804

Вопросы для самоконтроля по разделу «Строительная теплофизика»

1.Виды теплообмена.

2.Как осуществляется теплопередача через однослойную конструк-

цию.

3. Методика расчета на паропроницаемость ограждающих конструк-

ций

2.Конструктивные решения совмещенных покрытий.

3.Методика теплотехнического расчета наружных стен.

4.Конструктивное решение «теплого чердака».

5.Как определяется температура на внутренней поверхности наружного стенового ограждения.

6.Порядок проектирования тепловой защиты зданий.

7.Определение приведенного сопротивления теплопередаче наружной стены.

8.Методика расчета ограждающих конструкий на воздухопроницае-

мость.

9.Методика теплотехнического расчета приведенного сопротивления теплопередаче светопрозрачных ограждающих конструкцицй.

10.Методика определения температуры на внутренней поверхности стенового ограждения.

11.Конструктивное решение «инверсионной кровли».

12.Методика расчета теплоустойчивости ограждающих конструкий.

13.Определение удельных потерь теплоты элементами ограждающей конструкции.

14.Виды наружных стеновых ограждений.

15.Алгоритм расчета приведненного сопротивления теплопердаче наружной ограждающей конструкции.

16.С какой целью и кем составляется энергетический паспорт зда-

ния.

61

РАЗДЕЛ 2. ЗВУКОИЗОЛЯЦИЯ СТОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ

В задачу звукоизоляции строительной конструкций входит обеспечение оптимальной звукоизоляции в помещениях с помощью ограждающих конструкций при воздействии на них воздушного или ударного шумов.

Звукоизоляция помещений от воздушного и ударного шума осуществляется с помощью ограждающих конструкций, которые характеризуются свойством ослаблять уровень звукового давления шума при его воздействии на ограждение.

2.1. Теоретические основы звукоизоляционных расчетов ограждающих конструкцуий зданий

Проблема звукоизоляции в зданиях в настоящее время является особенно острой, поскольку на смену старых массивных конструкций, надежно изолирующих помещения от шума, пришли легкие сборные конструкции. Применяя легкие конструкции гораздо труднее достичь хорошей звукоизоляции в сравнении с тяжелыми ограждениями, так как чем больше поверхностная плотность ограждающей конструкцией, тем лучше звукоизоляция.

От того, каков звуковой режим в помещениях, зависит состояние человека, так как в силу заложенных у людей природных особенностей посторонние звуки действуют на нервную систему и оказывают раздражающее действие на организм.

Для обеспечения хорошей звукоизоляции помещений от постоянных звуков, называемых шумами, необходимо подбирать ограждающие конструкции на основании акустического расчета и предусматривать специальные мероприятия для снижения уровня шума.

Ограждающие конструкции подразделяются на однослойные, колеблющиеся как одно целое, и многослойные, способные колебаться с разными для каждого слоя амплитудами.

Однослойные ограждения могут состоять из однородного строительного материала или нескольких слоев различных, но по своим техникоакустическим свойствам родственных строительных материалов, жестко связанных между собой по всей поверхности (например, слой каменной кладки и слой штукатурки, или железобетонная плита перекрытия и выполненная по ней выравнивающая стяжка).

Многослойные ограждения состоят из слоев, не имеющих друг с другом жесткой связи. Между слоями может быть воздушный промежуток или могут располагаться мягкие изоляционные слои.

62

Звукоизоляционный расчет ограждающих конструкций необходимо проводить на основании требований свода правил СП 51. 13330 «Зашита от шума. Актуализированная редакция СНиП 23-03-2003 «Проектирование звукоизоляции ограждающих конструкций жилых и общественных зданий».

Расчет ограждающих конструкций производится с целью придания им необходимых защитных качеств от воздействия воздушного и ударного шумов.

При этом считается, что вертикальные ограждающие конструкции (стены и перегородки), рассчитываются на воздушное воздействие шума, а горизонтальные (перекрытия) - на воздушное и ударное воздействие шума.

В качестве нормируемых параметров звукоизоляции ограждающих конструкций жилых и общественных зданий, а также вспомогательных зданий и помещений производственных предприятий являются:

(Lnw), дБ.

Параметры звукоизоляции ограждающих конструкций определяются в октавных полосах частот со среднегеометрическими частотами: 100, 125, 200, 250, 315, 400, 500, 630, 800, 1000, 1250,1600, 2000, 2500, и 3150 Гц.

Расчетные индексы изоляции воздушного шума ограждающих конструкций (Rw), дБ, и приведенного уровня ударного шума для перекрытия (Lnw), определяют путем сопоставления измеренных или вычисленных частотных характеристик для вышеуказанных ограждений с соответствующими нормативными спектрами частотных характеристик в диапазоне октавных частот.

2.2. Звукоизоляционный расчет межкомнатных перегородок сплошного сечения

При расчетах необходимо добиваться выполнения условия, чтобы расчетный индекс изоляции воздушного шума (Rрw), дБ, был не ниже нормативного (Rнw), дБ/

Расчетную частотную характеристику изоляции воздушного шума межкомнатных перегородок сплошного сечения с поверхностной плотностью от 100 до 800 кг/м2, выполненных из бетона, железобетона, кирпича и тому подобных материалов, следует определять, изображая ее в виде ломаной линии ABCD (рис.2.1).

63

Рис. 2.1. Расчетная частотная характеристика изоляции воздушного шума однослойным плоским ограждением

Построение ломаной линии ABCD начинается с определения положения точки (В), абсциссу которой - ( fВ ), определяют по табл. 2.1 в зави-

симости от толщины и плотности материала ограждающей конструкции. Таблица 2.1

Найденное значение ( fВ ) следует округлить до среднегеометриче-

ской частоты, значения которой приведены в табл. 2.2.

Таблица 2.2 Нормируемые значения среднегеометрических частот

в пределах границ 1/3 - октавных полос

Ординату точки (В) - RВ ,дБ, определяют в зависимости от эквивалентной поверхностной плотности ограждения (mэ) по формуле (2.1):

где mэ - эквивалентная поверхностная плотность ограждения, кг/м2, определяемая по формуле (2.2):

желого бетона плотностью 2500 кг/м3 толщиной 220 мм коэффициент (К), составляет 1.2.

Установленное по формуле (2.1) значение ( RВ ) следует округлить до

0,5 дБ.

Таблица 2.3 Значения коэффициента К, учитывающего вид бетона на легких заполнителях

После определения координат точки (В) из точки (В) влево проводится горизонтальный отрезок (ВА), а вправо – отрезок (ВС) с наклоном 6 дБ на октаву до ординаты (RС) = 65 дБ.

65

Из точки С вправо проводится горизонтальный отрезок СД. Если точка С лежит за пределами нормируемого диапазона частот (fс>3150 Гц) отрезок СД не проводится.

Значения частотных характеристик в нормируемом диапазоне октавных частот приведены в табл. 2.4.

Таблица 2.4 Значения частотных характеристик в нормируемом диапазоне

октавных частот

График нормативной частотной характеристики изоляции воздушного шума ограждающей конструкцией приведен на рис. 2.2.

Рис. 2.2. Нормативный спектр изоляции воздушного шума ограждающей конструкцией

После построения расчетного графика АВСД он наносится на нормативный график, приведенный на рис. 2.2., и далее определяется сумма неблагоприятных отношений расчетной частотной характеристики АБСД от частотных характеристик в нормируемом диапазоне октавных частот

(рис. 2.2) .

Неблагоприятными считаются отклонения вниз от нормативного спектра. Если сумма неблагоприятных отклонений максимально приближается к 32 дБ, но не превышает это значение, величина индекса изоляции шума (Rw), составляет 52 дБ.

В том случае, когда сумма неблагоприятных отклонений превышает 32 дБ, нормативный спектр следует сместить вниз на целое число децибел

66

так, чтобы сумма неблагоприятных отклонений не превышала величину 32 дБ. В этих случаях за величину индекса изоляции воздушного шума (Rw) принимается ордината смещенного вниз от нормативного спектра в 1/3- октавной полосе со среднегеометрической частотой 500 Гц.

При звукоизоляционных расчетах индекс изоляции воздушного шума однослойных ограждающих конструкций (Rw),дБ, допускается опреде-

Необходимо отметить, что облицовка однослойного ограждения относительно жестким материалом без воздушного промежутка может привести к ухудшению звукоизоляции из-за возникновения резонансных явлений в средней части нормируемого диапазона частот.

Щели и отверстия приводят к значительному снижению звукоизоляции ограждающих конструкций.

2.3. 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 (Rw), дБ, таких ограждений определяют путем построения частотной характеристики в нормируемом диапазоне частот, изображая ее в виде ломаной линии ABCD (рис. 2.3).

Рис. 2.3. Частотная характеристика изоляции воздушного шума однослойным плоским тонким ограждением

Координаты точек (В и С) устанавливают по табл. 2.5 в зависимости от материала листового ограждения, его плотности и толщины.

67

Таблица 2.5

Значения координат точек В и С

Найденные значения частот ( f B и fс) округляют до ближайших среднегеометрических частот 1/3-октавных полос (см. табл. 2.3).

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

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. 2.4).

Рис. 2.4. Частотная характеристика изоляции воздушного шума конструкций, состоящих из двух листов с воздушным промежутком

68

Затем строится вспомогательная линия A1B1C1D1 (рис. 2.4) путем прибавления к ординатам линии ABCD поправки R1 (табл. 2.6), учитывающей увеличение поверхностной плотности ограждения за счет второго листа обшивки.

Далее вычисляется частота резонанса конструкции (fР) по формуле

где m1 и m2 – поверхностные плотности обшивок, кг/м2 (в данном случае m1 = m2 );

d – толщина воздушного промежутка между обшивками, м. Значение частоты (fР) округляется до ближайшей среднегеометриче-

ской частоты 1/3-октавной полосы согласно табл.2.3.

До частоты 0,8fР включительно частотная характеристика звукоизоляции двухслойной конструкции совпадает со вспомогательной линией A1B1C1D1 (точка Е-см. рис.2.4), а на частоте (fР) – понижается на 4 дБ относительно линии A1B1C1D1 (точка F-см. рис. 2.4).

На частоте 0,8 f p (три октавы выше частоты резонанса) находится точка (К) с ординатой RК = RF + R2 , которая соединяется с точкой (F).

Значение R2 устанавливают по табл. 2.7 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 ( f B ) параллельно вспомогательной линии A1B1C1D1. Превышение отрезка KL над вспомогательной линией A1B1C1D1 представляет собой поправку на влияние воздушного промежутка R2 .

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

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

На частоте (fс) определяют точку (N) с ординатой RN RС1 R2 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 характе-

ристику изоляции воздушного шума ограждающей конструкцией, состоящей из двух листов одинаковой толщины с воздушным промежутком между ними.

В случае заполнения воздушного промежутка пористым или порис- то-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 (2.5):

d – толщина воздушного промежутка, м.

Если обшивки не приклеиваются к материалу заполнения, значение ( E Д )

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. 2.5.

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.

70