Расчет звукоизоляции однослойных плоских ограждений

Звукоизоляция, как и другие способы борьбы с шумом, применяется в том случае, если уровень звукового давления источника шума превышает допустимый уровень (норму) L> L_н. Разница этих значений составляет требуемую величину звукоизоляции L_гр=L-L_н. Фактическое ослабление шума ограждениями должно удовлетворять неравенству D L ³ DL_гр.

Для определения D L практически используются аналитический, графический, экспериментальный способы:

а) при ориентировочных расчетах аналитическим способом звукоизоляция однослойного плоского ограждения определяется по формуле

, (1)

где M - масса 1 м² ограждения, кг (таблица 1);

f -частота звука, Гц.

Т а б л и ц а 1 – Масса 1 м² ограждения из различных материалов

Из формулы (1) следует, что значение звукоизоляции ограждения зависит только от массы и частоты, увеличиваясь при каждом удвоении этих параметров на 6 дБ (подчиняется закону массы).

В области относительно высоких частот вновь наблюдается ухудшение звукоизоляции из-за возникновения явления волнового совпадения, при котором распределение давления в падающей звуковой волне вдоль плоского ограждения точно соответствует распределению амплитуды смещения собственных изгибных колебаний ограждения, что приводит к пространственному резонансу и интенсивному росту колебаний. Это явление необходимо при расчетах учитывать.

Наименьшая частота, на которой становится возможным явление совпадения, соответствует случаю падения звуковой волны вдоль плиты. Эта частота называется граничной (критической)и находится по формуле

, (2)

где C – скорость звука в воздухе (С=340 м/с);

C_ог – скорость продольной звуковой волны в ограждении, м/с (таблица 2);

h – толщина ограждения, м.

Т а б л и ц а 2 - Скорость продольной звуковой волны в ограждении из различных материалов

При частотах выше граничной существенное значение приобретают жесткость ограждения и внутреннее трение в материале, характеризуемое коэффициентом потерь, рост звукоизоляции здесь составляет 7, 5 дБ при каждом удвоении частоты. Законом массы звукоизоляция описывается на частотах ниже граничной (обычно при f < 0, 5f_гр);

б) согласно СНиП 23-03-2003 «Защита от шума» частотную характеристику звукоизоляции однослойной плоской тонкой ограждающей конструкцией из металла, стекла и подобных материалов следует определять графическим способом, изображая ее в виде ломаной линии АВСД на рисунке 1.

Координаты точек В и С находят по данным таблицы 3 [5]. Из точки В проводят влево вниз прямую ВА с наклоном 5 дБ на октаву для глухих однослойных ограждающих конструкций из органического и силикатного стекла и 4 дБ на октаву для конструкций из других материалов, от точки С вправо вверх проводят прямую СД с наклоном 8 дБ на октаву.

Т а б л и ц а 3 - Частотная характеристика звукоизоляции ограждающих конструкций

Рисунок 1 – Частотная характеристика изоляции воздушного шума однослойным плоским ограждением

в) экспериментальное определение звукоизолирующей способности ограждающих конструкций (плит) в диапазоне частот производится на специальной установке и описано в экспериментальной части настоящих методических указаний.