Ekrany akustyczne

Ekrany akustyczne na obwodnicy Tarnowa
Fot. Techbud

Zastosowanie ekranów akustycznych jest jednym ze sposobów mających na celu zmniejszenie natężenia dźwięku. Przestrzeń, która z założenia ma być chroniona przed negatywnym działaniem hałasu drogowego znajdująca się za ekranami, to tzw. obszar cienia akustycznego. Fala dźwiękowa napotykając na swojej drodze przeszkodę podlega częściowo pochłonięciu, odbiciu i ugięciu na krawędzi. Ugięcie fali, czyli dyfrakcja na krawędzi ekranu powoduje zmniejszenie jego efektywności w obszarze cienia akustycznego. Skuteczność ochrony zależy przede wszystkim od tego, jaka część hałasu przejmie sam ekran, a ile wskutek załamania fali zostanie przeniesione do strefy cienia akustycznego. Projektując ekrany akustyczne wyznacza się ich geometrię oraz usytuowanie względem źródła i odbiorcy na podstawie wymaganej efektywności akustycznej. Podstawowym schematem przy obliczaniu ekranów jest układ źródło – ekran – obserwator. Pod względem właściwości akustycznych można je podzielić na odbijające, odbijająco – rozpraszające i pochłaniające. Ekrany akustyczne są tym bardziej skuteczne, im są sytuowane bliżej źródła hałasu.

Bezpieczeństwo ekranów na obiektach mostowych
Urządzenie przeciwhałasowe może być przymocowane do krawędzi obiektu mostowego w taki sposób, że w przypadku uszkodzenia stanowi niebezpieczeństwo dla użytkowników dróg lub innych osób. Od urządzeń przeciwhałasowych, które zlokalizowano w miejscach niebezpiecznych wymaga się, by zostały dodatkowo wzmocnione za pomocą wewnętrznych i zewnętrznych stężeń między panelami lub elementami w celu ochrony ich przed oderwaniem lub spadnięciem. Można projektować odpowiednio wzmocnione ekrany, w których prawdopodobieństwo oderwania części jest niskie, lub alternatywnie – ekrany słabe, ale zaopatrzone w środki łagodzące skutki oderwania części dla otoczenia.

Należy również jasno określić, czy jakikolwiek element urządzenia jest podatny na rozpad w przypadku uderzenia lub wstrząsu. Przyjmuje się, że mocowania w urządzeniu przeciwhałasowym są bezpieczne, jeśli elementy są zabezpieczone przed odpadnięciem w przypadku zdeformowania lub złamania. Systemy wzmocnień powinny być projektowane, jako odporne na siłę rozrywającą równą ciężarowi własnemu odpowiedniej części urządzenia pomnożonemu przez współczynnik zwiększający 4. Należy przyjmować ciężar w stanie mokrym.

Jeśli elementy konstrukcyjne i akustyczne urządzenia przeciwhałasowego są zabezpieczone przed odpadnięciem za pomocą systemu wzmocnień stężających je wzajemnie, to każde stężenie powinno być zdolne do przeniesienia obciążeń od wszystkich przylegających elementów. Należy przyjmować, że obciążenie od naderwanej części urządzenia jest równe wadze pojedynczego elementu oddziałującego na system wzmocnienia w pozycji najniekorzystniejszej.

Technologie pochłaniających paneli akustycznych
Obecnie na rynku pochłaniających ekranów akustycznych znajduje się kilkanaście rozwiązań o zbliżonych parametrach i podobnej cenie. Są to przede wszystkim panele na bazie wełny mineralnej oraz panele betonowe z wykładziną dźwiękochłonną z drewnobetonu (trocinobeton, zrębkobeton) lub keramzytobetonu. Panele z okładziną drewnobetonową stanowią zespolony element produkowany i gotowy do transportu lub składający się z dwóch elementów: konstrukcyjnej płyty betonowej oraz płyt dźwiękochłonnych z drewnobetonu mocowanych na placu budowy. Powierzchnia ekranów z drewnobetonu posiada mocno zróżnicowaną powierzchnię złożoną najczęściej z pionowych lub poziomych fal jak również innych wzorów i kształtów. Powierzchnia taka oprócz silnych właściwości pochłaniających posiada również właściwości rozpraszające. Ze względu na specyfikę swojej powierzchni, ekrany z wykładziną drewnobetonową najrzadziej stają się ofiarą „graficiarzy”.

Wełna mineralna służy jako wypełnienie paneli wykonanych z drewna, ocynkowanej ogniowo stali, aluminium, PCV. Standardem stało się, że konstrukcja nośna (HEB-y) ekranów jest bardzo zbliżona we wszystkich technologiach. Najczęściej stosowanym rozstawem jest 4 metry w osiach słupów, stwarza to otwarte pole przed wieloma rozwiązaniami, które spełniają wymogi ujęte w specyfikacjach.

Rozwiązania stosowane w Polsce w niczym nie ustępują najlepszym rozwiązaniom europejskim, a często je przewyższają jakością wykonania, parametrami technicznymi i akustycznymi. Konkurencja na rynku doprowadziła do znacznego obniżenia kosztów paneli akustycznych, a co za tym idzie do obniżenia kosztów budowy całej konstrukcji. Obecnie na bardzo dużych inwestycjach (autostrady, drogi ekspresowe, obwodnice miast) 1 m² ekranu pochłaniającego wykonywany jest w cenie około 500 zł netto. W tej kwocie zawarte są całkowite koszty budowy wraz z materiałem. Koszty budowy ekranów o małej powierzchni całkowitej (do 500 m²) są wyższe o około 25–40%.

Opracowano na podstawie materiałów Przemysława Czaji
www.techbud.com.pl