UA136314U - COMBINED NOISE PROTECTIVE BARRIER WITH INTEGRATED SOLAR BATTERIES - Google Patents

COMBINED NOISE PROTECTIVE BARRIER WITH INTEGRATED SOLAR BATTERIES Download PDF

Info

Publication number
UA136314U
UA136314U UAU201902368U UAU201902368U UA136314U UA 136314 U UA136314 U UA 136314U UA U201902368 U UAU201902368 U UA U201902368U UA U201902368 U UAU201902368 U UA U201902368U UA 136314 U UA136314 U UA 136314U
Authority
UA
Ukraine
Prior art keywords
sound
noise
foundation
modules
barrier
Prior art date
Application number
UAU201902368U
Other languages
Ukrainian (uk)
Inventor
Олена Іванівна Лежнева
Original Assignee
Харківський Національний Автомобільно-Дорожній Університет
Олена Іванівна Лежнева
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Харківський Національний Автомобільно-Дорожній Університет, Олена Іванівна Лежнева filed Critical Харківський Національний Автомобільно-Дорожній Університет
Priority to UAU201902368U priority Critical patent/UA136314U/en
Publication of UA136314U publication Critical patent/UA136314U/en

Links

Landscapes

  • Devices Affording Protection Of Roads Or Walls For Sound Insulation (AREA)

Abstract

Комбінований шумозахисний бар'єр з інтегрованими сонячними батареями, представляє інженерну споруду, що складається з фундаменту, звукопоглинальних, звуковідбивних модулів та елементів сонячних батарей, згідно з корисною моделлю має Y-подібний профіль, оснащений металевими з перфорацією модулями, заповненими звукопоглинальним матеріалом (полімери органічного походження, композиційні матеріали, мінеральні волокна, тощо), та звуковідбивними прозорими або напівпрозорими модулями, встановлений на фундамент з фотокаталітичного бетону, причому енергія, отримана від сонячних батарей, передається до ліхтарів вуличного освітлення, також встановлених на цьому фундаменті.Combined noise barrier with integrated solar panels, is an engineering structure consisting of the foundation, sound-absorbing, sound-reflecting modules and solar cell elements, according to the utility model has a Y-shaped profile equipped with metal perforated modules filled with sound-absorbing material origin, composite materials, mineral fibers, etc.), and sound-reflecting transparent or translucent modules, mounted on a foundation of photocatalytic concrete, and the energy obtained from solar panels is transmitted to street lights, also installed on this foundation.

Description

Корисна модель належить до шумозахисних бар'єрів і призначена для захисту житлових забудов та пішохідних зон від шуму.The useful model belongs to noise barriers and is designed to protect residential buildings and pedestrian zones from noise.

Близьким до запропонованої корисної моделі за суттю є блок захисту від шуму з інтегрованою фотоелектричною системою (Патент ЕРО784123), який передбачає для захисту від шуму використовувати бетонні компоненти з їх поверхнями, які розміщують перед джерелом шуму, що має високий рівень поглинання шуму. На компонентах бетону закріплені сонячні модулі, які можуть бути прикріплені монтажними елементами, що кріпляться до ущільнень, передбачених на їх поверхні, з пружним шаром між кожним сонячним модулем та його монтажем.Close to the proposed useful model in essence is the block of noise protection with an integrated photovoltaic system (Patent ЕРО784123), which provides for noise protection to use concrete components with their surfaces, which are placed in front of the noise source, which has a high level of noise absorption. Solar modules are fixed to the concrete components, which can be attached by mounting elements that attach to seals provided on their surface, with a resilient layer between each solar module and its mounting.

Установка сонячних батарей сходами є недорогим способом вдосконалення вже побудованих шумозахисних екранів, особливо в тих випадках, коли необхідно покращити показники захисту від шуму. Така конфігурація демонструє високі шумозахисні показники, однак необхідно враховувати, як недолік, ефект самозатінення, який негативно впливає на показники видобутку електроенергії.The installation of solar panels on stairs is an inexpensive way to improve already built noise protection screens, especially in those cases where it is necessary to improve the noise protection performance. Such a configuration demonstrates high noise protection indicators, however, it is necessary to take into account, as a drawback, the effect of self-shading, which negatively affects the indicators of electricity generation.

Як найближчий аналог вибрано шумозахисний екран, описаний в (Патент України Мо 38574 "Спосіб захисту від транспортного шуму" від 12.01.2009 року / винахідники Богданов Ю.В.,As the closest analog, the noise protection screen described in (Patent of Ukraine Mo 38574 "Method of protection against traffic noise" dated January 12, 2009 / inventors Bohdanov Yu.V.

Сафонов В.В.; заявник і власник патенту Придніпровська державна академія будівництва та архітектури|Ї, який відрізняється тим, що його верхня частина має так званий "зламаний" профіль і розташовується під прямим кутом до променя, що з'єднує джерело шуму з розрахунковою точкою на об'єкті захисту.V.V. Safonov; the applicant and the owner of the patent is the Dnipro State Academy of Construction and Architecture, which is distinguished by the fact that its upper part has a so-called "broken" profile and is located at right angles to the beam connecting the noise source with the calculated point on the object of protection .

До недоліків розглянутого шумозахисного екрана належить тісний зв'язок між шумозахисною ефективністю та геометричним розміром і формою. Реальний акустичний екран не може мати дуже велику висоту з міркувань естетики та економічної доцільності. Така конструкція не сприяє зменшенню розповсюдження вторинних (дифракційних) акустичних хвиль, які огинають екран та потрапляють до ділянки території, що захищається.The disadvantages of the noise protection screen in question include a close connection between the noise protection efficiency and the geometric size and shape. A real acoustic screen cannot have a very high height for reasons of aesthetics and economic feasibility. This design does not contribute to reducing the spread of secondary (diffraction) acoustic waves that go around the screen and reach the area of the protected area.

В основу запропонованої корисної моделі поставлено задачу вдосконалити шумозахисний екран таким чином, щоб він виконував одночасно декілька завдань: 1) абсорбція шкідливих речовин відпрацьованих газів двигунів внутрішнього згоряння; 2) відбивання звукової хвилі;The basis of the proposed useful model is the task of improving the noise shield in such a way that it performs several tasks at the same time: 1) absorption of harmful substances from the exhaust gases of internal combustion engines; 2) sound wave reflection;

Зо 3) шумопоглинання; 4) дотримання умов безпеки дорожнього руху; 5) підвищена енергоефективність.From 3) noise absorption; 4) compliance with road safety conditions; 5) increased energy efficiency.

Поставлена задача вирішується завдяки тому, що в інженерній споруді одночасно використовуються різні матеріали, а У-подібна конструкція шумозахисного бар'єру дозволяє зекономити на його висоті.The task is solved thanks to the fact that different materials are used simultaneously in the engineering structure, and the U-shaped design of the noise barrier allows you to save on its height.

Дифракційні явища, що виникають на гранях бар'єру, суттєво впливають на його ефективність, особливо в області низьких частот. Тому, в конструкції шумозахисного бар'єру необхідно передбачити такі конструктивні елементи, які сприятимуть зменшенню розповсюдження вторинних (дифракційних) акустичних хвиль, що оогинають бар'єр та потрапляють до ділянки території, що захищається. Цій вимозі в повній мірі відповідає захисна інженерна конструкція У-подібного профілю із звукопоглинальною поверхнею.Diffraction phenomena occurring at the edges of the barrier significantly affect its effectiveness, especially in the area of low frequencies. Therefore, in the design of the noise barrier, it is necessary to provide such structural elements that will contribute to reducing the spread of secondary (diffraction) acoustic waves that go around the barrier and reach the protected area. This requirement is fully met by the protective engineering design of the U-shaped profile with a sound-absorbing surface.

Вибір такої форми шумозахисного бар'єру обумовлений: 1) можливістю зменшення дифракції на його кромці; 2) запобіганням утворення фронту відбитої звукової хвилі, що дає змогу не встановлювати захисний бар'єр з протилежного боку автомобільної дороги; 3) можливістю підбору модулів бар'єру під заданий спектр транспортного шуму; 4) простотою монтажу та експлуатації.The choice of this form of noise barrier is due to: 1) the possibility of reducing diffraction at its edge; 2) preventing the formation of a reflected sound wave front, which makes it possible not to install a protective barrier on the opposite side of the road; 3) the possibility of selecting barrier modules for a given spectrum of traffic noise; 4) ease of installation and operation.

Крім того, У-подібна конструкція шумозахисного екрана дозволяє зекономити на його висоті.In addition, the U-shaped design of the noise shield allows you to save on its height.

Це є суттєвою перевагою для великогабаритних об'єктів захисту, наприклад, багатоповерхових споруд.This is a significant advantage for large-sized protection objects, for example, multi-story buildings.

Суть корисної моделі пояснюють креслення, де:The essence of a useful model is explained by drawings, where:

На фіг. 1 зображено розташування пристрою на місцевості, що включає в себе: А - об'єкт, що захищається від шуму; В - джерело шуму; С - комбінований шумозахисний бар'єр; причому Пп - висота бар'єру; І - відстань від джерела шуму до об'єкта, що захищається; аВВ - відстань від джерела шуму до першої дифракційної кромки; авА - відстань від другої дифракційної кромки до об'єкта, який захищається інженерною конструкцією; 4 - відстань між дифракційними кромками бар'єру; ПА - висота приймача шуму; НВ - висота умовного акустичного центру джерела шуму.In fig. 1 shows the location of the device on the terrain, which includes: A - an object protected from noise; B - noise source; C - combined noise barrier; and Pp is the height of the barrier; And - the distance from the noise source to the protected object; аВВ - distance from the noise source to the first diffraction edge; avA - the distance from the second diffraction edge to the object protected by the engineering structure; 4 - the distance between the diffraction edges of the barrier; PA - noise receiver height; HB - the height of the conventional acoustic center of the noise source.

Фі. 2 наглядно показує конструктивний устрій складових елементів комбінованого 60 шумозахисного бар'єру з інтегрованими сонячними батареями, де 1 - абсорбуючий шар бетонної конструкції шумозахисного бар'єру, 2 - перфорований металевий модуль, З - опорні стійки, 4 - звуковідбивні прозорі модулі, 5 звукопоглинальні матеріали, 6 - елементи сонячних батарей, 7 - ліхтарі вуличного освітлення.Fi. 2 clearly shows the structural arrangement of the components of the combined 60 noise barrier with integrated solar cells, where 1 is the absorbent layer of the concrete construction of the noise barrier, 2 is the perforated metal module, C is the supporting posts, 4 is the sound-reflective transparent module, and 5 is the sound-absorbing material. , 6 - solar battery elements, 7 - street lighting lamps.

Ефективність використання запропонованого пристрою досягається наступним чином.The effectiveness of using the proposed device is achieved as follows.

В абсорбуючий шар бетонної конструкції 1 додається каталізатор. фотокаталітичний бетон виготовляється за технологією, згідно з якою в рецептуру бетону додаються наночастинки каталізатора - діоксиду титану (ТіОг). Під впливом ультрафіолетових променів сонячного світла діоксид титану активує кисень в навколишньому повітрі. Кисень взаємодіє з оксидами азоту таким чином, що утворюються іони нітриту, які в свою чергу, взаємодіючи з вапном в цементі, перетворюються в нітрати і змиваються водою. Обсяг змитих нітратів настільки малий, що ним можна знехтувати. Додавання діоксиду титану в цемент покращує механічні властивості одержуваних бетонів. Фотокаталітична активність бетонів на основі діоксиду титану при регулярному чищенні активної поверхні зберігається через багато років після початку застосування.A catalyst is added to the absorbent layer of concrete structure 1. photocatalytic concrete is produced using the technology, according to which nanoparticles of the catalyst - titanium dioxide (TiOg) are added to the concrete recipe. Under the influence of ultraviolet rays of sunlight, titanium dioxide activates oxygen in the surrounding air. Oxygen interacts with nitrogen oxides in such a way that nitrite ions are formed, which in turn, interacting with lime in cement, turn into nitrates and are washed away with water. The volume of washed nitrates is so small that it can be neglected. The addition of titanium dioxide to cement improves the mechanical properties of the resulting concrete. The photocatalytic activity of concretes based on titanium dioxide, with regular cleaning of the active surface, is preserved many years after the start of use.

На бетонній конструкції закріплюються опорні стійки З для розміщення звукопоглинальних і звуковідбивних модулів та сонячних батарей, верхня частина яких має У-подібну форму з кутом нахилу 45".On the concrete structure, supporting posts C are fixed for placement of sound-absorbing and sound-reflecting modules and solar panels, the upper part of which has a U-shaped shape with an angle of inclination of 45".

В конструкції захисного бар'єру застосовуються звукопоглинальні матеріали 5 з метою зниження вторинних акустичних проявів транспортного потоку внаслідок відбиття акустичних хвиль від поверхні бар'єру у протилежний бік. Як сировину для виробництва звукопоглинальних матеріалів можна застосовувати: полімери органічного походження, композиційні матеріали, мінеральні волокна та ін.In the design of the protective barrier, sound-absorbing materials 5 are used in order to reduce the secondary acoustic manifestations of the traffic flow due to the reflection of acoustic waves from the surface of the barrier in the opposite direction. The following can be used as raw materials for the production of sound-absorbing materials: polymers of organic origin, composite materials, mineral fibers, etc.

З урахуванням того, що призначення захисного бар'єру полягає не тільки в зниженні акустичної складової впливу транспортних потоків на прилеглу територію, але й ступеня інгредієнтного забруднення, вибір наповнювача звукопоглинальних модулів здійснюється з урахуванням можливих абсорбційних якостей матеріалу. З урахуванням цього можливим є зниження ступеня загазованості не тільки на примагістральних територіях, але й безпосередньо в зоні руху автотранспортних потоків.Taking into account the fact that the purpose of the protective barrier is not only to reduce the acoustic component of the impact of traffic flows on the adjacent territory, but also the degree of ingredient pollution, the choice of filler for sound-absorbing modules is carried out taking into account the possible absorption qualities of the material. Taking this into account, it is possible to reduce the degree of gas pollution not only in the main highway areas, but also directly in the traffic area.

Таким вимогам задовольняють вуглецеві матеріали. Як сировину для них можнаThese requirements are met by carbon materials. As a raw material for them, you can

Зо використовувати будь-які речовини, що містять вуглець: целюлоза, торф, кам'яне вугілля, синтетичні полімерні матеріали та ін. Вуглецеві матеріали можуть бути у різних формах: гранульовані, волокнисті, пористі, плівкові.Do not use any substances containing carbon: cellulose, peat, coal, synthetic polymer materials, etc. Carbon materials can be in different forms: granular, fibrous, porous, film.

Шум транспортного потоку є непостійним, тому звукопоглинальний матеріал повинний бути ефективним в широкій області частот. Ефективність звукопоглинального матеріалу в значній мірі обумовлюється низкою його характеристик, таких як товщина, питома площа поверхні пор, загальний обсяг наскрізних каналів, щільність та ін. Виходячи з міркувань зручності монтажу та подальшої експлуатації, доцільним є використання вуглецевих матеріалів у вигляді рулонних матеріалів із волокнистою структурою, а також у вигляді пористих плит. Для фіксації звукопоглинального матеріалу в модулі та попередженні його висипання із конструкції захисного екрана можна використовувати тканинні оболонки, які можуть бути виготовлені, наприклад, зі скляного або капронового волокна. З метою підвищення рівня пожежної безпеки конструкції можливою є обробка тканинних оболонок антипіренами.The noise of the traffic flow is not constant, so the sound-absorbing material must be effective in a wide range of frequencies. The effectiveness of sound-absorbing material is largely determined by a number of its characteristics, such as thickness, specific surface area of pores, total volume of through channels, density, etc. Based on considerations of ease of installation and further operation, it is advisable to use carbon materials in the form of rolled materials with a fibrous structure, as well as in the form of porous plates. To fix the sound-absorbing material in the module and prevent it from spilling out of the structure of the protective screen, fabric covers can be used, which can be made, for example, from fiberglass or kapron fiber. In order to increase the level of fire safety of the structure, it is possible to treat fabric shells with fire retardants.

Звукопоглинальний матеріал розміщується в перфорованому металевому модулі 2, який забезпечує необхідну жорсткість конструкції.The sound-absorbing material is placed in a perforated metal module 2, which provides the necessary rigidity of the structure.

У зв'язку з необхідністю забезпечення зорового комфорту мешканців сельбищної зони та достатньої видимості водіїв шумозахисні екрани доцільно виконувати прозорими, але це погіршує їх захисні властивості. В даній моделі пропонується комбінувати світлопрозорі та звукопоглинальні модулі.In connection with the need to ensure the visual comfort of the residents of the agricultural zone and sufficient visibility of the drivers, it is advisable to make noise shields transparent, but this worsens their protective properties. In this model, it is proposed to combine transparent and sound-absorbing modules.

Для того, щоб не перешкоджати огляду користувачам дороги, мешканцям, знизити відчуття замкнутості простору, стомлюваність водіїв і пасажирів, тим самим забезпечити умови безпеки дорожнього руху, в конструкцію шумозахисного бар'єру рекомендується додавати прозорі панелі 4. Для цього можна використовувати прозорі матеріали - монолітне поліметилметакрилатне скло, а також напівпрозорі - полікарбонат.In order not to obstruct the view of road users and residents, to reduce the feeling of closed space, the fatigue of drivers and passengers, thereby ensuring road safety conditions, it is recommended to add transparent panels 4 to the design of the noise barrier. For this, you can use transparent materials - monolithic polymethyl methacrylate glass, as well as translucent - polycarbonate.

Повний потенціал сонячної енергії можна розкрити, якщо інтегрувати елементи сонячних батарей 6 в інженерні конструкції. Ефективним вирішенням є поєднання сонячних батарей з шумозахисними екранами. Такий підхід дозволяє отримати ефективний захист від шуму разом з виробленням "чистої" електроенергії. До переваг використання шумозахисних бар'єрів з інтегрованими сонячними батареями слід віднести: - зменшення вартості сонячної батареї, оскільки основою виступає шумозахисний бар'єр;The full potential of solar energy can be revealed by integrating solar cells 6 into engineering structures. An effective solution is the combination of solar panels with noise-proof screens. This approach allows you to get effective noise protection along with the production of "clean" electricity. The advantages of using noise barriers with integrated solar batteries include: - a reduction in the cost of a solar battery, since the basis is a noise barrier;

- подвійне використання земельних ресурсів, що дозволяє використовувати землю на краях дороги як для захисту від шуму, так і для виробництва електроенергії; - позитивне сприйняття населенням; - близьке розміщення до районів, що потребують як електроенергії, так і захисту від шуму; - позитивна дія на екологічну ситуацію.- dual use of land resources, which allows the use of land on the edges of the road both for noise protection and for electricity generation; - positive perception by the population; - close location to areas that need both electricity and noise protection; - a positive effect on the ecological situation.

Універсальність конструкції захисного бар'єру, що пропонується, підтверджується тим, що він може бути придатним для розміщення ліхтарів вуличного освітлення 7, в яких джерелом живлення є сонячні батареї, що розташовуються в верхній частині бар'єру. Така комбінація є економічно доцільною як з боку капіталовкладень на будівництво системи зовнішнього освітлення, так і з боку його енергоефективності.The versatility of the design of the proposed protective barrier is confirmed by the fact that it can be suitable for placing street lighting lamps 7, in which the power source is solar cells located in the upper part of the barrier. Such a combination is economically expedient both from the point of capital investment for the construction of the outdoor lighting system, and from the point of view of its energy efficiency.

Розроблена корисна модель може бути використана для захисту від шуму, звукових хвиль та хімічних сполук відпрацьованих газів двигунів внутрішнього згоряння міського середовища, житлових будівель та пішохідних зон.The developed useful model can be used to protect against noise, sound waves and chemical compounds of exhaust gases of internal combustion engines in the urban environment, residential buildings and pedestrian areas.

Claims (1)

ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Комбінований шумозахисний бар'єр з інтегрованими сонячними батареями, що складається з фундаменту, звукопоглинальних, звуковідбивних модулів та елементів сонячних батарей, який відрізняється тим, що має МУ-подібний профіль, оснащений металевими з перфорацією модулями, заповненими звукопоглинальним матеріалом (полімери органічного походження, композиційні матеріали, мінеральні волокна тощо), та звуковідбивними прозорими або напівпрозорими модулями, встановлений на фундамент з фотокаталітичного бетону, причому енергія, отримана від сонячних батарей, передається до ліхтарів вуличного освітлення, також встановлених на цьому фундаменті. с й с. ра КЕ : Я я хо А і : Кк чим ві. | одн»USEFUL MODEL FORMULA A combined noise barrier with integrated solar cells, consisting of a foundation, sound absorbing, sound reflecting modules and solar cells, characterized by having a MU-shaped profile, equipped with perforated metal modules filled with sound absorbing material (polymers of organic origin, composite materials, mineral fibers, etc.), and sound-reflective transparent or translucent modules, installed on a foundation of photocatalytic concrete, and the energy obtained from solar panels is transmitted to street lighting lamps, also installed on this foundation. with and with ra KE : Ya ya ho A i : Kk chim vi. | one" Фіг. 1Fig. 1
UAU201902368U 2019-03-11 2019-03-11 COMBINED NOISE PROTECTIVE BARRIER WITH INTEGRATED SOLAR BATTERIES UA136314U (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UAU201902368U UA136314U (en) 2019-03-11 2019-03-11 COMBINED NOISE PROTECTIVE BARRIER WITH INTEGRATED SOLAR BATTERIES

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UAU201902368U UA136314U (en) 2019-03-11 2019-03-11 COMBINED NOISE PROTECTIVE BARRIER WITH INTEGRATED SOLAR BATTERIES

Publications (1)

Publication Number Publication Date
UA136314U true UA136314U (en) 2019-08-12

Family

ID=71116259

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
UAU201902368U UA136314U (en) 2019-03-11 2019-03-11 COMBINED NOISE PROTECTIVE BARRIER WITH INTEGRATED SOLAR BATTERIES

Country Status (1)

Country Link
UA (1) UA136314U (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102182152B (en) Whole image sound barrier for urban quick lane and tunnel portal
KR101060513B1 (en) Multifunctional road facility with air pollutant removal
CN213328724U (en) Sound barrier combining Bragg scattering and sound absorption resonance wave-shaped phononic crystal of highway
CN112543834A (en) Air purification panel, system and method
CN204154140U (en) Cooling stack noise elimination structure
KR100824262B1 (en) The soundproof tunnel having air flow path
KR200403525Y1 (en) Soundproofing walls for road
UA136314U (en) COMBINED NOISE PROTECTIVE BARRIER WITH INTEGRATED SOLAR BATTERIES
CN206359910U (en) Vegetation noise reduction soundproof wall
CN111501589B (en) Honeycomb highway sound insulation safety device against wind
KR102149487B1 (en) Soundproofing wall using solar energy
Sun et al. Research and application of noise barriers in highway construction
KR102168203B1 (en) Soundproofing wall having cleaning function of Solar panel
CN205529957U (en) Plant sound insulating barrier barrier
CN211171686U (en) A photovoltaic wall for highway system
JP4087294B2 (en) Sound absorbing and insulating panel refreshing method, absorbing and insulating panel and method for producing the same
CN209837878U (en) Sound insulation retaining wall
KR200324444Y1 (en) Double structual soundproof wall or lightweight PC
CN202157276U (en) Full-shadow type acoustic barrier
KR20140133766A (en) Structure for preventing the noise of high storied buildings
KR101019296B1 (en) Transparency circular cylinder duct acoustic absorption type noise barrier
JP4139879B2 (en) NOx purification road noise barrier
CN220977754U (en) Sound barrier and guardrail combined structure based on cost and acoustic double-target constraint
KR102576426B1 (en) A Noise-absorbing Device
CN217480001U (en) Gravel material sound absorption and noise reduction anti-dazzle plate