Резонирующие панели.

Сплошные непористые поверхности могут быть использованы для поглощения звука только в виде колеблющихся (резонирующих) плит. Наибольшие коэффициенты звукопоглощения (0,4 – 0,6) примерно соответствуют частоте резонансных колебаний такой системы, если воздушный промежуток позади плиты подразделен на замкнутые отсеки и заглушен. Зависимость частоты резонансных колебаний от веса плиты и от толщины воздушного промежутка, по данным Целлера, показана на рис. 19. Размеры отсеков должны быть при этом меньше половины длины волны резонансной частоты. Колеблющиеся плиты применимы преимущественно для поглощения звуков низкого диапазона частот. Особое место занимают тонкостенные обшивки ограждений из плотного материала.

Рис. 19 Зависимость частоты резонансных колебаний плит от веса плиты G и от толщины воздушного промежутка d

Акустически они действуют как колеблющиеся плиты, однако с конструктивной точки зрения их точнее называть «колеблющимися листами». Сюда, в частности, относятся часто применяемые облицовки стен листами искусственных материал, частота колебаний которых может быть настроена также и на высокие тона. Реализуемые при этом коэффициенты звукопоглощения часто достигают величины около единицы. Эти высокие значения достигаются, впрочем, при помощи такого рода облицовки стен, то для получения равномерного звукопоглощения в широком диапазоне частот необходимо применение различных комбинаций плит.

Колеблющиеся плиты обладают тем преимуществом по сравнению с пористыми звукопоглотителями, что они гораздо лучше отвечают строительным требованиям. Они долговечны, влагостойки, легко очищаются и при достаточной толщине способны сопротивляться механическим воздействиям. Особе же их преимущество заключается в том, что они допускают любую обработку поверхности и возобновление ее без ущерба для звукопоглощения. Единственным ограничивающим условием является то, что облицовка должна состоять из отдельных плит или панелей, разделенных швами; при свободной или криволинейной форме поверхностей это приводит к известным трудностям.

Для коренного решения вопроса об устранении швов между панелями необходимо отрешиться от идеи отдельных элементов, так как отдельные плиты, устанавливаемые с отступом от ограждения, в случае большой его поверхности всегда требуют разделения ее швами. Стена ограждения и плиты облицовки в большинстве случаев подвергаются различным условиям температуры и влажности. Поскольку к тому же и коэффициенты их удлинения различны, то пытки устройства невидимых швов путем спрессовывания или затирки гипсом кажутся, по меньшей мере, сомнительными.

Наилучшим конструктивным решением резонирующей панели является, несомненно, устройство ее из штукатурки по сетке Рабитца.

Для того чтобы тонкая плита по сетке Рабитца могла служить как акустически эффективная облицовка, она должна быть возведена с отступом от стены на 1-2 см., разделена на отсеки решеткой из реек, и воздушные промежутки должны быть заполнены звукопоглотителем. Подобная конструкция показана на рис. 20.

При использовании, например, плит из минеральной шерсти толщиной 1-2 см. частота резонансных колебаний штукатурки составляет от 150 до 200гц. Получаемое при этом звукопоглощение очень хорошо дополняет поглощение, производимое слушателями.

Поэтому в сравнительно плотно заполненных помещениях оптимальные времена реверберации могут быть достигнуты при помощи одной такой развитой площадью отверстий, служащие преимущественно для лицевого покрытия находящегося за ними звукопоглощающего материала и практически не оказывающие влияния на звукопоглощение; поверхности с незначительной площадью отверстий, являющиеся составной частью звукопоглощающей системы.

Рис. 20 Бесшовная штукатурка по сетке Рабитца для поглощения тонов низких частот

Для лицевого покрытия практически пригодны любые материалы с расстоянием между отверстиями не более нескольких сантиметров и общей площадью отверстий не менее 20%. Сюда могут быть отнесены: разного рода рыхлые ткани, как бязь, маркизет и др.; плетения и сетки из органических веществ, дерева, соломы или проволоки; реечные или решетчатые панели из любого материала; перфорированы панели с большой площадью отверстий. Конструктивное устройство покрытия при этом не имеет значения.

Если общая площадь отверстий относительно невелика, или отверстия удалены друг от друга, то перфорированная поверхность, расположенная перед пористым звукопоглотителем, становится составной частью образуемой звукопоглощающей системы. При этом поглощение в области низких частот становится больше вследствие соколебаний покрытия, представляющего собой резонирующую панель.

Действие перфорированных поверхностей при соответствующем конструктивном оформлении, таким образом, может не ограничиваться покрытием звукопоглотителя. Варьируя площадь отверстий, материал заполнения и конструкцию системы в целом, можно осуществлять любое желаемое регулирование звукопоглощения.

Так как акустическое действие перфорированных поверхностей не зависит ни от рода материала, ни от характера наружной отделки, то они отвечают не только акустическим, но и строительным требованиям. Трудности представляет опять–таки архитектурное оформление. Во-первых, это относится к самим отверстиям, но еще в большей степени к неизбежному разделению швами поверхностей, образуемых обычными фанерными, твердоволокнистыми, гипсовыми или металлическими плитами с дырчатыми или щелевыми прорезями. В случае криволинейных поверхностей, а так же плоскостей, ограниченных косоугольными контурами, наличие швов часто осложняет архитектурное оформление.

Дата добавления: 2015-09-05