Спецкурс-Космин
.pdf
Приклад 1. Визначити індекс ізоляції повітрянного шуму перегороджкою, для якої експериментальним шляхом визначена частотна характеристика ізоляції повітряного шуму R (рис. 4).
11
Розрахунок індексу виконуємо в табличній формі (табл. 1).
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблиця 1 |
|
Часто |
|
|
Значення |
Негатив |
|
Значенн |
|
Негатив |
|
|||
та Гц |
|
звукоізоляції, |
ні відхилення |
я |
|
ні |
відхілення |
|
||||
|
|
|
|
ДБ |
виміряних |
|
звукоізоляції |
виміренних |
|
|||
|
|
Вим |
|
Нормат |
значень |
від |
за норматив- |
значень від |
|
|||
|
|
іряні |
|
ивні |
нормативних, |
ною |
кривою, |
нормативних, |
|
|||
|
|
|
|
|
|
дБ |
зсунутою |
зсунутих на |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
вниз на |
|
8 дБ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8 дБ |
|
|
|
1 |
|
2 |
|
3 |
|
4 |
|
|
5 |
|
6 |
|
100 |
|
35 |
|
27 |
|
- |
|
|
19 |
|
- |
|
125 |
|
32 |
|
32 |
|
- |
|
|
24 |
|
- |
|
160 |
|
28 |
|
37 |
|
-9 |
|
|
29 |
|
-1 |
|
200 |
|
32 |
|
42 |
|
-10 |
|
|
34 |
|
-2 |
|
250 |
|
33 |
|
45 |
|
-12 |
|
|
37 |
|
-4 |
|
320 |
|
33 |
|
48 |
|
-13 |
|
|
40 |
|
-5 |
|
400 |
|
37 |
|
51 |
|
-14 |
|
|
43 |
|
-6 |
|
500 |
|
39 |
|
54 |
|
-15 |
|
|
46 |
|
-7 |
|
630 |
|
41 |
|
55 |
|
-14 |
|
|
47 |
|
-6 |
|
800 |
|
45 |
|
56 |
|
-11 |
|
|
48 |
|
-3 |
|
1000 |
|
50 |
|
56 |
|
-6 |
|
|
48 |
|
- |
|
1250 |
|
55 |
|
56 |
|
-1 |
|
|
48 |
|
- |
|
1600 |
|
57 |
|
56 |
|
- |
|
|
48 |
|
- |
|
2000 |
|
62 |
|
56 |
|
- |
|
|
48 |
|
- |
|
2500 |
|
61 |
|
55 |
|
- |
|
|
47 |
|
- |
|
3200 |
|
64 |
|
54 |
|
- |
|
|
46 |
|
- |
|
4000 |
|
63 |
|
52 |
|
- |
|
|
44 |
|
- |
|
5000 |
|
60 |
|
50 |
|
- |
|
|
42 |
|
- |
|
Сума |
несприятливих |
відхилень |
= -105 дБ |
|
= -34 дБ |
|
|
|
||||
Середнє несприятливе відхилення 105 : 18=5,83 > 2 дБ 34 : 18 = 1,89 2 дБ |
||||||||||||
Максимальне несприятливе відхилення |
|
15 дБ |
|
|
7 дБ |
|||||||
Зміщуємо нормативну криву вниз на 8 дБ (графа 5). |
|
|
|
|||||||||
Середнє несприятливе відхилення – 34 : 18 = - 1,89 |
2 дБ. |
|
|
|
||||||||
Якщо б |
нормативну криву зсунули |
на |
7 |
дБ, |
то середнє |
несприятливе |
||||||
відхилення склало б 42 : 18 = 2,33 дБ > 2 дБ. При зсуненні на 9 дБ середнє відхилення буде менше, ніж при переміщенні на 8 дБ. Максимальне несприятливе відхилення при зсуненні на 8 дБ складає 7 дБ < 8 дБ. Отже, поправка п = -8 дБ і індекс ізоляції повітряного шуму перегородкою
Iп = 50 + (-8) = 42 дБ.
Приклад 2. Визначити індекс приведеного рівня ударного шуму під перекриттям, для якого на основі експерименту одержана частотна характеристика приведеного рівня (рис. 5).
12
Розрахунок індексу приведеного рівня ударного шуму виконаний в табличній формі (табл. 2).
Таблиця 2.
Часто |
Значення рівня |
Неспри |
|
Значення |
Несприятл |
|
та Гц |
звукового тиску, дБ |
ятливі |
|
звукоізоляції |
иві відхилення |
|
|
Ви |
Норма |
відхилення |
|
за |
вимірювальних |
|
мірне |
тивне |
виміру |
|
нормативною |
значень, |
|
|
|
значень від |
|
кривою, |
зсунутих вгору |
|
|
|
нормативних, |
|
зсунутою |
на 3 дБ |
|
|
|
дБ |
|
вгору на 3 дБ |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
|
5 |
6 |
100 |
64 |
70 |
- |
|
73 |
- |
125 |
61 |
70 |
- |
|
73 |
- |
160 |
62 |
70 |
- |
|
73 |
- |
200 |
65 |
70 |
- |
|
73 |
- |
1 |
2 |
3 |
4 |
|
5 |
6 |
250 |
68 |
70 |
- |
|
73 |
- |
320 |
69 |
70 |
- |
|
73 |
- |
400 |
71 |
69 |
-2 |
|
72 |
- |
500 |
70 |
68 |
-2 |
|
71 |
- |
530 |
69 |
67 |
-2 |
|
70 |
- |
800 |
69 |
66 |
-3 |
|
69 |
- |
1000 |
69 |
65 |
-4 |
|
68 |
-1 |
1250 |
68 |
62 |
-6 |
|
65 |
-3 |
1600 |
66 |
59 |
-7 |
|
62 |
-4 |
2000 |
64 |
56 |
-8 |
|
59 |
-5 |
2500 |
62 |
53 |
-9 |
|
56 |
-6 |
3200 |
60 |
50 |
-10 |
|
53 |
-7 |
Сума |
несприятливих відхилень = 53дБ |
= 26 дБ |
|
|||
Середнє несприятливе відхилення 53 : 16 = 3,3 > 2 дБ 26 : 16 = 1,6 < 2 дБ
13
Максимальне несприятливе відхилення |
10 дБ |
7 дБ < 8 дБ |
Індекс приведеного рівня ударного шуму |
|
|
Іу = 70 – (-3) = 73 дБ |
|
. |
Изоляция воздушного шума однослойными конструкциями. . Расчет изоляции возушного шума однослойными ограждениями. Изоляция многослойными ограждениями.
Лекція 3 1. ІЗОЛЯЦІЯ ШУМУ ОДНОШАРОВИМИ КОНСТРУКЦІЯМИ.
Під одношаровими конструкціями розуміються конструкції, які складаються із одного або декількох шарів, жорстко зв’язаних один з другим.
Різниця в коливаннях окремих їх шарів незначна, і тому нею можна зневажити і рахувати, що конструкція коливається як одне ціле.
Звукоізолююча властивість акустично однорідної огороджуючої конструкції від повітряного шуму залежить від частоти падаючих на неї звукових хвиль. На низьких частотах (для більшості огорож приблизно декілька десятків герц, тобто нижче норми) величина звукоізоляції визначається жорсткістю огорожі і резонансними явищами, виникаючими в ній при спів паданні власних частот коливань з вимушеними.
На частотах вище перших двох-трьох частот власних коливань огорожі її звукоізолюючі якості визначаються масою одиниці площі огорожі. Жорсткість огорожі на цих частотах не грає ніякої ролі, тому плоскі огорожі можна подати як систему не зв’язаних між собою безконечно малих мас, які коливаються під впливом падаючої звукової хвилі. Звукоізолююча властивість огороджуючої конструкції визначається за так званим законом маси
R = 20 lg mn f – 47,5
де mn – поверхнева щільність огорожі, кг/м2; f - частота коливань, Гц.
Із формули випливає, що збільшення поверхневої щільності конструкції або частоти в 2 рази підвищує значення звукоізоляції на 6 дБ.
У реальних конструкціях частотні характеристики істотно відрізняються від одержаних за законом маси. Ці відхилення пояснюються явищами хвильового співпадання.
Найменша частота, при якій можливе явище хвильового співпадання (звукова хвиля рухається по дотичній до поверхні огорожі = 0), тобто о = називається граничною частотою:
fгр = С2/1,8 С1h
де h – товщина конструкції, м;
С1 – швидкість поширення звукових хвиль в конструкції, м/с.
На частотах, вище граничної, ріст звукоізолюючих якостей огороджуючої конструкції складає 7,5 дБ на октаву.
Для підвищення звукоізоляції огороджуючих конструкцій в нормативному діапазоні частот (fгр = 100, … 5000 Гц) необхідно граничну частоту переміщувати за межі цього діапазону. Для тонких огорож (fср > 1000 Гц) рекомендується
14
підняти граничну частоту, наприклад, шляхом зменшення циліндричної жорсткості конструкції огородження.
При товстих огорожах (fср < 300 Гц) необхідно граничну частоту знизити шляхом збільшення жорсткості конструкції.
2. РОЗРАХУНОК ІЗОЛЯЦІЇ ПОВІТРЯНОГО ШУМУ ОДНОШАРОВОЇ ПЛОСКОЇ ОГОРОДЖУЮЧОЇ КОНСТРУКЦІЇ.
Даний метод розрахунку можна застосувати для одношарових огороджуючих конструкцій із бетону, залізобетону, цегли, керамічних блоків, гіпсобетону і тому подібних матеріалів з поверхневою щільністю від 100 до 1000 кг/м2. Частотну характеристику ізоляції повітряного шуму одношаровою плоскою огороджуючою конструкцією зображують у вигляді ламаної лінії АВСД (рис. 6), в залежності від товщини огорожі ї її поверхневої щільності.
Приклад 3. Побудувати частотну характеристику звукоізоляції і визначити індекс ізоляції повітряного шуму перегородкою із бетону товщиною h = 85 мм і щільністю = 2100 кг/м3. Визначити область застосування перегородки як огороджуючої конструкції в житлових будинках.
1.Визначаємо поверхневу щільність перегородки
mn = h = 2100 0,085 = 178 кг/м2.
2. Побудуємо прямокутну систему координат, на якій по осі абсцис
відкладаються частоти f, Гц в логарифмічному масштабі; кожне подвоєння частоти, яке називається октавою, наноситься через рівні відрізки. Кожний із відрізків ділиться на 3 рівні частини (1/3 октавної смуги); по осі ординат відкладаються величини звукоізоляції захисної конструкції R, дБ (рис. 7).
15
3. Визначаємо координати точки В (fв і Rв) частотної характеристики за
графіком, на рис. 8. fв в залежності від товщини (в м) огороджуючої конструкції (рис. 8а) і Rв – в залежності від поверхневої щільності mn
в кг/м2 огороджуючої конструкції (рис. 8 б).
16
При = 2100 кг >1800 кг/м3 використовуємо пряму 1 і fв = 300 Гц.
При mn = 178 кг/м2 Ro = 33 дБ.
4.Наносимо точку В на графік. Вліво проводимо горизонтальну пряму до перетину з віссю ординат (пряма АВ). Вправо із точки В проводимо пряму з нахилом 7,5 дБ на октаву до точки С з ординатою Rс = 60 дБ.
Для побудови прямої ВС зручно нанести на графіку точку К з координатами fк = 10 fв = 3000 Гц і Rк = Rв + 25 = 33 + 25 = 58 дБ. Пряма ВК має нахил 7,5 дБ на октаву. Із точки С вправо проводимо горизонтальну пряму СД.
5.Наносимо на графік нормативну частотну характеристику ізоляції повітряного шуму огороджуючої конструкції (рис. 3).
Результати розрахунку зводимо в табл. 3.
Детально визначення індексу ізоляції повітряного шуму наведено в прикладі
17
|
|
|
|
|
|
|
Таблиця 3. |
|
|
Визначення індексу ізоляції повітряного шуму |
|||||||
Част |
Обчисл |
Нормат |
Відхиле |
|
Значенн |
Відхиле |
|
|
ота Гц |
ення значень |
ивне |
ння |
|
|
я |
ння |
|
|
звукоізоляції, |
значення |
обчислених |
|
|
звукоізоляції |
обчислених |
|
|
дБ |
звукоізоляції, |
значень від |
|
|
по норматив- |
значень від |
|
|
|
дБ |
нормативних, |
|
ній кривій, |
нормативних, |
|
|
|
|
|
дБ |
|
|
зсунутої вниз |
зсунутих |
|
|
|
|
|
|
|
на 9 дБ |
вниз на 9 дБ |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
|
|
5 |
6 |
|
100 |
33 |
27 |
- |
|
|
18 |
- |
|
125 |
33 |
32 |
- |
|
|
23 |
- |
|
160 |
33 |
37 |
-4 |
|
|
28 |
- |
|
200 |
33 |
42 |
-9 |
|
|
33 |
- |
|
250 |
33 |
45 |
-12 |
|
|
36 |
-3 |
|
320 |
33,5 |
48 |
14,5 |
|
|
39 |
-5,5 |
|
400 |
36 |
51 |
-15 |
|
|
42 |
-6 |
|
500 |
38,5 |
53 |
-14,5 |
|
|
44 |
-5,5 |
|
630 |
41 |
55 |
-14 |
|
|
46 |
-5 |
|
800 |
43,5 |
56 |
-12,5 |
|
|
47 |
-2,5 |
|
100 |
46 |
56 |
-10 |
|
|
47 |
-1 |
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
125 |
48,5 |
56 |
-7,5 |
|
|
47 |
- |
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
160 |
51 |
56 |
-5 |
|
|
47 |
- |
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
200 |
53,5 |
56 |
-2,5 |
|
|
47 |
- |
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
250 |
56 |
56 |
- |
|
|
46 |
- |
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
320 |
58,5 |
54 |
- |
|
|
45 |
- |
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
400 |
60 |
52 |
- |
|
|
43 |
- |
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
500 |
60 |
50 |
- |
|
|
41 |
- |
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Сума несприятливих відхилень |
120,5 |
-28,5 |
||||||
Середнє несприятливе відхилення 120,5:18=69дБ>2дБ; 28,5:18=1,64дБ<2дБ |
||||||||
Максимальне несприятливе відхилення |
15 |
|
6 |
|
||||
Індекс ізоляції повітряного шуму перегородки |
|
|
|
|||||
Іп = 50 + п = 50 + (-9) = 41 дБ
18
Нормативний індекс ізоляції повітряного шуму перегородки без дверей між кімнатами
Іпн = 41 дБ (СНиП).
Висновок: перегородка із бетону (h = 85 мм, = 2100 кг/м3) може бути застосована як міжкімнатна глуха перегородка в квартирі, тому що
Іп = 41 дБ = Іпн = 41 дБ При орієнтованих розрахунках індекс ізоляції повітряного шуму
одношаровими огороджуючими конструкціями із вищеназваних матеріалів допускається визначити за формулами:
Іп = 23 lg mэ –10 при mэ > 200 кг/м2; |
(1) |
Іп = 13 lg mэ + 13 при mэ < 200 кг/м2; |
|
Де mэ = к mп – еквівалентна поверхнева щільність в кг/м2; mп – поверхнева щільність, кг/м2;
к– коефіцієнт:
-для суцільних конструкцій із матеріалів > 1800 кг/м3
к= 1;
-для конструкцій із бетонів на гіпсовому в’яжучому = 1200–1300 кг/м3
к= 1,25;
-для конструкцій з круглими пустотами, виготовлених із бетону і
залізобетону > 1800 кг/м3 коефіцієнт визначають за формулою к = 1,86 4 І /(вh3н)
де І – момент інерції перерізу конструкції, м4; в – ширина розглядуваного перерізу, м; hн – наведена товщина перерізу, м;
-для конструкцій із бетонів на пористих заповнювачах і
цементному в’яжучому К визначають за формулою к = 2,26 Е/ 3
де Е – модуль пружності матеріалу, Па.
Для одношарових плоских тонких огороджуючих конструкцій із металу, скла і тому подібних матеріалів частотна характеристики ізоляції повітряного шуму визначається також графоаналітичним методом згідно з СНиП ІІ-12-77.
3. ІЗОЛЯЦІЯ ПОВІТРЯНОГО ШУМУ БАГАТОШАРОВИМИ ОГОРОДЖУЮЧИМИ КОНСТРУКЦІЯМИ
Застосування одношарових огороджуючих конструкцій з метою збільшення звукоізоляції не завжди оправдане з техніко-економічної точки зору. Більш перспективним уявляється використання матеріалів з високим коефіцієнтом
втрат.
При необхідності забезпечити високу звукоізоляцію при значно меншій поверхневій масі огорожі, що в умовах сучасного будівництва є найбільш доцільним, використовують багатошарові огороджуючи конструкції. Під цими конструкціями мають на увазі конструкції, які складаються із декількох жорстких
19
і пружних шарів (як останні використовуються також повітряні прошарки). Звукоізоляція одношаровими огорожами з гнучкими плитами на відносі. Підвищити звукоізоляцію одношаровими стінами можна шляхом
улаштування на них обшивки на відносі. Як гнучкі плити на від носі застосовуються деревиноволокнисті або деревиностружкові плити, плити сухої штукатурки і т.п., які прибиваються до дерев’яних брусків каркаса, закріпленого в стіні через пружні прокладки (рис. 9).
Частотна характеристика ізоляції повітряного шуму стіною з плитами на відносі з двох сторін визначається за формулою
Іп = Іпо + R1
Де Іпо – індекс ізоляції повітряного шуму стіною без плит на відносі, який визначається відповідно до п.5 або вичисляться за формулами (1);
R1 – поправка, яка визначається по графіку на рис. 10.
20