Какие существуют типы акустических экранов для железнодорожного транспорта?

Акустические экраны для железнодорожного транспорта – это сооружения, используемые для снижения воздействия шума, создаваемого железнодорожными, легкорельсовыми и метрополитенами, на окружающую среду во время их работы. Обычно они устанавливаются по обеим сторонам путей или на эстакадах. Акустические экраны защищают близлежащие жилые районы, школы или чувствительные зоны, поглощая, отражая или изолируя шум.

1. Типы акустических экранов для железнодорожного транспорта

В зависимости от конструктивной формы, материала, способа установки и функциональности акустические экраны для железнодорожного транспорта можно разделить на следующие типы:

(1) Столбчатые акустические экраны

• Особенности:
  • Состоят из столбов и панелей акустического экрана. Столбы закреплены на земле или на поверхности моста, а панели экрана вставляются в пазы между столбами.
  • Высота обычно 2-4 метра, длина модульная (каждая секция 2-3 метра), подходят для железнодорожных линий или эстакад.
  • Панели экрана часто имеют прямую или складчатую конструкцию, а сверху можно установить звукопоглощающие колпаки.
• Область применения: городские железные дороги, высокоскоростные железные дороги, эстакадные участки метро.
• Преимущества: простая конструкция, удобство установки, низкие эксплуатационные расходы, подходят для масштабного развертывания.
• Недостатки: несколько худшая адаптация к сложному рельефу, ограниченная высота.

(2) Полностью закрытые акустические экраны

• Особенности:
  • Полностью закрывают путь, образуя туннельную конструкцию, с панелями экрана сверху и с обеих сторон, высота может достигать 5-8 метров.
  • Используется стальной каркас в сочетании со звукопоглощающими и прозрачными панелями (например, из поликарбоната или закаленного стекла).
  • Внутри можно установить системы вентиляции или освещения.
• Область применения: зоны, чувствительные к шуму (например, вблизи больниц, школ) или эстакады, проходящие через жилые районы.
• Преимущества: отличный эффект шумоподавления (может снизить на 20-30 дБ), эстетичный внешний вид и защита от ветра.
• Недостатки: высокая стоимость, сложность строительства, требуется специальная конструкция для вентиляции и освещения.

(3) Полузакрытые акустические экраны

• Особенности:
  • Верх открыт, по бокам установлены панели экрана, высота 3-5 метров, сочетают шумоподавление и вентиляцию.
  • Часто используются стальные или бетонные столбы, панели экрана представляют собой комбинацию звукопоглощающих/звукоизолирующих материалов.
• Область применения: городские легкорельсовые дороги, пригородные железные дороги, районы, где необходимо сбалансировать шумоподавление и циркуляцию воздуха.
• Преимущества: хороший эффект шумоподавления (15-25 дБ), стоимость ниже, чем у полностью закрытых, более гибкое строительство.
• Недостатки: утечка шума сверху, эффект шумоподавления немного хуже, чем у полностью закрытых.

(4) Складчатые акустические экраны

• Особенности:
  • Панели экрана имеют складчатую или арочную конструкцию, что увеличивает путь отражения шума и повышает эффективность шумоподавления.
  • Сверху можно установить звукопоглощающие структуры (например, в форме гриба или Y), чтобы уменьшить дифракционный шум.
  • Высота 2-4 метра, модульная конструкция, простая установка.
• Область применения: высокоскоростные железные дороги, городской железнодорожный транспорт, районы со сложным рельефом.
• Преимущества: хорошие шумоподавляющие характеристики (15-20 дБ), эстетичный внешний вид, высокая адаптивность.
• Недостатки: более высокая сложность обработки, немного более высокая стоимость.

(5) Встроенные акустические экраны

• Особенности:
  • Панели экрана встроены в железнодорожное полотно или конструкцию моста, высота небольшая (1-2 метра), сливаются с полотном.
  • Часто используются бетонные или стальные звукопоглощающие панели, подходят для сценариев с низким уровнем шума.
• Область применения: выходы из туннелей метро, низкоскоростные железные дороги или линии с низким полотном.
• Преимущества: занимают мало места, мало влияют на ландшафт, просты в обслуживании.
• Недостатки: ограниченный эффект шумоподавления (10-15 дБ), не подходят для зон с высоким уровнем шума.

(6) Ландшафтные акустические экраны

• Особенности:
  • Сочетают эстетичный дизайн, используют прозрачные материалы (например, поликарбонат, акрил) или покрыты зеленой растительностью, интегрируются в городской ландшафт.
  • На панели экрана можно нанести индивидуальные узоры или цвета, сверху можно установить фотоэлектрические панели или зеленый слой.
• Область применения: центр города, туристические зоны или железнодорожные линии, требующие благоустройства.
• Преимущества: эстетичный внешний вид, шумоподавление и улучшение имиджа города, частично обладают экологическими функциями.
• Недостатки: высокая стоимость, частое обслуживание прозрачных материалов (например, очистка).

2. Материалы и конструктивные особенности

• Основные материалы:
  • Сталь: низколегированная сталь Q235/Q345, предел текучести 235-345 МПа, используется для столбов и каркасов, толщина 3-8 мм, горячее цинкование (60-80 мкм) или антикоррозийное покрытие.
  • Алюминиевый сплав: 6061/6063, плотность 2700 кг/м³, облегченная конструкция, поверхность анодирована (толщина пленки 10-20 мкм).
  • Звукопоглощающие материалы: стекловата, минеральная вата или пористый пеноалюминий, коэффициент звукопоглощения NRC 0,7-0,9, толщина 50-100 мм.
  • Звукоизолирующие материалы: стальной лист, бетонная плита или композитная плита, звукоизоляция 20-30 дБ.
  • Прозрачные материалы: поликарбонат (толщина 5-10 мм) или закаленное стекло (6-12 мм), коэффициент пропускания света >80%, ударопрочность.
• Конструкция:
  • Столбы: H-образная сталь или цилиндрические, расстояние 2-3 метра, основание из бетона (C25-C30) или предварительно заделанные болты.
  • Панели экрана: модульная конструкция, размеры от 2x0,5 м до 3x1 м, композитный звукопоглощающий/звукоизолирующий слой, поверхность с защитной сеткой для предотвращения столкновения с птицами.
  • Шумоподавляющие характеристики: коэффициент звукопоглощения NRC ≥0,7, звукоизоляция 15-30 дБ, общее шумоподавление 10-25 дБ.
  • Ветровая нагрузка: расчетная ветровая нагрузка 1,0-1,5 кН/м², сейсмостойкость соответствует «Нормам проектирования сейсмостойкости железнодорожных сооружений».