logo search
учебник основы экологии

7. 5.1.3 Шумовиброзащитные конструкции

В основу дей­ствия всех средств защиты от шума положены три основных принципа: отражение, поглощение звука (вибрации) или их комбинация (Прил. 4).

По принципу действия средств шумовиброзащиты выделяют:

Эффективное использование перечисленных средств защиты от шума возможно только в комплексе. Например, для снижения наружного шума автомобиля применяются глу­шители на выхлопе и всасывании двигателя внутреннего сгорания (ДВС), звукоизолирующий капот на ДВС, установка АЭ на эле­ментах капота и на шумящих агрегатах, установка двигателя на резинометаллических виброизоляторах, демпфирование металлических конструкций и пр. Такой комплекс защитных уст­ройств позволяет ослабить шум на 20-25 дБА. В то же время опыт использования супершумозаглушенных передвижных компрес­сорных станций (ПКС) (именно к этим агрегатам предъявляются особенно строгие требования по шумоглушению) показывает, что в них внешний шум удается снизить до 30-35 дБА за счет допол­нительных затрат, которые могут достигать 40% стоимости ПКС.

По назначению звукоизолирующие конструкции условно мож­но разделить на легкие и тяжелые. Легкие конструкции изготавли­ваются из стали, пластмасс, дерева и предназначены для ограж­дающих конструкций транспортных средств, строительных машин и установок, а также внутренних ограждений в зданиях. Тяжелые конструкции изготавливаются из кирпича, бетона и используются для сооружения зданий. Расчет каждого из перечисленных видов конструкций имеет свои особенности.

По закону масс звукоизоляция возраста­ет на 6 дБ с каждым удвоением массы ограждающей поверхно­сти или частоты. Отступление от закона масс наблю­дается на низких частотах и в области высоких частот в результате имеющих место резонансов (рис. 7.19).

Звукоизоляцию (ЗИ) легкой одностенной конструкции можно рас­считать по приближенной формуле

ЗИ = 201gGf - 60,

где G – поверхностная масса, кг/м2, G = ρh; f – среднегеометрическая частота; ρ – удельная масса ограждения, кг/м3; h – толщина ограждения, м.

Рис. 7.19 Теоретическая (по закону масс, 1) и экспериментально измеренная (2)

частотные характеристики звукоизоляции одностенного ограждения

Расчет тяжелых ограждающих конструкций, звукоизоляция которых в меньшей степени следует закону масс, выполняется графоаналитическим методом. Для практического использования в табл. 7.16 приведены частотные характеристики звукоизоляции некоторых распространенных одностенных конструкций.

Таблица7.15. Звукоизоляция одностенных конструкций

Материал

Толщина, мм

ЗИ, дБ, в октавных полосах частот, Гц

63

125

250

500

1000

2000

4000

8000

Алюминиевый лист

1

8

11

10

10

18

23

25

30

Стальной лист

1.5

9

14

21

27

32

37

43

42

Древесно-стружечная плита

20

14

17

18

25

30

26

32

38

Кирпичная кладка,

оштукатуренная

с двух сторон

125

30

36

37

40

46

54

57

59

Стекло

6

17

11

24

28

32

27

35

39

Плита железобетонная

100

32

37

36

45

52

59

62

63

Звукоизоляция увеличивается при создании двустенных кон­струкций, введении звукопоглощения в воздушный промежуток, вибродемпфировании металлических ограждающих конструкций.

Звукоизоляция ухудшается при наличии в ограждающей кон­струкции щелей, отверстий и проемов, которые следует закрывать или герметизировать. Нельзя допускать соприкосновения звуко­изолирующей конструкции с вибрирующими деталями, что резко снижает эффективность звукоизолирующих ограждений.

Звукопоглощение применяется для снижения отраженной звуковой энергии в замкнутых помещениях и объемах. Эта мера направлена на снижение внутреннего шума, излучаемого ограж­дающими конструкциями в окру­жающую среду. Элемент звукопо­глощающей конструкции показан на рис. 7.20.

Обычно звукопоглощающее по­крытие располагается на потолке или стенах помещения. В качестве звукопоглощающего материала при­меняются поролон, различные во­локнистые материалы. Перфориро­ванный лист обычно имеет площадь перфорации 25-50%. Площадь звукопоглощения колеблется от 10 до 70% в зависимости от назначения помещения и требуемых акустических характеристик.

Рис. 7.20. Элемент звукопоглощающей облицовки: 1 – потолок (стена);

2 – звукопоглощающий материал; 3 – тонкая пленка; 4 – перфорированный лист

Эффективность звукопоглощения зависит от двух основных факторов: площади звукопоглощающих конструкций и эффектив­ности звукопоглощающего материала.

Звукопоглощение особенно эффективно на высоких частотах и тем больше, чем больше площадь помещения, облицованного звукопоглощающим материалом, и ближе коэффициент звукопоглощения последнего к единице.