Przejdź do głównej treści

Skuteczność ekranu akustycznego - kalkulator

W celu skutecznej eliminacji problemu hałasu należy przestrzegać procedury przeprowadzania prac inwestycyjnych.

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.

Co to jest skuteczność akustyczna?

O ile jest ciszej w danym miejscu  w przypadku gdy postawimy ekran akustyczny.

Z czego wynika skuteczność ekranów akustycznych?

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.
Od czego zależy skuteczność ekranu akustycznego?

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
Jak się wyznacza skuteczność akustyczną?

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 10847:2002

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.

Czy ekran ma zawsze tą samą skuteczność akustyczną?

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.

Czy izolacyjność akustyczna Dlr ma wpływ na skuteczność akustyczną ?

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 – ruch drogowy

Symulacja poglądowa hałasu drogowego. Kalkulator pokazuje wpływ natężenia i struktury ruchu, prędkości pojazdów, wysokości i długości ekranu oraz DLSI,G na orientacyjną redukcję hałasu. Emisja i dyfrakcja są obliczane w pasmach oktawowych, a wynik końcowy przedstawiany jest w dB(A).
1. Wprowadź dane
Ruch drogowy
Samochody osobowe / lekkie
Średnie pojazdy ciężkie
Pojazdy ciężkie
Motocykle
Źródło drogowe jest w tym modelu reprezentowane na wysokości 0,05 m nad jezdnią.
Geometria
Wysokość wpływa przede wszystkim na drogę propagacji ponad ekranem. Długość wpływa na możliwość obchodzenia ekranu przez jego końce.
Izolacyjność ekranu
28 dB
DLSI,G opisuje izolacyjność konstrukcji ekranu. Nie oznacza, że poziom hałasu za ekranem zostanie obniżony dokładnie o tę wartość.
2. Schemat geometrii
3. Wyniki symulacji
Poziom bez ekranu
dB(A)
Potencjalna skuteczność geometrii
dB(A)
Skuteczność z DLSI,G
dB(A)
Poziom za ekranem
dB(A)
Wykorzystanie potencjału geometrycznego
0% 50% 100%
4. Informacje o symulacji

Jak liczona jest geometria?

Droga jest dzielona na krótkie segmenty. Dla każdego fragmentu program sprawdza, czy bezpośrednia linia pomiędzy źródłem a odbiornikiem przecina ekran.

Jeżeli ekran zasłania źródło, obliczane są trzy możliwe drogi propagacji: nad górną krawędzią, wokół lewego końca oraz wokół prawego końca.

Do obliczenia tłumienia wykorzystywana jest najmniej korzystna, czyli najkrótsza droga dyfrakcyjna.

Dzięki temu zwiększenie wysokości z 4 m do 5, 6 lub 8 m zwiększa różnicę dróg dla przejścia ponad ekranem. Jeżeli jednak zacznie dominować obejście końców ekranu, dalsze zwiększanie wysokości będzie dawało coraz mniejszą poprawę.

DLSI,G jest następnie traktowane jako niezależna droga transmisji przez konstrukcję. Jeżeli izolacyjność jest znacznie większa od skuteczności wynikającej z geometrii, dalsze zwiększanie DLSI,G praktycznie nie poprawia wyniku.

Ważne – jest to symulacja poglądowa.

Model emisji wykorzystuje widmowe zależności dla podstawowych kategorii pojazdów i strukturę obliczeń inspirowaną CNOSSOS-EU. Nie jest to pełna implementacja CNOSSOS-EU. Pełne obliczenie wymaga uwzględnienia m.in. rodzaju nawierzchni, temperatury, gradientu drogi, przyspieszania i hamowania, warunków meteorologicznych, gruntu, odbić, ukształtowania terenu, wielu pasów ruchu i szczegółowych warunków propagacji. Wyniki służą do pokazania trendów, w szczególności wpływu wysokości, długości i położenia ekranu oraz DLSI,G.