vyznačující se tím, že je tvořena svislou stěnou (1), ke které je v její horní polovině směrem šikmo vzhůru pod úhlem 20 až 60 stupňů připevněn šikmý prvek (2), přičemž jak svislá stěna (1), tak i šikmý prvek (2), jsou vytvořeny ze zvukově absorpčně upravených materiálů, a že vrcholy svislé stěny (1) a šikmého prvku (2) jsou v jedné rovině, a že šikmý prvek (2) je v místě připevnění k svislé stěně (1) opatřen otvory (4) pro odtok dešťové vody a propad sněhu.

2. Bariérová zvuková clona podle nároku 1, vyznačující se tím, že šikmý prvek (2) je ke svislé stěně (1) připevněn pomocí připevňovacího prvku (3).

3. Bariérová zvuková clona podle nároku la2, vyznačující se tím, že šikmý prvek (2) je ke svislé stěně (1) připevněn z její vnitřní a/nebo vnější strany směrem od zdroje hluku.