Рішення для зниження шуму на мостах: типи, матеріали та сфери застосування

1. Основні типи Рішення для зниження шуму на мостах
Залежно від конструктивного виконання та ступеня огородження рішення щодо шумозахисних перегородок для мостів загалом поділяються на такі три категорії:

1. Вертикальні шумозахисні перегородки
Вертикальні шумозагороджувальні бар’єри є найпоширенішим і базовим типом системи звукоізоляції мостів. Зазвичай вони складаються зі стальних опорних стовпів та панелей, що поглинають або ізольують звук. Бар’єри встановлюються по обидва боки проїзної частини моста, зазвичай кріпляться до бетонних парапетів, а їх висота коливається від 2,0 м до 4,0 м.

Особливості:

• Проста конструкція
•Ефективне рішення
•Легка установка та обслуговування
•Широко використовуються на дорожніх мостах та естакадах

У проектах міського рейкового транспорту найпоширенішими є вертикальні шумозахисні перегородки висотою від 2,15 м до 3,15 м.

Придатні сфери застосування:
•Зони з помірними вимогами щодо зниження шуму
•Мости з обмеженою несучою здатністю, де неможливо влаштувати великі замкнені конструкції

2. Напівзакриті шумозагороджувальні споруди
Напівзакриті шумозагороджувальні споруди доповнюють вертикальну загороду дахом, утворюючи «∩»-подібне або вигнуте огороження, яке оточує джерело шуму з трьох боків.

Особливості:

•Краща ефективність зниження шуму порівняно з вертикальними загородами
•Складність будівництва та вартість перебувають між вертикальними та повністю закритими системами
•Ефективно обмежують дифракцію звуку вгору

Придатні сфери застосування:
•Зони з підвищеною чутливістю до шуму
•Місця, де потрібне покращене шумозахисне забезпечення без необхідності повністю закритої конструкції
•Проекти, у яких має бути забезпечено природне освітлення та вентиляцію

3. Повністю закриті шумозагороджувальні споруди (шумові тунелі)
Повністю закриті шумозагороджувальні споруди повністю оточують проїзну частину моста, створюючи акустичний тунель. Цей розв’язок забезпечує найвищий рівень зменшення шуму серед систем шумозагороджувальних споруд для мостів.

Особливості:
•Відмінна герметизуюча властивість
•Велика площа поверхні, що блокує звук
•Надзвичайно ефективна у запобіганні поширенню шуму
•Вищі витрати на будівництво
•Потребує додаткового врахування несучої здатності моста, вітрових навантажень та снігових навантажень

2. Керівництво щодо вибору матеріалів для шумозахисних екранів
Акустична ефективність та термін служби шумозахисного екрана значною мірою залежать від використаних матеріалів. Найпоширенішими варіантами є металеві шумозахисні екрани та прозорі шумозахисні екрани.

Металеві звукозахисні екрани
Металеві екрани зазвичай виготовляються з оцинкованих сталевих листів або алюмінієвих панелей із внутрішніми звукопоглинаючими матеріалами, такими як кам’яна вата або скляна вата.

Ключові переваги:
•Висока ефективність звукоізоляції: зважений індекс звукоізоляції (Rw) — 25–35 дБ
•Відмінна структурна міцність: висока стійкість до вітрового тиску та ударних навантажень
•Висока вогнестійкість: клас А — негорючий матеріал
•Тривалий термін служби: понад 15 років
•Гнучка індивідуалізація: поліестерне порошкове покриття доступне в різних кольорах

Інноваційний матеріал: алюмінієва піна
Благодаря унікальній мікропористій структурі алюмінієва піна ефективно блокує шуми середньої та високої частоти, такі як тертя шин об дорогу й звукові сигналі автомобілів, а також одночасно поглинає низькочастотні шуми, що виникають у двигунах важковантажних вантажівок.

Переваги:
•Відмінна ефективність зниження шуму в широкому діапазоні частот
•Легка, але міцна
•100 % вторинно перероблюваний матеріал
•Сприяє сталому та екологічно безпечному розвитку інфраструктури

Прозорі шумозаглушувальні екрани
Прозорі бар’єри зазвичай виготовляються з полікарбонатних (PC) листів або акрилових панелей і забезпечують коефіцієнт пропускання світла понад 80 %.

Ключові переваги:
•Зберігає видимість для водіїв та пасажирів
•Забезпечує природне денне освітлення для мешканців навколишніх будинків
•Зменшує відчуття замкнутості
•Узгоджується з навколишніми ландшафтами
•Ідеально підходить для живописних маршрутів та міських бульварів

Параметри продукції:
•Пропускання світла: понад 85 %
•Покращена стійкість до атмосферних впливів завдяки захисному ультрафіолетовому покриттю
•Звукоізоляційна ефективність: приблизно 25–28 дБ
•Високоякісні полікарбонатні панелі здатні зберігати понад 80 % прозорості після 10 років експлуатації

Рекомендації щодо вибору
Оскільки мости зазнають значних вітрових навантажень, металеві шумозахисні екрани часто є переважним вибором для мостових споруд. Для муніципальних доріг поблизу житлових районів поєднання прозорих секцій для природного освітлення та металевих секцій для вищої звукоізоляції забезпечує оптимальний баланс.

Вибір матеріалу слід оцінювати за п’ятьма ключовими критеріями:
1. Акустична ефективність
2. Стійкість до вітрових навантажень
3. Стійкість до погодних умов
4. Точність встановлення
5. Витрати на технічне обслуговування

3. Проєкти шумозахисних екранів для мосту Хебей Цзиньбяо
В’єтнамський містовий шумозахисний екран із мікропористого металу
• Висота: 2 метри
• Матеріал: Мікропористі металеві панелі
• Застосування: Контроль транспортного шуму для мостових споруд

Шумозахисний екран із акрилу для мосту в Кувейті
• Матеріал: Прозорі акрилові панелі
• Застосування: зменшення рівня шуму з одночасним збереженням видимості та естетичного вигляду

Сингапурський шумозаглушувальний металевий жалюзійний екран для мостів
• Матеріал: перфоровані металеві жалюзійні панелі
• Застосування: контроль шуму на міських мостах із покращеною вентиляційною продуктивністю

4. Часті запитання

П.: На скільки децибелів може знизити рівень шуму шумозаглушувальний екран для мостів?
A: Ефективність зниження шуму залежить від типу екрана.
Вертикальні шумозаглушувальні екрани, як правило, знижують рівень шуму на 5–15 дБ(А).
Екран висотою 4 метри, як правило, забезпечує зниження рівня шуму від транспорту на 5–8 дБ(А).
Повністю замкнені шумозаглушувальні екрани забезпечують значно більше приглушення шуму й можуть знижувати рівень шуму від транспорту до рівня, порівнянного з нормальною розмовою.

П.: Який термін служби шумозаглушувального екрана?
A: Типові вимоги до терміну експлуатації:
Фундаментна конструкція: не менше 50 років
Несуча конструкція: не менше 30 років
Панелі шумозахисного бар’єру: не менше 15 років

П.: Чи вплине повністю замкнена шумозахисна огорожа на вентиляцію та відведення тепла?
A: Так, повністю замкнені системи можуть впливати на вентиляцію. Однак було розроблено практичні інженерні рішення. Наприклад, у проекті мосту Лохсі в Гуанчжоу було передбачено світлові люки шляхом вилучення окремих акрилових панелей покрівлі, що дозволяє гарячому повітрю виходити назовні, зберігаючи при цьому акустичну ефективність.
Отже, вимоги до вентиляції слід уважно враховувати на етапі проектування.

П.: Чи можна встановлювати шумозахисні огорожі на існуючих мостах?
A: Так. Проте перед встановленням необхідно провести структурну оцінку, щоб переконатися, що існуючий міст зможе безпечно витримувати додаткові навантаження, зокрема вітрові, снігові навантаження та вагу самої шумозахисної огорожі.

5. Висновок

Контроль шуму на мостах є критичним компонентом управління транспортним шумом і відіграє важливу роль у покращенні умов міського життя. Від вертикальних і напівзамкнутих систем до повністю замкнутих акустичних тунелів, а також від металевих панелей до прозорих матеріалів — існує широкий спектр рішень для задоволення різноманітних вимог проектів.

Оскільки галузь рухається до індивідуальних стратегій зниження шуму та точного акустичного інженерного забезпечення, одночасно впроваджуючи сталі й екологічно безпечні матеріали, технології шумозаглушувальних бар’єрів для мостів продовжують розвиватися в напрямку підвищеної ефективності, покращеної естетики та довготривалої стійкості.