Почему шумозащитные экраны не защищают от шума

Вот причина, по которой вы слышите машины даже через шумозащитные экраны

Шумозащитные экраны с годами стали привычным антуражем, расставленным вдоль загруженных магистралей. Их можно увидеть как в городе, так и за городом – вдоль загруженных магистралей, защищающих жителей поселков от нескончаемого гула вечно спешащего автотранспорта. Применяют экраны и около железнодорожных насыпей. Обитые жестью, пластиковые, комбинированные, прямые, как заборы, и вогнутые внутрь. В общем, они совершенно разные, но применяются с единой целью – оставить шум внутри, не дать ему распространиться на километры по периметру.

Но задавались ли вы вопросом: «Защищают ли звукопоглощающие экраны людей от досаждающих звуков?» На самом деле вопрос отнюдь не праздный и не странный. Вот мое личное наблюдение.

Смотрите также: Как работают очки против укачивания, разработанные Citroen?

На прошлых выходных я отправился в одно уютное местечко в ближайшем Подмосковье. Коттеджный поселок, стоящий в живописной низине, а вокруг него лес, озера, извилистая речка, ягоды, птички поют, и грибы в неимоверных количествах после обильных дождей, которыми наградила природа жителей центральных областей. Благодать! Но вот беда: в трехстах метрах проходит трасса и шум от нее вполне отчетливо доносится до домов. Жужжат машины и днем и ночью, портя всю «малину» отдыха. Даже землянику собирать мешают.

Причем если подойти к озерцу, которое находится буквально в паре десятков метров от трассы, шелест колес по асфальту и звук работающих двигателей определенно слышатся меньше. Как так получается? Очень странный эффект! Догадки, конечно, были, но напрягать мозги в выходные было лень, поэтому, уехав обратно в Москву, несколько дней к ряду я даже не вспоминал о внезапно появившейся тайне.

Но бывают же совпадения в этой жизни. Оказывается, с подобным явлением столкнулся не только я, но и жители частных домов в Подмосковье. Феномен можно обнаружить везде, а его изучением даже занимаются специалисты. Статью об этом написали на одном американском автомобильном сайте, и после ее прочтения вся мозаика сложилась в моей голове. Спешу поделиться данными с нашими читателями.

Все дело в физике распространения звуковой волны. Вот как расходится звук согласно графику, основанному на данных Департамента транспорта штата Висконсин:

Как видно на графике, наиболее эффективно работа заграждения прослеживается на максимальном приближении к барьеру. При этом стоять нужно непосредственно за ним. На определенном расстоянии, примерно до 80 метров в низине, плотный забор действительно будет уменьшать звук. Хотя, как видно на представленном графике, его эффективность на расстоянии до 100 метров будет постоянно уменьшаться. То есть звук в 100 метрах за забором будет слышаться отчетливее.

Но самое интересное начнет происходить над кромкой забора. Оказывается, при определенных углах атаки звуковой волны шум от дороги может даже усиливаться!

Тому есть объяснение:

Поскольку шум распространяется волнами, а не прямолинейно, звук может действительно «перепрыгивать» стену. Вот почему даже за высокими 5-метровыми барьерами жители стоящих на удалении кварталов могут отчетливо слышать шум движущегося транспорта.

Часть звуковой волны поглощается, часть отражается от стены, а часть передается через твердую поверхность пластиковой или жестяной стенки. Некоторая часть звука поднимается выше барьера и дифрагирует (отклоняется от законов геометрической оптики при распространении волн), в итоге попадая в приемник, то есть в наши с вами уши.

При определенных погодных условиях звук на расстоянии может даже усиливаться. Это легко проверить, если встать с наветренной стороны. Звук будет доходить до вас четче, кроме того он будет громче в среднем на 5 децибел.

А вот, например, ранним утром, когда земля еще прохладная, а окружающий воздух начинает прогреваться, звуковая волна, обычно отталкиваемая от поверхности земли вверх, наоборот, будет проходить ниже. В соответствии с законами физики она будет преломляться вниз, в результате чего человек, стоящий на удалении в 150-300 метрах, также будет слышать его более отчетливо.

Те же, кто находится на возвышенности или на верхних этажах зданий, будут получать еще больше звуковых волн в свои уши. Им повезло меньше всего.

Вот такие дела.

На шумозащитные экраны государство тратит сотни миллионов рублей. Вбив в поиск запрос «стоимость шумозащитного барьера» и перейдя по первой же ссылке компании, занимающейся установкой подобных ограждений, я обнаружил, что ценник на них «кусается». Средняя стоимость 100-метрового участка шумозащитного ограждения составляет почти 2 млн. рублей. Это если учитывать, что высота заборчика составит 3 метра. Экран из тех же материалов длиной 100 метров, но высотой 8 метров, будет стоить в три раза дороже.

Поскольку это именно «средняя стоимость», можно предположить, что более прогрессивные системы подавления шума, например не звукоотталкивающие экраны, а шумопоглощающие панели, обходятся значительно дороже. Последние, кстати, крайне эффективны. То есть забор длиной примерно километр обойдется в 61 млн. рублей. 1 миллион долларов! А вторая сторона дороги? Хм, недешевое удовольствие.

Но знаете, что странно? Оказывается, есть немало иных инженерных сооружений, которые готовы подавлять шум не хуже стенок вдоль дорог, но стоят они дешевле. Эксперты по всему миру уже не раз заводили об этом разговор.

Например, мелкозернистый асфальт значительно снижает шум от автомобильных шин (его еще называют «тихой дорогой»). Наверное, замечали, что едешь по некоторым шоссе и шелеста покрышек на нем практически не слышно? Вот это именно оно:

Асфальтовое покрытие – лишь одно из возможных решений. Вот другое, под названием «4Silence». Разработано в Нидерландах, способно поглощать шум при помощи углублений на обочине: