5.2. Розрахунок ефективності зниження шуму

методом звукоізоляції

Звукоізоляція є одним з найбільш ефективних і поширених методів зниження виробничого шуму. За допомогою звукоізолюючої перегородки (стіни) можна знизити рівень шуму на 30...40 дБ.

Звукоізоляція – це властивість огороджуючих конструкцій (стін) запобігати поширенню через них енергії акустичних хвиль.

Суть звукоізоляції полягає в тому, що найбільша частина звукової енергії, яка падає на огородження, відбивається і лише незначна частина її проникає через нього.

Для оцінки звукоізоляції огороджуючих конструкцій визначають такі параметри:

1.Величину зниження рівня шуму R_н в децибелах.

2.Індекс ізоляції повітряного шуму І_п, який порівнюють з нормативним значенням [І_п].

Необхідну величину зниження рівня шуму огороджуючими конструкціями визначають по наступних формулах:

а) при проникненні шуму із одного приміщення в інше

, (5.8)

де: L – рівень звукового тиску в приміщенні, де розташоване джерело шуму, дБ. Визначається за допомогою вимірювальної апаратури для кожної з частот в октавній смузі;

В – постійна приміщення, в якому розміщене джерело шуму, м²;

S –площа огороджуючої поверхні, через яку проникає шум, м²;

L_доп – допустимий рівень звукового тиску в суміжному приміщенні, яке необхідно захистити від шуму, дБ. Визначається для кожної з частот в октавній смузі з табл.5.3

n – загальна кількість огороджуючи конструкцій або їх елементів, через які проникає шум.

б) при проникненні шуму із приміщення з джерелом шуму на прилеглу територію (атмосферу):

(5.9)

де: r – віддаль від огороджуючої конструкції до розрахункової точки на прилеглій території, м;

L_доп – допустимий рівень звукового тиску на прилеглій території, дБ. Визначається для кожної з частот в октавній смузі з табл.5.3

в) при проникненні шуму із прилеглої території (атмосфери) в ізольоване приміщення:

(5.10)

де: L_зов – сумарний рівень звукового тиску від всіх джерел шуму, виміряний на віддалі 2м від огороджуючої конструкції, дБ.

 Задача 5.1

Визначити звукоізолюючу здатність цегляної стіни довжиною b=6 м, висотою h=3 м і товщиною t=25 см, яка відгороджує конструкторське бюро площею 25x6 м=150 м² від виробничого приміще-ння. Об’ємна маса цегляної стіни γ=1600 кг/м³.

Вимірювання, проведені за допомогою шумоміра у виробничому приміщенні, дали наступні результати рівнів звукового тиску:

Гц	63	125	250	500	1000	2000	4000	8000
L, дБ	80	78	83	97	100	98	95	73

Порядок розрахунку:

1. З таблиці 5.3 знаходимо допустимі рівні звукового тиску для приміщення конструкторського бюро

Гц	63	125	250		500	1000	2000	4000		8000
Допустимі рівні звукового тиску, Lдоп, дБ	71	61		54	49	45	42	40	38

Так як шум, в нашому прикладі, проникає з одного приміщення в інше, то необхідну величину ізоляції повітряного шуму відгороджуючою стіною визначаємо по формулі (5.8):

.

2. Постійну приміщення В знаходимо по формулі:

, м² (5.11)

де: В₁₀₀₀ – постійна приміщення в м² на середньо геометричній частоті 1000Гц. Визначається в залежності від типу приміщення та його об’єму по табл. 5.4.

Для конструкторського бюро об’ємом

μ – частотний множник, який визначається з табл. 5.5 в залежності від об’єму приміщення.

Розрахунок складової 10lgB формули (5.8) зводимо в таблицю

Середньогеометрична частота, Гц	63	125	250	500	1000	2000	4000	8000
Частотний множник μ	0,65	0,62	0,64	0,75	1	1,5	2,4	4,2
В=В1000·μ	48,75	46,5	48	56,25	75	112,5	180	315
10lgB	16,8	16,7	16,8	17,5	18,8	20,5	22,6	25

1. Знаходимо площу відгороджуючої (звукоізолюючої) стіни

Тоді:

Так як кількість звукоізолюючих стін n=1, то

Визначаємо необхідну величину зниження рівня шуму R_н

Середньогеометрична частота, Гц (f)	L, дБ	10lgB	10lgS	Lдоп, дБ	Rн, дБ
63	80	16,8	12,55	71	4,75
125	78	16,7	12,55	61	12,9
250	83	16,8	12,55	54	24,8
500	97	17,5	12,55	49	43,1
1000	100	18,8	12,55	45	48,8
2000	98	20,5	12,55	42	48,1
4000	95	22,6	12,55	40	45
8000	73	25	12,55	38	22,6

Отримані при розрахунку необхідні величини зниження рівнів шуму наносимо на графік залежності R від f (рис.5.1).

( а) (б)

Рис. 5.1 Графік залежності R від f

а) Необхідна величина зниження рівня шуму по частотним смугам;

б) Накладання частотної характеристики звукоізоляції цегляної стіни

3. Побудуємо частотну характеристику звукоізоляції цегляної стіни товщиною t=25см і об’ємною масою γ=1600 кг/м³.

4. Для цього з графіка (рис 5.2 а) при товщині стіни t=0,25 м і об’ємній масі γ=1600 кг/м³ знаходимо координату точки В f_B=230 Гц.

5. Визначаємо поверхневу щільність цегляної стіни по формулі

З графіка (рис. 5.2 б) при поверхневій щільності m=400 кг/м² знаходимо координату точки В R_B=45 дБ. Наносимо точку В на графік (див. рис. 5.1 б)

З точки В вліво проводимо горизонтальний відрізок ВА, а вправо – відрізок ВС з нахилом 7,5 дБ на одну октаву до точки С з ординатою R_c=60 дБ, а далі від точки С – горизонтальний відрізок СД.

а ) б)

Рис.5.2 Графік для визначення ординати точки В

а) визначення координати f_В ; 1-при кг/м³; 2-при кг/м³;

3-при кг/м³; 4-при кг/м³; б) визначення координати R_B

Побудувавши цей графік бачимо, що цегляна стінка заданої товщини забезпечує необхідну величину звукоізоляції на всіх октавних частотах, так як вона проходить вище лінії необхідної величини R_н зниження рівня шуму