4.5.2. Определение индекса изоляции воздушного шума для каркасно-обшивных перегородок

В производственных и общественных зданиях в ряде случаев для ограждения помещений используют перегородки, выполненные из металла, стекла, асбестоцемента и тому подобных листовых материалов.

Индекс изоляции воздушного шума R_w, дБ, таких ограждений определяют путем построения частотной характеристики в нормируемом диапазоне частот, изображая ее в виде ломаной линии ABCD (рис. 4.11).

Координаты точек В и С устанавливают по табл. 4.9 в зависимости от материала листового ограждения, его плотности и толщины.

Найденные значения частот и f_C округляют до ближайших среднегеометрических частот 1/3-октавных полос (см. табл. 4.6).

Рис. 4.11. Частотная характеристика изоляции воздушного шума однослойным плоским тонким ограждением

Наклон участка ВА принимают равным 4,5 дБ на октаву, а участка СD - 7,5 дБ на октаву.

Таблица 4.9

Значения координат точек В и С

Материал	Плотность, кг/м3	, Г	fC, Гц	, дБ	, дБ
Сталь	7800	6000/ h	12000/ h	40	32
Алюминиевые сплавы	2500-2700	6000/ h	12000/ h	32	22
Стекло силикатное	2500	6000/ h	12000/ h	35	29
Стекло органическое	1200	17000/ h	34000/ h	37	30
Асбоцементные листы	2100	9000/ h	18000/ h	35	29
Листы ГКЛ и ГВЛ	1100	19000/ h	38000/ h	36	30
Древесно-стружечная плита (ДСП)	850	13000/ h	26000/ h	32	27
Твердая древесноволокнистая плита (ГВЛ)	1100	19000/ h	38000/ h	35	29

Примечание: – толщина, мм.

Линия ABCD представляет собой частотную характеристику изоляции воздушного шума плоской однослойной перегородки, выполненной из листового материала.

В том случае, когда ограждающая перегородка выполняется из двух одинаковых по толщине листовых материалов по каркасу с воздушным промежутком между листами, для определения индекса изоляции воздушного шума такого ограждения первоначально строится частотная характеристика в виде ломаной линии ABCD (рис. 4.12), так же как для однослойной

листовой перегородки (см. рис. 4.11).

Затем строится вспомогательная линия A₁B₁C₁D₁ путем прибавления к ординатам линии ABCD поправки (табл. 4.10), учитывающей увеличение поверхностной плотности ограждения за счет второго листа обшивки.

Далее вычисляется частота резонанса конструкции по формуле

f_Р (4.13)

где и – поверхностные плотности обшивок, кг/м² (в данном случае = );

– толщина воздушного промежутка между обшивками, м.

Рис. 4.12. Частотная характеристика изоляции воздушного шума конструкций,

состоящих из двух листов с воздушным промежутком.

Таблица 4.10

Значения поправки

Mобщ / m1	,дБ	Mобщ / m1	,дБ
1,6	3,0	2,7	6,5
1,8	4,0	3,4	8,0
2,0	4,5	4,0	9,0
2,2	5,0	4,6	10,0
2,5	6,0	5,0	10,5

Значение частоты f_Р округляется до ближайшей среднегеометрической частоты 1/3-октавной полосы.

До частоты 0,8 f_Р включительно частотная характеристика звукоизоляции двухслойной конструкции совпадает со вспомогательной линией A₁B₁C₁D₁ (точка Е- см. рис.4.12), а на частоте f_Р – понижается на 4 дБ относительно линии A₁B₁C₁D₁ (точка F- см. рис. 4.12).

На частоте 0,8 (три октавы выше частоты резонанса) находится точка К с ординатой R_К = R_F + которая соединяется с точкой F. Значение устанавливают по табл. 4.11 в зависимости от толщины воздушного промежутка Н, дБ, между листами обшивки.

От точки К проводится отрезок KL с наклоном 4,5 дБ на октаву до частоты (параллельно вспомогательной линии A₁B₁C₁D₁). Превышение отрезка KL над вспомогательной линией A₁B₁C₁D₁ представляет собой поправку на влияние воздушного промежутка .

В том случае, когда =8 f_Р точки К и L сливаются в одну точку. Если <8 f_Р, отрезок FK проводят только до точки L, соответствующей частоте . Точка К в этом случае лежит вне расчетной частотной характеристики и является вспомогательной.

Таблица 4.11

Значения поправки

Толщина воздушного промежутка , мм	Величина , дБ
15-25	22
50	24
120	26
150	27
200	28

От точки L до частоты 1,25 (до следующей 1/3-октавной полосы) проводится горизонтальная линия LM.

На частоте f_C определяют точку N с ординатой и соединяют ее с точкой М.

Из точки N проводится отрезок NP с наклоном 7,5 дБ на октаву.

Ломаная линия A₁EFKLMNP представляет собой частотную характеристику изоляции воздушного шума ограждающей конструкцией, состоящей из двух листов одинаковой толщины с воздушным промежутком между ними.

В случае заполнения воздушного промежутка пористым или пористо-волокнистым материалом, частотная характеристика изоляции воздушного шума каркасно-обшивной перегородки строится аналогично частотной характеристике каркасно-обшивной перегородки без заполнения воздушного промежутка с той лишь разницей, что частоту резонанса при заполнении промежутка пористым материалом с жестким скелетом (пенопласт, пенополистирол, фибролит и т.д.) следует определять по формуле

f_Р (4.14)

где и – поверхностные плотности обшивок, кг/м²;

– толщина воздушного промежутка, м.

Если обшивки не приклеиваются к материалу заполнения, значение принимают с коэффициентом 0,75.

Построение частотной характеристики изоляции воздушного шума двухслойной каркасно-обшивной перегородки из листовых материалов с заполнением воздушного промежутка пористым или пористо-волокнистым материалом показано на рис. 4.13.

При заполнении воздушного промежутка полностью или частично минераловатными или стекловолокнистыми плитами частота резонанса определяется по формуле, как для каркасно-обшивной перегородки с воздушным промежутком между листами облицовки.

До частоты резонанса f_Р частотная характеристика звукоизоляции перегородки полностью совпадает с частотной характеристикой, построенной для перегородки с незаполненным воздушным промежутком.

На частоте 1.6 f_Р (две 1/3-октавные полосы выше частоты резонанса f_Р ) определяют точку Q с ординатой R_Q, которая на величину выше точки, лежащей на отрезке FK.

Величина определяется в зависимости от материала заполнения воздушного промежутка (табл. 4.12).

После точки Q частотная характеристика строится параллельно частотной характеристике звукоизоляции каркасно-обшивной перегородки с незаполненным воздушным промежутком.

Рис. 4.13. Частотная характеристика изоляции воздушного шума каркасно-обшивной

перегородки из листовых материалов с заполнением воздушного промежутка

пористым или пористо-волокнистым материалом

Ломаная линия A₁EFQK₁L₁M₁N₁P₁ (рис. 4.13) является частотной характеристикой изоляции воздушного шума двухслойной каркасно-обшивной перегородки, выполненной из листовых материалов с заполнением промежутка между ними пористым или пористо-волокнистым материалом.

Полученные частотные характеристики для однослойных и двухслойных перегородок, выполненных из листовых материалов, необходимо сравнить с нормативной частотной характеристикой изоляции воздушного шума по правилам, приведенным для однослойных ограждающих конструкций с поверхностной плотностью от 100 до 800 кг/м² и по результатам сравнения определить индекс изоляции воздушного шума для рассматриваемых перегородок.

Таблица 4.12

Значения поправки

Материал заполнения	Заполнение промежутка, %	, дБ
Пористо-волокнистый (минеральная вата или стекловолокно)	20	2
	30	3
	40	4
	50-100	5
Пористый с жёстким скелетом (пенопласт, пенополистирол, фибролит)	100	3

Расчетная величина индекса изоляции воздушного шума каркасно-обшивочных перегородок (рис. 4.14) согласно В.Блази [3], звукоизоляции таких перегородок может быть рассчитана по формуле

R_w = (4.15)

где - поверхностная плотность обоих слоев,кг/м²;

- относительная величина, равная 300 кг/м²;

- расстояние между плитами;

- относительная величина, равная 10 мм.

Наиболее часто применяемые конструкции каркасно-обшивных перегородок приведены на рис. 4.14.

Анализ этих конструкций каркасно-обшивных перегородок позволяет отметить, что наименьшей звукоизолирующей способностью обладает перегородка, состоящая из двух слоев гипсокартонных или древесно-стружечных плит, прикрепляемых к деревянному каркасу и неполным заполнением воздушного пространства звукоизолирующим материалом (рис. 4.14, п.1).

Увеличение поверхностной плотности обшивных листов и воздушного пространства между ними повышает звукоизолирующую способность перегородок на 6-12 дБ (рис. 4.14, пп.2-4). Замена жестких связей между гибкими слоями путем устройства двойного раздельного каркаса или его полная ликвидация способствует повышению звукоизоляции перегородок до 49-50 дБ (рис. 4.14, пп.5-8).

Рис.4.14. Конструкции каркасно-обшивных перегородок