Drukuj

Ekrany akustyczneObecnie wzdłuż naszych dróg - zwłaszcza nowych lub remontowanych - coraz częściej budowane są ekrany akustyczne. Są to urządzenia, których zadaniem jest zmniejszenie uciążliwości hałasu pochodzącego od ruchu pojazdów. Przede wszystkim służą one ochronie ludzi zamieszkałych w sąsiedztwie traktów komunikacyjnych.

W Polsce dopiero od niedawna stosuje się ekrany akustyczne na szeroką skalę. W ich projektowaniu do tej pory zwracano uwagę głównie na skuteczność i wytrzymałość. W tej chwili również dzięki formie konstrukcji i wkomponowaniu w otoczenie stają się swoistymi przestrzennymi akcentami estetycznymi.

Hałas i jego miary

Pojęcie hałasu nie ma jednej, precyzyjnej definicji. Z reguły za hałas jest uznawany każdy dźwięk odczuwany jako niepożądany lub szkodliwy dla zdrowia ludzkiego. Miarą hałasu jest decybel. Wartości wyrażane w decybelach odnoszą się do stosunku dwóch wielkości proporcjonalnych do mocy. Jednostką podstawową jest bel [B], jednak jednostka ta okazała się zbyt duża i przyjęło się używanie jednostki pochodnej - 10 razy mniejszej (z przedrostkiem decy).

Wartości graniczne dla hałasu komunikacyjnego, zwane wartościami dopuszczalnymi, reguluje rozporządzenie Ministra Środowiska z 14 czerwca 2007 r. w sprawie dopuszczalnych wartości hałasu w środowisku (Dz.U. Nr 120, poz. 826). Wartości dopuszczalne hałasu określa ono dla dwóch typów wskaźników, tj. LAeq D i LAeq N (tabela 1), które mają zastosowanie do ustalenia i kontroli warunków korzystania ze środowiska w okresie jednej doby oraz LDWN i LN (tabela 2), które mają zastosowanie w zakresie prowadzenia długookresowej polityki ochrony przed hałasem.

 dopuszczalne poziomy hałasudopuszczalne poziomy hałasu

Tabela 1. Dopuszczalne poziomy hałasu w środowisku mające zastosowanie do ustalenia i kontroli warunków korzystania ze środowiska w odniesieniu do jednej doby

 
Tabela 2. Dopuszczalne poziomy hałasu w środowisku mające zastosowanie do prowadzenia długookresowej polityki w zakresie ochrony przed hałasem
W projektowaniu ekranów akustycznych istotne znaczenie dla prowadzenia długookresowej polityki ochrony przed hałasem mają wskaźniki LDWN i LN. Wskaźnik LDWN odzwierciedla średnie dobowe natężenie hałasu w okresie roku. Przy obliczeniu tego wskaźnika równoważny poziom dźwięku w porze wieczoru (18:00–22:00) jest powiększony o 5 dB, a w porze nocy (22:00–6:00) o 10 dB.

W przypadku dróg prowadzących ruch tranzytowy, po których zwłaszcza spora część ciężkich pojazdów porusza się w porze nocy, dotychczas w analizach określających konieczność wykonania ekranów akustycznych decydująca była wielość hałasu odnotowana w porze nocy i odniesiona do odpowiednich wartości dopuszczalnych. Teraz okazuje się, że wprowadzony wskaźnik LN jest bardziej restrykcyjny (zasięgi hałasu przekraczającego wartości dopuszczalne są większe) i to właśnie przede wszystkim dla ciągów drogowych o charakterze tranzytowym. Wprowadzenie nowych wskaźników, a zwłaszcza LDWN, przy zachowaniu wartości dopuszczalnych skutkować będzie koniecznością projektowania i realizacji większej ilości urządzeń ochrony przed hałasem, w tym ekranów akustycznych.


Zasada działania ekranów akustycznych

Ekran akustyczny jest przegrodą dla źródła hałasu. Powoduje powstanie cienia akustycznego (ekranowanie akustyczne), w którym poziom dźwięku jest znacznie mniejszy od poziomu przed ekranem.

Ekran akustyczny w otoczeniu drogi lokalizowany jest przeważnie jak najbliżej źródła hałasu, czyli na krawędzi jezdni po której poruszają się pojazdy.

Skuteczność ekranu akustycznego zależna jest od wielu czynników, między innymi od:

Maksymalną skuteczność ekranowania akustycznego osiąga się przy realizacji bardzo dużych budowli, np. połączenie wału ziemnego z ekranem akustycznym może dawać skuteczność dochodzącą do 20 dB. Jednak najczęściej osiąganą skutecznością zrealizowanych w Polsce ekranów akustycznych jest od 10 do 12 dB (są to wartości maksymalne uzyskiwane jedynie po spełnieniu wielu warunków).
Podział ekranów akustycznych

Jedną z podstawowych cech według której można podzielić ekrany akustyczne jest ich wysokość. W tym przypadku można wyróżnić cztery grupy:

 Wysoki ekran akustyczny (Holandia)  Średni ekran akustyczny (Polska)
Fot. 1. Wysoki ekran akustyczny (Holandia)
 Fot. 2. Średni ekran akustyczny (Polska)
 Niski ekran akustyczny (Belgia)  Bardzo niski ekran akustyczny (Holandia)
 Fot. 3. Niski ekran akustyczny (Belgia)  Fot. 4. Bardzo niski ekran akustyczny (Holandia)

Kolejną istotną cechą według której można podzielić ekrany akustyczne jest rodzaj materiału. Najczęściej zasadnicze wypełnienie ekranów akustycznych stanowią: grunt, beton, szkło, drewno, wełna mineralna, tworzywa sztuczne, stal, ceramika.
Oczywiście bardzo trudno, a w niektórych przypadkach wręcz niemożliwe, jest wykonanie ekranu akustycznego z użyciem tylko jednego rodzaju materiału. Dlatego bardzo często ekrany akustyczne wykonywane są z kilku. Poniżej na zdjęciach przedstawiano przykłady ekranów wraz z określeniem użytych materiałów (fot. 5, fot. 6, fot. 7).

 Ziemny ekran akustyczny wykonany z dodatkowym ekranem przezroczystym (Holandia)  Ekran akustyczny wykonany z gruntu i drewna (Niemcy) Ekran akustyczny wykonany z drewna, stali, betonu i tworzywa sztucznego (Polska)
Fot. 5. Ziemny ekran akustyczny wykonany z dodatkowym ekranem przezroczystym (Holandia)
 Fot. 6. Ekran akustyczny wykonany z gruntu i drewna (Niemcy) Fot. 7. Ekran akustyczny wykonany z drewna, stali, betonu i tworzywa sztucznego (Polska)

Ekrany akustyczne można podzielić również ze względu na wielkość pochłaniania dźwięku. Zasadniczo ekrany można sklasyfikować jako:

odbijające – pochłanianie dźwięku mniejsze od 4 dB,

pochłaniające – pochłanianie dźwięku w przedziale od 4 do 8 dB,

wysoko pochłaniające – pochłanianie dźwięku większe od 8 dB.

Bardzo często wykonywane są również ekrany akustyczne z materiałów o różnej wielkości pochłaniania („mieszane”). Na przykład jest to ekran częściowo wykonany z betonu i z tworzywa przeźroczystego.

Sebastian Biernacki

BEiPBK „EKKOM”