На изоляцию легких ограждений большое влияние оказывают способ их закрепления, сопротивление колебание пластин воздушной среды и внутреннее трение материала ограждения. Учет всех этих факторов весьма сложен.
На изоляцию легких ограждений большое влияние оказывают способ их закрепления, сопротивление колебанию пластин воздушной среды и внутреннее трение материала ограждения. Учет всех этих факторов весьма сложен. Поэтому для практических расчетов в СНиПе предложено два графических способа построения частотных характеристик изоляции однослойными ограждениями.
Первый способ относится к массивным ограждениям и заключается в том, что на координатной сетке, по горизонтальной оси которой отложены частоты в октавах, а по вертикальной — изоляция в децибелах, при помощи вспомогательных графиков отыскивают координаты точки В. Влево от этой точки проводится горизонтальная линия, а вправо — вверх с наклоном 7,5 дБ на октаву.
При изоляции 60 дБ наклонная линия переходит в горизонтальную. Абсцисса точки В находится в зависимости от средней плотности материала и толщины ограждения, ордината в зависимости от поверхностной плотности. Второй метод построения частотной характеристики звукоизоляции относится к плоской тонкой ограждающей конструкции из металла, стекла, асбестоцемента, гипса, органического стекла.
Построение графика начинается с нанесения на координатную сетку точек В а С. Далее эти точки соединяются между собой. От точки В наносится линия влево вниз с наклоном 5 дБ на октаву для ограждающих конструкций из силикатного и органического стекла и 4 дБ на октаву для конструкций из других материалов. Из точки С проводится линия направо, вверх с наклоном 8 дБ на октаву.
R,ab
f,fn
1В = 23 lgm — 10 дБ при /и ^ 200 кг/м2 /в = 13 lgm + 13 дБ при m < 200 кг/м2.
Для увеличения изоляции воздушного шума применяют многослойные конструкции. Наиболее распространены двойные стены и полы, опирающиеся на несущие конструкции междуэтажных перекрытий через упругие прокладки в виде лент или сплошных слоев (такие полы иногда называют «плавающими»).
При резонансах, когда ///о=1, изоляция такой системы обращается в минус бесконечность. В реальных системах всегда имеется, внутреннее трение в материале конструкции, потери энергии на излучение в окружающее пространство и в примыкающих конструкциях.
Поэтому при резонансах изоляция уменьшается, но принимает конечные значения. На рисунке дополнительная изоляция реальной системы показана пунктирной линией. Графики свидетельствуют, что положительные значения изоляции системы начинаются с частоты /o~v2-Поэтому при проектировании двойного ограждения необходимо таким образом подбирать толщины слоев, чтобы частота /од/2 находилась за пределами нижней границы диапазона частот, в котором необходимо повысить изоляцию.
Пример 1. Стена, состоящая из двух гипсобетонных панелей с mi = m2=100 кг/м , имеет воздушный промежуток толщиной 0,02 м. Определить резонансную частоту.
Пример 2. Требуется определить резонансную частоту междуэтажного перекрытия, состоящего из несущей железобетонной плиты т=340 кг/м2 и пола из паркетных щитов т= = 25 кг/м , уложенных на сплошной слой мягких древесноволокнистых плит с динамическим модулем упругости 106 Н/м2. (При быстрых нагружениях мягких прокладочных материалов модуль упругости их повышается по сравнению с модулем, определяемым при статическом нагружении. Поэтому для прокладок, работающих на звуковые воздействия, принимается динамический модуль упругости).
Определяем жесткость системы fc=106/(l,2- 10 )=8,3- 107 Н/м.
Пример 3. Требуется определить резонансную частоту пола из линолеума на войлочной основе, уложенного на несущую железобетонную панель той же массы, что и в примере 2. Слой линолеума имеет поверхностную плотность 3,5 кг/м2, войлок толщиной 0,004 м имеет динамический модуль упругости 5- 105 Н/м2. Жесткость 1 м2 войлочного слоя по формуле : ifc=5- 107(4- Ю ) = 1,25- 10" Н/м.
Дополнительная изоляция, обеспечиваемая системой «масса - упругость - масса» увеличивается с ростом частоты на 12 дБ на октаву и теоретически может достигать 30-40 дБ (дальнейший рост изоляции из-за проявления волнового движения в упругом слое прекращается).
Однако в действительности прирост дополнительной изоляции достигает только 6-10 дБ из-за косвенной передачи звука. При этом дополнительная изоляция двойного ограждения будет определяться наименьшим из значений, получаемых по формулам:
Л=Л,+Д2;
й=Л2+Аз,
Изменяемыми параметрами являются масса дополнительного слоя, упругость разделяющего слоя или толщина воздушного промежутка. Частота собственных колебаний понижается при увеличении массы и снижении жесткости системы. Для облегчения конструкции целесообразно уменьшить жесткость промежуточного слоя. В стенах это достигается увеличением I толщины воздушного промежутка, а в полах увеличением толщины упругого слоя. При этом необходимо избегать зыбкости полов. Зыбкость ощущается человеком при кратковременных воздействиях на пол, например при ходьбе, когда деформации (прогибы) достигают 1 мм.
Для того чтобы достичь значений дополнительной изоляции, близких к максимальным, обеспечиваемых системой «масса - упругость - масса», необходимо исключить косвенные пути передачи звука.
Для этого применяют системы ограждающих конструкций, устраиваемые по принципу «коробка в коробке». Такие конструкции могут обеспечить изоляцию до 100 дБ и применяются для устройства помещений с очень жесткими требованиями к проникающему шуму, например радиостудий, студий звукозаписи и др.
Поскольку повышение изоляции зависит от податливости упругого слоя, важно, чтобы по всей поверхности ограждение не имело жестких включений, связывающих между собой внешние слои. Такие включения называются акустическими мостиками.
Они значительно снижают и могут практически свести к нулю дополнительную изоляцию. Акустические мостики образуются при попадании строительного мусора между жесткими слоями во время производства работ, при прокладке трубопроводов и других коммуникаций. Поэтому при устройстве двойных ограждений требуется особая тщательность производства работ. Коммуникации должны прокладываться с использованием упругих прокладок, исключающих сквозные щели в ограждении и жесткий контакт между слоями.
Однако в строительстве применяются многослойные ограждения, где жесткий контакт между слоями допустим. Такие ограждения состоят из основного, относительно жесткого и массивного слоя (бетонные и кирпичные стены и перегородки, плиты перекрытий) и гибкого слоя в виде гипсокартонных, древесноволокнистых, древесно-стружечных, асбестоцементных и тому подобных плит, соединенных с основным слоем на относе посредством деревянных брусков или реек. Такие конструкции особенно удобно применять при реконструкции зданий в помещениях, где необходимо повысить звукоизоляцию.
Поэтому для практических расчетов в СНиПе предложено два графических способа построения частотных характеристик изоляции однослойными ограждениями.
Первый способ относится к массивным ограждениям и заключается в том, что на координатной сетке, по горизонтальной оси которой отложены частоты в октавах, а по вертикальной — изоляция в децибелах, при помощи вспомогательных графиков отыскивают координаты точки В. Влево от этой точки проводится горизонтальная линия, а вправо — вверх с наклоном 7,5 дБ на октаву. При изоляции 60 дБ наклонная линия переходит в горизонтальную.
Абсцисса точки В находится в зависимости от средней плотности материала и толщины ограждения, ордината в зависимости от поверхностной плотности. Второй метод построения частотной характеристики звукоизоляции относится к плоской тонкой ограждающей конструкции из металла, стекла, асбестоцемента, гипса, органического стекла. Построение графика начинается с нанесения на координатную сетку точек В а С. Далее эти точки соединяются между собой. От точки В наносится линия влево вниз с наклоном 5 дБ на октаву для ограждающих конструкций из силикатного и органического стекла и 4 дБ на октаву для конструкций из других материалов. Из точки С проводится линия направо, вверх с наклоном 8 дБ на октаву.
R,ab
f,fn
1В = 23 lgm — 10 дБ при /и 200 кг/м2 /в = 13 lgm + 13 дБ при m< 200 кг/м2.
Для увеличения изоляции воздушного шума применяют многослойные конструкции. Наиболее распространены двойные стены и полы, опирающиеся на несущие конструкции междуэтажных перекрытий через упругие прокладки в виде лент или сплошных слоев (такие полы иногда называют «плавающими»).
При резонансах, когда ///о=1, изоляция такой системы обращается в минус бесконечность. В реальных системах всегда имеется, внутреннее трение в материале конструкции, потери энергии на излучение в окружающее пространство и в примыкающих конструкциях. Поэтому при резонансах изоляция уменьшается, но принимает конечные значения. На рисунке дополнительная изоляция реальной системы показана пунктирной линией. Графики свидетельствуют, что положительные значения изоляции системы начинаются с частоты /o~v2-Поэтому при проектировании двойного ограждения необходимо таким образом подбирать толщины слоев, чтобы частота /од/2 находилась за пределами нижней границы диапазона частот, в котором необходимо повысить изоляцию.
Пример 1. Стена, состоящая из двух гипсобетонных панелей с mi = m2=100 кг/м , имеет воздушный промежуток толщиной 0,02 м. Определить резонансную частоту.
Пример 2. Требуется определить резонансную частоту междуэтажного перекрытия, состоящего из несущей железобетонной плиты т=340 кг/м2 и пола из паркетных щитов т= = 25 кг/м , уложенных на сплошной слой мягких древесноволокнистых плит с динамическим модулем упругости 106 Н/м2. (При быстрых нагружениях мягких прокладочных материалов модуль упругости их повышается по сравнению с модулем, определяемым при статическом нагружении. Поэтому для прокладок, работающих на звуковые воздействия, принимается динамический модуль упругости).
Определяем жесткость системы fc=106/(l,2- 10 )=8,3- 107 Н/м.
Пример 3. Требуется определить резонансную частоту пола из линолеума на войлочной основе, уложенного на несущую железобетонную панель той же массы, что и в примере 2. Слой линолеума имеет поверхностную плотность 3,5 кг/м2, войлок толщиной 0,004 м имеет динамический модуль упругости 5- 105 Н/м2. Жесткость 1 м2 войлочного слоя по формуле : ifc=5- 107(4- Ю ) = 1,25- 10" Н/м.
Дополнительная изоляция, обеспечиваемая системой «масса - упругость - масса» увеличивается с ростом частоты на 12 дБ на октаву и теоретически может достигать 30-40 дБ (дальнейший рост изоляции из-за про-явления волнового движения в упругом слое прекращается). Однако в действительности прирост дополнительной изоляции достигает только 6-10 дБ из-за косвенной передачи звука. При этом дополнительная изоляция двойного ограждения будет определяться наименьшим из значений, получаемых по формулам:
Л=Л,+Д2;
й=Л2+Аз,
Изменяемыми параметрами являются масса дополнительного слоя, упругость разделяющего слоя или толщина воздушного промежутка. Частота собственных колебаний понижается при увеличении массы и снижении жесткости системы. Для облегчения конструкции целесообразно уменьшить жесткость промежуточного слоя. В стенах это достигается увеличением I толщины воздушного промежутка, а в полах увеличением толщины упругого слоя. При этом необходимо избегать зыбкости полов. Зыбкость ощущается человеком при кратковременных воздействиях на пол, например при ходьбе, когда деформации (прогибы) достигают 1 мм.
Для того чтобы достичь значений дополнительной изоляции, близких к максимальным, обеспечиваемых системой «масса - упругость - масса», необходимо исключить косвенные пути передачи звука. Для этого применяют системы ограждающих конструкций, устраиваемые по принципу «коробка в коробке». Такие конструкции могут обеспечить изоляцию до 100 дБ и применяются для устройства помещений с очень жесткими требованиями к проникающему шуму, например радиостудий, студий звукозаписи и др.
Поскольку повышение изоляции зависит от податливости упругого слоя, важно, чтобы по всей поверхности ограждение не имело жестких включений, связывающих между собой внешние слои. Такие включения называются акустическими мостиками. Они значительно снижают и могут практически свести к нулю дополнительную изоляцию. Акустические мостики образуются при попадании строительного мусора между жесткими слоями во время производства работ, при прокладке трубопроводов и других коммуникаций.
Поэтому при устройстве двойных ограждений требуется особая тщательность производства работ. Коммуникации должны прокладываться с использованием упругих прокладок, исключающих сквозные щели в ограждении и жесткий контакт между слоями.
Однако в строительстве применяются многослойные ограждения, где жесткий контакт между слоями допустим. Такие ограждения состоят из основного, относительно жесткого и массивного слоя (бетонные и кирпичные стены и перегородки, плиты перекрытий) и гибкого слоя в виде гипсокартонных, древесноволокнистых, древесно-стружечных, асбестоцементных и тому подобных плит, соединенных с основным слоем на относе посредством деревянных брусков или реек. Такие конструкции особенно удобно применять при реконструкции зданий в помещениях, где необходимо повысить звукоизоляцию.