Świat rozwija się nieustannie z dużą prędkością oraz intensywnością. Powstają nowe budynki, fabryki, a także rozwija się transport, co wymaga budowy bardziej rozległej i lepszej sieci dróg, kolei i lotnisk.
Wszystko to jest niezbędną częścią postępu technologicznego i rozwoju gospodarki. Jednak każdy z tych elementów generuje hałas, który ma negatywny wpływ na życie ludzi oraz zwierząt. Przy procesie projektowania nowych połączeń drogowych, bierze się to pod uwagę i wyznacza się przebieg dróg w taki sposób, aby ich wpływ na środowisko oraz ludzi był jak najmniejszy. Niestety, gęstość zaludnienia jest już na tak wysokim poziomie, że omijanie większych skupisk ludzkich oraz siedlisk dzikich zwierząt jest praktycznie niemożliwe.
Rola ekranów akustycznych
W celu jak najlepszego odizolowania hałasu generowanego przez samochody na drogach, a także inne źródła hałasu, stosuje się ekrany akustyczne. Są to sztuczne bariery, ustawione przy drogach lub innych miejscach generujących hałas. Bardzo ważnymi parametrami barier akustycznych jest ich wysokość, szerokość, lokalizacja względem źródła hałasu, ale także materiał, z jakiego są stworzone oraz struktura jego powierzchni.
Drogowe ekrany akustyczne wykonuje się najczęściej z:
- kasetonów z blachy stalowej,
- blachy aluminiowej,
- przeźroczystego poliwęglanu,
- szkła akrylowego,
a także specjalnych kaset akustycznych, wypełnionych wełną mineralną umieszczoną między stalowymi siatkami lub wewnątrz perforowanej blachy. Istnieją również naturalne bariery akustyczne, którymi mogą być ziemne nasypy oraz przydrożna roślinność. Wszystkie te bariery chronią również dzikie zwierzęta przez wbiegnięciem na ruchliwą drogę lub autostradę.
Izolacja akustyczna
Sprawność ekranów akustycznych określa się na podstawie dwóch parametrów fizycznych – izolacyjności akustycznej oraz współczynnika pochłaniania dźwięku. Pierwszy z nich określa ilość energii akustycznej, jaka przenika przez barierę akustyczną na jej drugą stronę, a drugi wskazuje jaka część energii akustycznej, zostanie odbita od ekranu z powrotem w kierunku źródła dźwięku. Im wyższe są oba te parametry, tym lepsza jest sprawność ekranów akustycznych.
Wysoka izolacyjność oraz współczynnik pochłaniania fali akustycznych, to w rezultacie mała ilość energii fali akustycznej odbitej oraz przedostającej się przez ekran, czyli mniejszy hałas po drugiej stronie bariery akustycznej. Obszar za ekranem akustycznym (strefa chroniona), o zmniejszonym natężeniu dźwięku nazywany jest cieniem akustycznym. To właśnie na jego podstawie wyznaczany jest obszar, na jakim będą odczuwalne skutki działania barier akustycznych.
Obszar ten wyznacza się w bardzo prosty sposób, ponieważ zasada działania cienia akustycznego jest taka sama jak w przypadku cienia optycznego, powstającego przez blokowanie promieni świetlnych. Wielkość tego obszaru zależy od ukształtowania terenu, wysokości oraz szerokości bariery akustycznej.
Jakie czynniki wpływają na proces projektowania barier akustycznych?
W zależności od sytuacji oraz miejsca wybiera się różne rozwiązania mające na celu izolowanie otoczenia od niechcianego hałasu. Głównymi czynnikami wpływającymi na proces projektowania są:
- źródło hałasu – maszyny, pojazdy, fabryki i wszelkiego rodzaju elementy powodujące hałas i wibracje.
- odbiorca hałasu – osoby pracujące, mieszkańcy domów, osiedli znajdujących się blisko dróg i zakładów, miejsca wypoczynkowe, uzdrowiska.
- odległość od źródła hałasu – ekrany akustyczne powinny znajdować się jak najbliżej źródła hałasu, dzięki temu będą wykorzystywać cały swój potencjał izolacyjny, co da najlepsze rezultaty.
- lokalizacja – bariery akustyczne mogą być wykorzystywane wszędzie tam, gdzie potrzebna jest izolacja od hałasu. Mogą znaleźć zastosowanie przy drogach szybkiego ruchu, placach budowy, fabrykach, czy nawet na dachach budynków, gdzie izolują otoczenie od hałasu generowanego przez agregaty klimatyzacyjne. Każde miejsce wymaga indywidualnego podejścia i specjalnych ekranów akustycznych, przystosowanych do danej lokalizacji i warunków tam panujących.
- określenie potrzeb i norm w danej lokalizacji – W zależności od natężenia hałasu i oczekiwań inwestora należy dobrać ekrany akustyczne o odpowiednich parametrach. Bariery stosowane przy autostradach będą miały lepsze parametry izolujące od tych stosowanych przy mniej uczęszczanych drogach miejskich, gdzie samochody poruszają się z mniejszą prędkością, generując tym samym mniejszy hałas i wibracje. Miejsce i panujące w nim normy dopuszczalnego hałasu, również mają znaczenie. Poziom dopuszczalnego hałasu, przykładowo, w strefie przemysłowej miasta, jest zdecydowanie większy niż w miejscach o charakterze uzdrowiskowym i wypoczynkowym.
Bariery akustyczne mają duże znaczenie w ochronie środowiska oraz ludzi przed hałasem. Dlatego tak ważny jest wybór odpowiednich materiałów oraz prawidłowe rozmieszczenie ekranów akustycznych. Tylko wtedy, będą one mogły w sposób prawidłowy spełnić swoje zadanie.
