ударного шума соответственно на 1,5; 3 и 4,5 дБ. Несколько большее влияние на изоляцию ударного шума оказывает толщина перекрытия: удвоение толщины снижает уровень шума на 9 дБ, однако этого недостаточно.

Поэтому для улучшения изоляции перекрытиями ударного шума необходимо введение в их конструкцию упругих связей.

В зависимости от вида и места расположения упругих связей перекрытия бывают:

-с плавающими полами, в которых между несущей плитой, стеной, перегородкой и чистым полом укладываются упругие прокладки (сплошные или в виде лент);

-раздельными, состоящими из двух ребристых плит, нижняя плита монтируется на стены ребрами вверх, а вторая укладывается ребрами вниз через упругие прокладки. При этом верхняя плита отделяется от стен воздушным зазором или упругими прокладками;

-с подвесным потолком при наличии упругих связей, на которых потолок подвешивается к несущей плите.

Наибольшее распространение в практике строительства получили полы из рулонных материалов и полы на упругом основании ("плавающие" полы).

Улучшение звукоизоляции перекрытиями с полами из рулонных материалов на упругой прокладке происходит за счет значительной амортизации удара. Амортизация связана со смятием покрытия под молотком ударной машины и увеличением продолжительности удара.

Частота, с которой начинает проявлять влияние местного смятия, равна

f0/ = 0,45/τy

(1)

где τy – продолжительность стандартного удара, с, определяемая для каждого материала покрытия пола на основе эксперимента.

Величина снижения приведенного уровня ударного шума может быть определена по формуле

увеличением частоты составляет 12 дБ/окт. Однако фактическое изменение изоляции ударного шума для линолеума на упругой подоснове имеет более сложный характер, и только на отдельных участках может быть с достаточной точностью аппроксимировано этой формулой.

В полах на упругом основании ударные воздействия вызывают периодические изменения напряжения в упругом слое. В результате в последнем возникают деформации, на которые расходуется часть энергии, рассеиваемой в виде теплоты.

19

В диапазоне низкочастотных колебаний несущая часть перекрытий может быть представлена в виде шарнирноопертой по контуру прямоугольной плиты. Между ними непрерывно и равномерно расположены безинерционные упругие поперечные связи.

Эти расчетные модели перекрытий справедливы в области частот

где m1, m2, mC – поверхностные плотности соответственно пола, несущей конструкции перекрытия и упругой прокладки;

k – приведенный коэффициент жесткости упругого основания, определяемый по формуле

ЕД – динамический модуль упругости прокладки, принимаемый по Прил. 6 [2];

h – толщина упругой прокладки в обжатом состоянии, определяемая по формуле (37) [2].

Величина снижения приведенного уровня ударного шума в этом диапазоне тем больше, чем больше отношение поверхностных плотностей пола и несущей конструкции m1 / m2 и чем ниже собственная частота колебаний пола f0, т.е. чем меньше жесткость упругой прокладки. Формула

(2) для определения снижения уровня ударного шума в области частот, определяемых условием (3), справедлива, если в нее вместо f /0 подставить величину f0, определяемую по формуле (4).

При дальнейшем увеличении частоты уже нельзя пренебречь инерционностью упругого слоя. Величина снижения приведенного уровня ударного шума на средних и высоких частотах определяется по формуле

Из формулы (6) следует, что вследствие волновых процессов в упругом слое рост звукоизоляции перекрытием с увеличением частоты замедляется с 12 до 6 дБ на октаву. Кроме того, звукоизоляционные качества упругого слоя зависят не только от его динамического модуля упругости, но и от плотности этого слоя. Толщина же упругого слоя на средних и высоких частотах роли не играет.

20

Звукоизолирующая способность изоляции ударного шума междуэтажными перекрытиями оценивается индексом изоляции ударного

шума, L'nW, дБ.

Конструкция считается удовлетворяющей нормативным требования, если ее индекс изоляции ударного шума L'nW равен или меньше нормативного L'nW норм.. Значения нормативного индекса изоляции ударного шума приведены в Прил. 7.

Изоляцию ударного шума междуэтажным перекрытием L'n, дБ рассчитывают для каждой полосы частот, а также она может быть определенна экспериментальным путем.

При измерениях в натурных условиях косвенные пути передачи звука практически невозможно исключить, в этом случае при измерениях фактической звукоизоляции между перекрытиями используют понятие приведенного уровня ударного шума под перекрытием L'n, определяемого по формуле

где L2 – средний уровень ударного шума в помещении под перекрытием, дБ;

А2 – эквивалентная площадь звукопоглощения в помещении под перекрытием, м2;

А0 – стандартная площадь звукопоглощения, принимаемая равной 10 м2. Средние уровни звукового давления L2 , дБ, в помещениях в каждой

полосе частот при фиксированных положениях микрофона следует определять по формуле

где Li – у.з.д. в i-й измеряемой точке, дБ;

n– количество точек измерения.

1.3.Требования к помещениям, где проводятся измерения изоляции ударного шума внутренними ограждающими конструкциями в натурных условиях и средствам измерительной техники

1.3.1.Помещения для измерения изоляции ударного шума перекрытиями в натурных условиях должны состоять из двух смежных по вертикали помещений, между которыми расположена испытуемая конструкция.

1.3.2.Объемы помещений высокого и низкого уровней должны быть не менее 25 м3, а линейные размеры – не менее 2,3 м.

1.3.3.При измерениях изоляции ударного шума как источник ударного шума нужно применять стандартную ударную машину, которая должна

21

удовлетворять следующие требования:

-иметь пять молотков, расположенных на одной прямой линии, с расстоянием между центрами крайних молотков 400 мм;

-эффективная масса молотка должна составлять (0,5 ±0,012) кг;

-расстояние между центрами соседних молотков должно быть 100 мм;

-нижняя часть молотка должна быть стальной в форме цилиндра с диаметром (30 ±0,2) мм, ударная часть молотка – сферическая с радиусом кривизны (500 ±100) мм;

-скорость падения молотков должна соответствовать свободному падению с высоты (40 ±1) мм;

-продолжительность времени между двумя последовательными ударами молотков должна составлять (100 ±5) мс;

-необходимо, чтобы падение молотков было перпендикулярным к испытуемой поверхности в пределах ±0,5°.

1.3.4.Приемный тракт для измерений изоляции ударного шума должен обеспечивать измерение у.з.д. в третьоктавных и октавных полосах частот и содержать:

-микрофон измерительный класса точности 1 или 2 с номинальным диапазоном частот от 30 Гц до 18000 Гц согласно ГОСТ 6495;

-шумомер (или микрофонный усилитель) класса точности 0; 1 или 2 согласно с ГОСТ 17187 и ДСТУ 4212;

-фильтры полосовые третьоктавные и октавные класса 1 или 2 согласно

сГОСТ 17168;

-прибор регистрирующий согласно ГОСТ 23854.

1.3.5.Средства измерительной техники должны иметь действующие свидетельства о государственной поверке.

1.3.6.Перед проведением и после окончания измерений приемный тракт необходимо калибровать с использованием калибратора звука с пределами допускаемой абсолютной погрешности ±0,5 дБ.

1.4. Измерения изоляции ударного шума междуэтажными перекрытиями в натурных условиях

1.4.1.Помещения для проведения измерений должны соответствовать требованиям 1.3.1; 1.3.2, а средства измерительной техники – 1.3.3-1.3.4.

1.4.2.При проведении измерений стандартную ударную машину необходимо устанавливать не менее чем в четырех точках, равномерно расположенных по площади испытуемой конструкции перекрытия. Расстояние этих точек одна от друга и от краев испытуемой конструкции должна быть не меньше 0,7 м. Допускается в натурных условиях принимать минимальное расстояние между ударной машиной и краями испытуемой конструкции перекрытия 0,5 м.

22

Примечание 1. При испытаниях анизотропных перекрытий (например, балочных, ребристых) следует предусматривать дополнительные точки установки ударной машины на балках. При этом угол между продольной осью молотков ударной машины и осями балки или ребра должен составлять 45°.

Примечание 2. При испытаниях конструкций с мягким покрытием полов требуемая высота падения молотков 40 мм должна обеспечиваться за помощью соответствующих подложек под опоры машины.

1.4.3.Измерительный микрофон надо устанавливать в помещении под перекрытием не менее чем в трех равномерно расположенных точках при каждой позиции ударной машины. При этом расстояние между отдельными позициями микрофона, между микрофоном и испытуемой конструкцией, а также между микрофоном и ограждающими конструкциями помещения должна быть не меньше 1 м. Допускается в натурных условиях принимать минимальное расстояние между позициями микрофона и поверхностями ограждающих конструкций помещений 0,5 м, между отдельными позициями микрофонов – 0,7 м.

1.4.4.Измерения уровней звукового давления в каждой точке помещения под перекрытием необходимо проводить в третьоктавных полосах со среднегеометрическими частотами 100, 125, 160, 200, 250, 315, 400, 500, 630, 800, 1000, 1250, 1600, 2000, 2500, 3150 Гц.

Допускается в натурных условиях проведение измерений в октавных полосах частот со среднегеометрическими частотами 125, 250, 500, 1000, 2000 Гц.

1.4.5.Для каждой фиксированной позиции микрофона время усреднения у.з.д. при измерениях на частотах до 500Гц должен составлять не менее 6 с, на более высоких частотах– не менее 4с.

1.4.6.Проведение измерений и определение фактической величины приведенного уровня ударного шума L'n, дБ, нужно выполнять в соответствии

сп. 1.2 формула (7).

1.4.7.При проведении измерений желательно, чтобы уровень фонового шума в помещении под перекрытием был не менее чем на 15 дБ меньше уровня измеренного сигнала в каждой полосе частот. Фоновый шум при этом не будет влиять на результаты измерения.

Если это условие в полной мере не выполняется и уровни фонового шума в помещении под перекрытием меньше на величину от 6 дБ до 15 дБ в сравнении с измеренным суммарным у.з.д., который включает и фоновый

шум, то действительный у.з.д. L2 измеряемого сигнала необходимо определять по формуле

где Lс.з – суммарный у.з.д. измеренного сигнала и шумового фона в полосах частот, дБ;

Lз – у.з.д. шумового фона в полосах частот, дБ

23

1.4.8. Если разница между уровнем фонового шума и измеренным суммарным (с фоновым шумом) уровнем звукового сигнала является меньшей, чем 6 дБ в той или иной полосе частот, то до уровня измеренного сигнала необходимо внести поправку минус 1,3 дБ, которая соответствует разнице в 6 дБ. Это означает, что полученная величина L'n соответствует пределу измерений и является не больше действительной величины звукоизоляции данной конструкции.

Полученный при таких условиях результат необходимо отмечать в протоколе измерений.

1.5. Оборудование и приборы

Для выполнения работы необходимы такие приборы:

-стандартная ударная машина;

-шумомер;

-октавные (третьоктавные) фильтры;

-микрофон;

-усилитель.

Рис. 1. Стандартная ударная машина

24

Рис. 2. Схема установки для измерения изоляции ударного шума перекрытием:

УМ – ударная машина; М – микрофон; Ш – шумомер; ОФ – октавные фильтры; У – усилитель.

1.6. Методика выполнения работы

Ударный шум возбуждается ударной машиной, которая устанавливается по очереди не менее чем в 3-х точках испытуемой конструкции (с целью упрощения работы). Точки измерений необходимо выбирать по диагонали помещения (посредине, и на расстоянии ¼ длины диагонали).

Для каждого положения ударной машины микрофон должен устанавливаться не меньше, чем в 3-х точках (в центре помещения и на расстоянии ¼ диагонали).

Уровни ударного шума, которые возникают в помещениях под перекрытием, измеряются в октавных полосах со среднегеометрическими частотами 125, 250, 500, 1000, 2000 Гц, или третьоктавных полосах частот со среднегеометрическими частотами 100, 125, 160, 200, 250, 320, 400, 500, 630, 800, 1000, 1250, 1600, 2000, 2500, 3150 Гц.

1.7.Порядок выполнения работы

1.7.1.Собрать и проверить схемы передающего и приемного трактов.

1.7.2.Наметить 3 точки для установки ударной машины и 3 точки для установки микрофона в помещении под перекрытием.

1.7.3.Перед проведением измерений необходимо произвести калибровку приемного тракта с использованием калибратора звука с пределами допускаемой абсолютной погрешности ±0,5 дБ.

1.7.4.При выключенной ударной машине измерить фоновые у.з.д. в КНУ и занести в табл. 1.

Таблица 1 Результаты измерений и расчета фоновых у.з.д. в КНУ

1.7.5. Включить ударную машину и измерить у.з.д. в КНУ. В каждой расчетной точке взять по 3 отсчета и определить средний у.з.д.

Результаты измерений и расчетов занести в табл. 2.

25

1.7.6.При проведении измерений желательно, чтобы уровень фонового шума в помещении низкого уровня был не менее чем на 15 дБ меньше уровня измеренного сигнала в каждой полосе частот. Фоновый шум при этом не будет влиять на результаты измерения.

Если это условие не выполняется, тогда необходима корректировка у.з.д.

вКНУ, согласно п.1.4.9 и п.1.4.10.

1.7.7.Скорректированные у.з.д. занести в таблицу 3.

1.7.8.Определить эквивалентное звукопоглощение (А2) КНУ по формуле

(3) лабораторной работы №1. Пример расчета А2 приведен в Прил. 8. Коэффициент звукопоглощения материалов и конструкций (αі) определять по Прил. 4, а эквивалентную площадь звукопоглощения людьми, креслами и оборудованием (Аj) – по Прил. 5.

1.7.9.Приведенный уровень ударного шума под перекрытием (L'n) определять по формуле (7) п. 1.2.

Таблица 3

Результаты измерений и расчета у.з.д. в КНУ

2000

1.7.10.После проведения измерений необходимо произвести калибровку приемного тракта с использованием калибратора звука с пределами допускаемой абсолютной погрешности ±0,5 дБ.

1.7.11.Определить индекс изоляции ударного шума L'nW междуэтажного перекрытия с измеренной частотной характеристикой изоляции ударного шума L'n согласно п.п. 11.2 [2].

1.7.12. Определить нормативный индекс изоляции ударного шума

L'nW норм междуэтажного перекрытия по Прил. 7.

1.7.13. Сделать выводы о звукоизолирующих качествах междуэтажного перекрытия.

Конструкция считается удовлетворяющей нормативным требования, если ее индекс изоляции ударного шума L'nW равен или меньше нормативного

L'nW норм.

Контрольные вопросы.

1.Суть методики измерения изоляции ударного шума междуэтажными перекрытиями.

2.Какие параметры междуэтажного перекрытия влияют на изоляцию ударного шума?

3.Почему уровень ударного шума под перекрытием называется приведенным?

4.Правила проектирования и выполнения работ по изоляции ударного шума междуэтажным перекрытием.

27

ЛИТЕРАТУРА

1.Архитектура гражданских и промышленных зданий. В 5 т. / Под ред. В.М. Предтеченского. Т.2. Основы проектирования. – М.: Стройиздат, 1976. -

215 с.

2.Звукоизоляция в гражданских зданиях: [учебное пособие] / Н.Г. Прищенко, Т.А. Чернышева, Г.М. Васильченко [и др.] – Краматорск: «Каштан», - 2017. – 88 с.

3.Ковригин С.Д. Архитектурно-строительная акустика. - М.: Высшая школа, 1980. - 184 с.

4.Лабораторные работы по строительной физике. Ч.П. Строительная акустика. БелИИЖТ. - Гомель: Изд. БелИЖТТа, 1976. - 51 с.

5.Лабораторный практикум по строительной физике. Учебное пособие для студентов вузов. В.А. Объедков, А.К. Соловьев, А.Н. Кондратенков и др. - М.: Высшая школа, 1979. - 221 с.

6.Осипов Г.Л., Лопашов Д.З., Федосеева Е.Н. Акустические измерения

встроительстве. - М.: Стройиздат, 1978. - 212 с.

7.ДСТУ Б В.2.6-85: 2009 Конструкции зданий и сооружений. Звукоизоляция ограждающих конструкций. Методы оценивания. Киев Минрегионстрой Украины 2010-30с.

8.ДСТУ Б В.2.6-86: 2009 Конструкции зданий и сооружений. Звукоизоляция ограждающих конструкций. Методы измерения. Киев Минрегионстрой Украины 2010-46с.

9.ДБН В.1.1-31:2013. Захист територiй, будинкiв i споруд вiд шуму. К.:Мiнрегiонбуд та ЖКГ Украiни, 2013

10.ДСТУ-Н Б В.1.1-34:2013. Настанова з розрахунку та проектування звукоiзоляцii огороджувальних конструкцiй житлових i громадських будинкiв. К.: Мiнрегiонбуд та ЖКГ Украiни, 2013.

11.ДСТУ Б В.2.6-85:2009. Звукоiзоляция огороджувальних конструкцiй. Методи оцiнювання. К.:Мiнрегiонбур Украiни, 2010.

12.ДСТУ Б В.2.6-86:2009. Звукоiзоляция огороджувальних конструкцiй. Методи оцiнювання. К.:Мiнрегiонбур Украiни, 2010.

13.Ковригин С.Д., Крышов Е.И. Архитектурно-строительная акустика.

М.: Высш. школа, 1986. 256 с.

14.СН 3077-84. Санитарные нормы допустимого шума в помещениях жилых и общественных зданий на территории жилой застройки. М.: Минздрав СССР, 1984.

15.Соловьев А.К. Физика среды. М.: Издательство АВС, 2008.

16.DIN 4109 Schallschutz im Hochbau. Anforderungen und Nachweise, Deutsches Institut fur Normung e.V., Berlin, 1989 (Звукоизоляция в строительстве. Технические требования и подтверждение пригодности).

17.СП-23-103-2003 Проектирование звукоизоляции ограждающих конструкций жилых и общественных зданий, (МНТКС)

28