W artykule zostanie przedstawiona pierwsza część wyników badań dotyczących właściwości pochłaniających nowych materiałów o strukturze porowatej, które mają mieć zastosowanie jako wykładzina dźwiękochłonna w panelach ekranów akustycznych.
Wstęp
W ciągu ostatnich lat zaprojektowano i zbudowano wiele różnych typów ekranów akustycznych. Ich podstawowym zadaniem jest wytworzenie cienia akustycznego, tj. obszaru, do którego ze źródła dźwięku nie docierają bezpośrednie fale akustyczne. Najczęściej budowane obecnie ekrany akustyczne mają na celu ochronę akustyczną środowiska zewnętrznego przed jednym z najbardziej uciążliwych źródeł hałasu, jakim są środki komunikacji i trasy komunikacyjne.
Z punktu widzenia własności akustycznych ekrany dzieli się na dźwiękoizolacyjne – odbijające falę dźwiękową – oraz dźwiękochłonne – pochłaniające falę dźwiękową. Ekrany dźwiękochłonne mogą pochłaniać falę dźwiękową jednostronnie – od strony źródła hałasu – lub dwustronnie – obie płaszczyzny ekranu, zarówno od strony źródła hałasu, jak i od strony obiektu chronionego, charakteryzują się dobrym współczynnikiem pochłaniania dźwięku.
Ekrany dźwiękochłonne zmniejszają pogłosowość obszaru wokół jezdni, a tym samym zwiększają efektywność akustyczną ekranowania. Dzięki nim można zapewnić znacznie skuteczniejszą ochronę przed hałasem w osiedlach miejskich, szczególnie o zabudowie dwustronnej ciągłej.
Obowiązująca norma PN-EN 1793-1 z kwietnia 2001 r. wymaga, by ekrany akustyczne budowane wzdłuż tras komunikacyjnych miały zastosowany element dźwiękochłonny w celu zmniejszenia uciążliwości wynikającej z odbicia dźwięku od tego ekranu. Mając to na uwadze, norma zaleca, aby określić klasę właściwości pochłaniających stosowanego elementu ściennego (panelu) w konstrukcji ekranu akustycznego. Klasa właściwości akustycznych panelu zależy od wartości jednoliczbowego wskaźnika oceny pochłaniania dźwięku wyrażonego w decybelach. Wartość tego wskaźnika oblicza się następująco:
gdzie: αSi – współczynnik pochłaniania dźwięku w i-tym pasmie częstotliwości o szerokości jednej trzeciej oktawy;
Li – znormalizowany poziom dźwięku A [dB] hałasu drogowego w i-tym pasmie częstotliwości o szerokości jednej trzeciej oktawy.
Według normy elementy ścienne z wykładziną dźwiękochłonną w zależności od wartości wskaźnika oceny pochłaniania można zakwalifikować do następujących klas właściwości pochłaniających:
- klasa A0 – DLα < 4 dB (materiał nie ma własności pochłaniających),
- klasa A1 – DLα ma wartość od 4 do 7 dB,
- klasa A3 – DLα ma wartość od 8 do 11 dB,
- klasa A4 – DLα > 11 dB.
Oznaczenie klasy pochłaniania jest pomocne przy dokonywaniu wyboru rodzaju ekranu akustycznego do konkretnej lokalizacji terenowej. Występująca we wzorze wartość współczynnika pochłaniania α jest wartością współczynnika wyznaczonego metodą pogłosową.
Aby określić wartość pogłosowego współczynnika pochłaniania dźwięku materiału, trzeba dysponować materiałem o powierzchni 10 m2. Wykonanie tego typu badań akustycznych jest kosztowne, a ich rezultat w przypadku nowych materiałów może okazać się niewystarczający.
W przypadku badań akustycznych nowych materiałów korzystniejsze jest wyznaczenie wartości fizycznego współczynnika pochłaniania (wystarczy próbka materiału o średnicy 10 cm i 3 cm) i wyznaczenie na drodze obliczeniowej wartości współczynnika pogłosowego, co umożliwia już wstępne (orientacyjne) określenie klasy właściwości pochłaniających panelu, w którym badany materiał stanowi wykładzinę dźwiękochłonną.
Jeżeli rezultaty tych badań akustycznych i wyliczeń są pozytywne (tzn. badany materiał ma własności pochłaniające), to wskazana jest weryfikacja wyników uzyskanych częściowo na drodze teoretycznej, a mianowicie wyznaczenie wartości pogłosowego współczynnika pochłaniania panelu na drodze doświadczalnej. Następnie na podstawie uzyskanych wyników należy określić jego klasę właściwości pochłaniających. Otrzymane w ten sposób wyniki z przeprowadzonych badań akustycznych pozwolą określić, czy dany materiał może być stosowany w konstrukcji paneli dźwiękochłonnego ekranu akustycznego.
.jpg)
