5.2. Расчет звукопоглощающих конструкций в производственном помещении

Звукопоглощающие конструкции следует применять, когда требуемое снижение уровня звукового давления L_ТР в расчетных точках в отраженном звуковом поле превышает 3 дБ не менее чем в трех октавных полосах или превышает 5 дБ хотя бы в одной из октавных полос.

Требуемое снижение уровня звукового давления L_ТР, дБ определяется из выражения

L_ТР = L_i - L _ДОП, (5.7)

где L _i – октавные уровни звукового давления, дБ;

L _ДОП - допустимые уровни звукового давления, дБ.

В расчетных точках, выбранных на рабочих местах, требуемое снижение уровня звукового давления L_ТР должно составлять в отраженном поле не менее 1 дБ. При этом необходимое снижение уровня звукового давления может быть обеспечено только применением звукопоглощающих конструкций, если в расчетных точках в отраженном звуковом поле L_ТР не превышает 1012 дБ, а в расчетных точках на рабочих местах 45 дБ.

Если полученные в результате расчета значения L_ТР окажутся выше этих значений, то для снижения уровня звукового давления, помимо звукопоглощающих конструкций, необходимо предусматривать применение дополнительных средств защиты от шума.

В качестве звукопоглощающих конструкций принимают звукопоглощающие облицовки стен и потолков, объемные звукопоглотители.

Расчет звукопоглощающей конструкции производится в следующем порядке:

1. Определяется эквивалентная площадь звукопоглощения А₁, м² для каждой октавной полосы акустически необработанного помещения по формуле

А₁ = åa_i S_i, (5.8)

где a_i – коэффициент звукопоглощения i-й поверхности в октавных полосах частот, приведен в табл. 45;

S_i – площадь i-й поверхности звукопоглощения, м²;.

2. Для каждой октавной полосы вычисляется эквивалентная площадь звукопоглощения А₂, м², акустически обработанной поверхности помещения по формуле

А₂ = åa_i S_i + åA_j n_j, (5.9)

где a_j - коэффициент звукопоглощения i-й поверхности в октавных полосах частот, приведен в табл. 48;

S_i – площадь i-й поверхности звукопоглощения, м²;

A_j – эквивалентная площадь звукопоглощения j-го штучного шумопоглотителя, м² приведена в табл. 49;

n_j – количество j-ых штучных шумопоглотителей, шт.

На первом этапе расчет проводится без штучных шумопоглотителей.

Таблица 48

Изделие	Реверберационный коэффициент звукопоглощения  в октавных полосах со среднегеометрической частотой, Гц
	63	125	250	500	1000	2000	4000	8000
1.Плиты марки ПА/О минераловатные, акус-тические. Размер 500х500 2. Плиты марки ПА/С минераловатные, акус- тические, отделка “набрызгом”. Размер 500х500 3. Плиты типов “Акмигран”, “Акминит”, минераловатные. Размер 300х300 4.Маты из супертонкого базальтового волокна, оболочка из декоративной стекло-ткани 5.Плиты типа “Силакпор”	0,02 0,02 0,02 0,1 0,25	0,03 0,05 0,11 0,2 0,45	0,17 0,21 0,30 0,9 0,72	0,68 0,66 0,85 1,0 0,60	0,98 0,91 0,90 1,0 0,80	0,86 0,95 0,78 0,95 1,0	0,45 0,89 0,72 0,95 1,0	0,20 0,76 0,59 1,0 0,95

3. Определяется эффективность снижения шума в помещении при использовании звукопоглощающих конструкций по формуле

L = 10 lg (А₂ / А₁) (5.9)

Если L ≥ L_ТР, то цель достигнута. Если L  L_ТР, то выбирают другую звукопоглощающую облицовку либо в расчет вводятся штучные шумопоглотители в формуле 5.8.

Таблица 49

Конструкция звукопоглотителя	Эквивалентная площадь звукопоглощения АШТ, м2, в октавных полосах со среднегеометрической частототой, Гц
	63	125	250	500	1000	2000	4000	8000
Куб размером 400х400х400: просечно-вытяжной лист толщиной 2 мм, перфорация 74 %, второй слой - стекло-ткань, третий слой -супертонкое стекло-волокно То же размером 320х320х320 Тоже размер 600х300х300: листы перфориро-ванного павинола, второй слой –супертонкое волокно Тоже размером 400х400х400: просечно-вытяжной лист, второй слой стеклоткань, третий слой супертонкое базальтовое волокно, проволочный каркас 5. тоже размером 2600х600х300: просечно-вытяжной лист, стеклоткань, супертонкое стекло-волокно, каркас треугольного профиля	0,14 0,1 0,1 0,15 0,59	0,40 0,16 0,18 0,27 0,66	0,75 0,37 0,45 0,08 1,87	1,23 0,68 0,65 1,06 2,10	1,14 0,84 0,56 1,17 2,10	1,05 0,66 0,52 1,14 1,70	0,82 0,52 0,48 1,00 1,87	0,67 0,37 0,60 1,01 2,50

5.3. Определение одно, - двухслойной изоляции шума,

проникающего из одного помещения в другое

Величина требуемой звукоизоляции тонкого однослойного ограждения R_TP, дБ, определяется по формуле

R _TP = L_Ш – 10 lgВ_З + 10 lg S _ОГР – 10 lg k – L _ДОП, (5.10)

где L_Ш – октавный уровень звукового давления в помещении с источником шума на расстоянии 2 м от разделяющего помещения ограждения, дБ, определяется по формулам (5.1), (5.4), (5.5) или (5.6);

В_З – акустическая постоянная защищаемого от шума помещении, м², В_З = А_З /(1 – a_СР), (А_З – эквивалентная площадь звукопоглощения в защищаемом от шума помещении, м², А_З = åa_i S_i , (a_i – коэффициент звукопоглощения i-й поверхности в октавных полосах частот, приведен в табл. 45; S_i – площадь i-й поверхности звукопоглощения, м²); a_СР – средний коэффициент звукопоглощения в октавных полосах частот, (a_СР = А_З/S_О.З, (S_О.З – суммарная площадь ограждающих поверхностей защищаемого от шума помещения, м²)).

S _ОГР – площадь ограждения, м ²;

k – коэффициент, учитывающий нарушение диффузности звукового поля, принимается по табл. 44 в зависимости от среднего коэффициента звукопоглощения _СР ;

L _ДОП – допустимый октавный уровень звукового давления, дБ, в защищаемом от шума помещении, приведен в табл. 41.

Построение частотной характеристики звукоизоляци стеклом

Частотная характеристика звукоизоляции строится в виде графика функции R = (F_С.Г) (F_С.Г – среднегеометрическая частота октавной полосы). Для этого по табл. 50 определяются координаты точек В и С графика. Полученные среднегеометрические частоты F_C и F_B округляются до ближайших F_С.Г. октавных полос. Из точки В влево вниз проводится отрезок ВА с наклоном в 5 дБ на октаву. Из точки С вправо вверх проводится отрезок СД с подъемом 8 дБ на октаву. Полученная ломанная линия представляет собой частотную характеристику изоляции воздушного шума заданной ограждающей конструкцией. Изоляция шума будет обеспечена, если R ≥ R_ТР.

Порядок расчета звукоизоляции

1. Выписать исходные данные по номеру варианта из табл. 51

2. Рассчитать требуемую звукоизоляцию по формуле 5.10.

3. Построить график зависимости R_ТР =  (F_С.Г.)

4. Построить частотную характеристику изоляции шума в виде графика функции R = (F_С.Г.).

5. Сравнить значения R и R _ТР и сделать вывод.

Таблица 50

Материал	γП, кг/м3	FB	FC	RB	RC
Стекло силикатное Стекло органическое	2500 1200	6000/h 17000/h	12000/h 34000/h	35 37	29 30

Примечание: h – толщина ограждения, мм;

F_В, F_С – среднегеометрические частоты, округляются до ближайших

среднегеометрических частот октавных полос;

R_B, R_C – уровень звукового давления на частотах F_B, F_C.

Табл. 51

Построение частотной характеристики звукоизоляции двойным

остеклением

Строится частотная характеристика изоляции воздушного шума однослойным остеклением (АВСД). Затем строится вспомогательная линия (А₁В₁С₁Д₁) путем прибавления к значениям частотной характеристики поправки R₃ на увеличение поверхностной плотности, которая определяется по табл. 52 в зависимости от отношения m_ОБЩ / m₁, где m₁ – поверхностная плотность первого ограждения. Поверхностная плотность второго ограждения m₂ определяется по формуле

m₂ = m₁ =   h  10^-3, (5.11)

где _П - объемная плотность ограждения, кг/м³;

h – толщина ограждения, мм;

m _ОБЩ = m₁ + m_2.

Определяется частота резонанса конструкции по формуле

_____________________

f _Р = 60 (m₁ + m₂)/d  m₁  m₂ 10^-3, (5.12)

где d – толщина воздушного промежутка между ограждениями, мм.

Величина частоты округляется до ближайшей среднегеометрической частоты третьоктавной полосы.

До частоты 0,8f_Р включительно частотная характеристика звукоизоляции конструкции совпадает со вспомогательной линией А₁В₁С₁Д₁ (точка Е). На частоте f_Р звукоизоляция принимается на 4 дБ ниже вспомогательной линии А₁В₁С₁Д₁ (точка F). Полученные точки Е и F соединяются между собой.

Таблица 52

mОБЩ / m1	R3		mОБЩ / m1	R3
3,0 2,6 2,3 2,0 1,7 1,5	8,0 7,0 6,0 5,0 4,0 3,0		2,8 2,5 2,1 1,9 1,6	7,5 6,5 5,5 4,5 3,5

На частоте 8f_Р находится точка К с ординатой R_К = R_F + H, которая соединяется с точкой F. Величина Н определяется по табл. 53 в зависимости от толщины воздушного промежутка.

Таблица 53

Толщина воздушного промежутка между ограждениями, d, мм	Величина Н, дБ
15-25 50 100 150 200	22 24 26 27 28

От точки К проводится отрезок КL с наклоном 5 дБ на октаву параллельно вспомогательной линии А₁В₁С₁Д₁ до частоты f_B. Превышение отрезка КL над вспомогательной линией А₁В₁С₁Д₁ представляет собой поправку на влияние воздушного промежутка R₂ для частоты выше 8f_Р.

В том случае, когда F_В = 8f_Р, точки К и L сливаются в одну. Если

f_В  8f_Р, отрезок FK проводится только до точки L , соответствующей частоте f_В.

От точки L до частоты 1,25f_В (до следующей третьоктавной полосы) проводится горизонтальный отрезок LM. На частоте f_С находится точка N путем прибавления к значению вспомогательной линии А₁В₁С₁Д₁ поправки R₂, т.е. R_N = R_С +5 +R₂ и соединяется с точкой М. Далее проводится отрезок NP с наклоном 8 дБ на октаву. Ломаная линия АЕFKLMP представляет собой частотную характеристику изоляции воздушного шума рассматриваемой двухслойной ограждающей конструкцией.