Co to jest ekran akustyczny i jak działa?

Jakie są typy ekranów i czym się różnią?

Co to jest skuteczność ekranu (obudowy) i od czego zależy?

Gdzie stosuje się  ekrany i obudowy?

Jak to się robi, czyli co zrobić by zbudować skuteczne zabezpieczenie przed hałasem?

Czy ekran można obsadzić roślinnością pnącą i jaki jest tego efekt akustyczny?

Ograniczenie hałasu polegające na zbudowaniu przeszkody na drodze od źródła hałasu do odbiorcy, to podstawa działania ekranów i obudów akustycznych.

Ekran akustyczny

to naturalna lub sztuczna przeszkoda na drodze propagacji fal dźwiękowych między źródłem  a obszarem odbioru, będącym miejscem chronionym przed oddziaływaniem hałasu.
Ekranem akustycznym może być element pionowy o dostatecznej szerokości, wysokości i długości w stosunku do obiektu chronionego. Tego typu ekrany i obudowy akustyczne chronią najczęciej przed hałasem przemysłowym, na stanowiskach pracy oraz przed hałasem komunikacyjnym. Naturalnymi ekranami akustycznym są też inne przeszkody np. budynki, nasypy, pasy zieleni.

Podstawowym celem ekranu akustycznego jest stworzenie miejsc, do których nie docierają bezpośrednio fale akustyczne ze źródła dźwięku. Jest to cień akustyczny, czyli miejsce gdzie obserwator nie jest narażony na bezpośredni wpływ hałasu.

Zasada działania ekranów i obudów.

Przeszkoda na drodze propagacji fali akustycznej (ekran, obudowa) wykorzystuje następujące zjawiska fizyczne mające wpływ na skuteczność ekranowania i wielkość cienia akustycznego:

• pochłanianie,
• rozpraszanie,
• ugięcie,
• dyfrakcję fali akustycznej.

ekrany pochłaniające

mające najszersze zastosowanie, zbudowane z materiałów absorbcyjnych powodujących, że część fali dźwiękowej nie wraca do środowiska a jest pochłonięta przez ekran, zwane również ekranami dźwiękochłonno-izolacyjnymi, gdyż spełniają funkcje akustyczne wszystkich typów ekranów.
Zaliczamy do nich:

ekrany aluminiowe BUDAN H500

ekrany typu "zielona ściana"

niektóre typy ekranów drewnianych i plastikowych

ekrany odbijające

czyli takie gdzie fala dźwiękowa nie przechodzi za ekran ale jest odbijana w kierunku źródła. Ten typ ekranów może powodować pogorszenie się klimatu akustycznego po stronie źródła dźwięku poprzez nakładanie się odbitych fal.
Zaliczamy do nich:

ekrany betonowe

ekrany przeźroczyste typu LEXAN, Plexiglass

ekrany ceglane np. z cegły klinkierowej

ekrany odbijająco - rozpraszające

czyli takie gdzie fala dźwiękowa nie przechodzi za ekran i jest odbijana w kierunku źródła ale jej energia zmniejsza się dzięki załamaniom fali na płaszczyźnie ekranu.
Zaliczamy do nich:

ekrany zrębko betonowe,

ekrany trocino betonowe,

ekrany ceramiczne,

Skuteczność

Skutecznością określamy różnice ciśnienia akustycznego (hałasu) w miejscu obserwacji przed wybudowaniem ekranu a ciśnienini akustycznego po wybudowaniu ekranów akustycznych. Dlatego też skuteczność ekranu można jedynie szacować przed jego wybudowaniem. Dwa ekrany o idetycznej geometrii, z identycznych materiałów, mają różną skuteczność w różnych miejscach wybudowania. Najważniejszy wpływ na skuteczność mają:

• właściwa konstrukcja, czyli określenie geometrii ekranu (długość, wysokość, przekrój poprzeczny)
• właściwe materiały dźwiękochłonne i dźwiękoizolacyjne w konstrukcji ścianki ekranu,
• właściwa lokalizacja ekranu pomiędzy źródłem hałasu a obszarem chronionym 

Niespełnienie nawet jednego z powyższych wymagań powoduje, że wybudowany ekran lub obudowa nie chroni przed hałasem.

Obudowy i ekrany akustyczne

stosowane są do ochrony przed hałasem z różnych źródeł. Do najczęściej spotykanych zaliczamy:

• maszyny i urządzenia:
• silniki,
• turbiny,
• przenośniki,
• młoty,
• piły,
• klimatyzatory;
• wentylatory,
• parowniki,
• transformatory,
• całe linie produkcyjne
• trasy komunikacyjne
• autostrady i drogi o dużym natężeniu ruchu,
• linie kolejowe i bocznice,
• linie tramwajowe
• wiadukty,
• tunele,
• i inne.

Ze względu na różnorodność emitowanego dźwięku, parametry akustyczne stosowanych materiałów do wykonania obudowy muszą być dobrane indywidualnie do każdego rozwiązania.

Ekran, obudowa, etapy tworzenia krok po kroku.

• Projekt akustyczny:
• W przypadku gdy źródło hałasu istnieje - Studium analityczno pomiarowe (charakterystyka źródeł hałasu),
• W przypadku gdy źródło hałasu ma dopiero powstać (np. nowa linia produkcyjna, droga, parking itp.) - Ocena oddziaływania projektowanej inwestycji,
• Określenie geometrii ekranu (wysokość, długość, konstrukcja),
• Dobór materiałów pod względem akustycznym,


• Projekt budowlany (wykonawczy):
• badania geotechniczne dla ekranów w terenie lub analiza konstrukcji dla obudów wewnątrz obiektów,
• projekt budowlano-wykonawczy wraz z projektem posadowienia,
• szczegółowa specyfikacja techniczna,
• kosztorys,
• uzyskanie pozwolenia na budowę,


• Właściwy montaż:
• prace ziemne i fundamentowe,
• montaż konstrukcji,
• montaż wypełnienia,
• dodatkowe prace (np. obsadzanie roślinnością pnącą),


• Monitoring powykonawczy:
• badanie skuteczności ekranu
• wskazówki konserwacyjne dla inwestora

Podsumowanie.

Z powyższych rozważań wynika, że uzyskanie odpowiedniej skuteczności (efektywności) ekranów akustycznych wymaga uwzględnienia wielu różnorodnych aspektów. Umiejscowienie dowolnego ekranu w dowolnym miejscu wzdłuż traktu komunikacyjnego, z pominięciem racjonalnej analizy uwarunkowań konkretnego przypadku zwykle okazuje się dalece niewystarczające. Dlatego uzasadniona staje się konieczność poprzedzenia etapu wdrożenia szczegółową analizą konkretnego przypadku oraz opracowania szeregu wytycznych projektowych. Przestrzeganie odpowiednich reguł oraz zaleceń projektowych popartych secjalistyczną wiedzą i doświadczeniem projektantów stanowi jedyne sensowne rozwiązanie tak nakreślonego problemu. Obecnie na polskim rynku istnieje wiele firm zajmujących się produkcją i montażem różnego typu ekranów akustycznych. Dlatego też, przy wyborze odpowiedniej oferty należy sprawdzić, czy firma ta dysponuje lub współpracuje z ośrodkiem dysponującym odpowiednią wiedzą i możliwościami do wykonania kompleksowego projektu zabezpieczeń przeciwhałasowych.

Wpływ roślin na ekran akustyczny.

W zasadzie niezależnie od materiału z jakiego zbudowany jest ekran akustyczny można obsadzać go roślinnością. Najczęstszym rozwiązaniem jest nasadzenie pnączy. Z akustycznego punktu widzenia roślinność taka nie ma wpływu na zmianę parametrów akustycznych, jest jedynie elementem dekoracyjnym. Zieleń, drzewa i krzewy , mogą obniżać hałas w stanie ulistnienia o 0,03 dB na 1 m szerokości przegrody, co po prostu oznacza, że tylko kilkunastometrowej szerokości pas zieleni jest w stanie zredukować hałas.

Rodzaje pnączy i ich utrzymanie

Samo zasadzenie roślin nie wystarcza by ekran był "zielony", należy go należycie pielęgnować a w szczególności dobrać właściwe rodzaje roślin.
To jaki efekt "ogrodniczy" osiągniemy zależy od:

rodzaju gleby

rodzaju nasłonecznienia

rodzaju nawodnienia

ustytuowania sadzonek a w szczególności od odległości ekranu od drogi

Przykłady roślin do obsadzania ekranów akustycznych

Przy każdym ekranie pnącza powinny być wybrane przez lokalnych ekspertów ogrodnictwa.

Hedera helix Bluszcz

Humusus lupulus Chmiel

Fallopia baldschuanlcum Rdest pnący

Parthenocissus Winobluszcz

Hydrangea anomala Hortensja pnąca

Wisteria floribunda Glicyna

Clematis alpina Alpejski powojnik pnący

Clematis vitalba Powojnik pnący zwyczajny

Vitis vinifera Winorośla właściwa

i inne

Roślinność podnosi jedynie walory estetyczne ekranu, ale pod warunkiem, że jest należycie pielęgnowana. Trzeba także pamiętać, że obsadzenie ekranu roślinnością zwiększa koszt budowy i utrzymania ekranu.
więcej o pnączach na stronie pnacza.pl