Файл: Снижение шума методами звукоизоляции..pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 03.07.2024

Просмотров: 84

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

У Р А Л Ь С К И Й Н А У Ч Н О - И С С Л Е Д О В А Т Е Л Ь С К И Й И П Р О Е К Т Н Ы Й И Н С Т И Т У Т С Т Р О И Т Е Л Ь Н Ы Х М А Т Е Р И А Л О В

Министерства промышленности строительных материалов СССР

В.И. ЗАБОРОВ, И. В. ГОРЕНШТЕИИ, Л. Н. КЛЯЧКО,

Э.В, РЕТЛИЫГ, Л. П. ТЮМЕНЦЕВА

С Н И Ж Е Н И Е Ш У М А

МЕ Т О Д А М И

ЗВ У К О И З О Л Я Ц И И

Под редакцией д-ра техн. наук В. И. ЗАБОРОВА

И З Д А Т Е Л Ь С Т В О Л И Т Е Р А Т У Р Ы П О С Т Р О И Т Е Л Ь С Т В . У ,

М о с к в а — 1973

У Д К G2S.517.2+699.S4-1] : 725.4]

15 книге изложены результаты исследований звукоизоля­ ции зданий п борьбы с шумом машин на предприятиях про­ мышленности строительных материалов.

Предложен новый подход к нормированию и оценке зву­ коизоляции ограждающих конструкций, обеспечивающий акус­ тический комфорт в помещении с заранее заданной надежнос­ тью; приведен удобный метод расчета фактической звукоизо­ ляции перекрытий с полами на упругом основании, двойных перегородок н стен с гибкой плитой на относе в зданиях; рас­ сказывается об опыте повышения звукоизоляции помещений.

Исследуются причины шумообразования при работе вибро­ площадок. Описываются конструкции виброплощадок, удовлет­ воряющие требованиям санитарных норм по шуму, и опыт их применения на заводах железобетонных изделий. Излагаются новый эффективный способ снижения шума мельниц и резуль­ таты его лабораторной и промышленной проверки; изложены результаты исследования снижения шума дисковых пил тре­ ния.

Книга предназначена для инженеров-проектировщиков, производственников и научных работников.

с м о г л и ! і< -'• '

1

Э К З С ' Л Л Я Р

 

Ч И Т А Я Ь Н О Г © З А Л А

© Стройиздат, 1973 г.

ПРЕДИСЛОВИЕ

Увеличение мощности и быстроходности машин и непрерьгено возрастающая степень механизации производственных про­ цессов приводят к тому, что человек на производстве и в быту постоянно подвергается воздействию шума все большей интен­ сивности. Поэтому борьба с шумом стала важной государст­ венной задачей.

Предлагаемая книга является продолжением книги В. И. Заборова, Л. Н. Клячко, Г. С. Росина «Борьба с шумом методами звукоизоляции» (Стройиздат, 1964). В ней приведены результа­ ты исследований в области строительной акустики, выполнен­ ных в последние годы в Уралниистромпроекте. Вопросы, изла­ женные в книге В. И. Заборова «Теория звукоизоляции ограж­ дающих конструкций» (Стройиздат, 1969), сюда не вошли.

Наряду с теоретическими и экспериментальными данными в книге обобщен опыт практического использования предлагае­ мых решений по повышению звукоизоляции помещений жилых и общественных зданий и снижению шума виброплощадок для

уплотнения

бетонных

смесей,

шаровых мельниц и

дисковых

пил.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Глава I книги

написана В. И. Заборовым1

и Э. В. Ретлин-

гом; глава

I I — В. И. Заборовым, Э. В. Ретлингом

и Л. П. Тю-

менцевой;

глава

I I I — И. В. Горенштейном,

В. И. Заборовым и

н

Л.

П.

Тюменцевой;

глава

I V — В .

И.

Заборовым и

Л.

Н.

Клячко.

 

 

 

 

 

 


Г л а в а I

НОРМИРОВАНИЕ И ОЦЕНКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИИ ИЗОЛЯЦИИ ОГРАЖДЕНИИ ОТ ВОЗДУШНОГО ШУМА

Г, Нормирование звукоизоляции ограждающих конструкций

Правильная оценка звукоизоляционных качеств ограждаю­ щих конструкций зависит прежде всего от обоснованности.при­ нятых нормативных требований. Между тем в основе совре­ менных норм изоляции_ от воздушного шума ограждающих конструкций жилых зданий [41, 48, 57] лежит по существу про­ извольно, выбранная п лишь несколько сглаженная частотная ха-. рактеристика звукоизоляции оштукатуренной кирпичной стены Толщиной- ,24 см. Корректировке этих норм посвящена работа £58], построенная на использовании усредненных значений ис­ комых величин. Более обоснованным является вероятностный метод выбора нормативных величин звукоизоляции.

Остановимся на простом способе оценки и назначения нор­ мативных требований, выполнение которых обеспечивает акусти­ ческое/благоустройство помещений с заранее заданной вероят­ ностью. При этом мы используем некоторые соображения, изло­ женные, в работе [42].

Введем функцию L и назовем ее функцией акустического комфорта (благоустройства); запишем условие акустического комфорта в виде

 

 

L = /.д

L„ > 07

 

где Ья

— допустимый уровень

шума в изолируемом

помещении;

L n

— уровень шума

в том же помещении. В случае диффуз­

 

ного звукового

П О Л Я

 

 

 

• L u = L m

- R +

C(C=lO\gF:A),

(1.1)

причем L-ш — уровень шума в шумном помещении;

R—звукоизо­

ляция

ограждения, разделяющего помещения; F—площадь ог­

раждения; А —• общее звукопоглощение в изолируемом помеще­ нии.

Величины Ьд, Ьтп, R и С не являются полностью определен­ ными, так как предварительно точно указать их численное зна­ чение невозможно. Действительно, реакция на шум зависит от индивидуальных особенностей человека или группы людей, поэ-


тому величина допустимого уровня шума в помещении несможет быть постоянной.

•На величине звукоизоляции ограждений в здания^ отража­ ются переменные свойства их материалов, качество изготовления н монтажа конструкций, а на величину звукопоглощения влияют неизвестные заранее вид отделки поверхностей помещения" его меблировка, количество проживающих и другие факторы. Таким образом, слагаемые акустического комфорта носят случайный характер и, пренебрегая некоторой их зависимостью от времени, мы можем принять, что £д, R и С — случайные величины. Зна­ чения уровня шума в шумном помещении представляют собой

случайные функции времени. Однако в первом

приближении

случайную

функцию L m мы будем считать случайной

величиной

с математическим ожиданием /лд ,„ и дисперсией o~L ={а\

)' -f-

 

 

 

 

 

 

 

 

ш

V

ш/

+ ( ' * . ) -

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Дисперсия

а\ j

характеризует

разброс

значении

L*m около ее

средней

ті

за

время действия

источника

шума, а

( о\ \" учи-

тывает

разброс

значений m'L

главным

образом

из за

'разно­

образия, источников и видов шумов (например, различных

музы­

кальных

произведений) и разных средних

уровней

их

интенсив­

ности.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Математическое ожидание величины L

 

 

 

 

 

 

 

mL = т і д

т L

m + mR

— тс ,

 

 

(1.2)

а ЄЄ ДИСПерСИЯ

<з\ — а-и +

а£ш -j- а | -|-

,

ПОСКОЛЬКУ

ИЗ фиЗИ-

ческих соображений все рассматриваемые величины можно счи­ тать независимыми. Индексы у т и а2 в этих формулах указы­ вают на величины, к которым относятся математические ожида­ ния и дисперсии. Если известен закон плотности распределения р (L) величины L , то вероятность невыполнения условия акусти­ ческого комфорта определяется как

о

Р ( К 0) = (L) dL.

— со

Учитывая множество факторов, влияющих на функцию акусти­ ческого комфорта, естественно принять нормальный закон рас­ пределения величины L ; тогда

P ( L < o ) = l [ 1 - Ф ( 0 ] ,

ГДЄ

t

= mL

/aL ;

 

 

 

 

t

 

0 ( i

)

- M e

~ ^ ' d x

( L 3 )

 

 

 

0

 

о


есть интеграл вероятностей. Принимая вероятность отсутствия акустического комфорта настолько малой, что можно быть практи­ чески уверенным в его невозможности, находим величину t и далее из уравнения (1.2) требуемую (нормативную) величину звукоизоляции

где математическое ожидание величины допустимой звукоизоля­ ции тц — m L -\-mc — m l&- Введем понятие о коэффициенте за­ паса звукоизоляции как об отношении требуемой величины зву­ коизоляции к ее математическому ожиданию:

*« = % = 1 + 4г /^Д + °'ш + 4 + 4'

Изолируемое помещение удовлетворяет с вероятностью не менее Р (t) = — [l - J - Ф (t)] требованиям акустического комфор­

та, если величина звукоизоляции ограждения R ^ kRmR.

Для нормирования шума полезно понятие о коэффициенте акустической комфортабельности помещения, который численно равен отношению математического ожидания допустимого уров­ ня шума в помещении к математическому ожиданию уровня шума

Требование акустического комфорта в помещении с вероят­

ностью

Р (t) — сравнительно общее при

назначении

звукоизо­

ляции

ограждающих конструкций — является менее

жестким,

чем требование обеспечить в помещении

с той же вероятностью

уровень шума, не превосходящий предельно допустимый по са­

нитарным

нормам

mi^

— t(P)a

Действительно,

уравнение

(1.2)

в последнем

случае

будет иметь

вид

 

 

 

 

 

ta'L

= щ і д

 

to і д m І Ш

+

тц—

тс,

 

 

Г Д Є

=

<з\т

+

а%

+

4;

О Т С Ю Д Э

kR

= 1 +

t ( ° £

+

А І Д

Поскольку

<j'l - f а і д

>

aL,

то при нормировании

звукоизоляции

по величине предельно допустимого уровня шума требуемый ко­ эффициент запаса звукоизоляции возрастает.

Экспериментальные данные не позволяют пока дать точной количественной оценки норм звукоизоляции зданий [48]. По­ этому на примере жилых зданий мы сделаем лишь грубую прикидку величин вероятности акустического комфорта в жилом помещении, а также коэффициентов запаса звукоизоляции и

б


акустической комфортабельности помещений, которые обеспечи­ ваются нормами. Средние значения бытовых шумов примем по данным исследований [59]. Основным источником этих шумов является музыка, транслируемая по радио. Поэтому для нахож­ дения дисперсии (of )' можно использовать усредненные функ­ ции плотности распределения текущей мощности музыкальных сигналов [2], откуда (°2Ш )' = 3 5 дБ2, а на основании работы

[28] ( a l j " ^ 28 <?^.

Среднюю величину допустимого в помещении уровня шума ті~лв 7з октавных полосах частот будем характеризовать кри­ терием шумности № 30, а дисперсию величины Ьл [28] примем

. р

-=>—^

 

 

 

 

 

 

-

l/f

 

 

 

 

 

 

 

 

/

 

 

 

.too

700

'оо

оно

то

j?oo

 

 

 

Чаопвтабґц

 

 

 

Частота 8 Гц

 

 

Рис. 1.

Частотные

характеристики

Рис.

2. Нормативные

значения

вероятности

акустического

ком­

изоляции ограждений от

воздуш­

форта в жилых

помещениях

 

 

ного шума

 

1 — акустический комфорт,

обеспечи­

/ — принятая

[48] ; 2 — рекомендуемая

ваемый

нормативной

кривой;

2 —то

 

 

 

 

же, при

кривой 2 рис.

2

 

 

 

 

 

с 2 д ~ 3 6 с Ш - .

Средняя

по частоте дисперсия

величины

звукоизо­

ляции, вычисленная по результатам проведенных НИИ строи­ тельной физики 136 измерений в зданиях 15 типов ограждаю­

щих конструкций, равна °# = 9 дБ2. Пусть далее тс

ж 2 дБ и

о с ~ 5 дБ'2. Тогда в первом приближении дисперсия

113 дБ-

и принимается независимой от частоты.

 

Результаты вычислений вероятности акустического комфор­ та, обеспечиваемого нормами [48], приведены на рис. 1 (кривая / ) , а нормативная кривая — на рис. 2. На этом же рисунке по­ строена кривая звукоизоляции, которая практически удовлетво­ ряет требованию равновероятности акустического комфорта в помещении во всех частотных диапазонах. Хотя средняя по час­ тоте величина требуемой звукоизоляции по кривой 2 на 0,8 дБ меньше, чем по нормативной кривой 1, ограждающие конструк­ ции, удовлетворяющие требованиям кривой 2, обеспечивают акустический комфорт с вероятностью, на 10% большей, чем действующие нормы.

Чтобы обеспечить акустический комфорт в помещении в 90%