АКУСТИЧЕСКАЯ ПАНЕЛЬ ШУМОЗАЩИТНОГО ЭКРАНА Российский патент 2001 года по МПК E01F8/00 

Предлагаемое изобретение относится к средствам защиты от автомобильного, железнодорожного и промышленного шума и может быть использовано при строительстве шумозащитных придорожных экранов, а также экранов для ограждения строительных площадок, промышленных объектов или экранов, устанавливаемых при организации территориальных зон с комфортными акустическими условиями.

Известен экран для защиты от транспортных и промышленных шумов, включающий раму с наклонно закрепленными на ней плоскими ребрами разного размера, размещенными в определенном порядке (А.с. N 787589, МКИ E 04 B 1/82, 1980).

Недостатком такого экрана является сложность расчета параметров ребер и невысокая эффективность защиты от шума.

Известна также модульная звукоизолирующая акустическая панель шумозащитного экрана, предназначенная для использования на открытом воздухе, включающая корпус, образованный стальной рамой, плотно прилегающей к ней сзади звукоизолирующей пластиной и лицевой решетчатой панелью, и встроенную в корпус многослойную структуру, состоящую из непосредственно прилегающих друг к другу слоев стеклоткани и стекловаты с разной плотностью.

Лицевая решетчатая панель образована совокупностью тонких полосок из листового железа, расположенных параллельно друг другу, обычно горизонтально. Полоски в поперечном сечении имеют крылообразную форму, их плоская часть расположена наклонно по отношению к плоскости рамы. Звукоизолирующая пластина, размещенная с противоположной стороны, выполнена из прессованной древесины и цемента, покрыта снаружи масляной краской/смолой. Слои звукопоглощающих материалов расположены в следующем порядке, начиная от лицевой панели: сеть из стекловолокна с высоким сопротивлением продуванию, стеклоткань, 1-я панель стекловаты с уменьшенной плотностью и 2-я панель из стекловаты, имеющая меньшую толщину и более высокую плотность (ЕП N 0368135, E 01 F 8/00, E 04 В 1/82,1989, прототип).

Недостатком такой акустической панели является недостаточно высокая эффективность защиты от шума и сложность монтажа лицевой защитной стенки.

Предлагаемое изобретение решает задачу повышения эффективности экранов, предназначенных для защиты от автомобильного, железнодорожного и промышленного шума, а также экранов для ограждения строительных площадок, промышленных объектов или экранов, устанавливаемых при организации территориальных зон с комфортными акустическими условиями.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является обеспечение повышения звукоизоляции и звукопоглощения акустических панелей шумозащитных экранов.

Технический результат - повышение звукоизоляции и звукопоглощения акустических панелей шумозащитных экранов достигается за счет суммирования следующих эффектов:
звукоизолирующих свойств воздушного промежутка между плитами, образованного гофрированным разделителем плит;
увеличения звукопоглощающих свойств акустической панели вследствие многократного отражения звуковых волн от границ отдельных слоев внутри панели;
поглощения звука полостями в двухслойной плите;
увеличения звукопоглощающей поверхности в слое, образованном гранулами;
затухания энергии звуковых колебаний в корпусе из базальтополимерпластика вследствие перехода ее в тепло.

Предлагаемая модульная акустическая (звукоизолирующая и звукопоглощающая) панель шумозащитного экрана изображена на фиг. 1-5. На фиг. 1 приведен схематический вид возможного воплощения предлагаемой панели шумозащитного экрана (вид спереди), на фиг. 2 - вид сбоку. На фиг. 3 приведено увеличенное поперечное сечение (по А-А), иллюстрирующее размещение слоев в структуре панели. На фиг. 4 и 5 приведены поперечные сечения двух вариантов панели, соответствующих примерам 1 и 2.

Первый вариант предлагаемой модульной акустической (звукоизолирующей и звукопоглощающей) панели шумозащитного экрана состоит из корпуса, образованного прямоугольной рамой 1, плоской задней 2 и защитной лицевой 3 стенками, встроенных в корпус плит звукопоглощающих материалов 5, например, из стекловолокна или базальтового волокна, в оболочке из стеклоткани или базальтовой ткани, звукоизолирующих материалов 6, например, из базальтопластика, стеклопластика и разделителей плит материалов 7.

Прямоугольная рама 1, задняя 2 и лицевая 3 стенки панели выполнены из базальтополимерпластика (полиэтилен высокого давления + базальтопластик).

По крайней мере, один из разделителей плит материалов 13 выполнен из гофрированного базальтопластика с углами гофра 5 - 175^o.

Гофрированный базальтопластик выполнен занимающим промежуток глубиной 50-750 мм.

По крайней мере, один из промежутков между гофрированным базальтопластиком и смежной плитой заполнен гранулами материала с пористой поверхностью 14, например, из керамзита, пеноалюминия и др.

Лицевая стенка акустической панели 3 выполнена состоящей из тонких пластинок с щелями и козырьками над ними 15, расположенными параллельно друг другу и наклонно по отношению к плоскости акустической панели, и тонких плоских пластин 16, расположенных по внешнему контуру лицевой стенки акустической панели.

Пластины 15 с щелями и козырьками занимают 30-100% общей площади лицевой стенки 3.

На лицевую стенку акустической панели нанесено влаго-, пыле- и ударозащитное покрытие, например, из полиэтиленовой пленки, армированной сеткой из базальтового волокна.

В соответствии с вторым вариантом предлагаемого изобретения акустическая панель шумозащитного экрана включает корпус, образованный прямоугольной рамой, задней плоской и защитной лицевой стенками, и встроенные в корпус плиты звукоизолирующих и звукопоглощающих материалов и разделителей плит и отличается тем, что, по крайней мере, одна из встроенных в корпус плит 9 материалов выполнена двухслойной, состоящей из листа пенополиэтилена закрытопористой структуры, пенополиуретана или другого пенопласта 10 и листа полиэтилена высокого давления 11.

Лист полиэтилена высокого давления 11 выполнен с периодически размещенными по всей поверхности углублениями круглой, прямоугольной или другой формы 12.

Соотношение линейных размеров и глубины углублений составляет 1:0,2-1:5.

Соотношение расстояний между углублениями и их линейными размерами - от 1:10 до 1:0,1.

По крайней мере, один из разделителей плит материалов 13 выполнен из гофрированного базальтопластика с углами гофра 5- 175^o.

Разделитель плит из гофрированного базальтопластика выполнен занимающим промежуток глубиной 50-750 мм.

По крайней мере, один из промежутков между гофрированным базальтопластиком и смежной плитой заполнен гранулами материала с пористой поверхностью 14.

Лицевая стенка акустической панели выполнена состоящей из тонких пластинок с щелями и козырьками над ними 15, расположенными параллельно друг другу и наклонно по отношению к плоскости акустической панели, и тонких плоских пластин 16, расположенных по внешнему контуру лицевой стенки акустической панели.

Пластины 15 с щелями и козырьками занимают 30-100% общей площади лицевой стенки.

На лицевую стенку акустической панели нанесено влаго-, пыле- и ударозащитное покрытие, например, из полиэтиленовой пленки, армированной сеткой из базальтового волокна.

Примеры акустической панели шумозащитного экрана.

Пример 1.

Из базальтополимерпластика изготовлен корпус первого варианта акустической панели, состоящий из прямоугольной рамы, задней плоской стенки и защитной лицевой стенки. Размеры рамы: наружный размер - 550 х 950 мм, толщина 350 мм, площадь окна (отверстия) рамы - 500 х 900 мм. На раме укреплена слоистая структура из плит базальтового волокна и базальтопластика. Между плитами из базальтопластика и базальтового волокна установлен разделитель плит, выполненный из гофрированного базальтопластика с углами гофра 45^o, занимающего промежуток глубиной 5 - 75 см. Промежутки между гофрированным базальтопластиком и смежной плитой заполнены гранулами керамзита с пористой поверхностью.

Индекс звукоизоляции такой панели равен 41 дБА.

Пример 2.

Изготовлена акустическая панель шумозащитного экрана следующей структуры (второй вариант панели).

Корпус акустической панели, состоящий из прямоугольной рамы 1, задней плоской стенки 2 и защитной лицевой стенки 3, выполнен из базальтополимерпластика. Размеры рамы: наружный - 550 х 950 мм, толщина 250 мм, площадь окна (отверстия) рамы - 500 х 900 мм. На раме (внутри корпуса) укреплена слоистая структура из чередующихся плит базальтового волокна и базальтопластика. Перед первой плитой из базальтового волокна установлена двухслойная панель, состоящая из листа пенополиэтилена закрытопористой структуры и листа полиэтилена высокого давления с периодически размещенными по всей поверхности углублениями круглой формы, причем соотношение линейных размеров и глубины составляет 1:0,4, а расстояний между углублениями и их линейными размерами - от 1:5.

Лицевая стенка смонтирована из тонких прямоугольных пластинок с щелями и козырьками, расположенными параллельно друг другу и наклонно по отношению к плоскости акустической панели, укрепленных на раме. На лицевую стенку акустической панели нанесено влаго-, пыле- и ударозащитное покрытие из полиэтиленовой пленки, армированной сеткой из базальтового волокна.

Индекс звукоизоляции такой панели равен 39 дБА.

Пример 3 - прототип.

Изготовлена акустическая панель шумозащитного экрана следующей структуры. Прямоугольная рама корпуса акустической панели выполнена из стали. Размеры рамы те же, что и в примере 1. Защитная лицевая стенка изготовлена из тонкого полосового железа толщиной 3 мм. Полоски закреплены на раме параллельно друг другу в горизонтальном направлении. В поперечном сечении эти полоски имеют крылообразную форму, их плоская часть расположена наклонно по отношению к плоскости рамы. Звукоизолирующая пластина, размещенная с противоположной стороны, выполнена из прессованной плиты ДВП.

Внутри корпуса установлены непосредственно прилегающие друг к другу слои из стекловолокна и стеклоткани. Непосредственно к лицевой панели прилегает сеть из стекловолокна и стеклоткань. За ними расположен мат (панель) из стекловаты с малой плотностью и более тонкая панель из стекловаты с большей плотностью.

На лицевую стенку акустической панели нанесено влаго-, пыле- и ударозащитное покрытие.

Индекс звукоизоляции панели размером 0,5 х 0,9 м равен 37 дБА.

Таким образом, предлагаемая акустическая панель для шумозащитных экранов транспортных магистралей позволяет существенно повысить эффективность экранов при сохранении неизменным их высоты и поверхностной массы; одновременно она более технологична по сравнению с прототипом и имеет лучшие эксплуатационные характеристики.

Изобретение относится к средствам защиты от автомобильного, железнодорожного и промышленного шума и может быть использовано в строительстве шумозащитных придорожных знаков, а также экранов для ограждения строительных площадок, промышленных объектов или экранов, устанавливаемых при организации территориальных зон с комфортными акустическими условиями. Акустическая панель шумозащитного экрана выполнена из корпуса, образованного прямоугольной рамой, задней плоской и лицевой стенками, и встроенных в корпус плит звукопоглощающих и звукоизолирующих материалов и разделителей плит. Прямоугольная рама, задняя и лицевая стенки выполнены из базальтополимерпластика (полиэтилен высокого давления + базальтопластик), плиты звукопоглощающих материалов - из стекловолокна или базальтовой ткани, а плиты звукоизолирующих материалов - из базальтопластика или стеклопластика. По крайней мере одна из плит материалов выполнена двухслойной, состоящей из листа пенополиэтилена закрытопористой структуры, пенополиуретана и листа полиэтилена высокого давления. По крайней мере один из разделителей плит выполнен из гофрированного базальтопластика с углами гофра 5 - 175° . Лицевая стенка состоит из тонких пластин с щелями и козырьками над ними, расположенными параллельно друг другу и наклонно по отношению к плоской акустической панели, и тонких плоских пластин, расположенных по внешнему контуру лицевой стенки. Техническим результатом является повышение эффективности шумозащиты. 2 с. и 15 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Акустическая панель шумозащитного экрана, включающая корпус, образованный прямоугольной рамой, задней плоской и защитной лицевой стенками, и встроенные в корпус плиты звукоизолирующих и звукопоглощающих материалов и разделители плит, отличающаяся тем, что корпус акустической панели: прямоугольная рама, задняя и лицевая стенки - выполнены из базальтополимерпластика (полиэтилен высокого давления + базальтопластик), а встроенные в корпус плиты звукопоглощающих материалов - из стекловолокна или базальтового волокна, в оболочке из стеклоткани или базальтовой ткани, а плиты звукоизолирующих материалов - из базальтопластика или стеклопластика. 2. Акустическая панель шумозащитного экрана по п.1, отличающаяся тем, что, по крайней мере, один из разделителей плит материалов выполнен из гофрированного базальтопластика с углами гофра 5 - 175°. 3. Акустическая панель шумозащитного экрана по п.2, отличающаяся тем, что гофрированный базальтопластик выполнен занимающим промежуток глубиной 50 - 750 мм. 4. Акустическая панель шумозащитного экрана по любому из пп.2 - 3, отличающаяся тем, что, по крайней мере, один из промежутков между гофрированным базальтопластиком и смежной плитой заполнен гранулами материала с пористой поверхностью. 5. Акустическая панель шумозащитного экрана по любому из пп.1 - 4, отличающаяся тем, что лицевая стенка акустической панели выполнена из тонких пластин со щелями и козырьками над ними, расположенными параллельно друг другу и наклонно по отношению к плоскости акустической панели, и тонких плоских пластин, расположенных по внешнему контуру лицевой стенки акустической панели. 6. Акустическая панель шумозащитного экрана по п.5, отличающаяся тем, что пластины со щелями и козырьками занимают 30 - 100% общей площади лицевой стенки. 7. Акустическая панель шумозащитного экрана по любому из пп.1 - 6, отличающаяся тем, что на лицевую стенку акустической панели нанесено влаго-, пыле- и ударозащитное покрытие, например, из полиэтиленовой пленки, армированной сеткой из базальтового волокна. 8. Акустическая панель шумозащитного экрана, включающая корпус, образованный прямоугольной рамой, задней плоской и защитной лицевой стенками, и встроенные в корпус плиты звукоизолирующих и звукопоглощающих материалов и разделители плит, отличающаяся тем, что, по крайней мере, одна из встроенных в корпус плит материалов выполнена двухслойной, состоящей из листа пенополиэтилена закрытопористой структуры, пенополиуретана или другого пенопласта и листа полиэтилена высокого давления. 9. Акустическая панель шумозащитного экрана по п.8, отличающаяся тем, что лист полиэтилена высокого давления выполнен с периодически размещенными по всей поверхности углублениями круглой, прямоугольной или другой формы. 10. Акустическая панель шумозащитного экрана по п.9, отличающаяся тем, что соотношение линейных размеров и глубины углублений составляет 1 : 0,2 - 1 : 5. 11. Акустическая панель шумозащитного экрана п.9 или 10, отличающаяся тем, что соотношение расстояний между углублениями и их линейными размерами составляет от 1 : 10 до 1 : 0,1. 12. Акустическая панель шумозащитного экрана по любому из пп.8 - 11, отличающаяся тем, что, по крайней мере, один из разделителей плит материалов выполнен из гофрированного базальтопластика с углами гофра 5 - 175°. 13. Акустическая панель шумозащитного экрана по п.12, отличающаяся тем, что гофрированный базальтопластик выполнен занимающим промежуток глубиной 50 - 750 мм. 14. Aкустическая панель шумозащитного экрана по любому из пп.8 - 13, отличающаяся тем, что, по крайней мере, один из промежутков между гофрированным базальтопластиком и смежной плитой заполнен гранулами материала с пористой поверхностью. 15. Акустическая панель шумозащитного экрана по любому из пп.8 - 14, отличающаяся тем, что лицевая стенка акустической панели выполнена состоящей из тонких пластин со щелями и козырьками над ними, расположенными параллельно друг другу и наклонно по отношению к плоскости акустической панели, и тонких плоских пластин, расположенных по внешнему контуру лицевой стенки акустической панели. 16. Акустическая панель шумозащитного экрана по п.15, отличающаяся тем, что пластины со щелями и козырьками занимают 30 - 100% общей площади лицевой стенки. 17. Акустическая панель шумозащитного экрана по любому из пп.8 - 16, отличающаяся тем, что на лицевую стенку акустической панели нанесено влаго-, пыле- и ударозащитное покрытие, например, из полиэтиленовой пленки, армированной сеткой из базальтового волокна.