Сравнение предложенного звукоизоляционного экрана с использованием акустического поролона с аналогами

В данной статье рассматриваются конструкции уже существующих звукоизоляционных экранов. Был проведён анализ сравнения разных сооружений по определенным параметрам (цена, качество и т. д.) и была предложена своя модель звукоизоляционных экранов.

Ключевые слова: звукоизоляция, искусственные сооружения, шумовое загрязнение, звукоизоляционный экран

Сегодня очень остро стоит проблема обеспечения экологической безопасности. Особенно эта проблема актуальна для больших городов и промышленных регионов, так как проживающие здесь люди ежеминутно подвергаются вредным воздействиям окружающей среды, особенно повышенному уровню шума. Для проектировщиков дорожных систем устройство системы защиты населения от чрезмерного звукового воздействия со стороны дорог с большими показателями пропускной способности и интенсивности движения является одной из основных проблем [1,44;2,207;3,97;4,103]. Недорогим и эстетичным решением является создание недорогих эстетичных звукоизоляционных экранов.

Звукоизоляционные экраны позволяют существенно снизить уровень шумового загрязнения. А для крупных городов экраны наиболее выгодное решение, так как их установка позволяет производить строительство жилых домов даже в тех местах, где ранее это было невозможно именно из-за превышения допустимого уровня шума [5,93;6,71;7,97;8,63].

В настоящее время, данный вид защиты от шума широко используется и имеет различные виды конструкций имеющих различную стоимость и качество звукоизоляции.

Цель работы: является предложить свою модель звукоизоляционного экрана, основываясь на данные факторы: дороговизну, функциональность.

Задачи работы

‒ Изучить имеющиеся аналоги защиты от шума и выявить их плюсы и минусы

‒ Сравнить ее с имеющимися аналогами

Традиционно гидрофобными считаются материалы и покрытия, угол смачивания которых водой и водными растворами превышает 90°. Особенностью таких материалов является неустойчивость тонких смачивающих водных слоёв на их поверхности. Гидрофобность — свойство, определяющееся не столько характеристиками материала в целом, сколько свойствами и структурой приповерхностного слоя толщиной в несколько нанометров [9,619]. Согласно “Защита от шума “:

К средствам звукоизоляции относятся:

1) звукоизолирующие ограждения

2) кожуха

3) кабины

4) акустические экраны [10,22]

Физическая сущность звукоизолирующих преград состоит в том, что падающая на ограждение энергия звуковой волны отражается в значительно большей степени, чем проходит через него. Основная количественная характеристика эффективности звукоизолирующих свойств ограждений — коэффициент звукопроницаемости τ = , где I_пр. и I_пад. — соответственно интенсивности прошедшего через ограждение и падающего звука, Вт/м^2 [10,27;11,334].

Таблица 1

В дополнении к этой таблице диапазон цен для поролона, бетона, алюминия и прозрачного пластика составляет порядка 135–5000 руб/лист (в зависимости от плотности), 3000–7500 руб/м^3, 1200–2600 руб/лист, 500–1500 руб/лист.

Из описания данных материалов больше всего подходит поролон.

Терминология, которая использовалась в этой статье, была взята в соответствии с ГОСТ 12.1.029–80 ССБТ. “Средства и методы защиты от шума. Классификация”.

Глушители шума были подобраны из: “Защита от шума и вибрации на предприятиях химической промышленности”.

Глушители шума в зависимости от принципа действия подразделяются на:

1. Абсорбционные;
2. Реактивные (рефлексные);
3. Комбинированные.

В абсорбционных глушителях уменьшение шума достигается главным образом в результате превращения звуковой энергии набегающих волн в тепло в элементах глушителя. К ним относятся трубчатые, пластинчатые, щелевые, сотовые и другие глушители, имеющие звукопоглощающую облицовку во внутренних полостях. В реактивных глушителях уменьшение шума происходит за счет отражения энергии набегающих на него волн. Поэтому мы решили взять вид комбинированных, чтобы увеличить КПД глушения шума [12,44;13,46].

Конструкция звукоизоляционного экрана представляет собой алюминиевый каркас, в который устанавливаются листы поролона, покрытые специальным гидрофобным покрытием и имеющие определенную форму, которая увеличивает качество абсорбции звука, и металлическую сетку, которая крепиться поверх всей конструкции.

1. Алюминиевый каркас исполняет функцию внутреннего скелета. Алюминий материал легкий недорогой и устойчивый к коррозии.
2. Поролон, покрытый гидрофобным веществом, выполняет функцию звукопоглощающего материала, является основной частью конструкции. Имеет поролон такую специфичную форму так, как она позволяет лучше рассеивать звук.

Металлическая сетка служит внутренним скелетом, чтобы защитить поролоновые листы от воздействия внешней среды, такого как сильный ветер, а так же от вандализма.

Данная конструкция была смоделирована при помощи программы Revit и имеет такой вид:

Стоимость данной конструкции размером 210210 см будет составлять:

• Поролон: 9 листов по 4900 см² = 1500 руб.
• Алюминиевый каркас: 8 балок по 210 см = 3000 руб.
• Металлическая сетка: 2 штуки по 4900 см²=500 руб.
• Гидрофобное покрытие: 1 литр =500 руб.

Итого: 5500 руб.

Все цены были взяты в усредненном значении.

Выводы

Проведенные исследования позволяют сделать вывод: предлагаемую модель звукоизоляционного экрана выгодно эксплуатировать по защитным и экономическим показателям. Данная модель имеет наиболее высокие характеристики в плане устойчивости к температурным колебаниям, экологичности и пожаробезопасности, которые не имеют существующие звукоизоляционные экраны. Также она имеет наиболее низкие характеристики деформации при эксплуатации.

По сравнению с ныне существующими звукоизоляционными экранами предлагаемый вариант имеет более простую и понятную структуру, а также состав, который за счет своих физических свойств с легкостью поглощает звуковые волны.

Литература:

1. Лазарев Ю. Г. Формирование потребительских и эксплуатационных свойств автомобильных дорог / Ю. Г. Лазарев, Д. Л. Симонов, А. Н. Новик/ Технико — технологические проблемы сервиса. СПб.: 2016. № 1(35). С. 43–47.
2. Лазарев Ю. Г., Новик А. Н., и др., Изыскания и проектирование транспортных сооружений: Учебное пособие /Ю. Г. Лазарев, А. Н. Новик, А. А. Шибко, В. Г. Терентьев, С. А. Сидоров, С. А. Уколов, В. А. Трепалин / СПб.: ВАТТ, 2008. 392 с.
3. Лазарев Ю. Г. Транспортная инфраструктура (Автомобильные дороги). Монография — LAP LAMBERT, Германия: 2015. 173 с.
4. Лазарев Ю. Г., Громов В. А. Современные требования к обеспечению потребительских и эксплуатационных свойств автомобильных дорог // В сборнике: Инновационные технологии в мостостроении и дорожной инфраструктуре. Материалы межвузовской научно- практической конференции. 2014. С. 102–109.
5. Лазарев Ю. Г., Синицына Е. Б. Основы совершенствования транспортной инфраструктуры /Ю. Г. Лазарев, Е. Б. Синицына// Технико-технологические проблемы сервиса — СПб: 2013. № 2 (24), С.92–93.
6. Лазарев Ю. Г., Синицына Е. Б. Современное состояние проблемы совершенствования транспортной инфраструктуры / Ю. Г. Лазарев, Е. Б. Синицына //Технико — технологические проблемы сервиса. — СПб.: 2013.№ 4(26), С. 71–74.
7. Ватин Н. И., Производство работ. Определение продолжительности строительства воднотранспортных сооружений/ Н. И. Ватин, Г. Я. Булатов, Т. Ф. Морозова, А. В. Улыбин// Учебное пособие: СПб, СПбПУ, 2013. 116 с.
8. Лазарев Ю. Г., Собко Г. И. Реконструкция автомобильных дорог: Учебное пособие. СПб. 2013. 93 с.
9. Бойнович Л. Б., Емельяненко А. М.: «Гидрофобные материалы и покрытия: принципы создания, свойства и применения», 2008, 619–638 c
10. Евстигнеева Н. А., Карев С.В: «Защита От Шума», 2007, 7–27с
11. Лазарев Ю. Г., Строительство автомобильных дорог и аэродромов: Учебное пособие. / Ю. Г. Лазарев, А. Н. Новик, А. А. Шибко, С. В. Алексеев, Н. В. Ворончихин, А. Т. Змеев, С. А. Уколов, В. А. Трепалин, С. В. Дахин, В. Т. Колесников, Д. Л. Симонов // СПб.: ВАТТ. 2013. 528 с
12. Лазарев Ю. Г. Формирование потребительских и эксплуатационных свойств автомобильных дорог / Ю. Г. Лазарев, Д. Л. Симонов, А. Н. Новик/ Технико — технологические проблемы сервиса. СПб.: 2016. № 1(35). С. 43–47.
13. Карпов Ю. В., Дворянцева Л. А. «Защита от шума и вибрации на предприятиях химической промышленности», 1991, 44–48 с