Значительное снижение шума обеспечивает облицовка внутренних поверхностей производственных помещений звукопоглощающими материалами (рис. 2.2, а). Наибольший акустический эффект от звукопоглощения наблюдается в зоне отраженного звука. В точках помещения, где преобладает прямой звук, эффективность звукопоглощения существенно снижается.
Применение звукопоглощающей облицовки целесообразно, когда в расчетных точках в зоне отраженного звука требуется снизить уровень звука не более чем на 10…12 дБ, а в расчетных точках на рабочих местах – на 4…5 дБ.
Рис. 2.2. Фрагмент звукопоглощающей облицовки (а) и штучные звукопоглотители (б): 1 – защитный перфорированный слой; 2 – звукопоглощающий материал; 3 – защитная стеклоткань; 4 – стена или потолок |
Количественной характеристикой эффективности поглощения звука является безразмерный коэффициент звукопоглощения α, представляющий собой отношение разности энергий падающего и отраженного звука к энергии падающего звука. Для обычных строительных материалов величина α сравнительно мала и не превышает 0,02…0,04 на средних и высоких частотах (табл. 2.5). Поэтому в производственных помещениях значения прямого и отраженного звуков зачастую соизмеримы, и в результате многократного звукоотражения в помещениях создается так называемое «эхо» или «гул». Уменьшение «гулкости» помещения, т.е. снижение величины отраженного звука, достигается искусственным увеличением в 10…15 раз звукопоглощающей способности отражательных поверхностей помещения. Это достигается установкой на отражательных поверхностях помещений (потолке, стенах) специальных звукопоглощающих материалов и конструкций, эффективность звукопоглощения которых составляет 0,4…0,9.
|
|
Звукопоглощающую облицовку размещают на потолке и на верхних частях стен. Максимальное звукопоглощение достигается при облицовке не менее 60 % общей площади ограждающих поверхностей помещения (без учета площади окон).
Для снижения интенсивности отраженного звука в помещениях небольших объемов эффективно применение штучных звукопоглотителей разных конструкций, подвешиваемых к потолку (рис. 2.2, б).
Примерное задание на проектирование: в производственном помещении с повышенным уровнем шума обеспечить его снижение с помощью звукопоглощающей облицовки потолка и стен. Выбрать подходящий материал для звукопоглощающей облицовки и определить эффективность ее применения в данном помещении.
Методика расчета [7, 11]
1. Определяют объем помещения:
V = , м2 (2.3)
|
|
где - длина, ширина и высота помещения, м.
Затем рассчитывают площадь ограждающих поверхностей помещения:
, м2 (2.4)
2. Определяют постоянную акустически необработанного помещения при частоте 1000 Гц В 1000,м2, в зависимости от объема помещения V из соотношений, представленных в табл.3.3, либо по графической зависимости (рис. 2.3):
B 1000 = V/ 10, м2(2.5)
Таблица 2.3
Соотношения для определения постоянной помещения В1000
Характер помещения | В 1000, м2 |
С небольшой численностью людей | V /20 |
С жесткой мебелью и большой численностью людей или с небольшой численностью людей и мягкой мебелью (лаборатории, деревообрабатывающие и ткацкие цеха, кабинеты и т. п.) | V /10 |
С большой численностью людей и мягкой мебелью (залы конструкторских бюро, учебные аудитории, комнаты управления, жилые помещения и т. п.) | V /6 |
Помещения со звукопоглощающей облицовкой потолка и части стен | V /1,5 |
3. Определяют частотный множитель μ (по табл. 2.4) и рассчитывают постоянную акустически необработанного помещенияв октавных полосах:
В=В 1000·μ , (2.6)
Рис. 2.3. Зависимость постоянной помещения В 1000 на частоте 1000 Гц от объема помещения V п |
Таблица 2.4
Частотный множитель μдля помещений различных объемов
Объем помещения, м3 | Значения µ на среднегеометрических частотах октавных полос, Гц | |||||||
63 | 125 | 250 | 500 | 1000 | 2000 | 4000 | 8000 | |
Менее 200 | 0,80 | 0,75 | 0,70 | 0,80 | 1 | 1,4 | 1,8 | 2,5 |
200…1000 | 0,65 | 0,62 | 0,64 | 0,75 | 1 | 1,5 | 2,4 | 4,2 |
Более 1000 | 0,50 | 0,50 | 0,55 | 0,70 | 1 | 1,6 | 3,0 | 6,0 |
4. По найденной постоянной помещения В для каждой октавной полосы вычисляют эквивалентную площадь звукопоглощения, м2:
(2.7)
где S – общая площадь ограждающих поверхностей помещения, м2.
5. Определяют границу зоны отраженного звука по величине предельного радиуса r пр, т. е. расстояния от источника шума, на котором уровень звукового давления отраженного звука равен уровню звукового давления прямого звука, излучаемого данным источником. Когда в помещении находится п одинаковых источников шума:
, (2.8)
где В 8000 – постоянная помещения на частоте 8000 Гц:
B 8000 = B 1000 ∙μ8000.
6. Выбирают звукопоглощающий материал, который будет использован для облицовки, и определяют по справочным данным его коэффициенты звукопоглощения (табл. 2.5).
7. Вычисляют максимальное снижение уровня звукового давления, дБ, в каждой октавной полосе при использовании звукопоглощающего покрытия в расчетной точке, расположенной в зоне отраженного звука:
Δ L= , (2.9)
где В' – постоянная помещения после установки в нем звукопоглощающих конструкций, м2, определяется по формуле:
, (2.10)
где А 1–эквивалентная площадь звукопоглощения поверхностями без звукопоглощающей облицовки, м2,
А 1 = α (S – S o ); (2.11)
Δ A –суммарная дополнительная площадь звукопоглощения, м2;
α – средний коэффициент звукопоглощения в помещении до его акустической обработки для каждой октавной полосы:
α = В/(В+ S); (2.12)
α1 – средний коэффициент звукопоглощения акустически обработанного помещения для каждой октавной полосы:
α1= (А 1 + Δ A)/S. (2.13)
Суммарная дополнительная площадь звукопоглощения от конструкций звукопоглощающей облицовки или штучных звукопоглотителей:
Δ А = α0 S 0 = α0 A шт п, (2.14)
где α0 – коэффициент звукопоглощения конструкции облицовки (табл. 2.5); S0 – суммарная площадь облицованных поверхностей, м2 (при полной облицовке стен и потолка S 0= ); А шт – площадь звукопоглощения одного штучного звукопоглотителя, м2; п – число штучных поглотителей.
|
|
8. Вычисляют достигнутые уровни звукового давления:
Lдос=Lсущ –Δ L (2.15)
Результаты расчета вносят в таблицу 2.6.
Таблица 2.5