IPB Установите Flash player для полного просмотра сайта!

Здравствуйте, гость ( Вход | Регистрация )

 
Ответить в данную темуНачать новую тему
Звукоизоляция от воздушного и ударного шума, Основы архитектурно-строительного проектирования зданий
valen1112
сообщение 24.3.2014, 21:42
Сообщение #1


Мл. сержант
Иконка группы

Квестор
***

Группа: консультанты
Сообщений: 185
Регистрация: 5.2.2014

Фотоальбомы



Репутация: 4


§ 34. Звукоизоляция от воздушного и ударного шума

Звукоизоляция ограждения характеризуется его свойством ослаблять уровень силы звука или уровень звукового давления шума, проходящего через ограждение. За единицу измерения звукоизоляции принят децибел.

Чтобы достигнуть надежной звукоизоляции помещения от воздушного шума, необходимо не допускать в ограждении щелей, отверстий и не плотностей сопряжений, а также не допускать возможности появления его изгибных колебаний. Последнее требование будет удовлетворено, в частности, в том случае, если ограждение будет тяжелым. Чем больше вес 1 м2 ограждения, тем труднее вызвать в нем изгибные колебания и, следовательно, тем выше его звукоизолирующая способность.

Новейшие исследования в области звукоизоляции ограждений от воздушного шума показывают, что звукоизоляция зависит не только от веса 1 мг ограждения, но и от его жесткости. Установлено, что скорость волн изгиба в плоских плитных ограждениях зависит от частоты звука и от толщины ограждения.

Волны изгиба в элементах большой толщины распространяются быстрее, чем в тонких. Кроме того, волны изгиба более высоких частот распространяются скорее, чем частот низких. В результате для каждой плиты можно определить такую частоту, при которой скорость распространения волн изгиба равна скорости звука в воздухе. Эту частоту называют критической.

При частотах более высоких, чем критическая, может резко снизиться величина звукоизоляции ограждения. В этом случае на графике зависимости звукоизоляции от частоты получится так называемый провал, указывающий на нарушение закона зависимости звукоизоляции от веса 1 м2 ограждения. Причиной этого нарушения служит так называемое волновое совпадение, которое получается в тех случаях, когда звуковые волны падают на ограждение под косым углом, и проекция длины падающей волны (рис. 20) для определенной частоты равна длине волны изгиба

Рис. 20. Схема возбуждения изгибных колебаний легкой ограждающей конструкции при косом падении звуковых волн (эффект волнового совпадения). Фото Рис. 20. Схема возбуждения изгибных колебаний легкой ограждающей конструкции при косом падении звуковых волн (эффект волнового совпадения).

Волновое совпадение резко увеличивают изгибные колебания в ограждении. Однослойные перегородки, имеющие вес от 30 до 100 кг/м", наиболее подвержены явлению волнового совпадения колебаний. Для таких перегородок значения критических частот находятся в пределах от 300 до 800 гц, т. е. в диапазоне звуковых частот, хорошо воспринимаемых слухом.

Звукоизолирующая способность легких однослойных перегородок от воздушного шума незначительна. Если ограждения имеют большую гибкость, то критическая частота бывает более высокой и, следовательно, провал может выйти за пределы частот, воспринимаемых слухом.

Уменьшить передачу изгибных звуковых волн при косвенной передаче шума можно заполнением стыков между конструкциями, такими материалами, упругость которых значительно отличается от упругости основного материала конструкции (например, пробка, каучук, свинец). В ограждениях, имеющих небольшую звукоизолирующую способность, косвенной передачей звука можно пренебречь.

Звукоизоляция ограждений зависит также от частоты изолируемого звука. Звуки низкой частоты легче проникают через ограждение, высокой — труднее. Для объяснения этого явления приведем следующий пример. При открывании двери, снабженной пружиной, если медленно увеличивать силу нажима, мы почувствуем упругое сопротивление пружины. Если же быстро толкать дверь, то сопротивляться толчку будет дверь, масса которой окажет инерционное сопротивление.

Подобного рода инерционное сопротивление оказывает ограждение действующим на него звуковым волнам. Если низкие частоты, при которых давление на ограждение действует медленно, смогут его раскачать и привести в колебание, то высокие частоты, при которых давление будет действовать кратковременно, не смогут преодолеть инерцию ограждения и привести его в колебание. Поэтому под воздействием низких частот ограждение, колеблясь, будет передавать в соседнее помещение больше звуковой энергии, чем под воздействием частот высоких, и, следовательно, звукоизоляция ограждения с ростом частоты действующих на него звуковых волн увеличивается.

Для выбора ограждающей конструкции с надежной звукоизолирующей способностью необходимо знать ее частотную характеристику, т. е. иметь кривую, показывающую зависимость величины звукоизоляции конструкции (в дб) от частоты изолируемого звука. Ввиду того что основная часть звуковой энергии обычных шумов, возникающих в зданиях, заключена в области сравнительно низких частот, при исследованиях звукоизоляции ограждений ограничиваются частотной характеристикой в пределах от 100 до 3200 гц.

На рис. 21,а показана нормативная кривая звукоизолирующей способности ограждения от воздушного шума, а на рис. 21, б — от ударного. На первом графике - (для воздушного шума) кривые по мере роста частот идут вверх в соответствии с приведенным выше указанием о том, что звукоизолирующая способность возрастает с повышением частоты звука. На втором графике (для ударного шума) кривые с возрастанием частоты звука идут вниз. Объясняется это тем, что при материальном переносе звук передается не только через перекрытие, но и через связанные с ним другие элементы здания.

Рис. 21. Нормативные кривые звукоизолирующей способности Фото Рис. 21. Нормативные кривые звукоизолирующей способности:

Звукоизоляция от воздушного и ударного шума.подпист к таблице 21 Фото подписи к таблице 21

в данном случае нормируется не звукоизоляция самого перекрытия (как при воздушном переносе), а приведенный уровень звукового давления (в дб), проникшего в изолируемое помещение звука *.
(* Так как звуковое давление зависит от степени звукопоглощения помещения, то для получения сопоставимых данных измерений пользуются величиной звукового давления, приведенного к стандартному звукопоглощению)

Таким образом, чем меньше величина звукового давления проникшего звука, тем лучше звукоизоляция, и, следовательно, с возрастанием частоты шума кривые приведенного уровня звукового давления должны опускаться вниз.

Для того чтобы строителю-практику, пользующемуся частотными характеристиками, было легче сравнивать звукоизолирующие качества различных ограждений, установлен числовой показатель звукоизоляции, выраженной одной цифрой.

Показатель же звукоизоляции от ударного шума Еу определяют путем сравнения кривых приведенного уравнения ударного шума, измеренного под перекрытием в натуре или лабораторных условиях, с нормативной кривой (см. рис. 21, б).

Показатель звукоизоляции равен числу децибел (96), на которое нужно сместить по вертикали нормативную кривую, для того чтобы среднее неблагоприятное отклонение кривой измеренной частотной характеристики звукоизолирующей способности от воздушного шума (или приведенного уровня звукового давления ударного шума) от смещенной нормативной кривой составляло 2 дб или было максимально близко к этому уровню. Неблагоприятными при проверке звукоизоляции от воздушного шума считают отклонения, расположенные ниже нормативной кривой, а от ударного шума — выше этой кривой.

Среднее неблагоприятное отклонение кривой измеренной частотной характеристики от нормативной кривой нужно принимать равным 1/15 суммы всех неблагоприятных отклонений на средних звуковых частотах (по числу 15 октавных полос). Притом отклонения на крайних частотах (100 и 3200 гц) следует учитывать в половинном размере, а отклонения в сторону улучшения совсем не учитывать.

Если усредненное значение неблагоприятных отклонений равно или почти равно 2 дб, в этом случае показатель звукоизоляции равен нулю (0 дб). Если же усредненное значение неблагоприятных отклонений больше 2 дб, то показатели звукоизоляции от воздушного и ударного шума вычисляют следующим образом. Нормативную кривую смещают вертикально в худшую сторону на целое число децибел до тех пор, пока среднее неблагоприятное отклонение измеренной частотной характеристики от смещенной нормативной кривой не будет меньше или равно 2 дб. В этом случае показатель звукоизоляции, равный целому числу децибел, на которое сдвинута нормативная кривая, будет иметь знак минус.

Когда среднее значение неблагоприятных отклонений меньше 2 дб или таких отклонений нет, показатель звукоизоляции определяют следующим образом. Нормативную кривую смещают вертикально в лучшую сторону на целое число децибел до тех пор, пока среднее значение неблагоприятных отклонений частотной характеристики звукоизоляции от нормативной кривой не будет равно 2 дб или максимально близко к этой цифре (но не более 2 дб). В этом случае показатель звукоизоляции будет иметь знак плюс.

Пример 6. Вычислить показатель звукоизоляции от воздушного шума Ев, пользуясь частотной характеристикой, указанной на рис. 22.

Звукоизоляция от воздушного и ударного шума.рис 22 Звукоизоляция от воздушного и ударного шума. Фото рис 22

Рис. 22. Пример вычисления показателя звукоизоляции от воздушного шума: 7 — нормативная кривая; 2 — кривая измеренной звукоизолирующей способности конструкции; 8 — нормативная кривая, сдвинутая в худшую сторону на 4 дб.

Показатель звукоизоляции от воздушного шума Ев = 4, так как, для того чтобы получить усредненное значение неблагоприятных отклонений 2 дб или менее, нормативная кривая была смещена в худшую сторону на 4 дб.

Для определения показателя звукоизоляции (Ев или Еу) необходимо, как было указано, построить кривую частотной характеристики звукоизолирующей способности ограждения, измеренной в лаборатории или в натурных условиях. Когда же отсутствуют необходимые приборы и условия для построения такой кривой, то измеренную частотную характеристику однослойного ограждения можно построить следующим приближенным методом. Строят частотную характеристику звукоизолирующей способности ограждения, состоящую из четырех прямоугольных участков АБ, ВВ,. ВГ и ГД (рис. 23, а).

Рис. 23. Построение графика измеренной частотной характеристики звукоизолирующей способности однослойного ограждения Фото Рис. 23. Построение графика измеренной частотной характеристики звукоизолирующей способности однослойного ограждения:

 Звукоизоляция от воздушного и ударного шума.Фото ТАБЛИЦА  14 Звукоизоляция от воздушного и ударного шума.Фото ТАБЛИЦА 14

Звукоизоляция от воздушного и ударного шума.Фото ТАБЛИЦА  15 Звукоизоляция от воздушного и ударного шума.Фото ТАБЛИЦА 15

Координаты точек Б и В для построения частотной характеристики звукоизолирующей способности однослойного ограждения.

Звукоизоляция от воздушного и ударного шума.Фото пример7 Звукоизоляция от воздушного и ударного шума.Фото пример7

В качестве примера ниже, в табл. 16, указаны некоторые нормативные значения показателей звукоизоляции для жилых зданий (квартирных домов).

Для повышения звукоизолирующей способности стен, перегородок и перекрытий, не увеличивая их веса, целесообразно применять раздельные конструкции со сплошной воздушной прослойкой без жесткой связи между элементами ограждения.

Улучшение звукоизоляционных качеств ограждения при наличии сплошной воздушной прослойки объясняется тем, что воздух, подобно амортизатору, упруго воспринимающий колебания одной стенки, передает их второй стенке ослабленными.

Звукоизоляция от воздушного и ударного шума.таблица 16 Звукоизоляция от воздушного и ударного шума.Фото ТАБЛИЦА 16

Нормативные величины звукоизолирующей способности ограждающих конструкций жилых зданий.

Если увеличить толщину воздушной прослойки, звукоизоляция тоже увеличится, однако из-за необходимости ограничивать общую толщину ограждения в целях экономии площади помещений воздушный промежуток обычно делают не более 60 мм.

В табл. 17 приведены значения средней звукоизолирующей способности воздушных прослоек различной толщины.

Звукоизоляция от воздушного и ударного шума.Фото Таблица 17. Звукоизоляция от воздушного и ударного шума.Фото Таблица 17.

При устройстве двойных стенок со сплошной воздушной прослойкой необходимо иметь в виду, что собственная частота колебаний двойной стенки должна быть по возможности низкой. Только такие двойные стены, собственные частоты которых ниже 100 гц, могут заметно ослабить воздушный шум.

 Звукоизоляция от воздушного и ударного шума.Фото формулы 60 Звукоизоляция от воздушного и ударного шума.Фото формулы 60

Если между разделенными воздушной прослойкой стенками устроить жесткие связи, то звукоизолирующих свойств воздушный промежуток иметь не будет, поскольку в этом случае обе стенки станут колебаться как одно целое. Поэтому применение ограждения из пустотелых плит или блоков не увеличивают звукоизоляции, величина которой, как и для всякой жесткой конструкции, определяется только весом ограждения.

В целях обеспечения хорошей звукоизоляции без увеличения веса стены или перегородки целесообразно также применять слоистые конструкции, состоящие из нескольких слоев материалов, резко отличающихся по своей плотности и жесткости. Отдельные слои таких конструкций можно изготовлять, например, из гипсошлакобетона, гипса и минерального войлока или минеральной ваты.

Для приближенной оценки звукоизоляции ограждений от воздушного шума можно пользоваться величиной средней звукоизолирующей способности в диапазоне частот 100— 3200 гц.
Среднюю звукоизолирующую способность ограждения с округлением до 1 дб можно определить на основании имеющейся частотной характеристики шума по формуле…

 Звукоизоляция от воздушного и ударного шума.Фото формулы 61 Звукоизоляция от воздушного и ударного шума.Фото формулы 61

Звукоизоляция от воздушного и ударного шума.Фото формул 62,63 Звукоизоляция от воздушного и ударного шума.Фото формул 62,63

Звукоизолирующая способность дверей и окон значительно ниже звукоизолирующей способности перегородок и стен. Так, средняя звукоизолирующая способность щитовых и филенчатых дверей колеблется в пределах от 16 до 20 дб, окон с двойными переплетами с обвязкой толщиной 44 или 54 мм при расстоянии между переплетами 100—120 мм составляет соответственно 26—30 дб. Окна со спаренными переплетами имеют среднюю звукоизолирующую способность 22—26 дб.

Средний показатель звукоизоляции дверей можно повысить на 7 дб применением в притворах дверей упругих уплотняющих прокладок и уплотняющего нижний притвор порога. Уплотняющие прокладки в притворах оконных переплетов могут повысить их звукоизолирующую способность на 2,5—6 дб. Полный расчет звукоизоляции помещения, когда в него через ограждения проникает шум от различных источников, производят по формуле

 Звукоизоляция от воздушного и ударного шума.Фото формулы 64 Звукоизоляция от воздушного и ударного шума.Фото формулы 64

Коэффициентом звукопоглощения называют отношение звуковой энергии, поглощенной в ограждения, к звуковой энергии, падающей на него. За единицу принято поглощение звука, производимое в 1 м2 открытого окна, коэффициент звукопоглощения выражают в мг.

Междуэтажные перекрытия необходимо звукоизолировать не только от воздушного шума, но и от ударного. Упругое основание пола гасит звуковые колебания, возникающие в нем при ходьбе и ударах. Энергия колебания затрачивается на сжатие упругого основания и, следовательно, передается на несущую часть перекрытия в значительной мере ослабленной. Поэтому следует предусматривать полы по сплошному упругому основанию по засыпке, по ленточным или отдельным прокладкам из упругих материалов или по сплошному слоистому основанию из упругих плат различной плотности.
Конструкция пола, разобщенная от перекрытия и стен упругими прокладками, носит название плавающей.

В современных многоэтажных зданиях нужно принимать меры по борьбе с шумом, возникающим при работе различных механизмов инженерного оборудования (например, вентиляционных, насосных или лифтовых агрегатов). С этой целью ослабляют шум в самом источнике шума (звукоизолирующие кожухи, глушители и т. п.), рационально располагают агрегаты, удаляя их от помещений, требующих тишины, увеличивают звукопоглощение помещений и т. п.

Необходимо также изолировать вибрирующие механизмы, от которых по конструкциям здания распространяются упругие волны, создающие шум в помещениях. С целью ослабления вибраций помещают между механизмом и его основанием упругие элементы, называемые амортизаторами, в виде стальных пружин или прокладок из упругих материалов (резины, пробки, войлока, асбеста и др.).

 Звукоизоляция от воздушного и ударного шума.Фото формулы 65 Звукоизоляция от воздушного и ударного шума.Фото формулы 65

Так как модуль упругости Е упругих прокладок увеличивается с ростом нагрузки и с частотой воздействия, то при расчетах амортизаторов из упругих прокладок пользуются величиной динамического модуля упругости Ед, величина которого в 5—20 раз больше, чем статического.
Основные требования к звукоизоляции ограждающих конструкций должны быть предусмотрены в проектах зданий в соответствии с действующими Строительными нормами и правилами.

При производстве работ необходим строгий систематический контроль за тщательностью выполнения всех мероприятий по звукоизоляции. Особенно внимательно надо следить за заделкой швов, неплотностей в сопряжениях, щелей и отверстий (например, в местах прохождения трубопроводов и других коммуникаций через конструкции).

Следует также учитывать, что решение проблемы звукоизоляции зависит не только от ограждающих конструкций, но и от рациональной планировки зданий и их помещений, от ослабления шума в самих источниках шума (например, в агрегатах инженерного оборудования зданий), снижения шумности городского транспорта, степень озеленения улиц и других факторов. Только в результате комплексного осуществления всех мероприятий по звукоизоляции можно достигнуть более эффективной защиты помещений от шума.

При проектировании жилых зданий следует предусматривать надежные меры, чтобы шум, проникающий в жилые помещения, не превышал норм. При установлении нормативов обычно исходят не из оптимальных, а из терпимых условий, т. е. таких, при которых вредное воздействие шума незначительно либо почти не проявляется.

В качестве допустимого уровня шума в жилых домах и на территории жилой застройки нормами установлены уровни звукового давления в децибелах в октавных полосах со средними частотами от 63 до 8000 гц (см, табл. 18). Уровни звукового давления определяют по формуле

Звукоизоляция от воздушного и ударного шума.Фото формулы 66 Звукоизоляция от воздушного и ударного шума.Фото формулы 66

Уровень проникающего в жилые помещения звука от работы систем санитарно-технического и инженерного оборудования, а также от внешних источников не должен превышать значений, приведенных в табл. 18, после внесения в них суммы поправок согласно табл. 19 с учетом характера звука, времени воздействия и месторасположения объекта.

 Звукоизоляция от воздушного и ударного шума.Фото ТАБЛИЦА  18 Звукоизоляция от воздушного и ударного шума.Фото ТАБЛИЦА 18

Допустимые уровни звукового давления, проникающего в жилые помещения квартир и общежитий.

Для ориентировочной оценки шума можно пользоваться общим уровнем, измеренным по шкале А шумомера. В этом случае шум характеризуется величиной, называемой уровнем звука. Результаты, полученные по шкале А шумомера, обозначены в дб А. Оценку шума и сопоставление с допустимым удобно производить, пользуясь графиком нормативных кривых (рис. 24).

Полученные в результате измерений или расчета уровни звукового давления в октавных полосах частот корректируют в зависимости от характера шума по данным табл. 19, после чего исправленные октавные уровни наносят на график и соединяют пунктирными прямыми (см. рис. 24). Оценкой шума служит ближайшая кривая, расположенная над нанесенной и не пересекающаяся с ней. Построенную таким способом кривую сопоставляют с предельно допустимыми уровнями звукового давления, приведенными в табл. 18

 Звукоизоляция от воздушного и ударного шума.Фото ТАБЛИЦА  19 Звукоизоляция от воздушного и ударного шума.Фото ТАБЛИЦА 19

Поправки для допустимых уровней звукового давления и уровней звука

 Звукоизоляция от воздушного и ударного шума.Фото ТАБЛИЦА  20 Звукоизоляция от воздушного и ударного шума.Фото ТАБЛИЦА 20

Значения предельно допустимых уровней звука

  Фото Рис. 24. Предельно допустимые  кривые для оценки шума Фото Рис. 24. Предельно допустимые кривые для оценки шума

Пример 9. В жилые комнаты дома, расположенного в существующей жилой застройке, в течение ночного времени (с 23 до 7 ч) проникает шум от холодильной установки. Необходимо произвести оценку шума, сопоставив его показатели с предельно допустимыми по нормам. Измеренные уровни звукового давления в октавных полосах записывают по форме, приведенной в табл. 21.
Решение. Поправки принимаем по табл. 19. Шум проникает в ночное время, поправка равна 0. Дом расположен в существующей жилой застройке, поправка равна +5; суммарная поправка 0+5 = +5 дб.

Измеренные уровни звукового давления с поправками наносим на график рис. 24. Эти уровни на всех октавных полосах превышают нормативные, приведенные в табл. 18. Следовательно, шум является недопустимым.

 Звукоизоляция от воздушного и ударного шума.Фото Таблица 21 Звукоизоляция от воздушного и ударного шума.Фото Таблица 21

Уровень звука, измеренный шумомером по шкале А, составляет 41 дб А. Производим ориентировочную оценку проникающего шума по измеренному по шкале А шумомера уровню звука 41 дб А. После внесения поправки уровень звука равен 41 + (+5) = 46 дб А. Так как 46 дб А больше нормативного, равного 30 дб А, указанного в табл. 20, то шум является недопустимым.

Отрывок из книги Сербинович П. П. "Архитектура гражданских и промышленных зданий. Гражданские здания массового строительства". Учебник для строительных вузов.

далее: Понятие о методике измерения звукоизоляции
Перейти в начало страницы
 
+Цитировать сообщение

Ответить в данную темуНачать новую тему

 



Текстовая версия Сейчас: 8.12.2016, 7:17

Мы в соцсетях! Отказ от ответственности