SK500672017A3 - Konštrukcia flexibilnej protihlukovej clony - Google Patents

Abstract

Konštrukcia flexibilnej protihlukovej clony zloženej z ôsmich segmentov (A), (B), (C), (D), (E), (F), (G), (H) je tvorená zvislými zváranými oceľovými rámami obdĺžnikového vyľahčeného profilu (1), stredovými stužujúcimi oceľovými profilmi (2), klavírovými závesmi (3), otočnými pántmi (4), priečnymi nosníkmi (5), menšími otočnými kolieskami s brzdou (6), väčšími otočnými kolieskami s brzdou (7), hornými oceľovými profilmi (8), zvislými rektifikovateľnými podperami (9), perforovanými doskami s fóliou (10), samoreznými skrutkami (11), pohltivou vrstvou z minerálnej vlny (12), cementovotrieskovou doskou (13) a nalepenou pohltivou doskou z recyklovanej gumy (14).

Description

Oblasť techniky

Technické riešenie sa týka spôsobu riešenia konštrukcie flexibilnej protihlukovej clony zaisťujúcej tienenie zvukových lúčov zo zdrojov zvuku resp. hluku na pracoviskách. Hluk je chápaný ako nepríjemný, rušivý a obťažujúci zvuk. Protihluková clona je vlastne stena určitých geometrických parametrov, ktorá vytvára akustický tieň a tým blokuje voľný pohyb zvukových lúčov v priestore'. Zníženie hladiny akustického tlaku v oblasti akustického tieňa za clonou (bariérou) je závislé na frekvencii. To znamená, že pri vysokých frekvenciách je účinok clony pri znižovaní hladiny akustického tlaku vyšší, no pri nízkych frekvenciách je účinok nižší. Rozhodujúce je umiestnenie protihlukovej clony v priestore i v kombinácii so zvukopohlcujúcou strechou resp. podhľadom, aby sa zamedzilo odrazom zvukových lúčov. Účinnosť protihlukovej bariéry bude dobrá vtedy, ak odkloní cestu zvukových lúčov z priamej trasy a zmení smer čo najväčším uhlom Najlepší účinok má clona, ak je umiestnená čo najbližšie k zdroju hluku na prenosovej ceste hluku a je vložená medzi zdrojom hluku a prijímateľom - subjektom (pracovníkom). Účinnosť akustickej bariéry závisí aj na mnohých iných faktoroch, musí mať dostatočnú váženú vzduchovú nepriezvučnosť (min. Rw'= 20 - 25 dB) a zvukovú pohltivosť (a). Vážená zvuková nepriezvučnosť je daná indexom vzduchovej nepnezvučnosti konštrukcie R'w [dB] a zvuková pohltivosť koeficientom zvukovej pohltivosti α [-], teda schopnosťou povrchového materiálu konštrukcie pohlcovať zvukové vlny. Podľa spôsobu akustického účinku môže byť protihluková clona riešená ako alternatíva absorbčno - reflexná (pohltivo - odrazivá), pričom absorbčná časť je nasmerovaná ku zdroju hluku. Druhou alternatívou je absorbčno - absorpčné riešenie materiálov akustickej clony na jej oboch stranách, čo prispieva aj k celkovému zlepšeniu akustiky prostredia.

Útlm hluku protihlukovej clony v danom prostredí (teda rozdiel hladiny akustického tlaku La [dB] hodnotený pri prijímateľovi bez a s použitím clony) je závislý od nasledujúcich parametrov:

a) geometrických parametrov - účinnej výšky a dĺžky bariéry,

b) skladby materiálov konštrukcie clony, ktoré tvoria jej váženú vzduchovú nepriezvučnosť a ovplyvňujú koeficient zvukovej pohltivosti,

c) od umiestnenia zdroja hluku v priestore vo vzťahu k protihlukovej clone,

d) od druhu hluku zdroja, jeho spektrálneho zloženia a doby expozície,

e) od miesta a vzdialenosti prijímateľa od akustickej bariéry,

f) od variability umiestnenia clony a jej tvaru alebo jej nehomogenity (medzier medzi spojmi a zmien materiálového zloženia jednotlivých segmentov).

Využitie protihlukový ch clôn je v oblasti pozemného a dopravného staviteľstva, v priemy sle, pri ochrane životného prostredia pred nadmerných hlukom a to v interiéri alebo exteriéri. Konštrukciu protihlukovej clony je možné využiť nielen pri novostavbách, ale aj pri rekonštrukciách a obnovách budov. Široké uplatnenie má protihluková clona v pracovnom prostredí priemyselných prevádzok, kde môže znižovať hlukovú záťaž pracovníkov, ktorí sú exponovaní v jednom priestore so susednými zdrojmi hluku.

Doterajší stav techniky

Znižovanie hluku na pracoviskách prostredníctvom protihlukový ch b ariér je zaužívaným riešením na prenosovej ceste hluku, teda medzi zdrojmi hluku a prijímateľmi - ľuďmi. Podľa konštrukčného riešenia môžu byť bariéry všeobecne aplikované v exteriéri ako protihlukové clony, protihlukové steny, protihlukové steny na mostoch a oporných múroch, protihlukové steny kombinované so zeleňou, rôzne prekrytia a obklady, zemné valy, polovegetačné steny, zemné valy kombinované so stenou, gabionové (drôtokamenné) konštrukcie a podobne. V interiéri sa používajú subtílnejšie konštrukcie - protihlukové clony (zásteny) na báze kovových rámových konštrukcií, na ktoré sa upevňujú rôzne odrazové alebo pohltivé materiály (závesy, dosky). Všeobecne sa protihlukové clony delia podľa výšky na nízke (v = 1 - 2 m), stredné (v = 2 - 6 m) a vysoké (v > 6 m). Podľa tvaru sú clony zvislé, zvislé zalomené (konzolové), šikmé (konvergentné, divergentné), alebo špeciálne (oblúkovité, polotunely, prekrytie komunikácie).

Podľa spôsobu tlmenia hluku sú protihlukové clony odrazivé (znižujúce hlukovú záťaž prevažne clonením), pohltivé (znižujúce hlukovú prevažne absorpciou) a kombinované (znižujúce hlukovú záťaž clonením aj absorpciou). V exteriéri používané clony sú z rôznych materiálov či z betónových prvkov, tehelných, drevených, skla, plastu, kovov, kompozitov a podobne s rôznymi reliéfmi povrchu.

Protihlukové clony používané na pracoviskách sú subtílnejšie a ľahšie, aby bola zabezpečená manipulovateľnosť s nimi a variabilita. Používané protihlukové clony na pracoviskách v interiéri majú väčšinou stabilný tvar a nízku flexibilitu. Z tohto dôvodu je predmetom tohto riešenia taká protihluková clona, ktorá je flexibilná svojim tvarom (výška, dĺžka, zalomenie) a tým vytváraním väčšieho zvukového tieňa a súčasne je mobilná.

SK50067-17 A3

Podstata vynálezu

Podstatu tohto patentu - konštrukcie flexibilnej protihlukovej clony vytvárajú oceľové rámy z jaklového obdĺžnikového profilu, ktorý je v hlavných stenových segmentoch (častiach) clony A, B a bočných stenových segmentoch C, D stužený stredovým oceľovým profilom Segmenty B sú vzájomne v strede spojené klavírovými závesmi a po okrajoch dolu sú privarené priečne nosníky n a zaistenie ich stability. Na okrajoch segmentu A, B sú zvarmi upevnené otočné pánty pre uchytenie bočných stien - segmenty C, D. Klavírové závesy a otočné pánty umožňujú tvarovú variabilitu v bočnom smere a vytváranie rôznych dĺžok clony. K zvislým stenovým segmentom A, B, C, D sú v dolnej časti cez priečne nosníky i priamo na jaklový profil platničkou prichytené otočné kolieska s brzdou rôznych veľkostí a v hornej časti nosných rámov prostredníctvom otočných pántov sú uchytené horné segmenty E, F, G, H, ktorých polohu je možné stabilizovať zvislými rektifikovateľnými podperami na bokoch oceľových rámov segmentov A, B, C, D. Otočné pánty umožňujú tvarovú variabilitu v zvislom smere a tým i vytváranie rôznych výšok clony.

Spomínané segmenty A, B, C, D, E, F, G, H majú identickú materiálovú skladbu hrúbky h pričom h = = hi + h2 + h3 + h4, to znamená že smerom od tieneného zdroja (zdrojov) hluku je perforovaná doska s fóliou hrúbky hi, ktorá je uchytená samoreznými skrutkami k oceľovému rámu, medzi rámom je vložená pohltivá vrstva z minerálnej vlny hrúbky h2, nasleduje tuhá nepriezvučná doska hrúbky h3 (cementotnesková doska) uchytená s amoreznými skrutkami k oceľovému rámu a na nej je nalepená pohltivá doska hrúbky tu (napríklad z recyklovanej gumy). Systém závesov a otočných pántov umožňuje podľa potreby vytvárať rôzne tvary protihlukovej clony. Konštrukcia flexibilnej protihlukovej clony je vlastne skladačka, ktorá umožňuje rozváraním jednotlivých segmentov vytvárať potrebný výsledný tvar.

Navrhovaná flexibifná protihluková clona je výškovo stredných rozmerov - celkovej výšky od 2 do 3 m, je kombinovaná nakoľko znižuje hlukovú záťaž clonením aj absorpciou a v materiálovej skladbe jednotlivých segmentov je sendvičová (vrstvená).

Protihlukovú clonu je možné navrhovať a umiestňovať podľa charakteru tretinooktávového spektra hluku zdroja, ktorou bude zdroj hluku clonený. Ak je známe spektrum hluku, je možné na clone umiestňovať také akusticky pohltivé materiály, ktoré budú dané spektrum hluku v príslušných frekvenciách tlmiť. Preto je vhodné vopred vedieť na aký účel (pre aký charakter hluku) bude protihluková clona využívaná. Flexibilita protihlukovej clony bude aj v tom, že je možné optimalizovať jej rozmery (výšku, dĺžku a rozvinutý tvar) na základe modelového výpočtu a predikcie hlukovej záťaže na konkrétnom pracovisku pomocou softvéru.

Prehľad obrázkov na výkresoch

Technické riešenie je vysvetlené na výkresoch, pričom obrázok 1 znázorňuje rozvinutý pohľad, rez a pôdorys na konštrukciu flexibilnej protihlukovej clony a na obrázku 2 je schéma možných variácií pôdorysných tvarov konštrukcie flexibilnej protihlukovej clony (a, b, c, d, e, f, g).

Príklady uskutočnenia vynálezu

Na obrázkoch 1 a 2 je uvedený príklad uskutočnenia konštrukcie flexibilnej protihlukovej clony, ktorej podstata spočíva v tom, že je zložená zo stenových segmentov A, B, C, D, E, F, G, H kostru ktorých tvoria zvárané oceľové rámy s obdĺžnikovými vyľahčenými profilmi 1 a stredové stužujúce oceľové profily 2, ktoré sú vzájomne spojené klavírovými závesmi 3 a otočnými pántmi 4, pričom v spodnej časti na okraji segmentov A, B sú privarené priečne nosníky 5 na zaistenie ich stability. Pre mobilitu protihlukovej clony sú na spodnom ráme segmentov A, B, C, D, osadené menšie otočné kolieska s brzdou 6 v priečnom nosníku 5 a väčšie otočné kolieska s brzdou 7 sú priamo na spodnej časti rámu 1. V hornej časti nosných rámov segmentov A, B, C, D sú prostredníctvom otočných pántov 4 uchytené horné segmenty E, F, G, H, vytvorené obdobne zo zváraných vyľahčených oceľových profilov 8, ktorých polohu je možné stabilizovať zvislými rektifikovateľnými podperami 9 na bokoch oceľových rámov segmentov A, B, C, D. Všetky segmenty A, B, C, D, E, F, G, H, majú identickú materiálovú skladbu z perforovanej dosky s fóliou 10 (alebo perforovaného plechu), ktorá je uchytená samoreznými skrutkami 11 k oceľovým rámom orientovaných k tienenému zdroju hluku, medzi rámom je vložená pohltivá vrstva z minerálnej vlny 12, nasleduje tuhá nepriezvučná cementotriesková doska 13 uchytená samoreznými skrutkami 11 k oceľovému rámu a na nej je nalepená pohltivá doska z recyklovanej gumy 14.

SK50067-17 A3

Priemyselná využiteľnosť

Konštrukcia flexibilnej protihlukovej clony je využiteľná v pracovnom prostredí hlučných výrobných prevádzok na tienenie voľného pohybu zvukových lúčov v priestore, čím prispieva k znižovaniu hlukovej zá5 ťaže pracovníkov. Výhody navrhovaného konštrukčného riešenia flexibilnej protihlukovej clony spočívajú v rozkladaní jej jednotlivých segmentov. Týmto sa môže zmeniť výška protihlukovej clony zo zvislej na zvislú zalomenú pomocou flexibilných horných segmentov. Konštrukcia flexibilnej protihlukovej clony umožňuje aj zmenu tvaru rozmiestnenia hlavný ch segmentov clony od priameho tvaru, cez rôzne zalomený tvar až po kvázi poloblúkovitý tvar, čím sa následne zmení i dĺžka clony. Ďalšími výhodami riešenia je jednoduchá ma10 nipulácia s konštrukciou pomocou otočných koliesok a zaistenie jej stabilného umiestnenia brzdovým systémom na kolieskach.

Claims (3)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Konštrukcia flexibilnej protihlukovej clony zloženej z ôsmych segmentov (A), (B), (C), (D), (E), (F), (G), (H) na znižovanie hlukovej záťaže v pracovnom prostredí, vyznačujúca sa tým, že je tvorená zvislými zváranými oceľovými rámami obdĺžnikového vyľahčeného profilu (1), stredovými stužujúcimi oceľovými profilmi (2), klavírovými závesmi (3), otočnými pántmi (4), priečnymi nosníkmi (5), menšími otočnými kolieskami s brzdou (6), väčšími otočnými kolieskami s brzdou (7), hornými oceľový mi profilmi (8), zvislými rektfíkovateľnými podperami (9), perforovanými doskami s fóliou (10), samoreznými skrutkami (11), pohltivou vrstvou z minerálnej vlny (12), cementotneskovou doskou (13) a nalepenou pohltivou doskou z recyklovanej gumy (14).
2. 2. Konštrukcia flexibilnej protihlukovej clony podľa nároku 1, vy z n a č u j ú c a s a t ý m , že jej jednotlivé zvislé stenové segmenty (A), (B), (C), (D) sú navzájom spájané klavírovými závesmi (3) a otočnými pántmi (4), pričom jej poloha je stabilizovaná priečnymi nosníkmi (5) s menšími otočnými kolieskami s brzdou (6) a väčšími otočnými kolieskami s brzdou (7) umiestnenými na spodnom oceľovom ráme obdĺžnikového vyľahčeného profilu (1) a súčasne jednotlivé horné stenové segmenty (E), (F), (G), (H) sú spájané otočnými pántmi (4) so zvislými segmentmi (A), (B), (C), (D), pričom poloha horných stenových segmentov je stabilizovaná zvislými rektfíkovateľnými podperami (9).
3. 3. Konštrukcia flexibilnej protihlukovej clony podľa nároku 1, 2, vyznačujúca sa tým, že na všetkých segmentoch (A), (B), (C), (D), (E), (F), (G), (H) tvorený ch oceľovou rámovou konštrukciou so zvislými zváranými oceľovými obdĺžnikovými vyľahčenými profilmi (1), stredovými stužujúcimi oceľovými profilmi (2), alebo hornými oceľovými profilmi (8), je jednotná materiálová skladba opláštenia, pričom od zdroja hluku je perforované doska s fóliou (10) uchytená s amoreznými skrutkami (11), nasleduje pohltivá vrstva z minerálnej vlny (12), cementotnesková doska (13) uchytená k oceľovému rámu samoreznými skrutkami (11) a na ňu nalepená pohltivá doska z recyklovanej gumy (14).