
Skuteczność ekranu akustycznego - kalkulator hałasu kolejowego
Po co robimy ekrany akustyczne?
Ekrany akustyczne buduje się po to, by skutecznie zmniejszyć poziom hałasu docierającego do chronionych obszarów, takich jak osiedla mieszkaniowe, szkoły, szpitale czy tereny rekreacyjne.
Zobacz czy zwiększanie wysokości ekranu , zmiana DLR ma wpływ na skuteczność . Użyj kalkulatora skuteczności.
O ile jest ciszej w danym miejscu w przypadku gdy postawimy ekran akustyczny.
Skuteczność z kilku mechanizmów:
- Blokowanie bezpośredniej drogi rozchodzenia się dźwięku – ekran tworzy przeszkodę między źródłem hałasu (np. drogą lub linią kolejową) a odbiorcą. Fale dźwiękowe nie mogą rozchodzić się w linii prostej i ulegają ugięciu nad ekranem.
- Odbijanie lub pochłanianie dźwięku – zależnie od konstrukcji: ekrany odbijające kierują część energii akustycznej z powrotem w stronę źródła, ekrany pochłaniające zamieniają część energii dźwięku na ciepło, ograniczając odbicia.
- Tworzenie „cienia akustycznego” – za ekranem powstaje strefa, w której poziom hałasu jest niższy niż bez przeszkody.
Najważniejsze czynniki to:
- wysokość ekranu,
- długość ekranu (aby dźwięk nie omijał go bokami),
- odległość od źródła hałasu i odbiorcy,
Kolejne znaczenie ma :
- rodzaj materiału (pochłaniający lub odbijający),
- ukształtowanie terenu,
- częstotliwość dźwięku (wysokie tony są łatwiejsze do tłumienia niż niskie).
Również wpływ mają warunki meteorologiczne:
- wiatr
- zachmurzenie
- temperatura
- wilgotność
Wyznaczanie „in situ” skuteczności zewnętrznych ekranów akustycznych wszystkich rodzajów odbywa sie wg normy PN-ISO 10847:2002
Są dwie metody badań skuteczności ekranów akustycznych:
- bezpośrednia : wyznaczenie różnicy miedzy sytuacja „przed” instalacją ekranu w stosunku do sytuacji „po” zainstalowaniu ekranu.
- pośrednia: ekran już istnieje; sytuację „bez ekranu” symuluje się w innym miejscu odpowiadającym warunkom, w których ekran jest zlokalizowany.
Norma PN-ISO 10847 umożliwia zmierzenie skuteczności danego ekranu akustycznego w danym miejscu przy uwzględnieniu istniejących warunków meteorologicznych. Norma ta nie pozwala na porównania z wartością skuteczności równoważnego ekranu usytuowanego w innym miejscu. Można się nią posłużyć w celu porównania wartości skutecznej ekranów różnych rodzajów umieszczonych w tym samym miejscu w określonych warunkach meteorologicznych, stosując metodę bezpośrednia.
Nie. Ekran akustyczny nie ma jednej, stałej skuteczności akustycznej. Skuteczność zmienia się w zależności od wielu czynników.
Najważniejsze z nich to:
- Częstotliwość dźwięku
- Geometria układu:
- wysokość i długość ekranu
- jego położenie względem źródła hałasu i odbiorcy.
- odległość między źródłem hałasu, ekranem i chronionym obiektem.
- rodzaj ekranu :
- ekrany pochłaniające ograniczają odbicia dźwięku,
- odbijające głównie zmieniają kierunek propagacji fal
- warunki atmosferyczne
- wiatr,
- temperatura i wilgotność powietrza mo
- ukształtowanie terenu i otoczenie
Oznacza to, że nie można przypisać ekranowi jednej wartości skuteczności, np. „10 dB”. Skuteczność jest zawsze określane dla konkretnej sytuacji i może różnić się dla różnych punktów odbioru oraz różnych pasm częstotliwości.
Tak, izolacyjność akustyczna DLR ma wpływ na skuteczność ekranu akustycznego, ale nie jest jedynym ani zwykle najważniejszym czynnikiem.
Warto rozróżnić dwa pojęcia:
DLR– to wskaźnik izolacyjności od dźwięków drogowych. Określa, jak dobrze sam panel ekranu zapobiega przenikaniu dźwięku przez materiał ekranu.
Skuteczność akustyczna ekranu – rzeczywiste obniżenie poziomu hałasu za ekranem. Zależy nie tylko od przenikania przez panel, ale przede wszystkim od ugięcia (dyfrakcji) fal nad górną krawędzią i wokół końców ekranu.
W praktyce oznacza to, że:
Jeśli DLR jest zbyt małe (do24dB), część hałasu przenika przez ekran, co pogarsza jego skuteczność.
Jeśli DLR jest odpowiednio wysokie (od 25dB) dalsze jego zwiększanie zwykle nie daje zauważalnej poprawy ochrony przed hałasem. Wówczas dominującym mechanizmem staje się dyfrakcja nad ekranem.
Zwiększanie izolacyjności akustycznej DLR jest zazwyczaj nieuzasadnione akustycznie jednocześnie generując niepotrzebne koszty inwestycji.
Kalkulator skuteczności ekranu akustycznego – kolej
Jak liczona jest geometria?
Tor jest dzielony na krótkie segmenty. Dla każdego segmentu program sprawdza, czy bezpośrednia linia źródło–odbiornik przecina powierzchnię ekranu.
Jeżeli ekran zasłania źródło, obliczane są trzy możliwe drogi: nad górną krawędzią, wokół lewego końca oraz wokół prawego końca. Program wykorzystuje najkrótszą z tych dróg, ponieważ odpowiada ona najsłabiej tłumionej drodze propagacji.
Dlatego zmiana wysokości ekranu z 4 m do 8 m zwiększa różnicę dróg dla propagacji nad ekranem i może zwiększyć wynikową skuteczność. Jeśli jednak zacznie dominować obchodzenie końca ekranu, samo dalsze zwiększanie wysokości będzie miało coraz mniejszy wpływ.
Dla pociągów dużych prędkości część energii może pochodzić ze źródła położonego wysoko. W takim przypadku niski ekran jest mniej skuteczny niż dla samego hałasu toczenia.
Model emisji pociągów wykorzystuje reprezentatywne widma kolejowe i strukturę obliczeń inspirowaną CNOSSOS-EU. Nie jest to pełna implementacja źródła kolejowego CNOSSOS-EU. Pełne obliczenie wymaga m.in. rodzaju pojazdu i toru, liczby osi, chropowatości kół i szyn, funkcji przenoszenia pojazdu i toru, warunków jazdy, źródeł trakcyjnych, aerodynamicznych, uderzeniowych, hałasu mostowego i szczegółowych parametrów propagacji. Wyniki służą do pokazania trendów, w szczególności wpływu wysokości i długości ekranu oraz DLSI,G.