Спецкурс-Космин
.pdfДля цього необхідно визначити величину m m = m1/m4
і величину
= m (c1h1/c4h4)3
Де m1 –поверхнева щільність несучої частини перекриття в кг/м2;
m4 – поверхнева щільність поперечної стіни або перегородки в кг/м2; c1, c4 – швидкості поздовжніх хвиль відповідно в несучій частині
перекриття і поперечної стіни або перегородки, в м/с, які приймаються по СНиП.
h1 , h4 – товщина відповідно несучої частини перекриття і поперечної стіни в м.
При улаштуванні гнучкої плити на відносі з однієї сторони стіни значенняR1 належить приймати рівним 2/3 від значення, визначеного по графіку на рис. 10.
Приклад 4. Визначити індекс ізоляції повітряного шуму перегородки товщиною 85 мм ( = 2100 кг/м3) з гнучкими плитами на від носі з двох і з однієї сторони. Міжповерхове перекриття складається із несучої залізобетонної плити товщиною 140 мм і підлоги без пружної основи (лінолеум).
Визначаємо поверхневу щільність несучої частини перекриття m1 і поперечної перегородки m4, кг/м2.
m4 = h4 4 = 0,085 2100 = 181 m1 = h1 1 = 0,14 2400 = 336
По СНиП визначаємо швидкості поздовжніх хвиль в несучій частині перекриття (С1) і поперечній стіні (С4)
С1 = 3700 м/с, С4 = 2300 м/с
Визначаємо величини m і m – m1/m4 = 336/181 = 1,86
= m (c1h1/c4h4)3 = 1,86 (3700 0,14)3/(2300 0,085)3 = 8,02
По графіку на рис. 10 визначаємо поправку R1, яка покращує звукоізоляцію за рахунок гнучких плит на відносі в залежності від m і
R1 = 7 дБ
Конструкція перегородки аналогічна конструкції, розрахованій в прикладі 3, тому Іпо = 41 дБ.
Індекс ізоляції повітряного шуму перегородки з двома плитами на відносі
Іп = Іпо + R1 = 41 + 7 = 48 дБ,
а з однією плитою
Іп = Іпо + 2/3 R1 = 41 + (2 7)/3 = 45,7 дБ
Розрахунок звукоізоляції багатошаровими огороджуючими конструкціями Теорія звукоізоляції роздільними перегородками достатньо складна, тому на практиці використовують наближені методи. Індекс ізоляції повітряного шуму
подвійною перегородкою визначається за формулою
Іп = Іпо + R2 |
(2) |
21
Де Іпо – індекс ізоляції повітряного шуму однією плитою перегородки;
R2 – поправка, визначена по СНиП в залежності від величини m, рівної відношенню поверхневої щільності плити перекриття m1 і поверхневої щільності однієї плити перегородки m2, і від умови наявності або відсутності підлоги на пружній основі.
Приклад 5. Визначити індекс ізоляції повітряного шуму подвійної перегородки із гіпсових плит з щільністю = 1200 кг/м3 і товщиною 100 мм. Несуча залізобетонна плита має товщину 140 мм.
Підлога без пружної основи (лінолеум на основі). Розрахунок виконуємо за формулами (1) і (2).
Поверхнева щільність однієї плити перегородки m2 = 1200 0,10 = 120 кг/м2
Індекс ізоляції однієї плити перегородки.
Іпо = 13 lgmэ + 13 = 13 lg 1 120 + 13 = 40 дБ.
Поверхнева щільність плити перекриття
m1 = h = 2400 0,140 = 336 кг/м2
Величина m= m1/ m2 = 336/120 = 2,8. Відповідно до СНиП.
R2 = 9 дБ. Тоді Іп = Іпо + R2 = 40 + 9 = 49 дБ.
Міжповерхові перекриття.
Ізоляція повітряного шуму міжповерховим перекриттям визначається в основному ізоляцією несучої плити. Конструкція підлоги, як правило, підвищує звукоізоляцію перекриття, за винятком міжповерхових перекриттів без звукоізоляційного шару з підлогою із полівінілхлоридного лінолеуму на теполозвукоізоляційній підоснові (ДУСТ 18108 – 72*), для якого Іп перекриття необхідно зменшити на 1 дБ.
Індекс ізоляції повітряного шуму міжповерховим перекриттям із звукоізоляційним шаром визначається по СНиП в залежності від величини індексу ізоляції повітряного шуму плитою перекриття, який визначається у відповідності до п. 6 і частотою резонансу підлоги fрп, яка визначається за формулою
fрп = 0,16 (Ед(m1 + m2)/h m1 m2 )
де Ед – динамічний модуль пружності матеріалу звукоізоляційного шару, Па, що приймається по СНиП
m1,m2 – поверхнева щільність відповідно плити перекриття і конструкці1й підлоги вище звукоізоляційного шару (без звукоізоляційного шару), кг/м2;
h – товщина звукоізоляційного шару в стисненому стані:
h = ho (1 - )
де ho – товщина звукоізоляційного шару в не стисненому стані, м;– відносний стиск матеріалу звукоізоляційного шару під
навантаженням, що приймаємо по СНиП. 22
Приклад 6. Визначаємо індекс ізоляції повітряного шуму міжповерховим перекриттям, яке складається із несучої залізобетонної плити товщиною 140 мм ( =2400 кг/м3) і підлоги із лінолеуму на збірних плитах з поверхневою щільністю 120 кг/м2, укладеним на пружні прокладки із м’яких деревоволокнистих плит
(ДУСТ – 4598-74*) товщиною ho = 25 мм.
Визначаємо індекс ізоляції повітряного шуму несучої плити перекриття Іпо. Розрахунок провидиться аналогічно розрахунку прикладу 3, замінюючи Іп на Іпо. Не проводячи результатів обчислень Іпо = 48 дБ.
Визначаємо товщину м’якої деревиноволокнистої плити стиснутому стані. Відповідно СНиП величина = 0,1
h = 0,025 (1 - 0,1 ) = 0,021 м
Визначаємо частоту резонансу підлоги, яка лежить на звукоізоляційному шарі. Відповідно до СНиП величина Ед = 10 105 Па
Поверхнева щільність плити перекриття m1 = h = 2400 0,14 = 336 кг/м2
fрп = 0,16 (10 105(336 + 120))/0,021 336 120 = 116 Гц
за СНиП визначаємо індекс ізоляції повітряного шуму міжповерховим перекриттям зі звукоізоляційним шаром Іп = 52 дБ
Лекція 4 ІЗОЛЯЦІЯ УДАРНОГО ШУМУ МІЖПОВЕРХОВИМИ ПЕРЕКРИТТЯМИ
Міжповерхові перекриття цивільних будівель повинні мати необхідну ізолюючу здатність не тільки повітряного, але й ударного шуму.
Для оцінки ізоляції ударного шуму перекриттям служить стандартна машина, яка складається із 5 молотків, розташованих по прямій лінії на відстані 100 мм один від одного. Молотки, масою по 0,5 кг, вільно падають з висоти 40 мм і роблять 10 ударів в с.
Найбільший ефект покрашення ізоляції перекриття ударного шуму забезпечує введення в їх конструкцію пружних зв’язків.
В залежності від виду і місця розташування пружних зв’язків перекриття бувають:
-плаваючими, в яких між несучою плитою і чистою підлогою укладаються пружні прокладки (суцільні або у вигляді стрічок і штучних прокладок);
-роздільними, в яких несуча плита відділяється повітряним прошарком і пружна прокладка укладається по контуру плити;
-з підвісною стелею при наявності пружних зв’язків, на яких стеля підвішується до несучої плити.
Найбільшого поширення в практиці будівництва набули підлоги із рулонних матеріалів на пружній підкладці і підлоги на пружній основі (“плаваючі” підлоги).
Індекс приведеного рівня ударного шуму Іу під міжповерховим перекриттям з підлогою на звукоізоляційному шарі можна визначити в залежності від
23
величини індексу приведеного ударного шуму плити перекриття Іуо, і частоти коливань підлоги на пружній основі fо. (СНиП)
Приклад 7. Визначити ізоляцію ударного шуму міжповерховим перекриттям житлового будинку, яке складається із несучої залізобетонної плити товщиною 140 мм ( = 2400 кг/м3) і підлоги із лінолеуму на збірних плитах з поверхневою щільністю m2 = 120 кг/м2, укладеним на пружні прокладки із м’яких
деревиноволокнистих плит (ДУСТ 4598-74*) товщиною
25 мм (Ед = 106 Па).
Визначаємо товщину м’якої деревиноволокнистої прокладки в стиснутому стані (див. приклад 6) h = 0,021 м.
Визначаємо частоту власних коливань підлоги на пружній основі за формулою:
fo = 1/2 Eq/h3 m2
де h3 – товщина звукоізоляційного шару в стисненому стані, м; m2 – поверхнева щільність полу кг/м2;
Eq – дінамічний модуль пружності прокладки.
fo = 1/2 106/ (0,21 120) = 100 Гц
Визначаємо поверхневу щільність несучої плити перекриття m1 = 0,14 2400 = 336 кг/м2
За СНиП визначаємо індекс приведеного рівня ударного шуму для плит перекриття Іуо = 83 дБ.
Взалежності від Іуо і fo визначаємо індекс наведеного рівня ударного шуму
вдБ під перекриттям
Іу = 63 дБ Висновок. Перекриття відповідає нормативним вимогам ізоляції ударного
шуму, так як Іу = 63 дБ <Іун = 67 дБ (СНиП).
Для перекриттів без звукоізоляційного шару з підлогою із рулонних матеріалів індекс приведеного рівня ударного шуму необхідно визначити за формулою
Іу = Іуо - Іу Де Іуо – індекс приведенного рівня ударного шуму для плити перекриття,
який приймається по СНиП.
Іу – величина в дБ, яка приймається по СНиП Приклад 8. Визначити ізоляцію ударного шуму міжповерховим перекриттям
житлового будинку, яке складається із несучої плити товщиною 140 мм ( = 2400 кг/м2, m1 = 336 кг/м2) і підлоги із тепло звукоізоляційного полівінілхлорідного лінолеуму на основі з луб’яних волокон товщиною 5,5 мм. Визначаємо індекс приведеного рівня ударного шуму для плити перекриття Іуо = 83 дБ. За СНиП величина Іу = 22 дБ.
Індекс приведеного рівня ударного шуму під перекриттям Іу = Іуо - Іу = 83 – 22 = 61 дБ.
24
Лекція 5"Боротьба із шумом у містобудуванні"
Уведення У сучасних містах шум е одним з найбільш несприятливих факторів
навколишнього середовища. Крім підприємств, міського автомобільного, електричного і залізничного транспорту, що є джерелами шуму, у даний час
мае місце |
переустаткування приміщень перших поверхів житлових будинків під |
|||
крамниці, |
підприємства |
побутового обслуговування з |
оснащенням |
їх |
інженерним, сантехнічним і технологічним устаткуванням, |
що приводить |
до |
||
збільшення рівнів шуму в житлових будинках. |
|
|
||
1. Джерела міського шуму і їхні шумові характеристики.
1.1.Автомобільні транспортні потоки.
Шумові характеристики їх, як непостійних джерел - це еквівалентні рівні звуку LА экв дБА, на відстані r0 = 7.5 м від осі першої смуги руху протягом 8 годин найбільш гучного періоду денного часу доби.
L экв =10 lg( 1/T ti 100,1Li )
де Т - період усереднення (8 годин),
ti - тимчасовий інтервал впливу окремого джерела шуму з рівнем Li.
Власне кажучи еквівалентний рівень звуку даного непостійного шуму - це рівень звуку постійного широкополосного неімпульсного, який впливє на людину так само, як непостійний шум.
Принцип енергетичного підсумовування рівнів сили звуку декількох-джерел
(L1 , L2 , L3 |
......Li). |
|
Можна підсумовувати силу звуків, але не рівні. |
||
Li = 10 lg Ii/I0 |
|
|
Ii =10 100,1Li |
I 3 =10 100,1L3 |
|
I1 =10 100,1L1 |
I2 =10 100,1L2 |
|
I =I1 + I2 + I 3
При n однакових джерелах
L = Li + 10lg n.
Для магістральних вулиць розрахункові рівні звуку LА экв дБА визначають у залежності від призначення вулиці (міська або районна), від величини міста по населенню і кількості автомобілів на 1000 населення, від особливостей генерального плану міста, від подовжнього і поперечного профілю вулиці (ухил і кількостей смуг руху).
25
Для міст і вулиць типу Макіївки для міських магістральних вулиць LА экв дБА складає 75 дБА, для районних 70 дБА, для Донецька 80 і 75 дБА відповідно.
Пікові (максимальні) рівні звуку від окремих автомобілів залежать від швидкості руху і типу автомобіля.
Для легкового автомобіля при швидкості 60 км/годину LА мах дБА = 77 дБА,
LА экв дБА= 43 дБА;
для вантажних карбюраторних LА мах дБА = 83 дБА, LА экв дБА = 49 дБА; для вантажних дизельних LА мах дБА = 86 дБА, LА экв дБА = 52 дБА. Зміна швидкості на 20 км/годину змінює рівень шуму на 2-5 дб.
1.2. Рейковий транспорт (трамвай, |
швидкісний трамвай, відкрите |
метро). |
|
Шумова характеристика потоку трамваїв - LА экв дБА на відстані |
|
r0 = 7.5 м від осі трамвайного шляху, |
ближнього до розрахункової крапки, |
залежить від інтенсивності руху і швидкості.
Для звичайного трамвая при інтенсивності 10 пар у годину (тобто через 6 хвилин. йде трамвай) LА экв дБА складає 64 дБА при швидкості 60 км/годину. Збільшення швидкості збільшує рівень на 1 - 2 дб на кожні 10км/годину і навпаки.
Шумова характеристика залізничних потягів.
LА экв дБА на відстані 25 м від осі залізничної колії з урахуваннямшвидкості руху, виду потяга (пасажирський, вантажний, электро), ін-тенсивности руху, довжини складу. При швидкості 60 км/година пассажирс-кого складу з 15 вагонів LА экв дБА =60 - 65 дБА, вантажного з 50 ваго-нів 65 - 75 дБА.
При спільному впливі декількох джерел (наприклад кілька потягів різного виду) шумову характеристику обчислюють послідовно підсумовуючи (по енергії) еквівалентні рівні звуку: до більшого рівня звуку добавляють виправлення, що залежить від різниці рівнів, що складаються.
Різниця, дба : |
0: |
1 |
:2 : |
3 |
:4 |
:5 : |
6: 7 :8 : 9 : |
- Добавка, дба |
: : : |
: |
: : |
: |
: : |
: |
: |
до більш високого :3.0: 2.5: 2.0: 1.8: 1.5: 1.2: 1.0: 0.8: 0.6: 0.5:
1.2.Водний транспорт.
Шумова характеристика - LА экв дБА на відстанні 25 м від площини борта в залежності від типу судів і інтенсивності руху.
Наприклад Моторні човни 4 у годину - LА экв дБА = 55 дБА.
26
1.4. Промислові підприємства.
Шумові характеристики - середні і максимальні рівні звуку дБА на границях ділянки (границі території) і рівні звукової потужності дБА . в залежності від виду підприємства (машинобудівне, харчове,будівельне і т.д.).
1.5. Внутріквартальні шуми. |
|
|
|
||||
Характеристики LА экв ц |
дБА і максимальні рівні звуку LА мах |
дБА |
|||||
(LА |
экв |
ц |
дБА - рівень за повний |
цикл характерного |
впливу |
||
(наприклад, навантаження сміття 5 хв). |
|
значення LА экв ц |
|||||
Для |
деяких |
джерел |
внутріквартальних шумів |
||||
приведені далі |
|
LА экв ц дБА |
, LА мах дБА . |
||||
|
|
|
|
||||
Хозплощадка для вибивання килимів |
80 |
89 |
|
||||
- " - |
для збирання сміття |
83 |
91 |
|
|||
Магазин продовольчий |
|
60 |
74 |
|
|||
- " - |
овочі фрукти |
|
62 |
74 |
|
||
- " - |
меблі |
|
|
67 |
76 |
|
|
Площадки для гри у футбол |
76 |
85 |
|
||||
- " - |
волейбол |
|
68 |
78 |
|
||
- " - |
теніс |
|
64 |
71 |
|
||
Проїзд одиночного легкового автомобіля |
57 |
63 |
|
||||
- " - |
вантажного |
|
67 |
77 |
|
||
2. Нормування шуму.
шуму
дБА
Норми Мінздраву СРСР (це останні норми, що коректують СНиП II-12-77 "Захист від шуму"), установлюють припустимі рівні тиску (для скорочення рівня шуму) на території забудови і промислового в приміщеннях житлових і суспільних будинків.
При непостійному шумі (безперервному, наприклад вентилятор шахти, трансформатор) нормуються рівні звукового тиску L, дБ, в октавних смугах частот зі среднегеометрическими частотами 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000, 8000 Гц.
Допускається орієнтовно оцінювати рівень шуму в дБА (LА дБА).
При постійному шумі (наприклад переодично рухаються автомобілі,трамваї, спортивні ігри і т.д.), нормується еквівалентний (по энер-гії) рівень у дБА, LА экв дБА і максимальний піковий рівень від оди-ночного джерела LА мах дБА тобто оцінку непостійного шуму зараз ведуть по двох параметрах еквівалентному і максимальному.
Для приклада для житлових кімнат удень допускається, LАэквдБА= 40 дБА, LА
мах дБА 55 дБА. День з 7.00 до 23.00
27
Ніч LА экв дБА =0 30 дБА, LА мах дБА = 45 дБА.
Ніч з 23.00 до 7.00
Для лікарень, кабінетів лікарів, операційних, палат санаторіїв удень
LА экв |
дБА = 35 дБА, LА мах дБА =50 дБА, - уночі LА экв дБА = 25 |
і |
||
LА |
мах |
дБА = 40 дБА відповідно . Для класів, аудиторій LА экв дБА =40 дБА. |
||
LА |
мах |
|
дБА = 55 дБА. |
|
Шум, що допускається для території, що безпосередньо прилягає до житлових будинків , лікувальних установ на відстані 2 м від вікна складає удень LА экв
дБА = 55 дБА, LА мах дБА = 70 дБА., уночі -"- 45 |
-"- 60 відповідно. |
|
Вважається, що при забезпеченні нормативної |
вентиляції через відкриті |
|
кватирки, вікна повинні забезпечувати звукоізоляцію 20 дб. |
||
3. Розрахунок очікуваного рівня міського шуму. |
|
|
Рівень звуку в розрахунковій крапці території |
|
|
LА тер = LА экв |
- ∆ LА рас - ∆ LА вид - ∆ LА пок -∆ LА воз - ∆ LАзел -∆ LА экр , |
|
де LА экв |
- шумова характеристика джерела, дБА. |
|
∆ LА рас |
- відповідно зниження рівня звуку за рахунок відстані |
|
∆LА вид за рахунок обмеження кута видимості,
∆LА пок за рахунок м'якого покриття поверхні території,
-∆ LА воз за рахунок загасання звуку в повітрі,
∆LАзел зеленими насаждениями
-∆ LА экр екраном.
3.1. Зниження шуму зі збільшенням відстані джерела.
Для крапкових джерел, якими є окремий автомобіль,
вентилятор, площадка для навантаження товару і т.п.
∆ LА рас = 20 lg r/r0 дБА
де r - найкоротша відстань між розрахунковою точкою і центром джерела шуму;
r0 - відстань акустичного центра джерела до точки девизначалася шумова характеристика.
r0 = 7,5 м для окремих джерел шуму, трамваїв і потоків автомобільного транспорту, відкритих ділянок метро;
r0 = 25 м для залізн. транспорту і водного транспорту.
Для протяжних лінійних джерел ∆ LА рас = 10lg r/r0, дБА. Тобто, при кожнім подвоєнні відстані рівень шуму знижується для
окремих джерел на 6 дБА, для лінійних на 3 дБА
.28
Приклад. Відкрита ділянка потяга метро, швидкість 60 км/година.
На відстані 7,5 м від потяга LА экв = 75 дБА. |
|
||
На відстані 15 м |
LА экв |
= 75 - 3 = 72 |
дБА. |
На відстані 30 м |
LА экв |
= 72 - 3 = 69 |
дБА. |
На відстані 60 м |
LА экв |
= 69 - 3 = 66 |
дБА і т.д. |
Рівень шуму забудови, що допускається, 55 дБА буде на відстані більш 500 м від метро, тобто без захисних заходів відкриті ділянки метро шириною більш 1000 м не можна забудовувати житловими будинками!
∆ |
LА вид |
= 10lg ( a /180) дБА |
|
|
де a - кут видимості з розрахункової точки ділянки вулиці або доро- |
|
|||
гі (тобто протяжного джерела шуму магістралі). |
|
|||
∆ LА пок - (трава, |
чагарник, пухкий ґрунт) - це крохи, можна приймати |
∆ |
||
LА пок |
= 0. |
|
|
|
∆ |
LА воз = |
5r/1000 дБА - поглинання звуку повітрям. Має місце при |
||
відстанях більш 100 м. На кожні 100 м відстані зниження 0,5 дБА. |
|
|||
∆ |
LАзел |
- знижують шум на 2-3 дБА тільки спеціальні зелені насаж- |
|
|
дения з зімкнутими кронами і щільним листям (непросвічуючі) ши- |
|
|||
риною не менш 6 м, що виконують роль екрана. |
|
|||
∆ |
LА экр |
- зниження шуму екраном. Ефект у залежності від типу екрана. від |
||
параметрів а, в, с, до 20 дБА. (Рис 5)
29
И - джерело шум Р – розрахункова точка.
Акустична ефективність екрана підвищується при наближенні экрань до джерела шуму.
Екрани повинні бути без щілин і отворів, поверхневої плітностью не менш 20 кг/м2 зі звуковбирними облицюваннями. Найбільш ефективні
екрани - це будинку суцільної фронтальної забудови, шумозахисні будинки. У таких будинках на гучну сторону орієнтовані підсобні приміщення, приміщення загального користування, сходи, ліфти або в житлових
кімнатах застосовують вікна з підвищеною звукоізоляцією і спеціальні вентиляційні пристрої.
Література.
1.Снип II-12-77 Защита от шума
2.Довідник по захисту від шуму і вібрації. під. редакцією Заборова В.И. 1989 р. Москва.
3.Ковригин С.Д. Архитектурно-строительая акустика.
4.Осипов Г.Л., Юдин Е.Я. Снижение шума в зданиях и жиліх районах . Москва 1987р.
30