1. 23. Ізоляція шуму

Шум, проникаючий з сусідніх по вертикалі квартир, буває повітряним (мова, музика) і ударним (кроки, удари падаючих на підлогу предметів і т.д.).

Ізоляцію повітряного шуму забезпечує в основному несуча конструкція перекриття. У сучасних будівлях це залізобетонні збірні або монолітні плити, в індивідуальному будівництві, крім того, це можуть бути металеві або дерев'яні балки із засипанням між ними сипучими матеріалами (піском, керамзитом, шлаком, і т.п.). Конструкція підлоги, розташованого над перекриттям, мало впливає на загальну величину звукоізоляції. Тут, насамперед, важлива величина загальної масивності 1 м2 перекриття з підлогою, і якщо вона більше 350 кг/м2, то необхідна звукоізоляція в 50 дб для міжквартирних перекриттів забезпечується. Для ізоляції ударного шуму також важлива масивність перекриття, але для забезпечення нормативу в 67 дб для квартир вона повинна бути в кілька разів більше, ніж для нормативу для повітряного шуму (350 кг/м2), що ні технічно, ні економічно вкрай не раціонально.

Элементы ограждений рекомендуется проектировать из материалов с плотной структурой, не имеющей сквозных пор. Ограждения, выполненные из материалов со сквозной пористостью, должны иметь наружные слои из плотного материала, бетона или раствора.

Внутренние стены и перегородки из кирпича, керамических и шлакобетонных блоков рекомендуется проектировать с заполнением швов на всю толщину (без пустошовки) и оштукатуренными с двух сторон безусадочным раствором.

 Ограждающие конструкции необходимо проектировать так, чтобы в процессе строительства и эксплуатации в их стыках не было и не возникло даже минимальных сквозных щелей и трещин. Возникающие в процессе строительства щели и трещины после их расчистки должны устраняться конструктивными мерами и заделкой невысыхающими герметиками и другими материалами на всю глубину.

В качестве материала обшивки могут использоваться: гипсокартонные листы, твердые древесно-волокнистые плиты и подобные листовые материалы, прикрепленные к стене по деревянным рейкам, по линейным или точечным маякам из гипсового раствора. Воздушный промежуток между стеной и обшивкой целесообразно выполнять толщиной 40 - 50 мм и заполнять мягким звукопоглощающим материалом (минераловатными или стекловолокнистыми плитами, матами и т.п.).

Входные двери квартир следует проектировать с порогом и уплотнительными прокладками в притворах.

Для ізоляції ударного шуму більше ефективне використання спеціальних конструкцій підлоги.

У першому випадку використовуються т.зв. м'які підлоги — килими, лінолеум на спіненої основі, і т.п. При цьому розсіювання більшої частини енергії удару відбувається в зоні безпосереднього контакту, наприклад, ноги і статі.

Але не у всіх приміщеннях можна використовувати такі типи підлоги. У тих випадках, коли можливі тільки тверді підлоги — кераміка, паркет, жорсткий лінолеум, і т.д., їх улаштовують із використанням так званих звукоізолюючих прокладок, які укладають або під самі підлоги, якщо це можливо, як, наприклад, під паркетну дошку , або під вирівнююче стягування.

Останнє більш ефективно з акустичної точки зору, тому в цьому випадку ефект звукоізоляції відбувається не тільки через розсіювання енергії коливань у прокладці, але і за рахунок зниження амплітуди коливань пружною системою "плита перекриття — прокладка — стяжка й підлога".

При цьому, чим масивніше (до певної межі) буде стяжка й підлога, тим ефективніше буде працювати вся система.

У реальних конструкціях величина ізоляції ударного шуму перекриттями визначається: поверхневою щільністю несучої плити; динамічним модулем пружності звукоізоляційного шару в робочому (стислому) стані; товщиною звукоізоляційного шару в обтиснення стані; поверхневою щільністю підлоги вище звукоізоляційного шару.

Методика визначення необхідної конструкції підлоги, що забезпечує необхідну ізоляцію ударного шуму, наступна:

Визначається необхідний індекс ізоляції ударного шуму для даного перекриття по СНіП II-12-77 (для міжквартирних перекриттів він дорівнює 67 дБ).

Визначається індекс ізоляції приведеного рівня ударного шуму плитою перекриття залежно від його конструкції (суцільна або з роздільними стелями) і поверхневої щільності плити. Так, плита перекриття суцільна або пустотна з поверхневою масою 150 кг/м2 має Iуо = 91 дБ, з поверхневою масою 450 кг — 80 дБ. Наявність роздільного стелі знижує це значення на 3-4 дБ.

Визначається різниця між необхідною звукоізоляцією і Iо. У випадку з плитою масою 150 кг/м2 вона складе Iоу = 91-67 = 24 дБ 300 кг/м2 Iоу = 84-67 = 17 дБ

За таблицями СНиП II-12-77 або даним лабораторних випробувань підбираються конструкції підлоги, що забезпечують цю різницю.

Так, лінолеум залежно від основи й конструкції при товщині 3,5 … 3,6 мм мають Iоу = 16 … 19 дБ; 4,5 … 5,5 мм Iоу = 22 … 25 дБ.

Дерев'яні підлоги по лагам, покладеним на звукоізоляційний шар, дають додатково Iоу = 19 … 21 дБ в залежності від масивності плити.

Покриття з підлоги на монолітній стяжці із щільністю 60 кг/м2 по звукоізоляційному шарі дає додатково 14 … 23 дБ; то ж зі стяжкою щільністю 120 кг/м2 дає додатково 16 … 25 дБ; той же по шару піску або шлаку 13 … 19 дБ.

В останні роки на ринку з'явилися матеріали, що відповідають підвищеним вимогам до звукоізоляції ударного шуму.

Так, матеріал, вироблений на заводах концерну Сан Гобен і продається в Росії під торговою маркою Шуманет-100, при товщині Із мм під стяжкою із щільністю 120 кг/м2 дає додаткову ізоляцію ударного шуму 23 дБ, що досить практично у всіх випадках застосування в житловому будівництві. Два шари цього матеріалу (6 мм) дають уже 27 дБ.

Вітчизняний матеріал Суперсила при товщині 5,4 мм дає в тих же умовах 27 дБ додаткової ізоляції, що є дуже високим показником. Крім того, цей матеріал є вогнезахисним — і тому рекомендований для ізоляції шуму в дерев'яному будівництві.

21

В каждом зале должны быть выдержаны основные требования к его объемно-планировочному решению, дифференцированные в зависимости от конкретного назначения зала следующим образом:

удельный воздушный объем на одно зрительское место должен составлять, м³:

в залах драматических театров, аудиториях и в конференц-залах 4 - 5;

в залах музыкально-драматических театров (оперетта) 5 - 7;

в залах театров оперы и балета 6 - 8;

в концертных залах камерной музыки 6 - 8;

в концертных залах симфонической музыки 8 - 10;

в залах для хоровых и органных концертов 10 - 12;

в многоцелевых залах 4 - 6;

в концертных залах современной эстрадной музыки

(киноконцертных залах) 4 - 6;

максимальная длина залов L_доп, должна составлять, м:

в залах драматических театров, аудиториях

и конференц-залах 24 - 25;

в театрах оперетты 28 - 29;

в театрах оперы и балета 30 - 32;

в концертных залах камерной музыки 20 - 22;

в концертных залах симфонической музыки,

хоровых и органных концертов 42 - 46;

в многоцелевых залах вместимостью более 1000 мест 30 - 34;

в концертных залах современной эстрадной музыки 48 - 50

Для получения достаточной диффузности звукового поля следует правильно выбрать форму и пропорцию зала.

Основные размеры и пропорции зала должны выбираться из следующих условий:

где L - длина зала по его центральной оси, м;

L_доп - предельно допустимая длина зала, м;

В и Н - соответственно средние ширина и высота зала, м;

V - общий воздушный объем зала, м³;

S_n - площадь пола зала, м².

Прямоугольная форма в плане с плоским горизонтальным потолком допустима только для небольших лекционных залов вместимостью до 200 человек. Во всех других случаях зрительных залов оптимальной формой плана является трапециевидная с углом раскрытия 10 - 12°. Наличие параллельных плоских поверхностей несет опасность появления «порхающего эха», криволинейных вогнутых - фокусирования звука

При примыкании задней стены зала к потолку под углом 90° или меньше может возникнуть так называемое театральное эхо - отражение звука от потолка и стены в направлении к источнику звука, приходящее с большим запаздыванием. Для устранения такого эха следует выполнить наклонной часть потолка у задней стены или наклонной заднюю стену зала (рисунок 8).

а - лекционный зал, б - зал драматического театра, в - зал музыкального театра

Рисунок 7 - Оформление портала, позволяющее направить первые отражения в глубину зала

а и б - «театральное эхо»; в - д - «театральное эхо» отсутствует

Рисунок 8 - Конструкция потолка или задней стены зала

13.8 Большие вогнутые поверхности ограждающих конструкций залов (купол, свод, вогнутая в плане задняя стена) создают опасность концентрации отражений, при котором звук фокусируется в одной части зала, создавая сильное эхо, другие же части зала не получают отражений.

На рисунке 9 приведены три варианта проектного решения купола. Вариант а иллюстрирует крайне неудачное решение, радиус кривизны купола примерно равен высоте зала, звук фокусируется в центре зала. Вариант б - радиус кривизны составляет половину высоты зала, отражения проходят через точку фокуса и далее распределяются по площади пола. Вариант в - радиус кривизны составляет примерно две высоты зала. Звук отражается от купола в виде пучка параллельных лучей.

Если форму купола изменить невозможно (например, здание цирка) для избежания фокусирования звука следует применить членение поверхности купола (рисунки 9, г и 9, д) или использовать облицовку купола звукопоглощающими материалами.

Рисунок 9 - Варианты решения зала с куполом

13.9 Для обеспечения нормативного шумового режима в зрительных залах следует:

при архитектурно-планировочном решении здания не располагать смежно с залом помещения с источниками интенсивного шума (вентиляционные камеры, насосные и т.п.);

применять ограждающие конструкции зала с требуемой звукоизоляцией, обращая особое внимание на элементы с относительно небольшой звукоизоляцией (окна, двери);

принимать меры по снижению шума систем вентиляции и кондиционирования воздуха до допустимых (глушители, ограничение скорости воздуха на воздухораспределительных устройствах).

13.10 Разработка электроакустической части проекта зала проводится по специальной программе и базируется на параметрах, полученных ранее при расчете естественной акустики зала.

10. Шушунова Ольга Ігорівна

Методика визначення розрахункових тепловитрат на опалення будинку

Мікроклімат приміщень. Види теплопередачі. Теплообмін випромінюванням

1. Розрахункове значення питомих тепловитрат на опалення будинку за опалювальний період q_буд , кВт·год/м² або кВт·год/м³ визначається за формулою:           або      ,     (1)   де    Q_рік – витрати теплової енергії на опалення будинку протягом опалювального періоду, кВт·год, що визначаються на підставі результатів енергетичного аудиту будинку або за результатами розрахунку згідно з 5.2;     F_h – опалювана площа, м², визначається згідно з 5.13;     V_h – опалюваний об’єм будинку, м³, визначається згідно з 5.13.   Розрахункові витрати теплової енергії Q_рік , кВт·год, визначаються за формулою:       Q_рік = [Q_k – (Q_{вн п} + Q_s) ] ,     (2)   де    Q_k – загальні тепловтрати будинку через огороджувальну оболонку, кВт·год, визначаються згідно з 5.3;     Q_{вн п} – побутові теплонадходження протягом опалювального періоду, кВт·год, визначаються згідно з 5.8;     Q_s – теплові надходження через вікна від сонячної радіації протягом опалювального періоду, кВт·год, визначаються згідно з 5.9;      v – коефіцієнт, що враховує здатність огороджувальних конструкцій будинків акумулювати або віддавати тепло при періодичному тепловому режимі і визначається згідно з ДБН В.2.5-24; за відсутності точних даних слід приймати v = 0,8;      – коефіцієнт авторегулювання подачі тепла в системах опалення; значення що рекомендуються:      = 1,0 – в однотрубній системі з термостатами та з пофасадним авторегулюванням на індивідуальні теплові пункти (ІТП) або поквартирним горизонтальним розведенням;      = 0,95 – у двохтрубній системі опалення з термостатами та з центральним авторегулюванням на ІТП;       = 0,9 – в однотрубній системі з термостатами та з центральним авторегулюванням на ІТП, а також у двотрубній системі опалення з термостатами та без авторегулювання на ІТП;       = 0,85 – в однотрубній системі опалення з термостатами і без авторегулювання на ІТП;      = 0,7 – у системі без термостатів та з центральним авторегулюванням на ІТП з коригуванням за температурою внутрішнього повітря;      = 0,5 – у системі без термостатів та без авторегулювання на ІТП (регулювання центральне в ІТП або котельні);      – коефіцієнт, що враховує додаткове теплоспоживання системи опалення, пов’язане з дискретністю номінального теплового потоку номенклатурного ряду опалювальних приладів додатковими тепловтратами через зарадіаторні ділянки огороджень, тепловтратами трубопроводів, що проходять через неопалювані приміщення: для багатосекційних та інших протяжних будинків  = 1,13; для будинків баштового типу = 1,11.  

2. Мікроклімат приміщень — це сукупність фізичних чинників та умов навколишнього середовища, які зумовлюють його тепловий стан і впливають на теплообмін людини. Основними чинниками, які формують мікроклімат приміщень, є: температура, швидкість руху та вологість повітря, а також радіаційна температура, тобто середня температура по-верхонь обгороджувальних конструкцій і предметів.

На даний час Україна відстає від розвинених країн Європи у вирішенні питань нормування мікроклімату приміщень. Сьогодні в Україні параметри мікроклімату приміщень регламентовано наступними нормативними документами: ДБН В.2.2-15-2005 «Житлові будинки. Основні положення», ДБН В.2.5-24-2003 «Електрична кабельна система опалення», ДБН В.2.6-31:2006 «Конструкції будинків і споруд. Теплова ізоляція будівель». Обсяг нормованих параметрів мікроклімату, що визначені в наведених документах, не є достатнім для нормування параметрів різних систем забезпечення мікроклімату.

В житлових, громадських та промислових будинках мають підтримуватись метеорологічні умови, які відповідають санітарно-гігієнічним нормам чи технологічним вимогам виробничого процесу, тобто певний мікроклімат. Такі умови спеціально створюються системами опалення і вентиляції. Кожне приміщення будинку ізольоване від зовнішнього природного середовища огороджуючими конструкціями, що дає можливість створювати тут заданий мікроклімат (температуру повітря, його вологість, чистоту, рухомість, інші параметри). У зв’язку із зміною температури і вологості зовнішнього повітря приміщення втрачає теплоту через огородження зимою та перегрівається влітку. Вітер та атмосферні опади інтенсифікують вологообмін та теплопередачу через зовнішні огородження, зволожуючи будівельні матеріали та погіршуючи їхні захисні властивості. Наприклад, фільтрація повітря через огородження (в основному, через вікна і стіни) та їхнє зволоження можуть суттєво (іноді в кілька разів) збільшити тепловтрати приміщень взимку. Тому процеси формування мікроклімату приміщення (нагрівання, охолодження, зволоження, осушування) необхідно розглядати в тісному взаємозв’язку і між собою і з теплотехнічним розрахунком та вибором зовнішніх огороджень.

Таким чином, поняття «мікроклімат приміщень» включає в себе сукупність теплового, повітряного та вологісного режимів у їхньому взаємозв’язку. Тому основна вимога до систем створення мікроклімату – це підтримання сприятливих умов для людей, які знаходяться в приміщенні, або заданих умов для виробничих процесів.

Людина постійно віддає в навколишнє середовище теплоту та вологу, яку виробляє її організм. Залежно від фізіологічного та емоційного стану людини, її одягу, віку, роботи, яку вона виконує, кількість відданої теплоти змінюється від 85 до 130 Вт, а кількість вологи від 40…140 г/год при помірній роботі до майже 340 г/год при високій температурі та важкій роботі. За звичайних умов біля 90\% теплової енергії, виробленої організмом людини, віддається в навколишнє середовище (приблизно половина випромінюванням, решта конвекцією та випаровуванням).

Інтенсивність тепловіддачі людини залежить від мікроклімату приміщення, який характеризується температурою внутрішнього повітря tв, середньою температурою огороджуючи конструкцій (так званою радіаційною температурою приміщення) tR, рухомістю або швидкістю повітря v та його відносною вологістю . Сукупність цих параметрів мікроклімату, при якій зберігається теплова рівновага в організмі людини та відсутня напруга в його системі терморегуляції, забезпечуючи найкраще самопочуття та найвищу працездатність людини, називають комфортною або оптимальною. Рухомість повітря в приміщенні та його вологість змінюються в меншій мірі в порівнянні зі змінами температури. Тому більш важливим є підтримання в приміщенні саме заданих температурних умов. Крім оптимальної, є ще допустима сукупність параметрів мікроклімату, при якій людина вже відчуває деякий дискомфорт.

Види теплопередачі

Процес змінювання внутрішньої енергії без виконання роботи самим тілом або над ним називаєтьсятеплопередачею.

Існують три способи теплопередачі:

• теплопровідність,

• конвекція,

• випромінювання.

Теплопровідність — процес перенесення енергії від більш нагрітих частин тіла до менш нагрітих, що відбувається в результаті теплового руху та взаємодії частинок, з яких складається тіло.

При зануренні металевої ложки в окріп через деякий час уся ложка, а не тільки її частина, яка знаходиться у воді, стає гарячою. Пояснити це можна тим, що швидкість руху частинок тієї частини ложки, яка занурена у воду, збільшується. У результаті взаємодії збільшується швидкість сусідніх частинок, тобто збільшується температура наступної частини ложки. Цей процес триватиме, поки вся ложка не нагріється.

Різні речовини мають різну теплопровідність. Найбільша теплопровідність — у металів, у рідин теплопровідність невелика, а у газів — ще менша.

Конвекція — процес перенесення теплоти струменями рідини або газу.

Чайник з водою ставлять на вогонь, радіатори опалення розміщують під вікном біля підлоги. Це пояснюється тим, що густина нагрітих рідини або газу менша, ніж холодних. Тому шар нагрітої рідини або нагрітого газу піднімається вгору. Потім прогрівається, і починає рухатися вгору наступний шар холодної речовини. У твердих тілах конвекція відбуватися не може, бо молекули не можуть вільно пересуватися вздовж тіла. Конвекція відіграє значну роль у житті людини. Усі вітри в атмосфері є конвекційними потоками.

Випромінювання — процес передачі теплоти шляхом випускання променів.

Передача енергії випромінюванням відрізняється від інших тим, що може відбуватися навіть у вакуумі. Через випромінювання передається на Землю сонячна енергія. Тепло вогнища ми відчуваємо завдяки випромінюванню. Різні тіла по-різному поглинають теплову енергію. Тіла з темною поверхнею поглинають краще і нагріваються сильніше (хоча й швидше охолоджуються).

Теплообмін випромінюванням

Теплове випромінювання являє собою процес розповсюдження внутрішньої енергії випромінюючого тіла електромагнітними хвилями. Теплообмін випромінюванням відбувається між тілами, які знаходяться на відстані одне від одного, тобто не перебувають у контакті між собою. У галузях теплотехніки, де відбуваються процеси з високими температурами, наприклад, у топках котлів, теплообмін випромінювання має головне значення. Інтенсивність такого теплообміну перевищує інші види теплообміну.

У будівельній практиці іноді виникає необхідність зменшити інтенсивність теплообміну випромінюванням. Одним з ефективних засобів є встановлення захисних екранів між двома тілами, виконаних з тонколистового матеріалу. Якщо матеріал та якість поверхні екрана і тіл, між якими він знаходиться, не відрізняються, то один екран зменшує тепловий потік у 2 рази.

Захист від інсоляції екрануванням засклених вікон приміщень базується на цьому ефекті. Проте внутрішні екрани не захищають приміщення від надходження сонячної енергії, тоді як зовнішні екрани (наприклад жалюзі, козирки) майже повністю перекривають її надходження

 Ярема Юрій Ігорович