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)

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

Продолжение таблицы 6.7

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

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);

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

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.

Date: 2015-07-01; view: 2491; Нарушение авторских прав