RU168981U1 - Дифрагирующая панель для шумозащитного экрана - Google Patents

Abstract

Заявляемая полезная модель предназначена для улучшения технических характеристик известных акустических панелей, используемых в строительстве шумозащитных экранов. Повышение шумозащитных свойств достигается обустройством панелей дополнительным шумопоглотителем, устанавливаемым в верхней части панели. Такой дополнительный элемент препятствует свободной дифракции шумовой волны через верхнюю часть экрана, поэтому в материалах заявки он назван антидифракционным элементом. Конструктивно он выполнен также как и сама панель в виде деревянного каркаса, обернутого шумопоглотителем. В готовом исполнении имеет трубообразный вид. Изготовление антидифрационных элементов легко осуществимо, так как они изготавливаются из широкоиспользуемых доступных материалов. Дополнительный элемент устанавливается на панель в процессе изготовления шумозащитного устройства (экрана). Конструкция усовершенствованной панели не вызывает осложнений для их установки в экраны. Замеры шумов подтвердили эффективность усовершенствованной панели для повышения шумозащиты без увеличения габаритов по высоте.1 н/з и 3 зав.п. ф-лы. 2 илл.

Description

Предлагаемое техническое решение относится к сфере экологии и может быть реализовано в строительстве шумозащитных сооружений вдоль транспортных магистралей для обеспечения нормальной техногенной обстановки на прилегаемых к магистралям территориях.

Исследование уровня техники по вопросам шумозащиты показывает, что созданные технические решения по обеспечению защиты от акустических волн предлагают в большей части два направления для достижения цели - отражение волн стеновыми экранами или их поглощение акустическими панелями, зафиксированными в экранах. При разработке отражающих защитных экранов учитывают такое свойство волн как дифракция, т.е. огибание волнами встречных препятствий. Изменение прямолинейности движения волны приводящее к ее затуханию положено в основу некоторых разработок, принцип действия которых основан преимущественно на процессах отражения звуковых волн в сторону непосредственных источников их излучения. Такого типа конструкции, как правило, устанавливаются на фундаменте в непосредственной близости от источника (источников) шумового излучения и содержат несущие элементы в виде вертикальных стоек и горизонтальных профилей, на которых монтируются плоские панели, изготовленные из различных металлических сплавов (например, на основе стали, алюминия) или из светопрозрачного полимерного материала (например, поликарбонатного пластика)

Так в патенте РФ 2556714, опубл. 20.07.15 г., описан «затухающий элемент» представляющий собой бетонный многогранник. Создающие затухание элементы содержат две части, установленные вплотную друг к другу, которые вместе и образуют создающий затухание элемент и разделены, по существу, по плоской поверхности. Узкая часть имеет сечение меньше верхней части. Узкие части смежных, создающих затухание элементов образуют непрерывный канал, который соединяется через верхние части. Ослабление волны осуществляется ее дроблением и отражением в разные стороны. Создающий затухание элемент данного типа можно использовать для ослабления действия волн любой природы, например, на гидротехнические сооружения, такие как дамбы. Кроме того, создающий затухание элемент согласно этому изобретению можно использовать для затухания звуковых волн, при этом несколько создающих затухание элементов образуют барьер или стену глушения звука. Конечно, трудно представить себе возможность применения таких монолитных сооружений вдоль магистралей для шумозащиты, но в специфических случаях, например, защита стартовых ракетных комплексов, они могут применяться.

Известна ЗВУКОЗАЩИТНАЯ СТЕНОВАЯ СИСТЕМА по пат. РФ 2334043, состоящая из цоколя и прозрачных шумозащитных стеновых элементов, установленных на бетонном основании. Стеновой элемент имеет на верхней стороне отогнутый участок (в разрезе профиль L), выполненный под углом от 30° до 90° к вертикали, ширина отогнутого участка составляет от 5 см до 50 см. Такая конструкция экрана позволяет перенаправлять акустические волны в сторону от защищаемой территории. Преимущество систем из прозрачных шумозащитных стеновых элементов, как отмечено в патенте, состоит в том, что они предоставляют возможность свободного обзора окружающей местности и для наблюдателя извне снижают впечатление от транспортного пути как проходящего между стен. Кроме того, прозрачные шумозащитные стеновые элементы не ухудшают силуэт мостов. Однако, такие шумозащитные сооружения имеют специфическое применение, что связано с условиями ограниченности места на мостах и в уже застроенных кварталах. Они должны удовлетворять повышенным архитектурно-техническим требованиям. Такое же назначение имеет защитный экран по пат. РФ 2250949 «ОХВАТЫВАЮЩИЙ ЗВУКОВОЙ ЭКРАН», в котором использованы такие принципы, как многократная дифракция, интерференция звуковых волн и удержание отраженного звука в пределах основного тракта. Охватывающий звуковой экран включает боковую стенку и охватывающее тело, прикрепленное к указанной боковой стенке в ее верхней части. Охватывающее тело имеет изогнутую форму и включает в себя изогнутый элемент, содержащий четыре узла изгиба, причем каждый изгиб имеет угол 142°. К недостаткам этого технического решения следует отнести сложность изготовления такого устройства и его неустойчивость на открытых пространствах.

Следует отметить, что именно благодаря эффекту дифракции, звуковые волны в верхней части шумозащитных экранов способны огибать их, создавая, несмотря на наличие экрана, шумовые проблемы за тыльной стороной экрана. Это обстоятельство вынуждает разработчиков создавать экраны с максимально допустимой высотой. Однако увеличение размера устройства в целом приводит к таким проблемам, как необходимость увеличения его прочности, усложнение его конструкции, увеличение веса, так что сложно становится его устанавливать, и возможно к увеличению стоимости материалов в жертву экономии.

В связи с этим из уровня техники известны разработки направленные на создание дополнительных шумозащитных элементов по верхнему краю защитной стенки. Так, из патента Японии №2766600 известна конструкция в виде дополнительного шумозащитного элемента, установленная по верху экрана в виде прямоугольной камеры, содержащей звукопоглощающий материал в виде изоляционных плит, закрепленных на поверхности и перфорированной пластины. Этот дополнительный элемент предназначен для поглощения шумов, проходящих над пластинами, значительно уменьшая уровень шумозагрязнения за экраном. Это изобретение было реализовано у себя на родине в Японии для защиты открытых скоростных магистралей, но затем оно было заменено более эффективным устройством похожим на "охватывающий звуковой экран", получившим по системе РСТ российский патент, приведенный выше.

Для решения задачи масштабной и эффективной защиты от шумового загрязнения открытых техногенных территорий на практике широко реализуется изготовление шумозащитных экранов по патенту ПМ №104943. Основным конструктивным звеном экрана является панели, выполненных в виде деревянного каркаса, содержащего минераловатную плиту и стенки в виде деревянной обшивки из досок и реек, при этом со стороны источника шума по периметру каркаса установлена сетка, прижатая к шумопоглотителю наружными рейками с зазором между ними, обеспечивающим проход акустической волны с заданной частотой. Крепление панелей в экран осуществляется с помощью резинового жгута, установленного по наружному краю каркаса и поверхности двутавра-стойки с обеспечением их плотного прилегания. Шумопоглощение панелью осуществляет минераловатная плита и воздушная полость образованная между задней стенкой и плитой, а также конструкция лицевой стенки, обращенной к источнику шума, в виде сетки и лицевых реек с фиксированным размером зазора между рейками. Однако, шумозащитные свойства экранов с такими панелями не достаточно эффективны в связи с недостаточной высотой самого экрана. По совокупности конструктивных признаков этот патент принят нами за прототип заявляемой полезной модели

Задачей заявляемого решения является повышение шумозащитных свойств панелей и экранов на их основе без увеличения их параметров по высоте.

Задача была решена путем оборудования известного устройства дополнительным антидифракционным шумопоглотительным элементом, устанавливаемым в верхней части панели, способным предотвращать дифракцию акустической волны путем ее поглощения.

Достигаемым техническим результатом такого конструктивного преобразования является существенное снижение акустического загрязнения на защищаемой территории, т.е. за экраном, что подтверждается замерами шума, приведенными в материалах заявки без увеличения высоты экрана.

Сущность конструктивных преобразований отображена на прилагаемых рисунках. На фигуре 1 представлен общий вид дифрагирующей панели, снабженной дополнительным шумопоглотительным элементом, на фигуре 2 - конструкция антидифракционного шумопоглотительного элемента.

Усовершенствованная шумозащитная панель (фиг. 1) состоит из известной используемой на практике акустической панели (1) и антидифракционного шумопоглотительного элемента (2), установленного по верхнему краю панели при помощи крепежных досок (3). Панель (1) выполнена из деревянного каркаса, содержащего минераловатную плиту и воздушную полость между задней стенкой и плитой. Задняя стенка в виде деревянной обшивки из досок и реек, в лицевой стенке со стороны источника шума по периметру каркаса установлена сетка, прижатая к шумопоглотительной плите наружными рейками с зазором между ними. Для крепления панелей в экран по каркасу установлен резиновый жгут. К верхнему краю панели прикреплен дополнительный шумозащитный элемент (Фиг. 2). Он предназначен для поглощения звуковых волн обтекающих при помощи дифракции экран сверху, поэтому является антидифракционным дополнительным шумозащитным элементом панели. Он состоит из каркаса (4) цилиндрической формы, составленного из деревянных брусков (5). Наружная поверхность выполнена в виде полимерной звукопрозрачной сетки (6) и планок (7). В пространстве между каркасом и сеткой размещен минераловатный наполнитель (8). Снаружи антидифракционного шумозащитного элемента, в нижней его части расположена опорная доска (9), устанавливаемая на верхнюю часть корпуса панели и связанная с ним при помощи двух досок (3), расположенных вдоль панели с двух сторон выполняющие роль крепежных элементов, между акустической панелью (1) и антидифракционного шумопоглотительного элемента (2). Все деревянные изделия

пропитаны способом «Вакуум-давление-вакуум». Размеры составных частей антидифракционного шумопоглотительного элемента подбираются таким образом, чтобы они обеспечивали совпадение с размерами панели по длине и ширине..

Принцип работы дифрагирующей панели заключается в поглощении той части звуковой волны, которая не была нейтрализована основной панелью, распространилась вверх и по правилам дифракции начала перетекать по другую сторону экрана. Эта часть волны при контактировании с антидифракционным элементом поглощается и рассеивается, теряя в значительной степени свою мощность.

Таким образом, акустическая шумозащитная панель усовершенствованная путем присоединения к ней дополнительного шумопоглотительного элемента, существенно повысила шумозащитные свойства, о чем свидетельствуют приведенные результаты. Изготовление антидифрационных элементов легко осуществимо, так как они изготавливаются из широкоиспользуемых доступных материалов. Конструкция усовершенствованной панели не вызывает осложнений для их установки в экраны. Поэтому следует ожидать широкого использования на практике усовершенствованных панелей такого вида.

Claims (2)

1. Дифрагирующая панель для шумозащитного экрана в виде деревянной каркасной рамы с ребрами жесткости, лицевой и задней стенок, между которыми установлена шумопоглощающая плита с воздушной полостью от задней стенки, при этом лицевая стенка выполнена из сетки и прижимных реек, отличающаяся тем, что содержит дополнительный шумопоглощающий элемент, выполненный в виде деревянного каркаса цилиндрической формы, усиленного соединительными вертикальными брусками и горизонтальными планками, на которых установлен шумопоглотитель с обшивкой из сетки и реек и установленный по верхнему краю панели при помощи опорной доски и двух крепежных досок, расположенных вдоль панели с обеих ее сторон.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что размеры дополнительного элемента и его составных частей достаточны для совпадения с размерами панели по длине и ширине.

Images