Спецкурс-Космин

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ ДОНБАСЬКА ДЕРЖАВНА АКАДЕМІЯ БУДІВНИЦТВА І АРХІТЕКТУРИ

Кафедра “АРХІТЕКТУРА ПРОМИСЛОВИХ І ЦИВІЛЬНИХ БУДІВЕЛЬ”

КОНСПЕКТ ЛЕКЦІЙ З ДИСЦИПЛИНИ СПЕЦКУРСУ

“АРХІТЕКТУРА ПРОМИСЛОВИХ І ЦИВІЛЬНИХ БУДІВЕЛЬ” РОЗДІЛ 1

“ЗВУКОІЗОЛЯЦІЯ В ЦИВІЛЬНИХ БУДІВЛЯХ”

(для спеціальності: “Промислове і цивільне будівництво”)

№ кода 2109

Склав: Косьмін Г.Т.

Затвердженно на засіданні кафедри:

“Архітектура промислових і цивільних будівель”

ПРОТОКОЛ № ___ від _____200__ р. Зав. Кафедрою Тимофєєв М.В.

Макіївка, 2003 р.

1.2.Рейковий транспорт (трамвай, швидкісний трамвай,

Лекція 1. спецкурс Звукоізоляція в цивільних будівлях.

Уведення. Основні акустические поняття. Характеристики шуму та

шляхи його розпорвсюдження Нормировання шуму в будівлях

Створення сприятливого акустичного режиму в будівлях є однією із актуальних проблем їх проектування і будівництва.

Індустріалізація житлового будівництва, перехід до великопанельного й об’ємного будівництва значно прискорили темп будівництва і скоротили його строки. Це, в свою чергу, висунуло вимогу повної індустріалізації огороджуючих конструкцій будівель.

Поряд з удосконаленням конструктивних рішень повинні покращуватись і експлуатаційні якості будівель. Важливішим із них є звукоізоляція приміщень, яка набуває в умовах повнозбірного будівництва особливу актуальність.

Зниження масивності конструкцій, збільшення жорсткості сполучень у стиках, використання для несучих елементів матеріалів підвищеної щільності служать об’єктивними причинами посилення побічної звукопередачі. Вібрації інженерного і побутового обладнання, удари, повітряні шуми й інші впливи збуджують в конструкціях будівель коливальні процеси звукового діапазону частот, які внаслідок високої акустичної однорідності несучого остова поширюються не великі відстані з малим затуханням. Поверхні вібруючих огороджуючих конструкцій будівель випромінюють шум, призводячи до дискомфортних умов у приміщеннях не тільки близьких до джерел, але і у віддалених від них.

Крім того, у ряді випадків застосування облегшених конструкцій перегородок, стін, покриттів, низька якість будівельних робіт приводять до шумового режиму, недопустимого при експлуатації приміщень. Таким чином, раціональним повинно бути тільки спільне рішення задач будівельної акустики і безпосередньо задач проектування.

1. ОСНОВНІ АКУСТИЧНІ ПОНЯТТЯ І ВИЗНАЧЕННЯ.

Звук – це коливальний рух, що існує як періодична зміна тиску і розповсюджується у будь-якому матеріальному середовищі, зокрема в повітрі. При цьому частинки середовища не переміщаються разом із звуковою хвилею, вони тільки коливаються.

Розрiзняють такi види звукових хвиль: поздовжнi (в повiтрi, рідинах i твердих тілах), поперечні (у твердих тілах), i згинальні (в будівельних конструкціях: балках, плитах).

Фізичний стан звукового поля характеризуються звуковим тиском та коливальною швидкістю. Звуковий тиск Р - це різниця між миттєвим значенням повного тиску i середнім тиском середовища при відсутності в ньому звукових хвиль.

Одиниця виміру тиску Паскаль - Па = Н/м2.

Вухо людини та прилади є чутливими до змiн саме звукового тиску.

Як всякий коливальний процес, звук характеризується: частотою коливань

3

Т - період коливання [с].

Важливою акустичною характеристикою звукового середовища є питомий акустичний опiр, або акустичний iмпеданц W = C, де – щільність середовища; C - швидкість звуку.

Сила або інтенсивність звуку - I [вт/м2]: - одна з основних фізичних характеристик звуку.

Це кількість енергії, що проходить за одиницю часу крізь одиницю поверхні, перпендикулярну напряму розповсюдження хвилі.

Сила звуку пов'язана з звуковим тиском співвідношенням I = Р2 / С.

Ще не створено приладів для вимiру сили звуку, але при допомозі мікрофону можна вимірювати звуковий тиск.

Вухо людини може відчувати звуки певної сили, коли сила не менш

величини, що називається порогом чутності Iо.

Iо = 10 -12 Вт/м2

Верхня границя сили звуку, яку сприймаємо як болюче відчуття, називається

больовим порогом.

I б.п. = 102 Вт /м2

Сила звуку больового порога i порога чутності відрізняються в - 1014. Людське вухо спроможне сприймати силу звуку таких значень у зв'язку з

тим, що відчуття зростає пропорційно логарифму сили звуку. Наприклад, зміна сили звуку вiд 10 одиниць до 1000 сприймається нами як збільшення не в 100

разів, а тільки в 3 - (lg 1000 = 3).

На практиці уявлення про міру сили звуку визначається рівнем сили звуку

L = lg I/I о [Бeл],

де

I - сила звука;

I о = 10 -12 вт/м2 - сила звука на порозі чутності.

Лекція 2. ЗАГАЛЬНІ ПОЛОЖЕННЯ ПО ІЗОЛЯЦІЇ ПОВІТРЯНОГО І УДАРНОГО ШУМІВ І ЇЇ НОРМУВАННЯ.

Звукоізоляція будівельних конструкцій являє собою область будівельної акустики, в якій досліджується явища, зв’язані з поширенням звукових хвиль через конструкцію.

Звукоізоляційною здатністю називається послаблення звуку при його проходженні через дану конструкцію.

Загальна схема проходження звукової енергії через конструкцію наведення на рис. 1.

При падінні плоскої звукової хвилі на огорожу частина енергії її передається огорожі і випромінюється нею у вигляді плоскої звукової хвилі. Відношення звукової енергії, яка пройшла через огорожу (8), до енергії, падаючої на неї)1), називається коефіцієнтом звукопередачі (звукопроникність) . Без урахування побічної передачі (4) при дифузному паданні звуку ізоляція повітряного шуму огорожі

R= 10 lg 1/

іназивається власною звукоізоляцією огорожі. Вираз справедливий у випадках, коли будівельна конструкція розділяє приміщення однакових розмірів.

Урешті випадків власна звукоізоляція огорожі може бути визначена за формулою:

R = L1 – L2 + 10 lg S/A

Де L1 і L2 – рівні звукового тиску відповідно в приміщенні з джерелом звуку і в ізольованому приміщенні; S – площа огорожі, яка розділяє приміщення;

А – ек4вівалентна площа звукопоглинання ізольованого приміщення, яка визначається як площа поверхні з коефіцієнтом = 1 і може поглинути таку кількість звукової енергії, як і дане приміщення.

Під дією ударів на перекриття воно колихається і, отже, випромінює шум в ізольоване приміщення. Звукоізоляція перекриттів залежить від звукової потужності, випромінюваної огорожею під дією ударних імпульсів, і визначається зведеним рівнем звукового тиску (Ln), який виникає під перекриттям під час роботи стандартної машини. Остання робить 10 ударів (в с) п’ятма молотками масою 0,5 кг, вільно подаючими з висоти 4 см. Одержані під перекриттям в третьоктавних смугах частот рівні звукового тиску приводять до єдиного звукопоглинання Ао = 10 м2

Ln = L – 10lg Ao/A

Де L – середній рівень звукового тиску в третьоктавній смузі частот;

А– еквівалентна площа звукопоглинання в приміщенні під перекриттям;

Ао – 10 м2 – стандартна площа звукоглинання.

В результаті досліджень встановлено, що основна частина звукової енергії шумів, виникаючих в будівлях, знаходиться в області порівняно низьких частот, тому при дослідженні ізоляції повітряного шуму обмежуються частотною

8

одним числом.

Нормованими параметрами звукоізоляції огороджуючих конструкцій житлових і громадських будівель, а також допоміжних будівель і приміщень промислових підприємств є нормативні індекси звукоізоляції.

Індекси ізоляції повітряного шуму Iп (в дБ) огороджуючої конструкції з відомою (розрахованою або виміряною) частотною характеристикою ізоляції повітряного шуму визначаються за формулою:

Iп = 50 + п

Де п – ціле число децибел, на яке необхідно змістити нормативну криву (рис. 2), щоб середнє несприятливе відхилення частотної характеристики ізоляції повітряного шуму огороджуючої конструкцією від зміщеної нормативної кривої було максимально близьке, але не більше 2 дБ, а максимальне, несприятливе відхилення не перевищувало 8 дБ. Середнє несприятливе відхилення від зміщеної нормативної кривої приймається рівним 1/18 суму всіх несприятливих відхилень.

Несприятливими вважаються відхилення від нормативної частотної характеристики.

Якщо середнє несприятливе відхилення менше 2 дБ, або несприятливе відхилення зовсім відсутнє нормативна частотна характеристика зміщується вгору так, щоб середнє і максимальне несприятливі відхилення були в указаних межах. В цьому випадку поправка п позитивна і дорівнює величні зміщення нормативної частотної характеристики вгору.

Індекс приведеного рівня ударного шуму Iy (в дБ) під перекриттям з відомою (розрахунковою чи виміряною) частотною характеристикою приведеного рівня ударного шуму визначається за формулою

Iy = 70 - у

Де у – поправка, визначена шляхом порівняння частотної характеристики приведеного рівня ударного шуму з нормативною кривою (рис. 3).

Поправку у визначають аналогічно п, за витягом того, що середнє несприятливе відхилення приймається рівним не 1/18 суми, а 1/16. При цьому несприятливими є відхилення вгору від нормальної кривої. Зміщення нормативної кривої позитивне, якщо воно відбувається в сторону сприятливих відхилень. Конструкція вважається задовільнюючою нормативним вимогам, якщо її індекс ізоляції повітряного шуму не менше, а індекс приведеного рівня ударного шуму під перекриттям не більше нормативного. Нормативні індекси ізоляції повітрянного шуму і приведені рівні ударного шуму під перекриттям залежить від призначення огорожі, від призначення приміщень, які ця огорожа розділяє. Вони наведені в СНиП..

Частотну характеристику звукоізоляції конструкції для визначення п і у можна одержати на основі даних експерименту або розрахунковим шляхом.

Остаточна оцінка звукоізоляції огороджуючих конструкцій житлових будинків за новими типовими проектами повинна даватись на основі натурних випробувань огороджуючих конструкцій експериментальних будівель.

10