Шумозащитные экраны: устройство, виды и правила расчёта
Гул транспортного потока у жилой застройки гасят шумозащитные экраны proconstruct.ru — вертикальные барьеры между источником звука и защищаемой территорией. Физика процесса проста: волна не проходит сквозь плотную преграду и вынуждена огибать её верхнюю кромку. Позади конструкции формируется зона акустической тени, где уровень звукового давления падает на 8—15 дБА. Для слуха это заметная разница: ослабление на 10 дБА человек воспринимает примерно как двукратное снижение громкости.
Что происходит со звуковой волной у преграды
Столкнувшись с полотном, звук ведёт себя тремя способами: частично отражается обратно, частично рассеивается и гасится внутри материала, частично огибает верхний край. Результат работы сооружения определяет именно последний процесс — дифракция. Чем длиннее путь, который волна вынуждена проделать через кромку по сравнению с прямой линией «источник — приёмник», тем сильнее ослабление. Есть и четвёртый путь — проникновение сквозь само полотно. Чтобы оно не свело эффект к нулю, звукоизоляция заполнения должна на 5—10 дБ превышать проектную акустическую эффективность всего ограждения.
Классификация по акустическим свойствам
Отраслевая практика делит придорожные акустические экраны на два больших семейства, различающихся тем, что происходит с энергией у поверхности полотна. Выбор между ними диктует не стоимость, а планировочная ситуация: наличие домов с противоположной стороны трассы, требования к инсоляции, рельеф участка и наличие рядом железнодорожных путей.
Поглощающие конструкции
Шумопоглощающий экран собирают из кассет: лицевой лист перфорируют, тыльный оставляют глухим, внутрь укладывают базальтовое волокно плотностью 40—90 кг/м³ в гидрофобизированной оболочке из стеклохолста. Доля отверстий на видимой поверхности обычно составляет 20—40 %: сквозь них волна попадает в волокнистый слой и превращается в тепло за счёт трения о стенки пор. Такие кассеты относят к звукопоглощающим изделиям по ГОСТ 23499-79 и ставят там, где переотражение недопустимо — в выемках, между двумя рядами домов, на эстакадах с плотным окружением по обе стороны.
Отражающие и светопрозрачные
Шумоотражающий экран не гасит энергию, а перенаправляет её обратно к проезжей части. Заполнение выполняют из монолитного поликарбоната или акрилового стекла толщиной 8—12 мм, реже — из сплошного металла либо бетона. Прозрачные варианты незаменимы на мостах и путепроводах, где глухая стена лишила бы соседние здания дневного света и обзора. Слабое место у них одно: на противоположной обочине уровень звука может немного вырасти, поэтому такое решение не применяют при симметричной застройке. Дополнительно на стекло наносят контрастные полосы или силуэты — иначе преграда становится ловушкой для птиц.
Каркас, крепления и стойкость к среде
Несущий остов собирают из двутавров или швеллеров с шагом 3—4 метра. Шумозащитные панели заводят в пазы стоек сверху вниз, стыки уплотняют: даже узкая сквозная прорезь способна отнять несколько децибел расчётного эффекта. Опоры либо бетонируют в буронабивные сваи, либо крепят анкерами к парапету моста или подпорной стене. Металл защищают горячим цинкованием с последующей порошковой окраской — сооружение круглый год контактирует с влагой, выхлопными газами и противогололёдными реагентами. Расчёт ведут на ветровую нагрузку с учётом парусности сплошной поверхности и динамического воздействия от проходящих фур.
Как определяют высоту и длину
Геометрию подбирают по СНиП 23-03-2003 и актуализирующему его своду правил. Исходные данные — интенсивность движения, доля грузового транспорта, скорость потока, расстояние до фасада, отметки рельефа и высота защищаемых этажей. Преграда работает только тогда, когда перекрывает прямую видимость между колесом автомобиля и окном, поэтому верхние этажи многоэтажек защитить сложнее всего: там нередко требуется наклонная или Г-образная верхняя консоль. Протяжённость важна не меньше высоты:
- звук приходит и с флангов, поэтому полотно продлевают за пределы защищаемого дома минимум на три-четыре его высоты в каждую сторону;
- разрывы под съезды, примыкания и пешеходные переходы обнуляют результат на прилегающем участке;
- зазор между низом ограждения и землёй недопустим — снизу устраивают цоколь или отсыпку.
Нормируемые уровни звука
Ориентиром служат санитарные нормативы: на территории жилой застройки допускается 55 дБА днём и 45 дБА в ночные часы, для помещений квартир пределы ниже. Расчётные точки назначают у фасадов и на площадках отдыха, проектное решение подтверждают акустическим расчётом, а после ввода объекта — натурными измерениями. Требования к звукопоглощающим материалам заполнения устанавливает ГОСТ 23499-79, к дорожным сооружениям такого типа — профильные стандарты на элементы обустройства автомобильных дорог.
Монтаж и дальнейший уход
Работы начинают с выноса оси в натуру и устройства фундаментов, затем стойки выставляют по нивелиру — перекос даже в пару сантиметров не даст завести заполнение в пазы. Сборку ведут снизу вверх, контролируя плотность примыканий. В эксплуатации нужен периодический осмотр: подтяжка крепежа, замена смятых после дорожных происшествий кассет, очистка прозрачных поверхностей от грязи, проверка того, что вода не застаивается внутри поглощающего слоя. При качественном цинковании и своевременном ремонте такая защита служит около четверти века, сохраняя проектные акустические характеристики.
