Биопозитивные шумозащитные конструкции

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Человек с самого рождения окружен шумом и вибрациями или колебаниями и в течение всей своей жизни находится под их воздействием. Едет ли он в трамвае, автобусе, метро или на лошади, при движении он ощущает не только шум, но и вибрации; находится ли он в помещении или на открытом воздухе, он слышит шумы, звуки (разговор, музыку и т.п.). По мере развития техники шум все больше окружает человека в повседневной жизни, поэтому антропогенный шум является одним из объектов загрязнения окружающей средств. С точки зрения санитарно-гигиенических условий шум и вибрации влияют на сердечно-сосудистую и двигательную систему, вызывают рассеивание и утомляемость человека, снижают его функциональные возможности.

Проблема борьбы с шумом во всех ее проявлениях в строительной практике была и остается актуальной. Особенно она обострилась в последние годы в связи со значительно возросшей интенсивностью транспортного движения. Каждый день на улицы выезжают тысячи автомобилей. Возросли мощности двигателей, скорости, что также послужило причиной увеличения транспортного шума. Источниками шума в жилых и общественных зданиях является шум улицы с его непрерывным и монотонным характером. Особенно беспокоит этот шум тех жильцов, квартиры или дома которых выходят на улицы.

1. Шумозащищенные здания

Рис. 1

Если здание расположено на главной улице (магистрали) с большим движением, которое почти не уменьшается в течение суток, то в этом случае оно находится в самых невыгодных условиях. В помещениях, находящихся в зданиях, расположенных на площади, имеющих скверы с большими деревьями, шум значительно ниже, особенно это наблюдается летом, когда деревья покрыты листвой.

Кроме уличных шумов, источниками шума в здании могут быть бытовые шумы: включение радио и другой аппаратуры на большие мощности, громкие разговоры или ремонтные работы в квартире. Но могут быть и шумы от обслуживающих механизмов, например работа лифта, электромотора, неисправности в системе водоснабжения. Дело в том, что в городах построено большое количество панельных и каркасно-панельных домов, которые очень хорошо передают по этажам и помещениям любой шумовой эффект Внутри жилого дома во многих случаях этому способствует обильная радиотехническая начинка», неисправность санитарно-технической системы, конструкции стен, например бетонные дома и его перекрытия. Поэтому проектируются экспериментальные шумозащитные дома. Такие дома защитят от шума не только квартиры, но и внутриквартальное пространство.

Сложились два направления в проектировании шумозащитных многоэтажных жилых зданий. Первый связан с улучшением звукоизолирующих свойств ограждающих конструкций жилого дома - наружных стен, окон и дверей, второй - с приемами планировки дома, секции, квартиры.

2. Шумозащитные двери

По сути, любая дверь - звукоизоляционная. Правда, при этом не каждая дверь защищает от шума одинаково эффективно. Если требуется устранить всего несколько децибелов, то будет достаточно и обычной картонной двери. Дверь из ДСП или ПВХ-профиля способна избавить от шума в 27-30 дБ. А это значит, что в этом случае подъездный шум не проникнет внутрь (человеческое ухо не воспринимает шум меньше 15 дБ). Когда же речь идет о специальных помещениях, таких, как, например, студии звукозаписи, то к дверям предъявляются более высокие требования по звукоизоляции. Правда, при этом следует помнить, что делать дверь более шумостойкой, чем стены и перекрытия, бессмысленно.

Вести речь о шумозащитной двери имеет смысл только тогда, когда должным образом обеспечена звукоизоляция стен, окон и перекрытий. В особенности это важно для помещений с облегченными межкомнатными перегородками (например, из ГКЛ), там можно поставить самую глухую дверь, но все равно все происходящее за перегородкой будет слышно. При всех прочих равных условиях - чем дверь толще и тяжелее, тем лучше она защищает от шума. Например, толстая свинцовая дверь не пропустит почти ни одного звука. Но согласитесь, что дверь с таким весом в типовых домах ставить абсурдно. Сравнительно же легкая, в пределах 80 кг, дверь из ДСП или МДФ способна защитить от шума, не превышающего 30-40 дБ.

Как утверждают специалисты, массивная дверь из дуба или сосны значительно снижает уровень шума. Помимо этого достаточно неплохими противошумными свойствами обладают противопожарные двери: внутри них заложен теплоизолятор, который одновременно является и хорошим звукоизолятором. К примеру, звукоизоляция противопожарных дверей немецкой фирмы Hermann - в пределах от 36 до 45 дБ.

Стальные двери отличаются звукоизоляционными качествами, если между стальными листами проложен изолятор (в идеале - минеральная вата). Что важно иметь в виду - без такого изолятора стальной лист может, наоборот, усиливать шум. И все-таки, если есть желание и потребность более надежно защититься от шума, можно и из самой обычной двери сделать шумозащитную.

Рис. 2 - Стальные двери

Снижение звукопроницаемости обычной двери

Простейший способ заключается в том, чтобы оббить дверь натуральной кожей или дерматином, проложив под обивку слой (или несколько слоев) синтепона или ватина. При этом, чем толще будет «мягкая подушка», тем меньше шума пройдет сквозь дверь. Лучше всего оббить дверь с обеих сторон. В дополнение можно оббить дверь деревом либо листом ДСП, но помните, что в этом случае дверь становится более тяжелой и ее лучше дополнить еще одной или двумя петлями.

Более сложный вариант конструкции - когда устанавливаются две двери с тамбуром между ними. Воздушная прослойка в тамбуре снизит уровень шума в значительной степени.

Так же хорошо снижают уровень шума уплотнительные прокладки, которые закрывают зазоры между дверным полотном и дверной коробкой. Крепятся они к дверному полотну таким образом, чтобы на двери образовался выступ, прикрывающий край дверной коробки. Такие двери с уплотнительными прокладками пропускают шум на 30-40% меньше обычных.

3. Шумозащитные окна

Обычные стеклопакеты, которые используют в окнах ПВХ, позволяют сократить уровень шума на 31 дБ. Шумозащитные окна имеют дополнительный алюминиевый профиль с внешней стороны. Шумозащитные окна разработаны специально для суровых условий эксплуатации и превышает все технические показатели обычных пластиковых окон. Дополнительная камера, которая образуется благодаря добавочному алюминиевому профилю с внешней стороны, не только прекрасно борется с шумом, но также увеличивает теплоизоляцию помещения.

4. Шумозащитные экраны

Шумозащитные экраны состоят из металлических конструкций с панелями из поликарбоната. Они могут монтироваться как отдельно стоящий забор - с несущими колоннами и фундаментом или как дополнение к уже существующему забору, увеличивающее его высоту.

Особенности шумозащитных экранов

Основой акустических экранов является металлическая стойка и полимерная плита и поликарбоната, который и выполняет звукоизолирующую функцию. Благодаря уникальным свойствам этого материала, шумозащитные экраны устойчивы к ультрафиолетовому излучению, растворам солей, кислот, лугов и прочих химических веществ. Кроме того, такие плиты не изменяют свои свойства со временем, потому эффективность их звуковой защиты не становится ниже.

Шумозащитные экраны очень удобно монтировать. Если сама конструкция панели выполнена правильно, на ее монтаж в среднем уходит не более 10 минут. Устанавливая шумозащитные экраны, важнее всего разместить полотна так, чтобы не нарушилась акустическая герметичность, причем современные модели можно поворачивать под любым удобным углом не опасаясь этого.

Характеристики шумозащитных заборов и шумозащитных экранов

По своим типам шумозащитные заборы и экраны делятся на шумоотражающие и шуморассеивающие. Примером шумоотражающего забора может служить обычный забор из бетонных плит. Забор из сендвич панелей является шуморассеивающим забором. Применение шумоотражающих заборов не всегда возможно, такие заборы, например, нельзя устанавливать вдоль железных дорог, так как в данном случае, весь шум будет отражаться обратно к железной дороге, что будет влиять на комфорт пассажиров. Шуморассеивающие заборы и экраны, напротив, не отражают, а поглощают и рассеивают шум, выглядят эстетично и современно, намного легче по весу, а значит - требуют менее надежных опор.

Основной характеристикой шумозащитного забора является степень снижения уровня шума. В цифровом выражении данная характеристика выражается в децибелах. Например, говорят, что шумозащитный забор снижает уровень шума на 30 dB. Прежде чем заказывать шумозащитный забор следует проанализировать источники шума, которые Вам мешают, и определиться с типом и высотой забора.

5. Биопозитивные шумозащитные стены

С учетом наибольшей эффективности шумозащиты и простоты возведения на магистралях целесообразны биопозитивные шумозащитные стены. Их рекомендуется проектировать таким образом, чтобы отношение высоты к толщине поперечного сечения в нижней части стены составляло 3:1.5:1. Разработаны различные конструкции шумозащитных озеленяемых подпорных стен из сборного или монолитного железобетона. Конструктивно они представляют собой железобетонные емкости с отверстиями, заполненные естественной или искусственной грунтовой смесью с высаженными в нее растениями. Корни проникают через отверстия в естественный грунт, поэтому не требуется специальная поливка. На фасадах озеленяемой шумозащитной стены, после того как растения укрепятся и вырастут, видна сплошная завеса из листьев (в теплое время года) или вьющиеся ветки растений на фоне железобетонных плоскостей (в холодное время). Для архитектурной выразительности рекомендуется предусматривать шумозащитные стены с декоративной поверхностью (волнообразный рельеф и др.).

Варианты конструкций шумозащитных озеленяемых стен:

- стойки с шагом 4.6 м, защемленные в фундаменте или грунте, с введенными в их пазы наклонными плоскими плитами рельефной поверхности. В них могут быть выполнены сквозные отверстия диаметром 5.10 см, в которые также можно высадить растения;

- коробчатые элементы, установленные один на другой и заполненные грунтом, причем на фасадных частях видны естественные откосы грунте, на которых высаживают растения;

- составные элементы, выполняемые из отдельных складок, монтируемых одна на другую с заполнением внутреннего пространства грунтом. В конструктивном отношении они подобны коробчатым:

- треугольные рамы с шагом 4.6 м, в пазы которых помещают вертикально расположенные плоские плиты с рельефной фасадной поверхностью. В этой конструкции грунтовая засыпка представляет собой объем, сечение которого увеличивается сверху вниз.

Шумозащита осуществляется в этих стенах, во-первых, за счет глушения массивными железобетонными стенами с грунтовым заполнением; во-вторых, переориентацией звука неплоской поверхностью стен; в-третьих, глушением шума озеленением.

6. Шумозащитные заборы

Для всех населенных пунктов, которые расположены близко к автомобильным трассам или железнодорожным линиям, привычна проблема высокого уровня шума. В этой ситуации владельцы усадеб вынуждены спасаться от громкого шума при помощи всех возможных способов. Чаще всего высокий глухой забор - это еще не достаточно для того, чтобы защитить Ваш дом и участок, по этой причине приходится прибегать к дополнительным мерам - привлекать специальные конструкции и материалы. Одним из вариантов создания шумозащитного забора являются многослойные панели. Внешние их поверхности представлены металлическими профнастилами, а между ними расположен пеноизол или плиты из минеральной ваты. Такая панель одновременно выполняет две функции - отражает и одновременно поглощает звук, то есть является полноценной шумозащитной системой. В готовом виде панель не продается, ее уже на месте собирают представители фирм, которые специализируются на строительстве заборов. Высоту ограждения рассчитывают по определенной схеме: между точкой верхушки конька крыши, а также предполагаемой наивысшей точкой расположения грузовиков на дороге проводят воображаемую линию, которая должна перекрываться забором. Верхнюю часть конструкции обязательно оборудуют звукоотбойником.

Во втором варианте создают звукоотражающую поверхность из камня. В этом случае основа каменного забора может быть выполнена из пенобетона, а вот облицовка выполняется из камня-либо искусственного, либо натурального. Камень укладывается неровно с имитацией сланцевых поверхностей. Чем больше у стены мелких и частых неровностей, тем больше она рассеивает шума.

В последнем варианте используется поликарбонатный лист толщиной больше восьми миллиметров. Помимо прочности этот материал характеризуется достаточно неплохим звукопоглощающим свойством. Если Вы желаете создать более интересную с декоративной точки зрения конструкцию, то Вы можете комбинировать поликарбонат с древесиной.

шумозащитный окно забор здание биопозитивный

7. Шумозащитные мероприятия

Решение следует искать путем предварительного анализа акустического режима примагистральных территорий, оценки существующих и прогнозных шумовых характеристик магистрали и акустического воздействия на здания первого фронта застройки, а также разработки шумозащитных мероприятий, обеспечивающих нормативный акустический режим. В реальных условиях реконструкции магистральных улиц практически невозможно обеспечить допустимые уровни шума на примагистральной территории многоэтажной жилой застройки, поэтому основной акцент должен быть сделан на шумозащиту жилых помещений и сохранение жилищного фонда. При этом шумозащитные мероприятия могут составить весьма существенную долю в смете проекта реконструкции городской автомагистрали.

Акустический расчет территорий планируемых магистралей ещё на этапе проектирования позволяет минимизировать затраты на шумозащитные мероприятия. Известные методики акустического расчета территорий по СНиП II-12-77 «Защита от шума» и «Руководству по учету в проектах планировки застройки городов требований снижения уровней шума» предполагают графоаналитический расчет шумовой характеристики магистрали с построением карт шума. Современные компьютерные технологии позволяют использовать эффективные методики численного расчета шумового загрязнения городской застройки. Они предполагают численное моделирование процесса распространения шума, что является трудоемкой в вычислительном плане задачей. Альтернативой является подход, основанный надискретизации исследуемой области и энергетическом суммировании шума в исследуемых точках с использованием GIS. Для некоторой выбранной точки на территории производится суммирование энергии от дискретных точечных источников. Автомагистраль является линейным источником шума и представляется как совокупность точечных источников. В расчете распространения энергии шума учитывается эффект затухания в зависимости от расстояния, а также дифракция и отражение звука, т.е. влияние источников, не находящихся в области прямой видимости. Данный подход потенциально ведет к некоторому снижению точности вычислений из-за дискретизации. Однако этот недостаток компенсируется тем, что все расчеты можно проводить средствами самой GIS, и это позволяет совместить решение транспортной и планировочной задач с оценкой влияния шумового загрязнения.

Рис. 3 - Шумозащитные мероприятия. Зеленые насаждения

Заключение

Большинство территорий городов постоянно отмечается повышенный уровень шума. Основной источник шумового загрязнения города - это по-прежнему автотранспорт, его доля в общем шуме составляет 70 - 80%. Следующим по площади подверженных этому загрязнению городских территорий и уровню шума следуют железнодорожный и авиатранспорт, строительные площадки и предприятия промышленности. Проблема шумового загрязнения остро встала во всех крупных городах мира.

Конечно, полностью избавиться от такого рода загрязнения, живя в городе, невозможно. Экология современного города подразумевает среди прочего систему мероприятий по повышению акустического комфорта его горожан. Планировка улиц в идеале проводится с учетом достаточного расстояния между транспортными магистралями и жилыми домами. Далее, необходимо строить скоростные объездные дороги для транзитного транспорта, грамотно перераспределить транспортные потоки из центра города на окраины. Именно из-за скопления огромного числа транспортных потоков центральная часть является своеобразным эпицентром шумового загрязнения города. Ученые совершенствуют технологии шумопоглощения, работают над созданием новых шумопоглощающих материалов, которые можно было бы использовать на шумных производствах и в строительстве жилых зданий.

Список литературы

1. Проектирование фундаментов. Справочник. /Под ред. А.Н. Тетиора. - Киев: Будiвельник, 1981. 208 с.

2. Тетиор А.Н. Проектирование и сооружение экономичных конструкций фундаментов. - Киев: Будiвельник, 1975. 203 с.

3. Тетиор А.Н. Облегченные подпорные стены в транспортном строительстве. - М.: Транспорт, 1987. 80 с.

4. Альбом «Конструкции озеленяемых экранов вдоль транспортных магистралей». ГУП «Зеленоградпроект», 1996. 20 л.

5. Тетиор А.Н. Экологичные подпорные и шумозащитные стены. Учебное пособие. - М.: МГУП, 2006. 175 с.

Размещено на Allbest.ru