ITBO960557A1 - Barriera antiacustica - Google Patents

Description

D E S C R I Z I O N E

del brevetto per invenzione industriale

La presente invenzione ? relativa ad un barriera antiacustica .

Nel campo delle barriere antiacustiche per la protezione dell'ambiente dall'inquinamento acustico prodotto da autoveicoli e/o treni in movimento ? noto impiegare dei pannelli sostanzialmente parallelepipedi e di forma allungata, i quali vengono sovrapposti l'uno all'altro per formare una parete sostanzialmente verticale disposta tra la sorgente acustica inquinante e l'ambiente da isolare acusticamente. Tali pannelli sono realizzati in materiale composito, e vengono mantenuti l'uno sopra l'altro tra due montanti, i quali presentano delle scanalature longitudinali che vengono impegnate da delle testate dei pannelli stessi. Pertanto, all'atto del montaggio, tali montanti fungono da guida di scorrimento dei pannelli che devono essere inseriti dall'alto mentre sono mantenuti complanari al piano definito dai montanti stessi. Come ? facile capire, una volta in opera, i montanti supportano i pannelli in posizione di lavoro. Le barriere antiacustiche del tipo sopra descritto presentano un'altezza rilevante, se rapportata con l'altezza media di un essere umano, e sono delimitate superiormente dal bordo libero del pannello che chiude in alto la barriera stessa.

? noto realizzare ciascun pannello tramite un guscio di forma sostanzialmente parallelepipeda che funge da contenitore per del materiale fonoassorbente, quale lana minerale, o simile, e viene realizzato per assemblaggio di due semigusci almeno uno dei quali ? normalmente realizzato in lamiera metallica zincata e verniciata.

Le barriere del tipo sopra descritto presentano alcuni inconvenienti. In primo luogo il semiguscio affacciato alla sorgente del rumore si comporta come uno specchio per le onde acustiche che lo investono, e, nell'ipotesi che l'angolo di riflessione delle onde incidenti sia sostanzialmente identico all'angolo di propagazione delle onde riflesse, tali onde vengono riflesse principalmente verso l'alto e dalla stessa parte del semiguscio che le ha riflesse. In secondo luogo, le onde acustiche che investono i bordi liberi dei pannelli che delimitano superiormente la barriera vengono scomposte da tali bordi per diffrazione, e le onde diffratte si propagano oltre il pannello in una infinit? di direzioni disposte a raggiera attorno.ai bordi stessi. Pertanto la conformazione geometrica di tali barriere ne pregiudica la capacit? fonoisolante e l'effetto di schermatura delle onde acustiche incidenti ? svolto principalmente dai pannelli fonoassorbenti, con la conseguenza che le potenzialit? fonoisolanti del materiale costituente i semigusci non sono sfruttate adeguatamente .

Per quanto detto, ? facile concludere che tali barriere non possono essere validamente impiegate per delimitare i lati opposti di un percorso cittadino attraversato da del traffico su gomma o su rotaia. Infatti qualora queste barriere venissero impiegate, le abitazioni che dei piani alti sarebbero investite dalle onde acustiche riflesse dai semigusci affacciati alla sorgente acustica, e le abitazioni a piano terreno o al primo piano sarebbero investite dalle onde diffratte dai bordi superiori dei pannelli che delimitano superiormente le due barriere stesse.

Scopo della presente invenzione ? realizzare un barriera antiacustica che sia esente dagli inconvenienti sopra descritti .

Secondo la presente invenzione viene realizzato una barriera antiacustica atta ad essere affacciata a delle sorgenti di onde acustiche per limitarne gli effetti inquinanti; la detta barriera comprendendo almeno due montanti disposti a distanza determinata e sostanzialmente paralleli fra loro, almeno un primo pannello di forma sostanzialmente prismatica e supportato dai detti due montanti; ed il detto primo pannello presentando almeno una prima parete laterale fonoisolante disposta tra i detti montanti in posizione affacciabile ad una sorgente; caratterizzata dal fatto che la detta prima parete comprende mezzi di riflessione acustica atti a riflettere le dette onde acustiche contro la rispettiva sorgente secondo un angolo di riflessione sostanzialmente identico al relativo angolo d'incidenza.

L'invenzione verr? ora descritta con riferimento ai disegni annessi, che ne illustrano un esempio di attuazione non limitativo, in cui:

- la figura 1 ? una vista prospettica schematica, con parti asportate per chiarezza, di una barriera secondo i dettami della presente invenzione; e

- la figura 2 ? una sezione secondo la linea II-II, in scala ingrandita e con parti asportate per chiarezza, della figura 1.

Nella figura 1, con 1 ? indicata, nel suo complesso, un barriera antiacustica validamente impiegabile per delimitare delle zone percorse da traffico su gomma o su rotaia, delle aree industrializzate o dei cantieri a cielo aperto, al fine di controllare la propagazione di onde acustiche inquinanti prodotte all'interno di tali zone da sorgenti S acustiche.

La barriera 1 comprende una pluralit? di pareti 2, delle quali una sola ? rappresentata in figura 1, ciascuna delle quali ? delimitata lateralmente da due montanti 3 che sono fra loro paralleli e sostanzialmente identici. Ciascun montante 3 ? fissato al terreno in modo rigido tramite una base 4 e dei tirafondi noti e non illustrati, e ciascuna coppia di montanti 3 supporta una pluralit? di pannelli 5 antiacustici che sono fra loro sostanzialmente identici, sono realizzati in materiale composito di forma, e presentano forma prismatica. I montanti 3 sono posti in opera inclinati dalla parte delle sorgenti S di un angolo sostanzialmente identico a 15? rispetto alla verticale. I pannelli 5 sono supportati dai montanti 3 stessi e alloggiano con delle rispettive porzioni 7 laterali di estremit? all'interno di guide 8 assiali, che saranno meglio descritte in seguito. Pertanto anche i pannelli 5 risultano inclinati rispetto alla verticale come i montanti 3 stessi.

? opportuno rilevare che l'angolo di cui sono inclinati i montanti 3 consente, come risulta da esperienze di laboratorio, di massimizzare il potere fonoisolante dei pannelli 5 stessi.

La barriera 1 comprende, inoltre, per ciascuna parete 2, un pannello 10 curvo ottenuto per piegatura di una lastra rettangolare di materiale plastico fonoassorbente. Il pannello 10 ? supportato dal bordo libero 5a che delimita superiormente il pannello 5 superiore della parete 2, ed il collegamento tra il pannello 5 in questione e il pannello 10 curvo ? realizzato per sovrapposizione e successivo bloccaggio (tramite una pluralit? di viti note e non illustrate) di rispettive porzioni di bordo dei due pannelli 5 e 10 stessi.

Per quanto descritto, ciascun pannello 10 modifica la forma del pannello 5 di supporto, la cui porzione superiore definita dal rispettivo bordo libero 5a viene sostituita da una superficie 10a che delimitante superiormente il pannello 10. Tale superficie 10a presenta raggio di curvatura che varia con una legge determinata in base a considerazioni che saranno esplicitate pi? avanti, e cresce allontanandosi dal bordo 5a. Inoltre, la superficie 10a presenta la rispettiva concavit? rivolta verso il basso, quindi verso le sorgenti acustiche.

? opportuno notare che anche il pannello 10 ? delimitato da un rispettivo bordo 10b libero, il quale ? parallelo al bordo 5a e costituisce la parte della barriera 1 pi? protesa verso le sorgenti acustiche.

Pertanto, per la presenza del pannello 10, la prima porzione della barriera 1 che viene investita dalle onde acustiche ? il bordo 10b, e, all'urto delle onde acustiche stesse con il bordo 10b segue un fenomeno di diffrazione acustica. In base alla diffrazione, le onde acustiche che investono il bordo 10b vengono deviate a raggiera, per cui una porzione delle onde acustiche incidenti prosegue il proprio cammino all'esterno della parete 2 e verso il basso. Ma la superficie IOa ? conformata in modo tale che la traiettoria preferenziale per la porzione di onde acustiche che vengono deviate esternamente e verso il basso incontra una porzione superficiale della superficie IOa stessa adiacente al bordo 10b, e anche tale porzione superficiale funge da ulteriore organo di diffrazione. La sequenza descritta termina quando porzioni di entit? sempre minore di onde acustiche, prodotto a loro volta di diffrazione, avranno lambito tutta la superficie IOa. Pertanto si pu? affermare che la superficie IOa presenta un continuo di bordi di diffrazione, pertanto ? un organo di diffrazione diffusa, il cui scopo ? ridurre l'intensit? delle onde sonore incidenti per diffrazione.

Ciascun pannello 5 presenta una sezione trasversale chiusa ed ? delimitato frontalmente e posteriormente da due pareti 13 e 14 laterali, che sono realizzate entrambe in lamiera ed almeno una delle due quali essendo forata. La parete 13 ? affacciata a delle sorgenti delle onde acustiche inquinanti, mentre la parete 14 ? rivolta da banda opposta alle sorgenti stesse.

La parete 13, inoltre, ? una parete conformata geometricamente in modo tale da risultare fonoisolante per riflessione. Infatti, la parete 13 presenta una pluralit? di porzioni 15 longitudinali concave collegate fra loro in modo solidale, e ciascuna di esse presenta la rispettiva concavit? rivolta in basso e dalla parte delle sorgenti sonore. Pertanto, nell'ipotesi di angoli di incidenza e di riflessione sostanzialmente identici, ciascuna porzione 15 ? atta a riflettere all'indietro le onde acustiche incidenti che sono state generate dalle sorgenti sonore stesse.

Con riferimento particolare alla figura 2, ciascuna porzione 15 presenta una sezione trasversale conformata come una linea spezzata di due soli lati, i quali sono disposti a dente di sega. In particolare ogni porzione 15 ? delimitata superiormente da una faccia 16 che ? inclinata verso il basso rispetto ai montanti 3 ed ? delimitata inferiormente da una faccia 17 che ? sostanzialmente ortogonale ai montanti 3 stessi. Come si vede nella figura 2, la faccia 16 presenta estensione maggiore della faccia 17, per cui l'angolo tra le due facce ? acuto. Pertanto, ? facile comprendere che le onde acustiche che si propagano verso la parete 13 si ripartiscono tra le varie porzioni 15. In particolare la porzione di onde che urta contro le facce 16 viene deviata per riflessione in una direzione sostanzialmente verticale. Successivamente, le onde riflesse urtano le facce 17 corrispondenti, le quali, per la propria orientazione, deviano ulteriormente tali onde riflesse verso il basso. La quotaparte di onde riflesse che riesce a sfuggire dalle porzioni 15 ? minima, e, in ogni caso si propaga verso l'alto.

La parete 14 ? sostanzialmente piana ed ? realizzata a partire da una lamina di lamiera metallica ripiegata per formare dei bordi ripiegati a squadra atti ad accoppiarsi con la parete 13. Pertanto le pareti 13 e 14 cooperano per formare una camera 18 d'aria che ? divisa in due scomparti 19 e 20 da una sorta di paratia di vetro, un velo 21 di materiale vetroso, che ? sostanzialmente tangente agli spigoli 22 che separano tra loro le facce 16 e 17 di ciascuna porzione 15, ed isola a tenuta di fluido gli scomparti 19 e 20 l'uno dall'altro. Lo scomparto 19 ? separato dalla parete 13 tramite il velo 21, ed ? aperto verso l'esterno dalla parte della parete 13 che ? realizzata in lamiera metallica forata. Lo scomparto 20 ? isolato dall'esterno a tenuta idraulica, essendo delimitato dalla parete 14 e dal velo 21 stesso, e contiene al suo interno uno strato 23 di materiale fonoassorbente, il quale ? disposto a contatto con il velo 21 e lascia libero, all'interno dello scomparto 20, un volume parallelepipedo che contiene solo aria .

L'aria contenuta nello scomparto 20 ? atta a trasformare in calore le vibrazioni che vengono trasmesse dalle onde acustiche ciascun pannello 5 ? provvisto di una cavit? risonante, che funziona in modo analogo al risonatore di Helmholtz. ? opportuno precisare che, analogamente allo scomparto 20, anche il volume d'aria contenuto all'interno dello scomparto 19 funge da cavit? risonante .

Ciascun montante 3 comprende un asta 24 cilindrica cava, la quale ? provvista di due guide 8 diametralmente opposte (una sola delle quali ? visibile completamente nella figura 2), ed atte ad alloggiare le porzioni 7 laterali di estremit? dei pannelli 5 per supportarli e mantenerli paralleli ai montanti 3 stessi. Ogni guida 8 comprende un risalto 26 assiale che ? rigidamente collegato al mantello esterno dell'asta 24 corrispondente, e presenta sezione rettangolare sottile. La guida 8 comprende, inoltre, ed una coppia di traversine 27 sagomate a Z che sono disposte da banda opposta del risalto 26 e sono ad esso collegate in modo rigido, per definire una scanalatura 28 assiale atta ad alloggiare le porzioni 7 stesse.

L'uso della barriera 1 ? facilmente deducibile da quanto sopra descritto, e non richiede ulteriori spiegazioni .

Risulta infine chiaro che alla barriera 1 qui descritta ed illustrata possono essere apportate modifiche e varianti senza per questo uscire dall'ambito protettivo della presente invenzione.

Ad esempio, ? possibile, per svariate esigenze, sostituire uno o pi? pannelli 5 della parete 2 con una lastra di materiale trasparente, quale ad esempio policarbonato, senza che la barriera 1 perda globalmente le caratteristiche di fonoisolamento e di fonoassorbimento .

Claims (1)

1. R I V E N D I C A Z I O N I 1.- Barriera (6) antiacustica atta ad essere affacciata a delle sorgenti (S) di onde acustiche per limitarne gli effetti inquinanti; la detta barriera (1) comprendendo almeno due montanti (3) disposti a distanza determinata e sostanzialmente paralleli fra loro, almeno un primo pannello (5) di forma sostanzialmente prismatica e supportato dai detti due montanti (3); ed il detto primo pannello (5) presentando almeno una prima parete (13) laterale fonoassorbente disposta tra i detti montanti (3) in posizione affacciabile ad una sorgente (S); caratterizzata dal fatto che la detta prima parete (13) comprende mezzi di riflessione (15) acustica atti a riflettere le dette onde acustiche contro la rispettiva sorgente (S) secondo un angolo di riflessione sostanzialmente identico al relativo angolo d'incidenza; e mezzi smorzatori (10) delle dette onde acustiche essendo previsti per ridurne l'intensit? per diffrazione. 2.- Barriera secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che i detti mezzi di riflessione (15) acustica comprendono almeno una porzione longitudinale (15) della detta prima parete (13) che risulta concava dalla parte della detta sorgente (S). 3.- Barriera secondo la rivendicazione 2, caratterizzata dal fatto che la detta porzione longitudinale (15) presenta una sezione trasversale conformata similmente ad una linea spezzata 4.- Barriera secondo la rivendicazione 2, caratterizzata dal fatto che la detta prima parete (13) presenta una sezione trasversale conformata a dente di sega. 5.- Barriera secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che il detto primo pannello (5) presenta una seconda parete (14) affacciata e disposta a distanza determinata dalla detta prima parete (13) per definire fra loro una camera d'aria (18); la detta camera d'aria (18) essendo separata dalla detta prima parete (13) da una paratia (21) di materiale isolante atto a delimitare all'interno della detta camera d'aria (18), dalla parte della detta seconda parete (14), uno scomparto (20) isolato idraulicamente. 6.- Barriera secondo la rivendicazione 5, caratterizzata dal fatto che la detta camera d'aria (18) contiene al proprio interno, tra la detta paratia (21) e la detta seconda parete uno strato (23) di materiale fonoassorbente . 7.- Barriera secondo la rivendicazione 6, caratterizzata dal fatto che la detta paratia (21) ? un velo (21) di vetro, ed il detto strato (23) di materiale fonoassorbente ? disposto a contatto con il detto velo (21) di vetro. 8 .- Barriera secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che il detto primo pannello (5) comprende dei mezzi risonatori (19, 20) atti a smorzare le dette onde sonore per trasformazione di energia acustica in calore. 9.- Barriera secondo la rivendicazione 8, caratterizzata dal fatto che i detti mezzi risonatori (19, 20) comprendono il detto scomparto (20). 10.- Barriera secondo la rivendicazione 8, caratterizzata dal fatto che i detti mezzi risonatori (19, 20) comprendono una porzione della detta camera d'aria (18) delimitata dalla detta prima parete (13) e dal detto velo (21) di vetro. 11 .- Barriera secondo almeno una delle rivendicazioni dalla 5 alla 10, caratterizzata dal fatto che almeno una delle dette prima e seconda parete (13, 14) ? realizzata in lamina forata. 12.- Barriera secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto di comprendere tra ciascuna coppia di montanti (3) una pluralit? di primi pannelli (5); il detto primo pannello (5) disposto superiormente supportando almeno un secondo pannello (10) delimitato superiormente da una superficie (10a) curva verso il basso e dalla parte della sorgente (S); la detta superficie (10a) curva essendo atta a fungere da organo di diffrazione diffusa delle dette onde acustiche prodotte dalla detta sorgente (S). 13.- Barriera secondo la rivendicazione 12, caratterizzata dal fatto che il detto secondo pannello (10) ? realizzato in materiale poroso fonoassorbente. 14.- Barriera secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che ciascun detto montante (3) comprende un'asta (24) cilindrica provvista di mezzi di trattenuta (8) atti ad essere impegnati da delle porzioni di estremit? (7) laterali dei detti primi pannelli (5). 15.- Barriera secondo la rivendicazione 14, caratterizzata dal fatto che i detti mezzi di trattenuta (8) comprendono almeno un risalto (26) assiale presentante sezione rettangolare sottile, ed una coppia di traversine (27) sagomate a Z disposte da banda opposta del detto risalto (26) e ad esso collegate in modo rigido, per definire una scanalatura (28) assiale atta ad alloggiare almeno una detta porzione di estremit? (7). 16.- Barriera secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che ciascun montante (3) ? inclinato rispetto al terreno di un angolo approssimate 15?, al fine di massimizzare il potere fonoassorbente dei detti primi pannelli (5). 17.- Barriera antiacustica, cos? come descritta ed illustrata con riferimento alle figure allegate.