1 Шум. Распространение и передача шума.
Шум – это всякий неприятный звук.
Причиной возникновения шума в здании являютсявнутренние и внешние источники.
Внутренние:
звук работы радио, телевизионных приемников, громкие разговоры, крики, музыка, звук от рабочей бытовой техники, шум сантехнического оборудования.
Внешние:
транспортный шум, промышленный шум, бытовой шум, спортивные объекты – олимпиада.
Шум в изолированном помещении может распространяться:
- Прямым путем - через споры, не плотности в узлах и узлах конструкций ограждений, а также через колебания, возникающих под воздействием звуковых волн.
- Косвенным или обходным путем – т.е. в результате того, что колебания одного ограждения вызваны воздушным или ударным шумом, возбуждающего колебания другого ограждения.
При распространении шума по зданию косвенным путем происходит снижение его интенсивности за счет:
А) поглощение энергии колебания материалов конструкций;
Б) потеря энергии в стыках и за счет распределения энергии на большую площадь сечения.
В современных зданиях наблюдается более интенсивная передача косвенным путем из-за снижения ограждающих конструкций из-за увеличения жесткости сопряжения стыков и за счет снижения количества стыков.
В результате этого шум распространяется на большие расстояния от источника и с малым затуханием. Следовательно, наблюдается дискомфорт.
Из-за изобилия параметров волнового движения, при косвенном пути передачи шума их расчет очень сложен и в расчет не включается. Рассматриваются лишь прямые пути передачи энергии.
При расчетах параметров звукового поля учитываются коэффициенты:
α– коэффициент звукового поглощения – зависит от материалов конструкции, частоты звуковых волн и от угла их падения на поверхность; ;
β– коэффициент отражения, ,  ;
 – коэффициент звуковой передачи. .
Рассчитать время реверберации в пустом лекционном зале.
Исходные данные
длина – 10,6м.
ширина – 7,2м.
высота – 4м.
Зал оборудован деревянными жесткими креслами на 12 мест.
Стены – кирпичные, окрашены и отштукатурены; отделка потолка – ГВЛ; пол – паркетный (на деревянной основе).
Решение
1. Выбираем объем помещения: V=4∙2∙10,6=305,28м3
.
2. Определим суммарную площадь ограждающих поверхностей:
Sпола
=10,6∙7,2=76,32м2
Sпотолка
=10,6∙7,2=76,32м2
Sстен
=10,6∙4∙2+7,2∙4∙2=142,4м2
Sпола
=295,04м2
Определяем необходимые коэффициенты звукопоглощения для трёх частот и сводим в табл.1
Таблица1
№
п/п
|
Наименование
материала
|
125Гц |
500Гц |
2000Гц |
| 1 |
Потолок, ГВЛ |
0,02 |
0,04 |
0,058 |
| 2 |
Пол, паркет |
0,012 |
0,017 |
0,023 |
| 3 |
Стены, отштукатурены и окрашены |
0,04 |
0,07 |
0,06 |
| 4 |
Объекты |
0,02 |
0,02 |
0,04 |
3. Определение эквивалентной S звукопоглощения на трёх частотах:
Для пола: Аэкв
=Sпола
∙αпола
125 Гц: Аэкв
=76,32∙0,04=3,0528
500 Гц: Аэкв
=76,32∙0,07=5,3424
2000 Гц: Аэкв
=76,32∙0,06=4,5792
Для потолка: Аэкв
=Sпотолка
∙αпотолка
125 Гц: Аэкв
=76,32∙0,02=1,5264
500 Гц: Аэкв
=76,32∙0,04=3,0528
2000 Гц: Аэкв
=76,32∙0,058=4,42656
Для стен: Аэкв
=Sстен
∙αстен
125 Гц: Аэкв
=142,4∙0,012=1,7088
500 Гц: Аэкв
=142,4∙0,017=2,4208
2000 Гц: Аэкв
=142,4∙0,023=3,2752
Определение общих эквивалентных S:
125 Гц: Аобщ
=3,0528+1,5264+1,7088 = 6,288
500 Гц: Аобщ
=5,3424+3,0528+2,4208 = 10,816
2000 Гц: Аобщ
=4,5792+4,42656+3,2752=12,28096
Определение αдоб
:
125 Гц: 295,04∙0,02=5,9008
500 Гц: 295,04∙0,02=5,9008
2000 Гц: 295,04∙0,04=11,8016
Аполн
=Аобщ
+
α
доб
:
125 Гц: Аполн
=6,288+5,9008 = 12,1888
500 Гц: Аполн
=10,816+5,9008 = 16,7168
2000 Гц: Аполн
=12,28096+11,8016 = 24,08256
Определение коэффициента αср
= Аполн
/Sпомещения
:
125 Гц: αср
= 12,1888/295,04=0,0413
500 Гц: αср
= 16,7168/295,04=0,0567
2000 Гц: αср
= 24,08256/295,04=0,0816
Так как αср
< 0,2, то
125 Гц: Т = 4,08с
500 Гц: Т = 2,98с
2000 Гц: Т = 2,07с
3 Расчет индекса изоляции воздушного шума
3.1 Исходные данные
Требуется рассчитать индекс изоляции воздушного шума между этажными перекрытиями. Перекрытие состоит из железобетонной несущей плиты (γ=2500 кг/м3
) толщиной 180 мм, звукоизоляционного слоя из пеноэтиленового материала «Термофлекс» толщиной 12мм, двух гипсоволокнистых листов (γ=1100 кг/м3
) толщиной 20мм и паркета (γ=800 кг/м3
) на битумной мастике толщиной 15мм. Полезная нагрузка 2000 Па.
Таблица 2
–
Определение Ед и е
№
п/п
|
Наименование
материала
|
Плотность, кг/м3 |
Динамический модуль упругости Eд, Па, и относительное сжатие e материала звукоизоляционного слоя при нагрузке на звукоизоляционный слой, Па |
| 2000 |
5000 |
10000 |
| Eд |
e |
Eд |
e |
Eд |
e |
| 1. |
Плиты минераловатные на синтетическом связующем:
Полужесткие
жесткие
|
70 - 90 |
3,6×105
|
0,5 |
4,5×105
|
0,55 |
- |
| 2. |
95 - 100 |
4,0×105
|
0,5 |
5,0×1105
|
0,55 |
- |
| 3. |
110 - 125 |
4,5×105
|
0,5 |
5,5×105
|
0,5 |
7,0×105
|
| 4. |
130 - 150 |
5,0×105
|
0,4 |
6,0×105
|
0,45 |
8,0×105
|
| 5 |
Плиты из изовербазальтового волокна на синтетическом связующем |
70 - 90 |
1,9×105 |
0,1 |
2,0×105 |
0,15 |
2,6×105 |
| 6 |
100 - 120 |
2,7×105 |
0,08 |
3,0×105 |
0,1 |
4,0×105 |
| 7 |
125 - 150 |
3,6×105 |
0,07 |
5,0×105 |
0,08 |
6,5×105 |
| 8 |
Маты минераловатные прошивные по ТУ 21-24-51-73 |
75 - 125 |
4,0×105 |
0,65 |
5,0×105 |
0,7 |
- |
| 9 |
126 - 175 |
5,0×105 |
0,5 |
6,5×105 |
0,55 |
- |
| 10 |
Плиты древесно-волокнистые мягкие по ГОСТ 4598-86 |
250 |
10×105 |
0,1 |
11×105 |
0,1 |
12×105 |
| 11 |
Прессованная пробка |
200 |
11×105 |
0,1 |
12×105 |
0,2 |
12,5×105 |
| 12 |
Песок прокаленный |
1300-1500 |
120×105 |
0,03 |
130×105 |
0,04 |
140×105 |
| 13 |
Велимат |
1,4×105 |
0,19 |
1,6×105 |
0,37 |
2,0×105 |
0,5 |
| 14 |
Пенополиэкс |
1,8×105 |
0,02 |
2,5×105 |
0,1 |
3,2×105 |
0,2 |
| 15 |
Изолон
(ППЭ-Л)
|
2×105 |
0,05 |
3,4×105 |
0,1 |
4,2×105 |
0,2 |
| 16 |
Энергофлекс,
Пенофол,
Вилатерм
|
2,7×105 |
0,04 |
3,8×105 |
0,1 |
- |
- |
| 17 |
Парколаг |
2,6×105 |
0,1 |
3,7×105 |
0,15 |
4,5×105 |
0,2 |
| 18 |
Термофлекс |
4×105 |
0,03 |
4,8×105 |
0,1 |
- |
- |
| 19 |
Порилекс (НПЭ) |
4,7×105 |
0,15 |
5,8×105 |
0,2 |
- |
- |
| 20 |
Этафом (ППЭ-Р) |
6,4×105 |
0,02 |
8,5×105 |
0,1 |
9,2×105 |
0,2 |
| 21 |
Пенотерм
(НПП-ЛЭ)
|
6,6×105 |
0,1 |
8,5×105 |
0,2 |
9,2×105 |
0,25 |
Таблица
3
–
Определение
fp
№
п/п
|
Конструкция пола |
fp, Гц |
Индекс изоляции воздушного шума перекрытием Rw, дБ, при индексе изоляции несущей плитой перекрытия Rw0, дБ |
| 43 |
46 |
49 |
52 |
55 |
57 |
| 1. |
Деревянные полы по лагам, уложенным на звукоизоляционный слой в виде ленточных прокладок с Eд = 5×105 - 12×105 Па при расстоянии между полом и несущей плитой 60 - 70 мм |
160 |
53 |
54 |
55 |
56 |
57 |
58 |
| 2. |
200 |
50 |
52 |
53 |
54 |
56 |
58 |
| 3. |
250 |
49 |
51 |
52 |
53 |
55 |
57 |
| 4. |
320 |
48 |
49 |
51 |
53 |
55 |
- |
| 5 |
400 |
47 |
48 |
50 |
52 |
- |
- |
| 6 |
500 |
46 |
48 |
- |
- |
- |
- |
| 7 |
63 |
- |
55 |
56 |
57 |
58 |
59 |
| 8 |
Покрытие пола на монолитной стяжке или сборных плитах с т = 60 - 120 кг/м2 по звукоизоляционному слою с Eд = 3×105 - 10×105 Па |
80 |
53 |
54 |
55 |
56 |
57 |
58 |
| 9 |
100 |
52 |
53 |
54 |
55 |
56 |
58 |
| 10 |
125 |
51 |
52 |
53 |
54 |
55 |
57 |
| 11 |
160 |
50 |
51 |
53 |
54 |
55 |
57 |
| 12 |
200 |
47 |
49 |
51 |
53 |
- |
- |
| 13 |
Покрытие пола на монолитной стяжке или сборных плитах с т = 60 - 120 кг/м2 по звукоизоляционному слою из песка с Eд = 12×106 Па |
200 |
- |
53 |
54 |
55 |
56 |
58 |
| 14 |
250 |
50 |
52 |
53 |
54 |
55 |
57 |
| 15 |
320 |
49 |
51 |
52 |
54 |
55 |
57 |
| 16 |
400 |
48 |
50 |
51 |
53 |
55 |
57 |
| 17 |
500 |
47 |
49 |
51 |
53 |
55 |
57 |
Определяем поверхностные плотности элементов перекрытия:
т1 = 2500∙0,18 = 450 кг/м2;
т2 = 1100∙0,02∙2 + 800∙0,015 = 56 кг/м2.
Находим величину Rw0 для несущей плиты перекрытия:
Rw0 = 37 lgт - 43 = 37 lg450 - 43 = 55,2 > 55 дБ.
Находим частоту резонанса конструкции при Eд = 2,6∙105
Па, e = 0,1 (таблица 2),
d = 0,012(1 - 0,1) = 0,0108 м.
По таблице 3 находим индекс изоляции воздушного шума данным междуэтажным перекрытием Rw = 56 дБ.
4 ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ОГРАЖДАЮЩЕЙ КОНСТРУКЦИИ
Определить толщину панели производственного здания для г. Ижевск.
Конструкция стены приведена на рис.1.
РИС. 1
Режим помещения нормальный.
Температура: внутреннего воздуха -tint
= 20 0
С,
Температура наиболее холодной пятидневки  =-5,6 0
С.
Продолжительность отопительного периода  сут.
Определяем необходимые теплотехнические характеристики конструктивных слоев стены и сводим в таблицу 4.
Таблица 4 Теплотехнические характеристики конструктивных слоев стены
№
п/п
|
Наименование
материала
|
Толщина слоя
|
Плотность материала в сухом состоянии  |
Теплопровод-ность
|
Термическое сопротивление
R, 
|
| 1 |
Цементно-песчаный раствор |
0,015 |
1800 |
0,58 |
0,026 |
| 2 |
Керамзитбетон на керамзитовом песке |
х |
800 |
0,66 |
х |
| 3 |
Тяжелый бетон |
0,02 |
2400 |
1,86 |
0,011 |
1) По таблице 4 [1] для Dd
= 5683,2 соответствует нормативное сопротивление теплопередачи для стен жилых зданий:
где а, b принимаются по таблице СНиП 23.02.2003
2) В основе теплотехнического расчета лежит положение о том, что приведенное сопротивление теплопередачи R0
должно быть не менее нормируемого значения RREQ
, т. е.
 ,
тогда примем  м2
·0
С/Вт.
3) Сопротивление теплопередачи конструкции R0
:
отсюда 
 и  - коэффициенты теплоотдачи внутренней и наружной поверхности, принимаются соответственно по табл. 7 и табл. 8 СНиП 23.02,
отсюда  м2
·0
С/Вт
4) Термическое сопротивление ограждающей конструкции RK
:
отсюда 
тогда  м
Ответ:  .
|