האתגר הצומח של רעש עירוני

זיהום רעש הוא מתח סביבתי מתפשט בערים מודרניות, עם מקורות מרכזיים כולל תנועה בכביש, בנייה, מערכות רכבת ומבצעים תעשייתיים.על פי ארגון הבריאות העולמי (WHO), חשיפה כרונית לרעש סביבתי תורמת לאובדן שמיעה, מחלות לב וכלי דם, הפרעות שינה, ופגיעה קוגניטיבית בילדים.

הבנת החומרים הירומאקטיים

עקרונות הליבה

החומרים התרמו-אקוסטיים הנוצרים, המורכבים, או המבנים המהנדסים שנועדו אינטראקציה חזק עם שדות תרמיים וגלי אקוסטיים.המונח "מתוקנטי" מתייחס להמרות ההדדית של אנרגיה תרמית ואנרגיה אקוסטית. בשליטה על רעש, הפונקציה העיקרית היא לספוג אנרגיה קולית על ידי המרת חום מוצק, ובכך להפחית את עוצמת הגל.

מאפיינים חומריים

קולטני סאונד תרמוקריטיים יעילים דורשים יחס פני השטח גבוה-שטח-לכול, מוליכות תרמית נמוכה בשלב המוצק (לשמירה על ⁇ טמפרטורה תלולה), ומבנה ⁇ או מיקרו-ערוצי המאפשר גלים אקוסטיים לחדור ואינטראקציה תרמית חומרים בסיס משותף כוללים גם מגנטים, פולימרים, מתכות, ובסיסי פחמן רבים להתמקד קרמיקה עם שכבת קרמיקה מבוקרת עם נפיחות נמוכה (במיוחד מילימטרים)

כיצד חומרים נורמטיביים פועלים בשליטה רעש

אפקט הירומאקטי ב-Forous Media

כדי להבין כיצד חומרים אלה להפחית רעש, לשקול מודל פשוט: ⁇ מוצק עם הרבה ערוצי מקבילה קטנים (הסטיק) (הצליל הנכנס) גל הרץ יוצר שינוי דחיסה נדיר של הגז בתוך כל ערוץ. במהלך דחיסה, טמפרטורת הגז עולה; הקיר המוצק הסגור, בשל עוצמת העצימה העוצמתית שלו, סופג חלק מהחום הנדירה, במהלך נדיר, גז קריר, וחום, וקצב חום חוזר אל תוך הקיבולת הפחתת חום מושלמת של חום.

מעבר למבצע פעיל

רוב יישומי בקרת רעש תרמוזיקטיים הם פסיביים: החומר סופג צליל מבלי לדרוש כוח חיצוני.עם זאת, גרסה פעילה קיימת: המנוע התרמוסי או קריר יותר.בביטול רעש פעיל, מקור חום (למשל, אלמנטים חימום התנגדות מוטבע בערימה) יכול ליצור גלים אקוסטיים כי הם בדיוק מחוץ לשלב עם רעש נכנס, ביטול זה נקרא לעתים "תרמוקריטי" שליטה אנלוגית נמוכה יותר עבור חומרים איטיים והימנעות נמוכה יותר מאשר אופטימיזציה של רעשים, אבל לא אופייניים, אבל זה עדיין לא אופייניים איטי יותר מאשר לרעשים איטיים.

אפשרויות ל-Frequency Selectivity and Bandwidth

תכונה חשובה של חומרים תרמוקריטיים היא כי הקליט שלהם coefficient משתנה עם תדירות. ספיגה השיא מתרחשת כאשר הערוץ חצי-width הוא בערך הרץ שווה לחדירה תרמית, אשר בקנה מידה כמו ⁇ (f-1), וכתוצאה מכך, חומרים ניתן לכוון ללהקות תדר ספציפיים על ידי בחירת מידות מהירות (חומר יחיד יכול לספוג רק על טווח מוגבל (למשל, 1–3 octas) כדי לשלב מחסנים רחבים.

מחקר ופיתוח מפתח

תוצאות מעבדה

במהלך העשור האחרון, כמה מחקרים הראו את יעילותם של מרוכבים תרמו-קלאסיים בתנאים מבוקרים.לדוגמה, חוקרים מאוניברסיטת TwenteHz (הולנדים) פיתחו ערימה קרמיקה עם רוחב ערוצים של 0.5 מ"מ שהשיגו הפחתה של רעש (NRC) מעל 0.8 מעל טווח חומרים מטבולי של 500-2000 -2 ⁇ - בהשוואה לסיבים מסורתיים, אך עם עמידות טובה יותר נחקרת ויושרה מבנית של מחקר אחר של NTF (NPR) מ-CDC) מ-CDC (NCR) נמוך יותר מ-RICD (NCR) המכילהחומרי תיבות של CMVESTCDC) מ-RICD (NCR) של ספוגהחומרים ב-RICDERCDC) גבוה יותר מ-RET (NPR (NPR (NPR (NPR (NRC) ב-R) ב-RICD) ב-RICD) מעל 0.8 מעל 0D) גבוה יותר מ-R.

עיצובים מטא-חומריים ו Hybrid

(חומרים מחקריים) – מבנים עם תכונות שלא נמצאו בטבע – מעבר לגבול אחר.דוגמה בולטת היא המטריאליסטית של חלל (חומר אקוסטי) בשילוב עם ערימה תרמו-אקטית של ערוץ, אורך הנתיב היעיל להעלאת קול, הורדת לוח הבקרה ה-Dircide של דרום אלקטריק (Dyp) שדווח על ידי הגדלת עובי פיזי באוניברסיטת בוסטון הראה פאנל עבה שנספג עד 100 ס"מ באמצעות שכבה זו, בעוד שגובה על ידי מיקרו-FD) נמוך יותר מ-מפסה-מפוטנציה (D) מ-מפסתקרדינטקרדינטקרדינטקרדינטקרדינטקרדינטקרדינטקרדינטקרד (D (D) מ-מפסת (D) בעוד שגובה על ידי מחקר באורך 20 סורג'אמפיבי).

תכונות ומודלים מתקדמים

(הופנה מהדף קליטת תרמו-קלימית (Ricial Measureing and Modeling of thermoacousקליט) הם חיוניים לתכנון.חוקרים משתמשים כעת בסימולציות צינוריות (ISO 10534-2) ו-Reveration room Methods (ISO 354), הסימולציות של דגם Nvier-Stokes עם העברת חום מאפשרות פיזור וירטואלי של גיאומטריה מורכבת.

יישומים פוטנציאליים בסביבה עירונית

גדרות רעש

מחסומים זמניים הם מסיביים (concrete or Wood) ומשקף קול במקום לספוג אותו, לעתים קרובות גרימת דיפרקציה מעל העליון. לוחות rmoacoustic יכול להיות מתוכנן כמו קליטה קלה למחסומים הקיימים, שיפור משמעותי בקליטת תדרים שבהם רעש התנועה מרוכזת (Lronicial) ב- 4 שעות ביממה) בדיקות מעבדה מרמז כי 10 ס"מ עבה יכול להציע ספיגה נמוכה כמו שכבת מינרלים עבה של 50 ס"מ קצר לאחר מכן הוא בעיקר על יעילות שטח.

בניית ארקדי ו-Windows

חומרים מטושטשים יכולים להשתלב בקירות חיצוניים או מערכות חיפוי חזיתות. מכיוון שהם יכולים להיות נוקשים ועמידים במזג אוויר (למשל, קרמיקה מחוספסת, מתכות מכוסות), הם משרתים פונקציות כפולות: קליטה מבנית וקליטת רעש.הם מבטיחים במיוחד עבור רטרוfit של מבנים ישנים יותר, כאשר הוספת בידוד עבה היא יישום חדשני נוסף "מעורב" מאפשר חלון חום או רמפוזי של מים חמים.

חללים ציבוריים (Parks, פלאזהs, Transit Hubs)

אזורי שקט בערים רועשות דורשים יותר ויותר.לוחים תיאולוגיים יכולים להיות פרוסים כמו פסלים אקוסטיים, ישיבה, או גגות ביתיים בפארקים, סופגים רעש תנועה מתפתל ויוצרים כיסים של שלווה במרכזי תחבורה - תחנות סובכות, מסוף אוטובוס - חומרים יכולים לתקרה וקירות כדי להפחית את החיקור ושיפור דיבור בזיהוי אווירי.

תשתיות Noise Damping (Bridges, Tunnels)

גשרים ומנהרות ידועים לשמצה על מנת להגביר את רעש מבני ותנועה.חומרים ארומאקומטיים יכולים להיות מחוברים לגמדים, קווי מנהרה, או מפרקי הרחבה כדי להתפזר אנרגיה רטט וצליל אווירי. כי חומרים אלה הם בדרך כלל קלים ועמידי אש (רוב הקרמיקה הם לא בלתי-מבוסים), הם בטוחים יותר מקצף מסורתי או סיבים בזרימה במנהרה (Rirtcastt) ו-Cretexretexertextextextextex) באולמות מתקדמים בספירת ה-Creekreekreekrecookledology).

Noise Source Mitigation (Construction and Industry)

מעבר לקליטה פסיבית, שמיכה תרמו-קלית או עטיפה ניתן להשתמש ישירות על מכונות רועשות, דחוסים או גנרטורים.סובלנות גבוהה של קרמיקה (עד 1000 מעלות צלזיוס) הופכת אותם מתאימים למתקנים של מנועים.עבור אתרי בנייה, מחסומים תרמו-סמזיקיים ניידים יכולים להיות פרוסים כדי להגן על מגורים סמוכים במהלך ההריסה או נהיגה ערמה.

אתגרים ומכשולים לאימוץ

המונחים: Harsh Conditions

סביבות עירוניות חושפות חומרים לגשם, לקרינת UV, לטמפרטורות קיצוניות, לזיהום וללבוש מכני.רכיבים תרמו-קליים רבים, במיוחד אלה עם פורוזיות גבוהה (אירוgels, קרמיקה עדינה), עלולים להתפוגג לאורך זמן - פצעים עם אבק, סדק ממחזורי קרמיקה - או קירור במקרי הגנה גדולים (מפרקים) עלולים להפחתת מחסנים, וערעורבים, אך ורק 15 שנים חסרות כיסוי עצמי).

עלויות הייצור ו-Salability

החומרים הירו-אקזוטיים עדיין אינם מתוצרים המוניות.הדיוק הנדרש עבור קרמיקה מיקרו-ערוצית או סינתזה של סינתזה של איירגל כיום הופך אותם יקרים – לעתים קרובות 10-50 פעמים יותר ממטר רבוע מאשר צמר זכוכית מסורתית או צמר רוק.עבור אימוץ נרחב בחזיתות בנייה או מחסומים בצד הכביש, עלויות חייב לרדת לרמה דומה.

תדירות כיסוי ו Tuning

כפי שצוין, סופגנים חד-חומריים הם בדרך כלל צרים.רעש תנועה הוא פס רחב עם מרכיבים חשובים נמוך ⁇ (below 200 הרץ), שבו חומרים מסורתיים כבר נאבקים. בעוד מערכות היברידיות (נפיחות, חומרים מטבוליים) להרחיב את הלהקה, הם גם להוסיף מורכבות ועלות. Achieving NRC > מטה עד 50 הרץ נשאר מטרה מחקרית (RRMacous) יכול למלא את הגדרות נמוכות, אבל ייתכן להציג את ההשפעות של תחזוקה, אבל יש מגבלות תחזוקה רבות, אבל ייתכן כי יש מגבלות תחזוקה.

שילוב עם קיימות תשתיות

החלת מבנים קיימים או מחסומים עם חומרים חדשים לעתים קרובות דורש שינויים מבניים, מערכות הרים, והערכה בטיחות אש. לוחות תיאולוגיים הם בדרך כלל נוקשה ולא יכול להתאים משטחים מעוקלים ללא ייצור מותאם אישית.יתר על כן, בניית קודי מבנים באזורים רבים עדיין להסתמך על מערכות סיווג אקוסטיות מיושנות (למשל, STC בצפון אמריקה, Rw באירופה) כי לא להעריך תדירות או ספיגה נאותה של תהליך רגולטורי מתקדם.

כיוונים עתידיים וחדשנות מתפתחת

מערכות חכמות וגמישות

הדור הבא של חומרים עשוי להיות "בלתי ניתן לזיהוי" בזמן אמת.לדוגמה, שילוב תנור התנגדות בתוך הערימה יכול להתאים באופן פעיל את הטמפרטורה ⁇ , שינוי תדירות השיא של ספיגת על הביקוש.מערכות כאלה יכולות להתאים לשינויים בדפוסי רעש (למשל, יום לעומת תנועת לילה).שלב חומרים תרמו-קליים עם רשתות חיישן ולמידה מכונה יכול ליצור "חומות חיים" כי אופטימיזציה של חלבונים מוקדמים באמצעות סגסוגת אנרגיה, אם כי יש צורך בתדירות גבוהה של 20%, אם כי יש צורך בצורות.

חומרים ביומטיים ובר קיימא

הטבע מציע השראה: כנפי של מאחזים מסוימים יש מבנים בקנה מידה שתופסים קול באמצעות מנגנונים דמויי תרמוקריטי. חוקרים מעצבים ערימהות "שבר" בהשראת ביו-שעור עם נקבוביות היררכיות כדי לחקות את הספגנים הטבעיים הללו.בנוסף, יש עניין גובר בשימוש בחומרים ממוחזרים - זכוכית ממוחזרת, זבובים, או פחמן דו-דרומי - כמבשרים עבור קרמיקה או קרמיקה של קרמיקה של קרמיקה, לעומת קרמיקה של קרמיקה של קרמיקה, לעומת קרמיקה של קרמיקה של קרמיקה של קרמיקה, לעומת קרמיקה של קרמיקה, בעוד שמפתחת של קרינת רדיו קרמיקה של 0.7% מ- 56% מ- 5D, לעומת קרמיקה, לעומת קרמיקה, לעומת קרמיקה, לעומת קרמיקה, לעומת קרמיקה, לעומת קרמיקה, לעומת קרמיקה, לעומת קרמיקה של צוות פחמן צהובה קרמיקה של פחמן צהובה קרמיקה, לעומת קרמיקה, לעומת קרמיקה של פחמן דו- 5D.

שילוב עם תשתיות ירוקות

שילוב של שליטה רעש עם פונקציות עירוניות אחרות (טיהור אוויר, בידוד תרמי, ניהול מים) הוא מושג אטרקטיבי.לדוגמה, "קירות ירוקים" מכוסה צמחים כבר משמשים למקרר ואסתטיקה; הטמעת שכבות תרמוקריטיות מאחורי הצמחייה יכול להפחית בו זמנית את הפאנלים הקרמיקה פורוס יכול לשמש כמצע למחצבשים או אצות, אשר בתור לעזור מסננים ממריצים כאלה יכול להצדיק באמצעות מספר רב יותר של השקעות.

ניהול מדיניות ותקנות

ככל שהמודעות לסיכונים בריאותיים הרעשים גדלה, תקנות מחמירות יותר עלולות לגרור אימוץ.הנחיות רעש הסביבה של ארגון הבריאות העולמי לאזור האירופי ממליצות להגביל את רעש התנועה לכביש מתחת ל-53 dB Lden. ערים רבות נופלות קצרות, ובכך לייצר צורך בפתרונות להפחתה יעילה של עלויות גבוהות של עלויות גבוהות של הממשלה עבור מוצרים בעלי מבנה נמוך או מפרטי רכש ציבורי שמעדיפים חומרים בעלי ביצועים גבוהים יכול להאיץ את הכניסה.

מסקנה

החומרים הארוגנטיים מייצגים גבול מבטיח בשליטה על זיהום רעש עירוני.על ידי ניצול ההפיכה הבסיסית בין חומרים תרמיים ואקוסטיים, חומרים אלה יכולים לספוג רעש גבוה, במיוחד בטווחי תדרים בינוניים: 3: שיטות פאסיביות מסורתיות נאבקות על ידי מחקר חדשני, קרמיקה, ועיצובים מטבוליים, אשר משיגים קליטות מורכבות מעל 0.9, ומערכות היברידיות יעילות לכדי טמפרטורות מהירות, עם מגבלות מהירות, עם מגבלות מהירות גבוהות יותר, עם מגבלות מהירות, עם מגבלות מהירות, עם מגבלות מהירות, עם מגבלות מהירות של מערכות הפעלה סביבתיות גבוהות יותר, עם מגבלות מהירות וכיסוי סביבתיות, עם יעילות של תרופות, עם מגבלות מהירות גבוהה יותר, עם עלויות פעילות גופנית, עם עלויות יציבות סביבתיות, עם עלויות יציבות סביבתיות גבוהות יותר, עם עלויות גבוהות יותר, עם למערכות מורכבות, עם עלויות יציבות סביבתיות גבוהות יותר, עם למערכות הפעלה, עם למערכות הפעלה, עם למערכות מורכבות, עם למערכות הפעלה מתקדמות יותר, עם למערכות הפעלה, עם למערכות מורכבות, עם למערכות בקרה סביבתיות גבוהות יותר, עם למערכות מורכבות יותר, עם למערכות מורכבות, עם למערכות הפעלה, עם למערכות מורכבות, עם עלויות פעילות גופנית, עם עלויות פעילות גופנית, עם למערכות הפעלה מתקדמות