ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 30.06.2024
Просмотров: 157
Скачиваний: 0
через места заделки. Заделка стальной ограждающей кон струкции с применением резиновой прокладки по контуру увеличивает звукоизоляцию.
В табл. 13" приведены средние значения звукоизолирую щей способности R и коэффициента звукопроницаемости т некоторых материалов и конструкций для частот 150— 2000 гц.
Рис. 19. Влияние плотности притвора двери и размера щели между полом и дверью на среднюю звукоизоляцию двери (значения звукоизоляции в дб указаны в кружках):
s — хорошо пригнанная по контуру |
дверь, |
щоль |
внпзу |
шириной 0,5 |
см; б — |
||
то же, |
но щель внизу шириной I—1,2 см; |
в— |
плохо пригнанная по контуру дверь, |
||||
щель |
внизу шириной І,">—1,8 см; г — то |
же, |
но |
щель |
внизу |
отсутствует. |
|
Щели и отверстия в ограждающих конструкциях могут оказать существенное влияние на их звукоизоляцию. По этому после монтажа электропроводки и прокладки отопи тельных и прочих труб все сквозные отверстия и щели сле дует тщательно заделать. Потери звукоизоляции, вызван ные щелью, на всех частотах превышают потери звукоизо ляции из-за отверстия той же площади [48].
На рис. 19 показано, как изменяется средняя звукоизо ляция двери из досок толщиной 25 мм при изменении шири ны щелей между дверью и косяком или полом. В результате плохой пригонки двери уменьшение ее звукоизоляции дос тигает 6—10 дб.
ЗВУКОПОГЛОЩЕНИЕ
Способность материалов (конструкций) поглощать па дающую на них звуковую энергию принято оценивать коэф фициентом звукопоглощения, представляющим отношение звуковой энергии, поглощенной материалом (конструкци ей), к падающей звуковой энергии.
Коэффициент звукопоглощения зависит от угла паде ния волн и их частоты. Для плоской звуковой волны, на правление падения которой составляет угол Ѳ с нормалью к поверхности конструкции, коэффициент звукопоглощения
где Z = —— удельный импеданв звукопоглощающей кон-
струкции; pi— звуковое давление на поверхности конст рукции; ѵп— нормальная составляющая колебательной ско рости воздуха.
Диффузный коэффициент звукопоглощения а определя ется по формуле:
(13)
о
Важным акустическим показателем звукопоглощающих свойств помещения является время реверберации: проме жуток времени, в течение которого звуковая энергия в по мещении после прекращения действия источника звука
уменьшается в миллион раз, |
т. е. на 60 дб по сравнению |
с первоначальной величиной. |
Время реверберации зависит |
от средней звукопоглощающей способности поверхностей, ограничивающих помещение, и объема помещения.
Для вычисления времени реверберации заменяют пол ную поглощающую способность А помещения эквивалент ной площадью открытого окна. Коэффициент поглощения 'окна с точки зрения акустики равен 1, так как падающая на площадь открытого окна звуковая энергия излучается
наружу, т. е. не отражается в помещение. Полное |
поглоще |
|
ние А помещения вычисляется |
по формуле: . |
|
п |
|
(14) |
А = 2 |
м2, |
|
где ai— коэффициент звукопоглощения акустически одно родной поверхности площадью 5,-.
Замена поглощающей способности помещения полностью поглощающей поверхностью при условии, что все остальные поверхности идеально отражают звук, позволяет правильно вычислить время реверберации, если звуковое поледиффузно и следовательно,, расположение поглощающих поверх ностей не имеет значения. Это условие' выполняется, если размеры помещения во всех направлениях велики по сравнению с длиной звуковой волны и внутри помещения находятся рассеивающие звук препятствия, например обо рудование и т. п.
Мощность звука, проходящего через полностью погло щающую поверхность А, вычисляется как произведение площади поверхности на плотность энергии и на среднюю скорость распространения энергии в направлении, перпен дикулярном поверхности. С учетом диффузности звукового поля плотность энергии на эквивалентной поглощающей поверхности равна Е0/2, так как извне энергия не посту пает и половина всех возможных направлений распрост ранения исключается из рассмотрения. Скорость распро странения звуковой энергии в направлении нормали к плос кости, поглощения равна с cos Ѳ, где с — скорость звука в среде, а усреднение по всем направлениям (полусфера) дает среднее значение скорости, равное с/2. Следовательно, мощность постоянно излучающего источника звука
N=EJAc |
( 1 5 ) |
и плотность рассеянной энергии
' <! 6 >
Если обозначить через Е мгновенное значение полной звуковой энергии в объеме помещения, то проходящая через эквивалентную звукопоглощающую поверхность мощ ность равна dEldt, а мгновенное значение плотности энер гии— Е/Ѵ, где V—объем помещения.
Исходя из уравнения (16), получаем дифференциальное уравнение расходуемой энергии*
52
решение которого |
имеет вид |
|
|
|
|
|
|
сА |
|
|
|
где t—.время; EQ1—плотность |
звуковой |
энергии при ус |
|||
тановившемся в помещении динамическом равновесии. |
|||||
Время Т, в течение которого уровень понизится на 60 дб, |
|||||
можно рассчитать из уравнения |
(18): |
|
|
||
|
Т = 0,164-^ |
гас.. |
• |
(19) |
|
Более точно время |
реверберации |
|
|
|
|
^ |
0,1641/ |
+шѵ сек, |
|
(20) |
|
|
s In (1 — à) |
|
|
||
где 5 — площадь ограждающих поверхностей, ж2 ; a — коэф фициент поглощения поверхности, на которую падает звук; M — коэффициент затухания звука в воздухе, зави сящий от влажности воздуха и учитываемый для частот выше 2000 гц.
Полагая, что до значений a = 0,7—0,8 звуковое поле в помещении продолжает оставаться диффузным, сниже ние уровня звукового давления AL, достигаемое в поме
щении за счет применения звукопоглощающих |
материалов |
(конструкций), может быть определено по формуле: |
|
A L = 1 0 1 g ^ = 1 0 1 g ^ ö < 5 , |
(21) |
где Ai, Ті — соответственно эквивалентная площадь звуко поглощения, лг2, и время реверберации, шс, для помещения без обработки; Л2> Т2 —то же для помещения, снабженного звукопоглощающими материалами (конструкциями).
Эквивалентная площадь звукопоглощения А акусти чески необработанных помещений цехов приближенно может быть определена по формуле:
Л ss 0,35 frV\ или Ах s 17 lg V. |
(22) |
Применяемые в практике борьбы с шумом звукопогло щающие материалы и конструкции классифицируются по трем признакам [91, 93]:
53
1)структурному — в зависимости от структуры мате риалы подразделяют иа зернистые (штукатурки, штучные плиты и блоки на основе легких заполнителей и изделия на основе пробковой крошки), волокнистые (на основе мине ральных и органических волокон, например минеральной ваты), ячеистые (поропласты, ячеистые бетоны с губчатой структурой);
2)сырьевому—в зависимости от используемого сырья материалы подразделяют на органические (например, дре весноволокнистые плиты), композиционные (минераловатные, - стекловолокнистые и другие изделия), неорганиче ские (полученные на основе керамики, стекла, легких за полнителей с минеральными вяжущими);
3)конструктивному — конструктивно-акустические осо бенности включают изготовление звукопоглощающих мате риалов и конструкций с жестким, полужестким или гибким скелетом, с резонирующим экраном или экраном в виде
защитного слоя, однорезонансных или многорезонансных, а также различные виды штучных объемных поглотителей и щитовые конструкции.
Поглощение звука материалами (конструкциями) обус ловлено явлением резонанса, потерями энергии звуковых волн из-за вязкого трения в порах, а чаще всего — этими двумя явлениями. Одновременно потери энергии проис ходят вследствие деформации скелета материала и его со противления вынужденным колебаниям, возникающим под действием звуковых волн.
При использовании пористых материалов для погло щения низкочастотного звука необходима большая толщина облицовки, в то время как для поглощения звука высоких частот можно эффективно применять сравнительно тонкие пористые материалы.
Достаточную толщину пд с ,ст пористого материала при условии, что средняя пористость составляет 0,8, а нижняя граничная частота— 100 гц, находят по формулам [1]:
Лдост = |
fr- при |
г < |
10 дин-свк/см*\ |
(23) |
|
у Г |
|
|
|
Лдост = |
при |
г > |
10 дин-сек/см*, |
(24) |
где г — сопротивление продуванию на всю толщину мате риала, дин • сек/сла.
54
Увеличивать толщину материала сверх значения /гд о с т нерационально, так как коэффициент звукопоглощения с дальнейшим увеличением толщины возрастает незначи тельно. Коэффициент звукопоглощения материала значи тельно уменьшается на низких и возрастает.на высоких частотах. Это объясняется ' тем, что затухание звуковой
волны, |
проникающей в материалы, |
уменьшается |
одновре |
||
менно |
е уменьшением |
отношения |
толщины |
|
материала |
к длине звуковой волны |
(h/K). |
|
|
|
|
Пористые звукопоглощающие |
материалы |
-выпускают |
|||
в виде |
готовых облицовочных плит,'удобных |
в |
монтаже, |
||
и в виде матов из прессованной ваты: плиты полужесткие — ПП-80, ПП-100, плиты полумягкие — ПМ-30, ПМ-40, ПМ50 (цифры указывают плотность в кг/м3), плиты «Стилит*, плиты акустические декоративные ПА/Д, стандартные ПА/С,
плиты |
«Акмигран», |
«Брекчия», древесноволокнистые, |
|
плиты |
из акустического фибролита, |
маты АТМ1-50П, |
|
МП/С [75]. |
|
|
|
Смещение частоты |
максимального |
звукопоглощения |
|
пористых звукопоглощающих материалов может быть до стигнуто установкой их с зазором от ограждающей кон струкции, равным длины волны X. При этом повышается
колебательная скорость частиц воздуха в материале и из-за воздушного зазора между поглотителем и стенкой начи нают играть роль резонансные явления.
Для эффективного поглощения звуков низких и сред них частот используют специальные резонансные конст рукции двух видов: резонаторы с колеблющейся ^перфо рированной пластиной (мембранные поглотители) и воз душные резонаторы. Резонансными поглотителями названы в связи с тем, что максимальное звукопоглощение про исходит вблизи резонансной частоты.
Теория и методы расчета резонансных звукопоглотителей с воздушными полостями, разработанные впервые С. Н. Ржевкиным, В. С. Нестеровым [74] и Г. Д. Малюжинцем [51], позволили создать высокоэффективные звукопогло щающие конструкции, которые обеспечивают большое по глощение с заранее заданными параметрами Б широкой области частот и особенно в области низких частот, где пористые материалы обычно малоэффективны.
Звукопоглощающий резонатор с колеблющейся ^ п е р форированной пластиной состоит из упругого листа, закреп-
55