Звукопоглощение

Звукопоглощение осуществляется использованием звукопоглощающей способности материалов и конструкций, при размещении которых в производ­ственных помещениях снижается уровень шума (рис. 6.6).

Звукопоглощающие материалы подразделяют на классы: волокнисто-пористые поглотители; мембранные поглотители; резонаторные поглотители, представляющие собой специальные конструкции, основанные на акустических свойствах резонатора Гельмгольца; комбинированные поглотители, исполь­зующие вышеперечисленные звукопоглощающие материалы [17].

Звукопоглощающие мате­риалы

волокнисто-пористые поглотители

V

V

V

Войлок

вата

фетр

акустические плиты

мембранные поглотители

клеёнка

пхв

фанера

листы металлические

резонаторные поглотители

Рис. 6.6. Звукопоглощающие материалы [28]

Классический резонатор Гельмгольца (рис. 6.7) состоит из воздушной по­лости, соединенной суженной горловиной с окружающим воздухом.

Рис. 6.7. Схема резонатора Гельмгольца

В этой системе массой ш является масса воздуха, заключенная в горле ре­зонатора, вместе с соколеблющейся массой наружного воздуха, находящейся около отверстия горла, а-упругость к создается воздухом, заключенным внутри расширенной: полости резонатора.

Способность поглощения звука материалами и специальными конструк­циями оценивается коэффициентом звукопоглощения а (табл. 6.6), который представляет собой отношение звуковой энергии поглощенной Е_погл, к энергии, на него падающей. Е_пад.

Коэффициенты звукопоглощения материалов и конструкций определяются опытным путем и их значения зависят от частоты падающего на них звука.

Звукопоглощающие материалы для облицовки стен и потолка помещений должны обладать достаточно высоким коэффициентом звукопоглощения в тре­буемом диапазоне частот; обладать долговечностью, соответствующей дол­говечности здания; не вьщелять вредных для здоровья пыли и газов, а также неприятных запахов; обладать малой гигроскопичностью; быть негорючими.

Для расчета звукопоглощения необходимо знать акустические характери-стики помещения: В — постоянная помещения, м; А — эквивалентная площадь звукопоглощения, м²; а средний коэффициент звукопоглощения.

Постоянную В акустически необработанного помещения можно рассчи­тать по формуле (6.14).

Выбор типа звукопоглощающего материала, его толщины и конструктив­ное исполнение определяются в первую очередь частотами, на которых нудно уменьшить интенсивность шума, а также рядом технологических и противопо­жарных требований [17].

Таблица 6.6 - Коэффициенты звукопоглощения материалов и конструкций (a.j)

Материалы и конструк­ции	Толщина слоя, мм	Среднегеометрическая частота октавных полос, Гц
Бетон		0,01	0,0,1	0,02	0,02	0,03	0,04	-
Маты АТМ-50П		0,36	0,76	0,98	0,91	0,88	0,64	0,47
Маты АТМ-50П (2 слоя)		0,93	0,99	,0,98	0,91	0,88	9,64	0,47
Плиты АГШ-Б-500		0,07	0,44	0,72	0,56	0,40	0,30	0,28
Плиты ПА/0		0,01	'0;17	0,68	0,98	0,86	0,45	0,28
-ПА/С		0,05	0,21	,0,66	0,9,1	0,95	,0,89.	.0,76
-ПП/80		0,14	0,52	0,90	0,99	0,92	0,89	0,78
-ПП/80		0,50	0,92	0;98	0,95.	0,91	0,82	0;75
"Стилит"	-	0,43	0,98	0,99	0,99	0,95	0,80	-
Тонкая алюминиевая стружка		0,18	0,35	0,55	6,67	0,63	0,63	-
Фанера		0,20	0,28	0,26	0,09	0,12	0,11	-
Холст СТВ		0,11	0,34	0,83	0,92	0,93	0;8,1	0,71
Холст СТВ (2 слоя)		0,28	0,82	0,97	0,93	0,99	0,85	0,75
Войлок		0,18	0,36	0,71	0,79	0;82	0,85
Деревянная обшивка		0,10	0,1,1.	0,11	0,08	0,08	0,11	-
Кирпичная стена		0,02	0,02	0,03	0,04	0,05	0,07	-
Мрамор		0,01	-	0,01		0,015	-	-
Стекло одинарное		0,03	-	0,027	-	0,02	-	-
Стекловата		0,32	0,40	0,51	0,60	0,65	0,60	0,32
Х/б ткань		0,03	0,04	0,11	0,17	0,24	0,35	-
Штукатурка гипсовая		0,013	0,015	0,02	0,028	0,04	0,05	-
Штукатурка известковая		0Д5	0;045	0,06	0,085	0,043	6,058	-
Ковры, ковровые дорожки		0,12	0,14	0,23	0,32	0,38	0,42	0,43

Общее снижение шума AL в помещении при установке звукопоглощаю­щих конструкций рассчитывается по формуле

= 10lgA₂/A

(6.17)

где А1 - полное звукопоглощение до установки звукопоглощающих кон-

струкцийв помещением2,-

А2 — то же, после установки звукопоглощающих конструкций, м2. Полное звукопоглощение в помещении А равно

П

t=\

Т

y=i

(6.18)

где а_г — коэффициент звукопоглощения данного строительного материала или конструкции (табл. 6.7);

Si - площадь рабочей поверхности звукопоглощающего материала или конструкции, м²;

Aj — полное звукопоглощение отдельных предметов, м2.

Таблица 6.7 - Звукопоглощающие свойства строительных конструкций и пред­метов

Конструкция или материал	Частота звуковых колебаний, Гц
Коэффициент звукопоглощения а
Строительные конст	)укции и материалы
Стены кирпичные, неоштукатуренные, шлакобетонные, асбестоцементные плиты	0,02	0,02	0,02	0,02	0,04	0,05	0,06	0,06
Стены, оштукатуренные без покраски или с клеевой покраской	0,02	0,02	0,02	0,03	0,04	0,04	0,05	0,05
Стены, оштукатуренные с ласляной покраской	0,01	0,01	0,01	0,01	0,02	0,02	0,02	0,02
Перекрытия, полы и стены бетонные с затиркой, метлахская плитка	0,01	0,01	0,01	0,02	0,02	0,03	0,03	0,04
Полы дощатые	ОД	ОД	0,11	0,11	0,08	0,08	0,09	0,11
Полы паркетные	0,04	0,04	0,04	0,06	0,07	0,07	0,07	0,07
Линолеум, поливинилхлоридная плит­ка и поливинилацетат ные полы	0,02	0,03	0,04	0,03	0,03	0,04	0,04	0,04
Стеклопластики	0,008	0,008	0,01	0,012	0,014	0,015	0,016	0,016
Окна двойные (в деревянных перепле­тах)	0,3	0,2	0,15	ОД	ОД	0,06	0,06	0,04
Остекленные перегородки и окна оди­нарные	0,04	0,04	0,03	0,03	0,03	0,02	0,02	0,02
Поглощение открытыми проемами
Открытое окно, сообщающееся с ат­мосферой

Продолжение таблицы 6.7

Дверь или проем, открытые в соседнее помещение	-	0,5	0,5	0,5	0,5	0,5	0,5	0,5
Вентиляционная решетка		0,25	0,25	0,25	0,25	0,25	0,25	0,25
Звукопоглощающие объекты (площадь звукопоглощения, м)

Люди (один человек)	-		,25	0,3		,4	0.		0,45	0,			,5
Стол с кульманом и стул	-		-	0,57		,5	0,		0,51	0,		0,
Стул жесткий			,02	0,02	0.		0,		0,03	0,		0,
Стул мягкий	-		,08	ОД	0,		0,		0,15		to		,2

Звукопоглощение акустически необработанных помещений (м) может быть приближенно определено по формуле

(6.19)

где V - объем помещенияб м

Эквивалентную, площадь звукопоглощения акустически необработанного помещения для каждой октавной полосы можно рассчитать по формуле

(6.20)

А = В/(В/S + 1), где В — постоянная помещения, м;

S - общая суммарная площадь ограждающих поверхностей помещения,

м².

Зона отраженного звука определяется величиной предельного радиуса r_пр, состоянием от источника шума, на котором уровень звукового давления прямо­го звука равен уровню звукового давления прямого звука, излучаемого данным источником.

Когда в помещении находится п одинаковых источников шума, предель­ный радиус определяется из выражения

^=0,2.

(6.21)

где В₈₀00- постоянная помещения на частоте 8000 Гц (В₈000 ⁼ В₈ооо ') Максимальное снижение уровня звукового давления в каждой октавной полосе при применении звукопоглощающих покрытий в расчетной точке, рас­пложенной в зоне отраженного звука, определяется по формуле

AL_max=l0\gB'/B

(6.22)

где В - постоянная помещения после установки в нем звукопоглощающих конструкций, м2.

Постоянная В в акустически обработанном помещении рассчитывается по формуле

(6.23)

где А' - эквивалентная площадь звукопоглощения поверхностями, не заня­тыми звукопоглощающей облицовкой, м;

А - величина суммарногодобавочного поглащения, вносимого конст­рукцией звукопоглощающей облицовки или штучными поглотителями, м;

aj — средний коэффициент звукопоглощения акустически обработанного помещения щ=(А' + AAJ/S.

Эквивалентная площадь звукопоглощения поверхностями, не занятыми звукопоглощающей облицовкой, рассчитывается по формуле

А'= a (S- S_o6n)

(6.24)

где а — средний коэффициент звукопоглощения в помещении до его аку­стической обработки; а = В/(В + S);

стей, м²;

S — общая суммарная площадь ограничивающих помещение поверхно­ ²

- площадь облицованных поверхностей, м2.

Величина суммарного добавочного поглощения, вносимого конструкцией звукопоглощающей облицовки или штучными поглотителями (рис. 6.8), опре­деляется из выражения

_обл+ А_шт

ЛА = щ S_o6jl+ А_штп

(6.25)

где А_шт - эквивалентная площадь поглощения п — число штучных поглотителей.

При акустической обработке помещений звукопоглощающие материалы располагают вдоль стен и потолка или в виде объемных звукопоглощающих конструкций под потолком. Штучные звукопоглотители выполняются в виде кубов, сфер, конусов и т.д. Их коэффициент звукопоглощения больше, чем у сплошной поверхности

а — звукопоглощающие облицовки (1 - защитный перфорированный слой; 2 - защитная стеклоткань;

3 - звукопоглощающий материал; 4 - стена или ноготок; 5 — воздушный промежуток; 6 — плита из звукопоглощающего материала);

б - штучные звукопоглотители Рис. 6.8. Акустическая обработка помещений

Пример 6.5. Определить эффективность применения акустической обра­ботки помещения частоты звука 8000 Гц цеха точечной сварки. Размеры поме­щения 12x72x4,5 м3. В цехе установлено 18 сварочных автоматов. Расчетная точка удаления от ближайшего станка r =2_M. Площади ограждающих поверхно­стей: потолка S_поm = 864 м²; стен S_ст = 420 м²; пола S_пол = 864M2. Общая пло­щадь S_общ = 2148 м².

Решение. Рассчитаем постоянную помещения В по формуле (6.14), для че­го по табл. 6.4 помещений с небольшим количеством людей выберем В1000 ⁼V /20, а по табл. 6.5 выберем значение коэффициента для помещений с объемом более 1000 м³ и для частоты 8000 Гц = 6. В = В_шо ju = 3880-6/20 = 1164 м².

Определим предельный радиус по формуле (6.21)

Расчетная точка находится на расстоянии r > r_пр(2>1,6), т.е в зоне отра­женного звука. Рассчитаем эквивалентную площадь звукопоглощения акусти­чески необработанного дения для октавной полосы 8000 Гц по формуле (6.20) А = В/(В/S + 1) = 1164/(1164/2148+1} = 755м²

Проектируем облицовку потолка (S_об_л = 864м²) плитами ПА/С (щ = 0,7) и рассчитываем по формуле (6.25) добавочное поглощение, вносимое облицовкой

ЛА = ai -S_o6jl = 0,7. 864 = 604м²

Рассчитаем эквивалентную площадь звукопоглощения поверхностями, не занятыми Впоглощающей облицовкой, по формуле (6.24), определив предвари­тельно средний коэффицент звукопоглощения до акустической обработки по­мещения

а = В/(В + S) = 1164/(1164+2148) =0,35; А' = а (S-S_обл) = 0.35(2148 864) = 449м²

Рассчитаем постоянную помещения В' в акустически обработанном поме­щении по формуле (6.23). предварительно вычислив средний коэффициент зву­копоглощения акустический обработанного помещения

п!=(А' + AA)/S = (449 + 604)/2148 = 0,49 В' = (А' + АА)/(1- щ)= (449 + 604)/(1 0,49) =2064м²

Рассчитаем максимальное снижение уровня звукового давления в октавной

полосе 8000 Гц при применении звукопоглощающих покрытий потолка в рас­четной точке, расположенной в зоне отраженного звука, по формуле (6.22)

AL_max =101gB'/B =101g 2064/1164 = 2,47 дБ

Вывод. Использование для акустической обработки цеха плит ПА/С обес­печивает на частоте 8000 Гц снижение уровня отраженного звука в расчетной точке на 2,47 дБ.

Дата добавления: 2015-07-08