Действующий
Коэффициент излучения плиты при ее связи со стеной линейными элементами (рейками) определяется по формуле
где cв - скорость звука в воздухе, м/с; fгр - граничная частота тонкой плиты, Гц; l - размер стены в направлении, перпендикулярном к линейной связи, м.
Коэффициент излучения плиты при ее точечных связях со стеной (например, по маякам) определяется по формуле
При f>3f0 значение дополнительной звукоизоляции ∆R=-10lg(Sn·n) не зависит от частоты. Точечные связи повышают звукоизоляцию больше, чем линейные. Если облицевать стену гибкими плитами на относе с двух сторон, то значение дополнительной звукоизоляции составит 2∆R, дБ.
Частотная характеристика изоляции воздушного шума стеной с гибкой плитой на относе R=R1+∆R, дБ, приведена на рисунке 6 (ломаная линия A1B1C1D1).
В зданиях плиты двойных ограждений связаны между собой через примыкающие к ним конструкции. Помимо прямой передачи звука через двойное ограждение важное значение для звукоизоляции такими конструкциями имеет распространение колебаний от одной плиты ограждения к другой через связь по контуру. Поскольку в зданиях плиты двойных ограждений связаны примыкающими к ним конструкциями, сколько-нибудь значительному повышению звукоизоляции при установке второй плиты препятствует косвенная передача шума, учет которой играет решающую роль при оценке фактической звукоизоляции двойным ограждением такого типа.
Рисунок 6 – Построение частотной характеристики изоляции воздушного шума стеной с гибкой плитой на относе
Приближенный индекс изоляции воздушного шума двойным ограждением в жилых зданиях можно определять пo формуле Rw=Rw1+∆Rw, где Rw1 - индекс изоляции воздушного шума однослойным ограждением из кирпича, бетона и др. материалов, определяемый в соответствии с 9.1; ∆Rw ≈8дБ.
Такие ограждения состоят из двух тонких плит, связанных упругим промежуточным слоем - сердцевиной. Отличительная особенность ограждений - возможность сочетания при правильном проектировании достаточной жесткости при изгибе и звукоизоляции, подчиненной закону массы в широком диапазоне частот. Этим требованиям ограждения удовлетворяют благодаря жесткости при сдвиге сердцевины и высокой граничной частоте.
где fгр.п - граничная частота, Гц, одной из плит "сэндвича", определяемая по формуле , где сi - скорость продольной волны в ограждении, принимаемая по таблице 14;
- скорость распространения сдвиговой волны, м/с, в сердцевине, нагруженной массой , mn, кг/м2, равной половине поверхностной плотности "сэндвича"; G - динамический модуль упругости материала сердцевины при сдвиге, Па; δс - толщина сердцевины, м; δ=δ1+h - расстояние между срединными плоскостями плит толщиной h, м.
221 × 27 пикс.   Открыть в новом окне |
При проектировании значение граничной частоты "сэндвича" задают возможно наибольшим с тем, чтобы область действия закона массы перекрывала требуемый для изоляции шума диапазон частот (например, при использовании таких конструкций в жилых и общественных зданиях желательно, чтобы fгр.c 6500Гц). Для этого предпочтительно снижать жесткость сердцевины при сдвиге, что приводит к уменьшению параметра α. Целесообразно задавать α20,1, поскольку при меньших значениях граничная частота fгр.c не повышается.
Таблица 14 - Расчетные значения скоростей продольных волн и коэффициентов потерь в строительных материалах
Материал | Плотность, кг/м2 | Скорость продольной волны, м/с | Коэффициент потерь |
Алюминий | 2,7 | 5200 | 10-3 |
Сталь | 7,8 | 5500 | 10-3 |
Стекло силикатное | 2,6 | 5400 | 10-3 |
Стекло органическое | 1,2 | 2800 | - |
Бетон легкий | 0,6-1,3 | 1700 | 2·10-2 |
Гипсобетон | 1,3 | 4000 | - |
Кирпичная кладка | 1,6-1,8 | 2500 | 10-2 |
Фанера | 0,6-0,7 | 2700 | 3·10-2 |
Древесно-стружечная плита | 0,6-0,7 | 1700 | 8·10-2 |
Условие ограничения деформативности конструкции ωс/l 200 (ωс- статический прогиб середины конструкции под действием собственного веса, м; l - пролет конструкции "сэндвича", м)
где P=2mngl - линейно распределенная нагрузка на "сэндвич" шириной 1 м, Н/м; g - ускорение свободного падения; β=G/Gc; G и Gc - соответственно динамический и статический модули упругости материала сердцевины при сдвиге, Па; E’=E(1-μ2);
Подбор оптимальных параметров конструкции "сэндвича" выполняют в следующем порядке. Задают α2=0,1; находят граничную частоту плит 6850 Гц и далее по формуле , в зависимости от выбранного материала плит, находят их толщину. Из условия (14) определяют толщину сердцевины, а из уравнения - требуемое значение динамического модуля упругости G материала при сдвиге. Кроме того, необходимо, чтобы в нормируемом диапазоне частот отсутствовала собственная частота симметричных колебаний плит "сэндвича", т.е.
Наименование наружных плит | Материал сердцевины | Общая толщина конструкции, мм | Поверхностная плотность, кг/м2 | R, ДБ |
Древесностружечные плиты 2x4 | Сотопласт | 16 | 11 | 22 |
Древесностружечные плиты 2x4 | Сотопласт | 76 | 11 | 13 |
Алюминиевые плиты 2x1,5 | Сотопласт | 38 | 12 | 15 |
Алюминиевые листы 2x0,6 | Сотопласт | 62 | 6 | 12 |
Алюминиевые листы 2x0,8 | Жесткий пенополиуретан плотностью 50 кг/м3 | 48 | 6 | 20 |
Стальные листы 2x1 | Жесткий пенополиуретан плотностью 50 кг/м3 | 60 | 22 | 7 |
Гипсовые плиты 2х10 | Жесткий пенополиуретан плотностью 50 кг/м3 | 60 | 25 | 22 |
9.9 Расчет изоляции воздушного шума составными ограждениями, а также ограждениями со щелями и отверстиями
Если ограждающая конструкция состоит из нескольких частей с различной звукоизоляцией (например, стена с окном или дверью), ее изоляцию воздушного шума Rcp, дБ, следует определять по формуле
Если ограждающая конструкция состоит из двух частей с различной звукоизоляцией (стена с окном или стена с дверью), причем R1>R2, то Rcp, дБ, определяется по формуле
Если ограждающая конструкция имеет открытый проем (створка окна, окно целиком или форточка, вентиляционные отверстия без глушителей шума) изоляция воздушного шума этой конструкцией (СП 51.13330) определяется по формуле
где R1 и Rщ.о - изоляция воздушного шума соответственно глухой частью ограждения и щелью (отверстием); S1 и Sщ.о - площади соответственно ограждения и щели (отверстия), м2.
где α=πbf/cв, b - ширина щели, м; m = 1 для щели в середине ограждения; m = 0,5 для щели по краю ограждения; y=l/b; I - глубина щели или отверстия, м; 2∆lщ.с - концевая поправка, учитывающая присоединенный объем воздуха у обеих сторон щели или отверстия, связанный при колебаниях с воздухом соответственно щели или отверстия,