SK288520B6 - Transparentný štrbinový rezonátor protihlukovej steny - Google Patents

Abstract

Vynález sa týka transparentného štrbinového rezonátora protihlukových stien, inštalovaných najmä okolo frekventovaných dopravných komunikácií, ktorého cieľom je utlmiť vznikajúci hluk na týchto komunikáciách, pri dodržaní priehľadnosti protihlukovej steny. Rezonátor je vyhotovený z nosného rámu (3), ku ktorému je z jednej stany pripevnená priehľadná doska (1) a z druhej strany v odstupoch priehľadné lamely (2), medzi ktorými sú vytvorené štrbiny (4). Týmito štrbinami (4) potom hluk vstupuje do vzniknutej vzduchovej medzery (5) medzi priehľadnou doskou (1) a priehľadnými lamelami (2), kde je do značnej miery utlmený najmenej jedným absorbérom (8), ktorý je v tejto medzere vodorovne umiestnený, pričom priehľadnosť rezonátora je vždy väčšia ako 25 % z jeho celkovej pohľadovej plochy.

Description

Vynález sa týka transparentného štrbinového rezonátora protihlukových stien, inštalovaných najmä okolo frekventovaných komunikácií.

Doterajší stav techniky

Dopravné stavby, či už železničné, alebo cestné, sú zdrojom hluku, ktorý narastá s hustotou a rýchlosťou vlakov a automobilov a iných vozidiel, ktoré sa na nich pohybujú. Tento hluk je podstatnou zložkou negatívneho dopadu dopravných stavieb na životné prostredie. Čím bližšie sú tieto dopravné stavby ľudským obydliam, tým je väčšie zaťaženie ľudí, ktorí v blízkosti týchto dopravných stavieb bývajú alebo pracujú. Hluk z dopravných prostriedkov sa šíri vzduchom pozdĺž dopravných stavieb - komunikácií a znižuje komfort bývania v blízkosti týchto dopravných stavieb a môže mať aj negatívny vplyv na zdravie obyvateľov. Jedným zo základných opatrení, ktoré obmedzujú šíriaci sa hluk, sú protihlukové steny, a preto sa pozdĺž ciest, predovšetkým cestných, ale aj železničných, vedúcich v blízkosti, často aj naprieč ľudským osídlením, stavajú protihlukové steny, ktoré majú obmedziť voľné šírenie hlukových vín.

Protihlukové steny sú budované z rôznych materiálov, najmä z betónu, dreva alebo len z hliny navŕšenej do vysokých valov a podobne.

Pri protihlukových stenách sa najmä hodnotia dve základné funkcie a to ich nepriezvučnosť a pohltivosť a v poslednom čase, najmä v blízkosti ľudských obydlí, aj ich transparentnosť. Požiadavky na nepriezvučnosť a pohltivosť na strane jednej a transparentnosť na strane druhej idú proti sebe a je známy celý rad dobre nepriezvučných a zvukovo absorpčných stien, ktoré ale nie sú transparentné a taktiež je známy celý rad transparentných stien, kde je ich nepriezvučnosť dobrá, ale ich pohltivosť úplne nedostatočná.

Tak napr. sú známe technické riešenia protihlukových stien podľa CZ úžitkového vzoru č. 20606, podľa ktorého dielec protihlukovej steny pozostáva z plochej základne, ktorá nesie na lícovej strane dve, vzájomne naprieč vedené sústavy líšt, kde lišty každej zo sústav sú usporiadané vo vzájomnom odstupe a v podstate kolmo na základňu tak, že rez obidvoma sústavami líšt má tvar mnohouholníkovej siete, pričom medzi základňou a obidvoma sústavami líšt je umiestnená vrstva zvuk pohlcujúceho materiálu, alebo podľa CZ prihlášky vynálezu č. PV 1999-4210, kde je transparentný protihlukový stenový prvok tvorený z vrstveného bezpečnostného skla, v ktorom je usporiadaná vrstva geotextilnej tkaniny s okami, pričom táto geotextilná tkanina s okami môže byť z polyesteru a môže byť tiež farebná. Ďalej sú tiež známe technické riešenia transparentných protihlukových stien napr. podľa kórejského patentu č. KR101026698b BI 20110408, podľa ktorého je protihlukový dielec tvorený množstvom menších nepriezvučných priehľadných dielcov usadených v rámčekoch medzi stĺpikmi protihlukovej steny alebo podľa US prihlášky vynálezu US 2010/0126797 Al, podľa ktorej je protihluková transparentná stena tvorená vertikálnymi stĺpikmi, medzi ktorými sú upevnené v špeciálnych rámčekoch priehľadné panely.

Ďalším známym riešením je transparentný dielec protihlukovej steny podľa CZ prihlášky vynálezu PV 2013-573, kde sú medzi prednou, otvormi vybavenou doskou dielca, a zadnou doskou dielca, usporiadané po celej ploche absorpčné prvky, obvykle v tvare tyčí alebo doštičiek.

Nevýhodou všetkých týchto riešení, pri existencii transparentnosti, je práve ich nízka absorpcia hluku.

Podstata vynálezu

Skôr uvedené nedostatky do značnej miery odstraňuje transparentný štrbinový rezonátor protihlukovej steny podľa vynálezu, ktorý je podstatnou súčasťou protihlukovej steny a ktorý je pri vysokej absorpcii hluku dostatočne priehľadný. Konkrétne je transparentný štrbinový rezonátor protihlukovej steny podľa vynálezu vyrobený z nosného rámu, ku ktorému je pripevnená zo zadnej strany (smerom od zdroja hluku) doska z priehľadného materiálu, a to buď zo skla, alebo z plexiskla a z prednej strany (smerom od zdroja hluku) sú k nemu pripevnené v odstupoch lamely zo zhodného materiálu, takže medzi týmito lamelami sú vytvorené štrbiny. Medzi zadnou doskou a lamelami je potom vytvorená vzduchová medzera, pričom okraje tejto medzery priliehajúce k nosnému rámu sú vo výhodnom vyhotovení vybavené tlmiacim materiálom, obvykle minerálnou vatou, ktorý je tam pridržiavaný prítlačnou lištou.

Vo vzduchovej medzere medzi zadnou doskou a lamelami je potom vodorovne usporiadaný najmenej jeden absorbér, výhodne v hornej časti dielca, ktorý pozostáva z nosiča tlmiaceho materiálu a z vlastného tlmiaceho materiálu, výhodne vyhotoveného z minerálnej vaty, pričom nosič tlmiaceho materiálu je obvykle vyhotovený z ťahokovu, hliníka alebo iného materiálu, vybaveného otvormi na vstup hluku k tlmiacemu materiálu. Nosič tlmiaceho materiálu má obvykle tvar dutého hranola, prípadne písmena U, do ktorého je umiestnený tlmiaci materiál.

Celková pohľadová plocha absorbéra je vždy menšia ako 25 % celkovej pohľadovej plochy lamiel a štrbín, výhodne sa pohybuje okolo 10 % pohľadovej plochy lamiel a štrbín transparentného štrbinového rezonátora protihlukovej steny, čo zabezpečuje dostatočnú priehľadnosť.

Tento transparentný štrbinový rezonátor protihlukovej steny sa potom pripevní bežným spôsobom k vlastnej konštrukcii protihlukovej steny, obvykle podľa potreby v troch až piatich radoch nad sebou.

Hluk z komunikácie vstupuje štrbinami medzi lamelami do vzduchovej medzery vytvorenej medzi zadnou doskou a lamelami, kde je do značnej miery pohltený absorbérom umiestneným v tejto medzere.

Takto vyhotovený transparentný štrbinový rezonátor protihlukovej steny je s ohľadom na malé pohľadové rozmery absorbéra proti ploche celého dielca dostatočne priehľadný a súčasne aj dostatočne hlukovo absorpčný, čo preukázal rad meraní, a spĺňa tak zdanlivo protichodné požiadavky na priehľadnosť a nepriezvučnosť a pritom dobrú akustickú absorpciu.

Prehľad obrázkov na výkresoch

Na obrázku 1 je schematicky znázornený čelný pohľad na transparentný štrbinový rezonátor protihlukovej steny, na obrázku 2 je znázornený priečny rez rezonátorom, na obrázku 3 je schematicky znázornený absorbér a na obrázku 4 je schematicky znázornená časť protihlukovej steny s troma transparentnými štrbinovými rezonátormi umiestnenými nad sebou.

Príklady uskutočnenia vynálezu

Príklad 1

Transparentný štrbinový rezonátor protihlukovej steny podľa vynálezu je tvorený zadnou priehľadnou doskou J_ zo skla s rozmermi 2000 mm x 1000 mm x 15 mm a desiatimi priehľadnými sklenenými lamelami 2 s rozmermi 2000 mm x 50 mm x 15 mm, ktoré sú pripevnené k nosnému rámu 3, pričom lamely sú k nemu pripevnené v rovnakých odstupoch tak, že sú medzi nimi vytvorené pozdĺžne štrbiny 4, ktorými vstupuje hluk do vzduchovej medzery 5 vytvorenej medzi zadnou doskou J_ a lamelami 2. Šírka tejto vzduchovej medzery 5, to znamená vzdialenosť medzi zadnou doskou J_ a lamelami 2, je potom 90 mm. Vzduchová medzera je potom na svojich okrajoch priliehajúca k nosnému rámu 3 vybavená v šírke 90 mm tlmiacim materiálom z minerálnej vaty, ktorý je tam pridržiavaný prostredníctvom prítlačnej lišty 7.

Vo vzduchovej medzere 5 je potom v jej hornej časti vodorovne usporiadaný nepriehľadný absorbér 8 pozostávajúci z nosiča 9 a z tlmiaceho materiálu 10. Nosič 9 je vyhotovený z ťahokovu v tvare dutého hranola s rozmermi 2000 mm x 90 mm x 100 mm vybaveného otvormi 11 na vstup hluku k tlmiacemu materiálu 10, ktorým je minerálna vata vo forme čadičovej vaty, a ktorý je usporiadaný vnútri nosiča 9. Pohľadová plocha absorbéra 8 potom v danom prípade predstavuje len 10 % z celkovej pohľadovej plochy lamiel 2 a štrbín 4 transparentného štrbinového rezonátora protihlukovej steny.

Meraním sa zistilo, že takto vyhotovený rezonátor je možné začleniť z hľadiska akustickej absorpcie do triedy A2 protihlukových bariér.

Príklad 2

Transparentný štrbinový rezonátor protihlukovej steny podľa vynálezu ako podľa príkladu 1, s tým rozdielom, že nosič 9 je vyhotovený z hliníka v tvare písmena U, s rozmermi 2000 mm x 100 mm x 90 mm x 100 mm, ktorého všetky tri steny sú vybavené otvormi 11 na vstup hluku, a že tlmiacim materiálom 10 je minerálna vata vo forme sklennej vaty.

Príklad 3

Transparentný štrbinový rezonátor protihlukovej steny podľa vynálezu ako podľa príkladu č. 1 alebo č. 2 s tým rozdielom, že zadná doska 1 a lamely 2 sú vyhotovené z plexiskla, a že je vybavený dvoma absorbérmi 8 vodorovne usporiadanými v hornej a v spodnej časti rezonátora, a že celková pohľadová plocha absorbéra 8 predstavuje 25 % z celkovej pohľadovej plochy lamiel 2 a štrbín 4 transparentného štrbinového rezonátora protihlukovej steny.

Priemyselná využiteľnosť

Vynález je využiteľný v oblasti dopravného stavebníctva, najmä pri odhlučňovaní komunikácií, kde sú kladené požiadavky na priehľadnosť protihlukových stien.

Claims (4)

1. Transparentný štrbinový rezonátor protihlukovej steny, vyznačujúci sa tým, že je tvorený zadnou priehľadnou doskou (1) pripevnenou k nosnému rámu (3) a prednými priehľadnými lamelami

5 (

2) pripevnenými v odstupoch k nosnému rámu (3) tak, že sú medzi nimi vytvorené pozdĺžne štrbiny (4), a že vzduchová medzera (5) vytvorená medzi zadnou priehľadnou doskou (1) a prednými priehľadnými lamelami (2) je vybavená najmenej jedným vodorovne usporiadaným absorbérom (8), pozostávajúcim z nosiča (9) vybaveného otvormi (11) a z tlmiaceho materiálu (10), pričom celková pohľadová plocha absorbéra (8) predstavuje maximálne 25 % z celkovej pohľadovej plochy lamiel (2) a pozdĺžnych štrbín (4).

10 2. Transparentný štrbinový rezonátor protihlukovej steny podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že vzduchová medzera (5) je na svojich okrajoch priliehajúcich k nosnému rámu (3) vyplnená tlmiacim materiálom (6) pridržiavaným prostredníctvom prítlačnej lišty (7).

3. Transparentný štrbinový rezonátor protihlukovej steny podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že zadná priehľadná doska (1) a priehľadné lamely (2) sú tvorené sklom a/alebo plexisklom.

4 výkresy