Шумозащитные экраны с годами стали привычным антуражем, расставленным вдоль загруженных магистралей. Их можно увидеть как в городе, так и за городом - вдоль загруженных магистралей, защищающих жителей поселков от нескончаемого гула вечно спешащего автотранспорта. Применяют экраны и около железнодорожных насыпей. Обитые жестью, пластиковые, комбинированные, прямые, как заборы, и вогнутые внутрь. В общем, они совершенно разные, но применяются с единой целью - оставить шум внутри, не дать ему распространиться на километры по периметру.

Но задавались ли вы вопросом: «Защищают ли звукопоглощающие экраны людей от досаждающих звуков?» На самом деле вопрос отнюдь не праздный и не странный. Вот мое личное наблюдение.

На прошлых выходных я отправился в одно уютное местечко в ближайшем Подмосковье. Коттеджный поселок, стоящий в живописной низине, а вокруг него лес, озера, извилистая речка, ягоды, птички поют, и грибы в неимоверных количествах после обильных дождей, которыми наградила природа жителей центральных областей. Благодать! Но вот беда: в трехстах метрах проходит трасса и шум от нее вполне отчетливо доносится до домов. Жужжат машины и днем и ночью, портя всю «малину» отдыха. Даже землянику собирать мешают.

Причем если подойти к озерцу, которое находится буквально в паре десятков метров от трассы, шелест колес по асфальту и звук работающих двигателей определенно слышатся меньше. Как так получается? Очень странный эффект! Догадки, конечно, были, но напрягать мозги в выходные было лень, поэтому, уехав обратно в Москву, несколько дней к ряду я даже не вспоминал о внезапно появившейся тайне.

Все дело распространения звуковой волны. Вот как расходится звук согласно графику, основанному на данных Департамента транспорта штата Висконсин:

Как видно на графике, наиболее эффективно работа заграждения прослеживается на максимальном приближении к барьеру. При этом стоять нужно непосредственно за ним. На определенном расстоянии, примерно до 80 метров в низине, плотный забор действительно будет уменьшать звук. Хотя, как видно на представленном графике, его эффективность на расстоянии до 100 метров будет постоянно уменьшаться. То есть звук в 100 метрах за забором будет слышаться отчетливее.

Но самое интересное начнет происходить над кромкой забора. Оказывается, при определенных углах атаки звуковой волны шум от дороги может даже усиливаться!

Тому есть объяснение:

Поскольку шум распространяется волнами, а не прямолинейно, звук может действительно «перепрыгивать» стену. Вот почему даже за высокими 5-метровыми барьерами жители стоящих на удалении кварталов могут отчетливо слышать шум движущегося транспорта.

Часть звуковой волны поглощается, часть отражается от стены, а часть передается через твердую поверхность пластиковой или жестяной стенки. Некоторая часть звука поднимается выше барьера и дифрагирует (отклоняется от законов геометрической оптики при распространении волн), в итоге попадая в приемник, то есть в наши с вами уши.

При определенных погодных условиях звук на расстоянии может даже усиливаться. Это легко проверить, если встать с наветренной стороны. Звук будет доходить до вас четче, кроме того он будет громче в среднем на 5 децибел.

А вот, например, ранним утром, когда земля еще прохладная, а окружающий воздух начинает прогреваться, звуковая волна, обычно отталкиваемая от поверхности земли вверх, наоборот, будет проходить ниже. В соответствии с законами физики она будет преломляться вниз, в результате чего человек, стоящий на удалении в 150-300 метрах, также будет слышать его более отчетливо.

Те же, кто находится на возвышенности или на верхних этажах зданий, будут получать еще больше звуковых волн в свои уши. Им повезло меньше всего.

Вот такие дела.

На шумозащитные экраны государство тратит сотни миллионов рублей. Вбив в поиск запрос «стоимость шумозащитного барьера» и перейдя по первой же ссылке компании, занимающейся установкой подобных ограждений, я обнаружил, что ценник на них «кусается». Средняя стоимость 100-метрового участка шумозащитного ограждения составляет почти 2 млн. рублей . Это если учитывать, что высота заборчика составит 3 метра. Экран из тех же материалов длиной 100 метров, но высотой 8 метров, будет стоить в три раза дороже.

Поскольку это именно «средняя стоимость», можно предположить, что более прогрессивные системы подавления шума, например не звукоотталкивающие экраны, а шумопоглощающие панели, обходятся значительно дороже. Последние, кстати, крайне эффективны. То есть забор длиной примерно километр обойдется в 61 млн. рублей . 1 миллион долларов! А вторая сторона дороги? Хм, недешевое удовольствие.

Но знаете, что странно? Оказывается, есть немало иных инженерных сооружений, которые готовы подавлять шум не хуже стенок вдоль дорог, но стоят они дешевле. Эксперты по всему миру уже не раз заводили об этом разговор.

Например, мелкозернистый асфальт значительно снижает шум от автомобильных шин (его еще называют «тихой дорогой»). Наверное, замечали, что едешь по некоторым шоссе и шелеста покрышек на нем практически не слышно? Вот это именно оно:

Асфальтовое покрытие - лишь одно из возможных решений. Вот другое, под названием «4Silence». Разработано , способно поглощать шум при помощи углублений на обочине:

В общем, варианты есть. Кстати, вот как работают шумопоглощающие панели:

На одну загадку стало меньше, не так ли?

ПрофМеталлГрупп выполняет полный комплекс работ по шумозащите: акустический расчёт, проектирование шумозащитных экранов, строительство фундамента, изготовление шумозащитных панелей и металлоконструкций, монтаж шумозащитного экрана.

Если вы проектная организация, по вашему запросу мы предоставим вам всю необходимую техническую информацию по выпускаемым нами шумопоглощающим и шумоотражающим панелям и по конструктивным особенностям металлокаркасов шумозащитных экранов ПрофМеталлГрупп.

Если вы строительная организация, по вашему проекту или техническому заданию мы в кратчайшие сроки рассчитаем необходимые вам материалы, предоставим монтажные схемы и инструкции по установке шумозащитных акустических барьеров ПрофМеталлГрупп.

Шумозащитные экраны используются для снижения воздушного шума транспортных потоков – железные дороги, автотрассы, аэропорты. А также снижения шума в помещениях промышленных зданий с шумными производствами, защиты от шума строительных участков, установок вентиляции и кондиционирования.

Основная характеристика шумозащитного экрана – это степень понижения уровня шума, данная характеристика измеряется в децибелах. Измеряется специальным прибором Шумомер. ПрофМеталлГрупп . Наши шумозащитные экраны понижают уровень шума в среднем на 25-30 децибел. Максимальный уровень понижения шума – до 39децибел.

Шумоотражающий экран со сплошными шумоотражающими панелями (огнестойкими панелями) может использоваться в качестве наружных, панельно-каркасных, не несущих, свободно стоящих противопожарных стен, выполняющих функцию тепловых экранов при пожаре и компенсирующих недостаточную ширину противопожарных разрывов между зданиями и сооружениями.

Кроме выполнения своей основной задачи – защиты от шумовой нагрузки населённой территории, шумопоглощающие экраны являются частью пейзажа, поэтому должны иметь привлекательный внешний вид и органично вписываться в архитектурную композицию окружающей среды.

Шумозащитные экраны делятся по принципу действия на:

• шумоотражающие
• шумопоглощающие
• комбинированные

Шумопоглощающий экран

Главное отличие шумопоглощающего экрана состоит в том, что в его составе применяются специальные шумопоглощающие акустические панели с перфорацией. Шумопоглощающие панели, принимая на себя звуковую волну, пропускают её внутрь панели через отверстия в фасадной стороне, где кинетическая энергия звуковой волны поглощается специальным акустическим материалом.

Шумопоглощающие экраны в основном используются там, где необходима защита от шума без ущерба для противоположной от экрана стороны. Например, при возведении экрана вдоль автомобильной или железной дороги, чтобы отражённая звуковая волна не возвращалась к автомобилям или поездам.

Тоже можно сказать и о применении шумопоглощающих панелей при шумозащите спортивных объектов, стадионов, промышленных помещений, цехов с шумными производствами, при защите от шума строек. Мы рекомендуем применять шумозащитные экраны высотой не менее 3м, так как при более низких высотах экрана часть звуковых волн может не задерживаться.

Шумоотражающий экран

Шумоотражающий экран в отличие от звукопоглощающего звуковую волну не поглощает, а, отражая большую её часть, возвращает в сторону источника шума. Поэтому источник шума и в целом противоположная от защищаемого объекта сторона испытывает повышенную звуковую нагрузку. Для защищаемого объекта коэффициент звукоизоляции этих экранов существенно не отличается.

Шумоотражающий экран может быть непрозрачным, тогда он будет состоять из сплошных металлических шумоотражающих панелей, прозрачным, тогда он будет выполнен из шумоотражающих панелей на основе монолитного полиметилметакрилатного стекла или поликарбоната, и полупрозрачным – из сотового поликарбоната. Шумозащитный забор из сотового поликарбоната самый дешёвый из светопрозрачных звукоизоляционных экранов, но и наименее эффективный. Сотовый поликарбонат – достаточно лёгкий материал, он позволяет устанавливать шумозащитные козырьки на уже существующих шумозащитных заборах.

Шумоотражающие экраны на основе сплошных металлических панелей в основном применяются для защиты населённых территорий от шума трансформаторов, компрессорных установок (компрессоров), насосных станций, промышленных кондиционеров, драйкуллеров (сухих охладителей), чиллеров, промышленных вентиляторов. Цена шумоотражающих металлических панелей существенно ниже цены шумопоглощающих панелей с перфорацией, поэтому в местах где это возможно в целях снижения стоимости шумозащитного экрана имеет смысл использование более дешёвых шумоотражающих металлических панелей.

Шумоотражающие экраны из светопрозрачных панелей в основном используются вдоль автомобильных и железных дорог, в случаях, когда необходимо добиться снижения не только шумовой нагрузки, но и построить визуально лёгкую конструкцию, которая не будет закрывать различного вида пейзажи прилегающей местности или нарушать окружающий архитектурный облик. Чертёж закруглённого щумозащитного забора ПрофМеталлГрупп

Комбинированный экран

Отличительной особенностью комбинированных шумозащитных экранов от шумопоглощающего и шумоотражающего является наличие в нём двух или более видов панелей. Наиболее частое сочетание – шумопоглощающие панели с перфорацией и прозрачные шумоотражающие панели на основе поликарбоната.

При строительстве шумозащитных экранов с использованием шумопоглощающих панелей, вдоль автомобильных дорог и железнодорожных путей рекомендуется добавлять в конструкцию экрана прозрачные панели. Они нужны для того, чтобы улучшить безопасность дорожного движения, там, где непрозрачные стены шумозащитного экрана неблагоприятно воздействуют на видимость и равномерность освещённости дороги. А также для того, чтобы предотвратить препятствие обзору для пользователей дороги, местных жителей, снизить ощущение замкнутости пространства, утомляемость водителей и пассажиров.

Также мы рекомендуем в качестве нижней панели использовать сплошную металлическую звукоизолирующую панель, так как она наиболее защищена от загрязнений и механических повреждений. Кроме того, более низкая цена металлических шумоотражающих панелей позволит снизить общую стоимость шумозащитного экрана. Сфера применения комбинированных экранов аналогична шумопоглощающим и шумоотражающим экранам.

Для многих владельцев загородных дач, садовых участков, а также собственных домов, расположенных в пределах автомобильных дорог города, главным условием продуктивного отдыха является достаточная защищенность владений от внешних факторов. Ведь мы едем за город, чтобы оставить в стороне городской шум и суету, вдохнуть полной грудью свежий воздух и как следует расслабиться. К сожалению, активное развитие производства и транспорта привело к повышению общего уровня шума, который часто не оставляет нас в покое даже за пределами городских джунглей. И в этом случае единственным действенным решением будет установка шумозащитного забора или экрана, производством которых занимается наша компания "Профстройзабор". Их использование позволяет значительно снизить уровень шума не только за городом, на дачном участке, но и в самом центре событий, если ваш дом находится непосредственно в городе.

Цена от 1 500 рублей за погонный метр

Цены на шумозащитные заборы и экраны

Высота 0,5 м	Цена, руб/погонный метр
4	4500
2	2200
1,8	2000
1,5	1500

Итак, Вы стали обладателем коттеджа, дачи или дома возле автомобильной или железной дороги. И Вы начинаете понимать, что Вам стало дискомфортно от шума проезжающих машин, или по научному от шума транспортного потока. И Вы начинаете гуглить что делать, как защититься? Вы начинаете обзванивать фирмы и искать варианты. Но даже искать варианты, нужно знать немного теории. Потому что это знание вам поможет сэкономить время и деньги.

Теория защиты от шума

Итак, на каком расстояние должна быть дорога, что бы она не создавала дискомфорт. Вот таблица

То ЕСТЬ если у вас обычная дорога то на расстояние 600 метров она не создаст Вам шумового дискомфорта.

Теперь посмотрим, а чем же по научному характеризуется шум от транспортного потока.

Шум от дороги характеризуется:

1. Эквивалентный уровень звука - уровень звука постоянного, широкополосного, не импульсного шума, оказывающего такое же воздействие на человека, как и непостоянный шум. Lэкв
2. Шумовая характеристика транспортного потока (ШХТП):- расчетное значение эквивалентного уровня звука при движении транспортного потока в реальных дорожных условиях, дБА. ШХТП принято определять на расстоянии 7,5 м от оси ближней полосы движения транспортных средств, на высоте 1,5 м от уровня покрытия проезжей части.

Вот таблица эквивалентного уровня шума

Имеются поправки на характеристики уровня шума различного характера дорожного движения которые добавляют или уменьшают уровень шума. На это мы не будем заострять внимания, они нужны только для акустических расчетов.

И теперь какие же санитарные нормативы на уровень шума.

Допустимые значения уровней шума на территориях, примыкающих к жилым зданиям, зданиям общественного назначения (лечебные, учебные, гостиницы и т.п.) в дневной (с 7-00 до 23-00 ч) и ночной(с 23-00 до 7-00 ч)периоды времени регламентируются санитарными нормами СН2.2.4/2.1.8.562-96 «Шум на рабочих местах, в помещениях жилых, общественных зданий и на территории жилой застройки».

Вот таблица

Вот теперь мы уже понимаем, если у ВАС коттедж или дом на расстояние 7,5 метров от дороги с обычным движением со скоростью 60 км/ч с интенсивностью, например,300 машин в час в ночное время, то превышение от допустимого звука составляет 72ДБА -55 ДБА= 17 ДБА, то есть экран надо строить с уровнем защиты от звука 17 ДБА.

Примечание: Не путайте никогда ДБА с ДБ это совершенно разные характеристики.

Итак, а какую защиту от шума можно добиться устройством экрана, вот еще таблица

То есть снижение на 17 дба возможно добиться устройством экраном, но это достачно сложно и дорого. Снижение уровня шума экраном будет зависить от применяемого материала экрана, его ВЫСОТЫ и ДЛИНЫ, расположения для вашей расчетной точки (например окна дома на втором этаже)

Теперь давайте посмотрим какие вообще бывают шумозащитные сооружения и из чего их можно сделать.

Классификация шумозащитных сооружений.

Критерий	Тип сооружения
Этап проектирования дороги	сооружения на вновь проектируемой дороге; сооружения на реконструируемом, с увеличением ширины полосы отвода участке дороге; сооружения на существующем участке дороги, в пределах существующей полосы отвода.
Тип сооружения	шумозащитные валы; шумозащитные экраны; полосы зеленых насаждений; шумозащитные выемки; подпорные стенки (со стороны внешнего откоса выемки); сооружения частично или полностью закрывающие проезжую часть (галереи, тоннели мелкого заложения); экранирующие здания и постройки; комбинированные сооружения, представляющие всевозможные комбинации вышеуказанных решений, например, комбинация шумозащитный вал - экран или выемка шумозащитный вал - вал - экран
Акустические свойства	отражение энергии звука; поглощение энергии звука;
	экраны малой высоты - до 2 м; экраны средней высоты 2 - 6 м; высокие экраны - высотой более 6 м.
Материал	грунт, земляные валы; сборный и монолитный бетон; блоки искусственные и естественные из камня, габионы; кирпич; пластмасса (поликарбонат акрил и т.п.); древесина; фанера; металл (стальной или алюминиевый лист); экраны с поверхностью из абсорбирующих материалов (например, абсорбирующие комбинированные панели из пленки полиэстера на металлическом листе).
Положение сооружений в поперечном профиле	на земляном полотне дороги в непосредственной близости от проезжей части; вне земляного полотна дороги, но расположенные в непосредственной близости от земляного полотна дороги, например, у внешнего откоса выемки; вне земляного полотна дороги, расположенные около защищаемого объекта или территории; подпорные стенки из местных строительных при устройстве выемок с крутыми внешними откосами при новом проектировании и в случае реконструкции дорог без увеличения ширины полосы отвода.
Характер застройки защищаемой территории	экраны, защищающие территории свободные от близко расположенной застройки (отношение расстояния до застройки l к высоте сооружения h более 20); экраны на участках односторонней жилой застройки; экраны в случае двухсторонней жилой застройки.
План сооружения	прямолинейные; криволинейные; ступенчатые.
Продольный профиль верха сооружения	параллельные проектной линии проезжей части; криволинейные, плавно изменяющиеся; ступенчатые.
Конструкция верхней части экрана	вертикальный экран (традиционное решение); коленообразная верхняя часть экрана; «Т» - образная верхняя часть экрана; «Y» - образная верхняя часть экрана; стрелообразная верхняя часть экрана; цилиндрообразная верхняя часть экрана; эллипсообразная верхняя часть экрана; криволинейный экран; пилообразная верхняя часть экрана.

Вот оказывается, сколько типов шумозащитных сооружений существует. Но реализовать на практике многое не получится в силу тех или иных обстоятельств. Поэтому мы остановимся на том, что наша компания может ВАМ предложить, а это всего лишь шумозащитные экраны.

Вот таблица конструкций экрана.

Материал для экранов должен соответствовоть поверхностной плотностью в зависимости от необходимого снижения уровня звука.
Минимальная поверхностная плотность конструкции экрана в зависимости от требуемого снижения уровня звука

То есть нужно понимать что для снижения звука на 17 ДБА нам необходимо применять материалы с поверхностной плотностью 22 кг/м2 или шумозащитные панели, которые работают по другому принципу.

По акустическим характеристикам конструкции шумозащитных экранов делят на две группы: шумоотражающие и шумопоглощающие. От шумоотражающих экранов звуковая энергия отражается в противоположную от защищаемого объекта сторону, шумопоглощающие в результате поглощения звуковой энергии не вызывают увеличения уровней звука на противоположной стороне дороги и увеличения уровней звука в салонах проезжающих автомобилей.

Для защищаемой застройки акустическая эффективность шумоотражающего и шумопоглощающего экранов одинакова.

Любой материал является звукопоглощающим, звукоотражающим, звукоизолирующим, звукоэкранирующим, только с разными характеристиками и при разных условиях. Необходимо понимать суть этих различных физических явлений. Тут нужно оговориться: коэффициенты отражения и поглощения связаны: [коэффициент отражения] = 1 − [коэффициент поглощения] 0.. При экранировании не так уж важно, какой коэффициент звукопоглощения экрана. Экраны ставят с целью экранирования звука ! Звукопоглощение будет важно только, если нужно учесть отразившийся звук от экрана к источнику шума.

Вывод: если коэффициент звукопоглощения экрана неизвестен, а отразившийся звук не важен, то можно смело принимать коэффициент поглощения равным 0, а коэффициент отражения 1.

Схема распространения шума в месте установки экрана: а - шумоотражающего; б - шумопоглащающего

Шумопоглощающие экраны применяют для защиты жилой застройки в следующих случаях:

• если необходимо воспрепятствовать в открытой для шума жилой застройке увеличения шума на 3 дБА, когда застройка расположена на расстоянии менее 500 м от шумопоглощающего экрана;
• если необходимо воспрепятствовать повышению уровней звука в зоне звуковой тени от многократного отражения шума Для этой цели могут использоваться как вертикальные поглощающие экраны, так и наклонные шумоотражающие экраны;
• если необходимо воспрепятствовать повышению уровня звука за шумозащитным экраном вследствие замен шума от высоких кузовов автомобилей, автобусов и т.д. при высоте экранов до 3,5 м и высокой этажной жилой застройке.

Итак, вернемся к нашему условному коттеджу и допустим что напротив домов нет. Значит мы спокойно можем применять шумозащитный экран из шумоотражающих материалов. Остановимся на обычных клееных сэндвич-панелях. Это уже сэкономит нам кучу денег.

Технические характеристики сэндвич-панелей

Наполнитель - минеральная вата

И вот из этой таблицы видно что коэффициент звукоизоляции для шумозащитных экранов не важен (а все менеджеры по продажам панелям ВАМ будут говорить какой он большой), а важна поверхностная плотность материала. Если мы поставим потоньше материал, то у нас будет проникать прямой шум от дороги.

Наполнитель - пенополистерол

Как мы теперь видим что панели из пенополистерола (пенопласта) уже не проходят по весу 1м2, и нам требуется применять панели из минеральной ваты толщиной 150 мм с весом 24,1 кг/м2 ,что бы снизить транспортный шум на 17 ДБА.

Теперь поговорим о ВЫСОТЕ экрана. Высота экрана- самая важная характеристика звукозащиты. Она рассчитывается в зависимости от требуемой акустической эффективности для каждой расчетной точки.

Акустическая эффективность экрана зависит от разности длин путей звукового луча δ, определяемой в соответствии со схемой, представленной на рисунке по формуле

И графиком

Полностью раскрывать формулу расчета акустической эффективности экрана от высоты шумозащитного экрана не вижу смысла. Кому надо тот знает, как рассчитывать высоту или обратится к специалистам (например в нашу компанию). Мы же для нашего условного коттеджа можем воспользоваться графиком по уже выполненным расчетам.

Распространение транспортного шума на прилегающей территории в зависимости от поперечного профиля на проектируемом участке двухполосной дороги (цифры на кривых - снижение эквивалентных уровней транспортного шума, дБА). Отметки в нулях. уровней

Итак, опять вернемся к нашему условному коттеджу и допустим что разницы в отметках дороги и нуля коттеджа нет (коттедж 7,5 м от дороги, дорога двухполосная, требуемое снижение 17 ДБА). Тогда мы из графика видим что экран нам придется применить высотой 6 м, что дает снижение 16 ДБА.Что делать с остатком 1 ДБА? Придется делать дополнительные мероприятия по повышению акустической эффективности экрана. Устройство выносной консоли или искривление верхней части экрана в сторону автомобильной дороги уменьшает расстояние между источником шума и экраном на величину, тем самым увеличивая параметр δ, что способствует повышению акустической эффективности экрана.

.

Применение козырька нам даст дополнительно прирост акустической эффективности на 1 ДБА. Принимаем козырек экрана шириной 0,6 м под углом 45 град. Ну и наконец нам надо определиться с длиной шумоизолирующего экрана.

Длина шумозащитных экранов

Длина шумозащитного экрана должна обеспечивать снижение эквивалентных уровней звука до расчетных значений. Она зависит от расстояния оси ближайшей полосы движения до застройки, а также от прогнозируемого снижения эквивалентного уровня звука.

Минимальная длина шумозащитного экрана за пределами жилой застройки должна составлять не менее 100 - 150 м и составлять не менее 4-х расстояний от проезжей части до расчетной точки.

Длина экрана= 4*4 + 4*4 +12 м(условная ширина коттеджа) = 48 м/п

Теперь понятно что бы защитить коттедж шириной 12 м от шума дороги нужно экран длиной 52 метра. Какой же длинный нужен экран! А если рядом соседние участки им тоже строить экран? А еще хотелось бы и участок защитить... Так что будем сокращать длину экрана поворотом по границе участка.