Учебное пособие: Методические указания по выполнению курсовой расчетно-графической работы по архитектурной акустике для студентов вечернего факультета
Название: Методические указания по выполнению курсовой расчетно-графической работы по архитектурной акустике для студентов вечернего факультета Раздел: Остальные рефераты Тип: учебное пособие | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ГОУ ВПО «МОСКОВСКИЙ АРХИТЕКТУРНЫЙ ИНСТИТУТ (ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ)» Кафедра «АРХИТЕКТУРНАЯ ФИЗИКА» Е. Г. Киселева РАСЧЕТ ЗВУКОИЗОЛЯЦИИ ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ ЖИЛЫХ И ОБЩЕСТВЕННЫХ ЗДАНИЙ МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ по выполнению курсовой расчетно-графической работы по АРХИТЕКТУРНОЙ АКУСТИКЕ для студентов вечернего факультета специальность - архитектура
Москва, 2010 УДК - 534.2 Киселева Е.Г. Расчет звукоизоляции ограждающих конструкций жилых и общественных зданий / Методические указания по выполнению курсовой расчетно-графической работы по архитектурной акустике для студентов вечернего факультета, специальность – архитектура. М.:2010, 42с Методические указания составлены на основе действующего документа – “Свода правил” СП23-103-2003 “Проектирование звукоизоляции ограждающих конструкций жилых и общественных зданий”, который является методическим дополнением к главе СНиП 23-03-2003 “Защита от шума”. Указания предназначены для выполнения курсовых расчетно-графических работ по разделу “Архитектурная акустика” дисциплины “Архитектурная физика”. Они могут быть использованы также для выполнения соответствующего раздела дипломного архитектурного проекта бакалавра, специалиста или магистра архитектуры. Методические указания рассмотрены и рекомендованы к изданию на заседании кафедры «Архитектурная физика» (протокол № 6 от 13.12.2010г.). Под общей редакцией зав. кафедрой, доктора арх., проф. Щепеткова Николая Ивановича ОГЛАВЛЕНИЕ 1. Общие рекомендации по проектированию перегородок и перекрытий…..3 2. Нормативные требования к звукоизоляции ограждающих конструк- ций.....................................................................................................................11 3 Типы ограждающих конструкций…………………….……………………11 4 Последовательность выполнения расчета звукоизоляции ограждаю- щих конструкций……………………………………………………………12 5 Методика определения нормируемых параметров звукоизоляции………12 5.1. Методика определения индекса изоляции воздушного шума 5.3. Методика определения звукоизоляции наружных ограждений 6 Методика построения частотных характеристик изоляции воздуш- ного шума ограждающих конструкций жилых зданий…………………...16 6.1. Методика построения частотных характеристик акустически одно- родных ограждений………………………………………………………...16 6.2. Методика построения частотных характеристик однослойных тонких ограждений………………………………………………………………….21 6.3. Методика построения частотных характеристик акустически неод- нородных ограждений………………………………………………..…….24 6.3.1. Методика построения частотных характеристик изоляции воздуш- ного шума ограждающей конструкцией, состоящей из двух тонких листов с воздушным промежутком между ними при одинаковой толщине листов (рис.8, б, в)……………………………………………...25 6.3.2. Методика построения частотных характеристик изоляции воздуш- ного шума ограждающей конструкцией, состоящей из двух тонких листов с воздушным промежутком между ними при различной толщине листов…………………………………………………………...29 6.3.3. Методика построения частотных характеристик изоляции воздуш- ного шума ограждающей конструкцией, состоящей из двух тонких листов при заполненном воздушном промежутке пористым или пористо-волокнистым материалом (рис 7, а)…………………………...30 6.4. Расчет изоляции воздушного шума междуэтажным перекрытием……...34 6.4.1. Расчет изоляции воздушного шума междуэтажным перекрытием с полом на звукоизолирующем слое………………………………………34 6.4.2. Расчет изоляции воздушного шума междуэтажным перекрытием без звукоизоляционного слоя с полом из рулонных материалов……...35 7. Расчет изоляции ударного шума междуэтажными перекрытиями……….36 Приложение……………………………………………………………………...38 Контрольные вопросы…………………………………………………………..47 Литература……………………………………………………………………….47 расчет ЗВУКОИЗОЛЯЦИИ ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ ЖИЛЫХ И ОБЩЕСТВЕННЫХ ЗДАНИЙ
1. Общие рекомендации по проектированию перегородок и перекрытий.
1) Устройство и звукоизоляция внутренних перегородок Индекс звукоизоляции воздушного шума у перегородок должен быть равным или больше нормативного значения. Перегородки можно выполнять из самых разных материалов, однако необходимо учитывать, что при использовании кирпича, бетонных блоков и других тяжелых материалов нагрузка на перекрытия значительно возрастает, и их придется делать более мощными. В настоящее время широкое распространение получили каркасные перегородки, отличающиеся малым весом, хорошей звукоизоляцией, быстротой и легкостью монтажа. Каркас изготавливается из металлических профилей или деревянных брусков и снаружи обшивается гипсокартоном или другим листовым материалом. Облицовка крепится самонарезными винтами (саморезами) или шурупами. Шаг стоек зависит от размера листов обшивки и обычно принимается равным 600 мм. В качестве звукоизоляционных материалов рекомендуется использовать маты или плиты, изготавливаемые из базальтового или стекловолокна и обладающие не только высокой теплозащитной и звукопоглощающей способностью, но и значительной пожаростойкостью. Для этих целей применяют: - плиты 'Лайт баттс', П50 и П75, изготавливаемые по технологии 'Роквул' ЗАО 'Минеральная вата' (г. Железнодорожный), - плиты П75 ЗАО 'Завод стройматериалов' (г. Тула), - П125 комбината 'АКСИ' (г. Челябинск), - плиты П75 завода 'Изоплит' (Тверская обл.), - П75 Ярославского комбината теплоизоляционных изделий, - П75 Щуровского комбината стройдеталей (г. Коломна), - П75 Кетовского завода минераловатных изделий (Нижегородская обл.), - П75 000 'Стройматериалы' (пос. Колпино Ленинградской обл.), - П75 производства АО 'Комат' (г. Ростов-на-Дону), - 'Нобасил М' и 'Нобасил 1-Р' фирмы 'Изомат' (Словакия), - плиты 'КТ-11' и 'К1-Е' компании 'Изовер' (Финляндия).
2) Перегородки с каркасом из металлических профилей В качестве стоек чаще всего используют металлические П-образные профили, устанавливаемые на специальные направляющие из оцинкованной стали, которые крепятся к основанию перекрытия с помощью дюбелей через упругие резиновые прокладки. Каркас облицовывают гипсокартонными листами с одной стороны, после чего пространство между стойками заполняют звукоизоляционным материалом, который желательно укладывать в распор для обеспечения плотного прилегания минераловатных плит к вертикальным стойкам. С наружной стороны перегородки обшивают одним или двумя слоями гипсокартонных листов, которые крепятся к элементам каркаса саморезами. Для обеспечения максимальной степени звукоизоляции рекомендуется независимая установка противоположных стоек каркаса, не предусматривающая их конструктивной связи, а, следовательно, и образования звуковых мостиков между противоположными поверхностями перегородки. В соответствии с законами акустики звукоизоляционные характеристики перегородок в значительной степени зависят от их массы и, в первую очередь, от толщины обшивки. Следует отметить, что эта зависимость носит нелинейный характер и является функцией частоты звуковых колебаний. 3) Звукоизоляция перегородок с металлическим каркасом
1 - железобетонная плита перекрытия;
4) Перегородки с деревянным каркасом Широкое распространение перегородок такого типа в нашей стране обусловлено традиционной склонностью российских мастеров к работе с древесиной. Следует отметить, что при использовании деревянного каркаса реально достижимый индекс звукоизоляции воздушного шума на 3-5 дБ ниже, чем в случае использования стандартного металлического каркаса, при одновременном увеличении трудозатрат. Рисунок 2.1 – Конструкция и крепления перегородок с деревянным каркасом 1 - деревянная стойка; В качестве каркаса используют деревянные бруски сечением 50х50 или 50х100 мм, которые устанавливаются на деревянную обвязку (брус), уложенную под перегородку на основание перекрытия или на диафрагму. Каркас обшивают с одной стороны гипсокартонными листами, затем между стойками укладывают звукоизоляционный материал, после чего перегородку отделывают гипсокартонными листами с другой стороны. Крепление гипсокартонных листов к деревянным стойкам производят при помощи шурупов.
5) Перегородки из кирпича Для обеспечения хорошей звукоизоляции возможно устройство кирпичных перегородок, которые опирают на специальные столбики или на железобетонные плиты перекрытия. Конструктивно перегородки состоят из двух слоев кирпичной кладки в 1/2 или 1/4 кирпича и слоя звукоизоляционного материала, расположенного между ними. Кладку в 1/2 кирпича армируют стержнями диаметром 6 мм каждые 4 ряда. Кроме того, наружные слои перегородок связывают арматурными стержнями между собой. Эти конструкции обеспечивают высокий уровень звукоизоляции (например, при толщине плит 'Лайт баттс' 50 мм и двух слоях кладки в 1/2 кирпича индекс изоляции воздушного шума (Rw ) равен 50 дБ), но трудоемки в процессе возведения. Перегородки такого типа целесообразно использовать в коттеджах на 2-3 семьи в качестве межквартирных перегородок.
6) Конструктивные мероприятия, улучшающие звукоизоляционные характеристики перегородок Звукоизоляционные характеристики перегородок зависят от способа их монтажа. Для обеспечения хорошей звукоизоляции, между горизонтальными направляющими и основанием необходимо проложить упругие (например, резиновые) ленточные прокладки. В каркасных перегородках рекомендуется предусматривать точечное крепление листов облицовки к стойкам с шагом не менее 300 мм, сами стойки (в соответствии с требованиями СНиП 23-03-2003 'Защита от шума') следует устанавливать с шагом не менее 600 мм, а пространство внутри перегородки целесообразно заполнять мягкими минераловатными плитами или матами. Для повышения звукоизоляционных свойств желательно устраивать самостоятельные каркасы для каждой из обшивок. Применение 2-3-слойной обшивки с каждой стороны перегородки также позволяет улучшить звукоизоляционные характеристики конструкции. Если перекрытие выполнено из ребристых железобетонных плит, направляющие каркасных перегородок укладывают на ребра плиты перекрытий на цементно-песчаном растворе (рис. За.1), а если перегородки расположены перпендикулярно ребрам - на кирпичную кладку (рис.3б.1).
При деревянных полах по лагам перегородки опирают не на лаги, а на специальные деревянные балки. Следует учитывать, что лаги и уложенные по ним половые доски помещений, разделяемых перегородкой, не должны соприкасаться между собой (рис. 6.1). Перегородки не доводят до потолка на 10-15 мм, а образовавшийся зазор тщательно заделывают монтажной пеной ('Пенофлекс', 'Макрофлекс' и т.п.) или паклей, пропитанной цементным или алебастровым раствором. Для снижения вероятности образования трещин места сопряжения гипсокартонных листов со стеной проклеивают полосами нетканого материала (серпянкой) (рис. 7.1). В месте примыкания пола к перегородке желательно оставить зазор толщиной 15-20 мм и заполнить его звукоизоляционным материалом - полосами, нарезанными из минераловатных плит плотностью более 100 кг/м3 или мягких ДВП (рис. 8.1). Такое устройство примыканий препятствует передаче ударного шума, возникающего, например, при ходьбе по полу в жесткой обуви на каблуках, а также при падении каких-либо предметов. Звуковые волны гасятся упругими материалами, поэтому вибрации не передаются перегородкам, а от них - перекрытиям. Трубы водяного отопления и водоснабжения рекомендуется пропускать через перегородки и междуэтажные перекрытия с применением эластичных гильз из пенополиэтилена или других упругих материалов (рис. 9.1). Эластичные гильзы компенсируют температурные деформации труб, благодаря чему в местах их прохождения через конструкцию не возникает напряжений и не происходит образования сквозных щелей, через которые может происходить интенсивная передача воздушного шума. Эластичные гильзы компенсируют температурные деформации труб, благодаря чему в местах их прохождения через конструкцию не возникает напряжений и не происходит образования сквозных щелей, через которые может происходить интенсивная передача воздушного шума. 2. НОРМАТИВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ К ЗВУКОИЗОЛЯЦИИ ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ Нормируемыми параметрами звукоизоляции внутренних ограждающих конструкций жилых и общественных зданий являются: - индексы изоляции воздушного шума ограждающими конструкциями (см.табл.1 ); - индексы приведенного уровня ударного шума
(для перекрытий) (см.табл.1). Нормируемым параметром звукоизоляции наружных ограждающих конструкций
(в том числе окон, остеклений) является звукоизоляция внешнего шума, производимого потоком городского транспорта
3. Типы ограждающих конструкций
4. ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ ВЫПОЛНЕНИЯ расчета ЗВУКОИЗОЛЯЦИИ ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ Расчет выполняется в следующей последовательности: а) Расчет изоляции воздушного шума ограждающих конструкций и междуэтажных перекрытий жилых зданий: - строится частотная характеристика звукоизолирующей способности стены (п 6.1 – 6.3); - посредством сравнения построенной частотной характеристики с нормативной (оценочной) кривой (таблица 3 Приложения, строка 1, 2 ) – определяется индекс изоляции воздушного шума стеной; - расчетный индекс звукоизоляции сравнивается с нормативным (таблица 1 Приложения) и дается заключение о пригодности конструкции в строительстве. б) Расчет снижения уровня ударного шума перекрытием: - строится частотная характеристика снижения уровня ударного шума (п 6.4); - путем сравнения построенной частотной характеристики с оценочной кривой требуемого снижения (таблица 3 Приложения, строка 3) – определяется индекс изоляции ударного шума междуэтажного перекрытия; - расчетный индекс звукоизоляции сравнивается с нормативным (таблица 1 Приложения) и дается оценка звукоизоляции междуэтажным перекрытием. 5. МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ нормируемых параметров звукоизоляции
5.1. Методика определения индекса изоляции воздушного шума
Индекс изоляции воздушного шума Для определения индекса изоляции воздушного шума Если сумма неблагоприятных отклонений максимально приближается к 32 дБ, но не превышает эту величину, величина индекса Если сумма неблагоприятных отклонений превышает 32 дБ, оценочная кривая смещается вниз на целое число децибел так, чтобы сумма неблагоприятных отклонений не превышала указанную величину. Если сумма неблагоприятных отклонений значительно меньше 32 дБ или неблагоприятные отклонения отсутствуют, оценочная кривая смещается вверх на целое число децибел так, чтобы сумма неблагоприятных отклонений от смещенной оценочной кривой максимальна приближалась к 32 дБ, но не превышала эту величину. За величину индекса Пример 1.
Определить индекс изоляции воздушного шума Таблица А
Расчет проводится по форме таблицы 5. Вносим в таблицу значения R оценочной кривой и находим неблагоприятные отклонения расчетной частотной характеристики от оценочной кривой (п. 3). Сумма неблагоприятных отклонений составила 105 дБ, что значительно больше 32 дБ. Смещаем оценочную кривую вниз на 7 дБ и находим сумму неблагоприятных отклонений уже от смещенной оценочной кривой. На этот раз она составляет 28 дБ, что менее 32 дБ. За величину индекса изоляции воздушного шума принимаем значение смешенной оценочной кривой в 1/3-октавной полосе 500 Гц, т.е.
5.3.
Методика определения
звукоизоляции наружных ограждений
Величина звукоизоляции окна Для определения величины звукоизоляции окна Величина звукоизоляции окна
где:
Результат вычисления округляется до целого значения, дБА. Пример
3.
Определить звукоизоляцию окна Расчет проводится по форме таблицы В. Находим разность между уровнями звукового давления эталонного спектра Для некоторого упрощения энергетического суммирования группируем уровни (п. 3) по одинаковым значениям. Получаем три уровня по 25 дБ, по два уровня со значениями 32, 35, 33 и 30 дБ, по одному уровню 38, 31, 29, 28 и 26 дБ. Определяем уровень звука, дБА, условно «прошедшего» через окно шума, суммируя значения п. 3 по энергии:
Звукоизоляция данного окна (применительно к шуму потока городского транспорта)
Таблица В
6. Методика построения частотных характеристик ИЗОЛЯЦИИ ВОЗДУШНОГО ШУМА ограждающих конструкций жилых зданий. Индекс изоляции воздушного шума однослойными ограждающими конструкциями, а также двухслойными глухими остеклениями и перегородками, выполненными в виде двух облицовок по каркасу с воздушным промежутком, следует определять на основании рассчитанной частотной характеристики изоляции воздушного шума. Индекс изоляции воздушного шума перекрытиями с полом по упругому основанию и индекс приведенного уровня ударного шума под перекрытиями определяются непосредственно (без построения расчетных частотных характеристик).
К акустически однородным конструкциям кроме сплошных, состоящих из одного материала, относятся также конструкции из нескольких слоев разнородных материалов, жестко связанных между собой (например, оштукатуренные кирпичные или керамзитобетонные стены, склеенные из разнородных материалов перегородки и т.п.). Расчет индекса изоляции воздушного шума акустически однородных ограждений состоит из построения частотной характеристики звукоизолирующей способности этого ограждения, вычисления индекса изоляции воздушного шума Частотную характеристику изоляции воздушного шума однослойной плоской ограждающей конструкцией сплошного сечения (рис. 1.6) с поверхностной плотностью от 100 до 800 кг/м2 из бетона, железобетона, кирпича и тому подобных материалов следует определять, изображая ее в виде ломаной линии, аналогичной линии ABCD на рисунке 2. Рисунок 1 – Акустически однородные конструкции. (а - массивные, б – тонкие) Расчет и построение частотной характеристики звукоизолирующей способности акустически однородного ограждения производится в следующем порядке: а) Строится график , по оси абсцисс которого откладываются частоты в диапазоне 100-6000 Гц (в масштабе: октава – 3 см), а по оси ординат – величины звукоизолирующей способности в дБ (масштаб: 10 дБ – 2 см). б) определяется поверхностная плотность ограждения
Рисунок 2 — Частотная характеристика изоляции воздушного шума однослойным плоским ограждением в) Построение кривой начинается с горизонтального участка ВА. Абсциссу точки В - Значение Ординату точки В — RB
следует определять в зависимости от эквивалентной поверхностной плотности
Эквивалентная поверхностная плотность
Где:
К - коэффициент, учитывающий относительное увеличение изгибной жесткости ограждения из бетонов на легких заполнителях, поризованных бетонов и т.п. по отношению к конструкциям из тяжелого бетона с той же поверхностной плотностью. Для сплошных ограждающих конструкций из бетонов на легких заполнителях, поризованных бетонов; кладки из кирпича и пустотелых керамических блоков коэффициент К определяется по таблице 6. г) из точки В влево проводится горизонтальный отрезок ВА
, а вправо от точки В проводится отрезок ВС
с наклоном 6 дБ на октаву до точки С с ординатой Если точка С лежит за пределами нормируемого диапазона частот ( Значения звукоизоляции
ПРИМЕЧАНИЕ: Расчеты изложенные в 6.1. дают достоверные результаты при отношении толщины разделяющего ограждения (подлежащего расчету) к средней толщине примыкающих к нему ограждений в пределах При других отношениях толщин необходимо учитывать изменение звукоизоляции Для крупнопанельных зданий, в которых ограждающие конструкции выполнены из бетона, железобетона, бетона на легких заполнителях, поправка при при при Для зданий из монолитного бетона величина В каркасно-панельных зданиях, где элементы каркаса (колонны и ригели) выполняют роль виброзадерживающих масс в стыках панелей, вводится дополнительно поправка к результатам расчета
Пример 4. Построить частотную характеристику изоляции воздушного шума перегородкой из керамзитобетона класса В 7,5 (рис.1), плотностью 1400 кг/м3 и толщиной 120 мм. а) Строим график (рис.3); б) Находим частоту, соответствующую точке В, по таблице 4. при γ = 1400 кг/м3 она составит
Округляем до средней частоты третьоктавной полосы в пределах которой находится в) Определяем поверхностную плотность перегородки
По таблице 6 находим коэффициент
Звукоизоляция в точке В составляет Из т. В влево проводим горизонтальный отрезок ВА, вправо от т. В – отрезок ВС с наклоном 6 дБ на октаву, точка С лежит вне нормируемого диапазона частот (рис. 3). В нормируемом диапазоне частот изоляция воздушного шума составляет:
Рисунок 3 — Расчетная частотная характеристика к примеру 4. Пример 5. Построить частотную характеристику изоляции воздушного шума несущей частью перекрытия из многопустотных плит (рис. 4.2) толщиной h= 220 мм и приведенной толщиной hпр =120 мм, выполненных из тяжелого бетона плотностью γ = 2500 кг/м3 . а) Строим график (рис.5.2); б) Определяем поверхностную плотность перегородки
в) Для определения коэффициента Многопустотная плита шириной 1,2м имеет 6 круглых пустот диаметром 0,16м, расположенных посредине сечения. Момент инерции находим как разность моментов инерции прямоугольного сечения Определяем коэффициент Средняя плотность плиты (с учетом пустотности) составляет 1364 кг/м2 . По таблице 4 определяем частоту точки В:
Округляем до частоты третьоктавной полосы, в пределах которой находится Определяем эквивалентную поверхностную плотность конструкции Находим ординату точки В:
г) Из т. В влево проводим горизонтальный отрезок ВА, вправо от т. В – отрезок ВС с наклоном 6 дБ на октаву. Точка С попадает на последнюю третьоктавную полосу нормируемого частотного диапазона. В нормируемом диапазоне частот изоляция воздушного шума составляет:
Рисунок 5 — Расчетная частотная характеристика к примеру 5.
6.2. Методика построения частотных характеристик однослойных тонких ограждений Частотную характеристику изоляции воздушною шума однослойной плоской тонкой ограждающей конструкцией из металла, стекла, асбоцементного листа, гипсокартонных листов и тому подобных материалов следует определять графическим способом, изображая ее в виде ломаной линии, аналогичной линии АВСD на рисунке 4. Расчет и построение частотной характеристики звукоизолирующей способности однослойных тонких ограждений производится в следующем порядке: а) Строится график, по оси абсцисс которого откладываются частоты в диапазоне 100-6000 Гц (в масштабе: октава – 3 см), а по оси ординат – величины звукоизолирующей способности в дБ (масштаб: 10 дБ – 2 см). б) Построение кривой начинается с участка ВС. Координаты точек В и С следует определять по таблице 7, при этом значения в) из точки В наклон участка АВ (рисунок 6) следует принимать 4,5 дБ на октаву, г) из точки С строится участок СD с наклоном – 7,5 дБ на октаву. Рисунок 6 — Частотная характеристика изоляции воздушного шума однослойным плоским тонким ограждением
Пример 6 . Требуется определить изоляцию воздушного шума глухим металлическим витражом, остекленным одним силикатным стеклом толщиной 6 мм. а) Строится график, б) Находим по таблице 7 координаты точек В и С:
Строим частотную характеристику в соответствии со схемой на рисунке 6. в) Из точки В проводим влево отрезок ВА с наклоном 4.5 дБ на октаву, г) из точки С вправо – отрезок СD с наклоном 7,5 дБ на октаву (рисунок 6). Рисунок 7. — Расчетная частотная характеристика к примеру 6. В нормируемом диапазоне частот изоляция воздушного шума составляет:
6.3. Методика построения частотных характеристик Акустически неоднородных ограждений К акустически неоднородным относятся конструкции, состоящие из двух или более элементов из твердых материалов, разделенные воздушным промежутком или звукоизолирующей прослойкой (Рис. 8). Рисунок 8 – Акустически неоднородные конструкции: а), в) с воздушным промежутком, б) промежуток заполнен звукопоглощающим материалом.
6.3.1. Методика построения частотных характеристик изоляции воздушного шума ограждающей конструкцией, состоящей из двух тонких листов с воздушным промежутком между ними при одинаковой толщине листов (рис.8, б,в)
Частотная характеристика изоляции воздушного шума ограждающей конструкцией, состоящей из двух тонких листов с воздушным промежутком между ними (двойные глухие остекления, перегородки в виде двух обшивок из одинарных листов сухой гипсовой штукатурки, металла и т.п. по каркасу из тонкостенного металлического или асбоцементного профиля, деревянных брусков), при одинаковой толщине листов строится в следующей последовательности: а) ABCD : строится частотная характеристика изоляции воздушного шума одной обшивкой по п. 6.2. – вспомогательная линия АВСD на рисунке 9. б) А1 В1 С1 D1 : Затем строится вспомогательная линия А1
В1
С1
D1
путем прибавления к ординатам линии АВСD поправки Рисунок 9 — Частотная характеристика изоляции воздушного шума конструкцией, состоящей из двух листов с воздушным промежутком между ними при одинаковой толщине листов. в) определяется частота резонанса конструкции по формуле
где
d – толщина воздушного промежутка, м. Значение частоты · точка Е: Находим значение 0,8 · точка F : На частоте · точка К : На частоте 8 · точка L : Превышение отрезка KL над вспомогательной кривой А1
В1
С1
D1
представляет собой поправку ни влияние воздушного промежутка · точка M : от точки L до частоты 1,25 · точка N: На частоте · точка P: Далее проводится отрезок NP с наклоном 7,5 дБ на октаву. Ломаная линия А1 EFKLMNР представляет собой частотную характеристику изоляции воздушного шума рассматриваемой конструкции. Примечание:
В тех случаях, когда перегородка имеет конструкцию, описанную в п.6.3.1. но одна или обе ее обшивки состоят из двух не склеенных между собой листов, ее частотная характеристика изоляции воздушного шума строится в соответствии с п.6.3.1., но с учетом увеличения поверхностных плотностей
Пример 7. Требуется построить частотную характеристику изоляции воздушного шума перегородкой, выполненной из двух гипсокартонных листов (сухой гипсовой штукатурки) толщиной 14 мм, γ= 850 кг/м3 по деревянному каркасу. Воздушный промежуток имеет толщину 100 мм (Рис.8, б). Строим частотную характеристику звукоизоляции для одного гипсокартонного листа в соответствии с п. 6.2. Координаты точек В и С определяем по таблице 7:
Строим вспомогательную линию АВСD, с учетом поправки Рисунок 10 — Расчетная частотная характеристика к примеру 7. Определяем частоту резонанса по формуле (9). Поверхностная плотность листа СГШ На частоте 80 Гц находим точку F на 4 дБ ниже соответствующей ординаты линии А1
В1
С1
D1
, На частоте 8 От точки L проводим вправо горизонтальный отрезок LМ на одну 1/3-октавную полосу. На частоте Линия FKLMNP представляет собой частотную характеристику изоляции воздушного шума данной перегородкой. В нормируемом диапазоне частот звукоизоляция составляет:
6.3.2. Методика построения частотных характеристик изоляции воздушного шума ограждающей конструкцией, состоящей из двух тонких листов с воздушным промежутком между ними при различной толщине листов Частотная характеристика изоляции воздушного шума каркасно-обшивной перегородкой, выполненной из одного из указанных в п.6.3.1. материалов, при различной толщине листов обшивки (соотношение толщин не более 2,5), а также двойного глухого остекления при различной толщине стекол строится в следующей последовательности: - Строится частотная характеристика изоляции воздушного шума одним листом (большей толщины) по п.6.3.1. - линия АВСD (рисунок 11). - Определяется частота - Строится вспомогательная линия А1
В1
до частоты - Между частотами - Определяется частота резонанса конструкции - На частоте - На частоте 8 - От точки К частотная характеристика строится параллельно вспомогательной линии А1
В1
С1
D1
, т.е. проводятся отрезок KL с наклоном 4,5 дБ на октаву до частоты - Если частота - Ломаная линия А1 ЕFKLMN представляет собой частотную характеристику изоляции воздушного шума рассматриваемой конструкцией. Рисунок 11 — Частотная характеристика изоляции воздушного шума конструкцией, состоящей из двух листов с воздушным промежутком между ними при разной толщине листов. 6.3.3. Методика построения частотных характеристик изоляции воздушного шума ограждающей конструкцией, состоящей из двух тонких листов при заполненном воздушном промежутке пористым или пористо-волокнистым материалом (рис 7, а)
Частотная характеристика изоляции воздушного шума каркасно-обшивной перегородкой из одного из указанных в п.3.3.1. материалов при заполнении воздушного промежутка пористым или пористо-волокнистым материалом строится в следующей последовательности: а) Строится частотная характеристика звукоизоляции с незаполненным воздушным промежутком в соответствии с п.6.3.1., п.6.3.2.или п.6.3.3. При этом в общую поверхностную плотность конструкции б) Частота резонанса конструкции При заполнении промежутка пористым материалом с жестким скелетом (пенопласт, пенополистирол, фибролит и т.п.) частоту резонанса следует определять по формуле:
где d – толщина воздушного промежутка, м; ЕД – динамический модуль упругости материала заполнения, Па. Если обшивки не приклеиваются к материалу заполнения, значения ЕД принимаются с коэффициентом 0,75. До частоты резонанса включительно ( На частотах Рисунок 12 — Частотная характеристика изоляции воздушного шума каркасно-обшивной перегородкой с заполнением воздушного промежутка. При построении частотной характеристики звукоизоляции конструкции на частоте Пример 8. Требуется построить частотную характеристику изоляции воздушного шума перегородкой, выполненной из двух листов сухой гипсовой штукатурки толщиной 10 мм, γ = 1100 кг/м3 по деревянному каркасу, воздушный промежуток в = 50 мм заполнен минераловатными плитами ПП-80, γ = 80 кг/м3 .(рис.8, в) а) Строим частотную характеристику звукоизоляции для одного гипсокартонного листа. Координаты точек В и С определяем по таблице 7:
Общая поверхностная плотность ограждения включает в себя две обшивки с
Рисунок 12 — Расчетная частотная характеристика к примеру 8. б) Строим вспомогательную линию А1 В] С1 на 5,5 дБ выше линии АВС (рисунок 12). Точка С лежит уже вне нормируемого диапазона частот. Определяем частоту резонанса конструкции по формуле (9) На частоте на частоте На частоте
Линия ЕFKLMN является частотной характеристикой изоляции воздушного шума перегородкой с незаполненным воздушным промежутком. На частоте В нормируемом диапазоне частот изоляция воздушного шума данной перегородкой составляет:
6.4. Расчет изоляции воздушного шума междуэтажным перекрытием.
6.4.1. Расчет изоляции воздушного шума междуэтажным перекрытием с полом на звукоизолирующем слое. Индекс изоляции воздушного шума - В формуле ЕД – динамический модуль упругости материала звукоизоляционного слоя, Па, принимаемый по таблице 11; - - - d
– толщина звукоизоляционного слоя в обжатом состоянии, м, определяемая по формуле: где:
Пример 9. Требуется рассчитать индекс изоляции воздушного шума междуэтажным перекрытием. Перекрытие состоит из железобетонной несущей плиты γ = 2500 кг/м3 толщиной 10 см, звукоизоляционных полосовых прокладок из жестких минераловатных плит плотностью 140 кг/м3 толщиной 4 см в необжатом состоянии и дощатого пола толщиной 35 мм на лагах сечением 100x50 мм с шагом 50 см. Полезная нагрузка 2000 Па. Определяем поверхностные плотности элементов перекрытия:
Нагрузка на прокладку (с учетом того, что на 1 м2 пола приходятся 2 лаги) Величина Находим частоту резонанса конструкции по формуле (11) при ЕД
= 8,0·105
Па, По таблице 10 находим индекс изоляции воздушного шума данным междуэтажным перекрытием
Пример 10. Требуется рассчитать индекс изоляции воздушного шума междуэтажным перекрытием. Перекрытие состоит из железобетонной несущей плиты γ = 2500 кг/м3 толщиной 10 см, упругой прокладки из пенополиэтиленового материала Изолон толщиной 8 мм, цементно-песчаной стяжки γ = 1800 кг/м3 толщиной 40 мм и паркета на битумной мастике по твердой ДВП толщиной 4 мм, γ = 1100 кг/м3 . Определяем поверхностные плотности элементов перекрытия:
Индекс изоляции воздушного шума несущей плитой перекрытия определен в примере 9 – По таблице 11 принимаем характеристики материала упругой прокладки: ЕД
= 2·105
Па, По таблице 10 находим индекс изоляции воздушного шума данным междуэтажным перекрытием
6.4.2. Расчет изоляции воздушного шума междуэтажным перекрытием без звукоизоляционного слоя с полом из рулонных материалов.
Индекс изоляции воздушного шума Если в качестве покрытия чистого пола принят поливинилхлоридный линолеум на волокнистой теплозвукоизоляционной подоснове (ГОСТ 18108-80), то рассчитанную величину индекса изоляции воздушного шума междуэтажным перекрытием следует уменьшать на 1 дБ. Индекс приведенного уровня ударного шума где
7. РАСЧЕТ ИЗОЛЯЦИИ УДАРНОГО ШУМА МЕЖДУЭТАЖНЫМИ ПЕРЕКРЫТИЯМИ
7.1. Расчет изоляции ударного шума междуэтажным перекрытием с полом на звукоизолирующем слое. Индекс приведенного уровня ударного шума
где в - толщина звукоизоляционного слоя в обжатом состоянии, м; Пример 11. Требуется рассчитать индекс приведенного уровня ударного шума под междуэтажным перекрытием. Перекрытие состоит из железобетонной несущей плиты толщиной 14 см, γ = 2500 кг/м3 , звукоизоляционного слоя из материала Пенотерм (НПП-ЛЭ) толщиной 10 мм в необжатом состоянии, гипсобетонной панели плотностью 1300 кг/м3 толщиной 5 см и линолеума средней плотностью 1100 кг/м3 толщиной 3 мм. Полезная нагрузка 2000 Па. Определяем поверхностные плотности элементов перекрытия:
Нагрузка на звукоизоляционный слой 2000+683=2683 Па. По таблице 13 находим Вычисляем частоту колебаний пола по формуле (13) при ЕД
= 6,6·105
Па, По таблице 12 находим индекс изоляции приведенного уровня шума под данным междуэтажным перекрытием
Пример 12. Требуется рассчитать индекс приведенного уровня ударного шума под междуэтажным перекрытием. Перекрытие состоит из железобетонной несущей плиты γ = 2500 кг/м3 толщиной 18 см, звукоизоляционного слоя из пенополиэтиленового материала Термофлекс толщиной 12 мм, двух гипсоволокнистых листов γ = 1100 кг/м3 общей толщиной 20 мм и паркета на битумной мастике толщиной 15 мм. Полезная нагрузка 2000 Па. Определяем поверхностные плотности элементов перекрытия:
По таблице 13 находим Вычисляем частоту колебаний пола по формуле (13) при ЕД
= 64·105
Па, По таблице 12 находим индекс приведенного уровня ударного шума Приложение Таблица 1.
-
Нормативные значения индексов изоляции воздушного шума внутренними ограждающими конструкциями
Таблица 2. – Нормативные значения к звукоизоляции окон для жилых зданий и общежитий.
Таблица 3 – Оценочные кривые
Таблица 4
.
– Определение абсциссы точки В -
Таблица 5. - Границы третьоктавных полос
Таблица 6.
Таблица 7.
Таблица 8.-
Поправка
Таблица 9.
–
Поправка
Таблица 10 .
Таблица 11.
Таблица 12.
Таблица 13.
Таблица 14.
Контрольные вопросы:
Литература: 1. Архитектурная физика. Учебник для вузов. Коллектив авторов под ред. Оболенского Н. В. М., 2005. 2. Соловьев А.К. Физика среды. Учебник для вузов. М., 2009. 3. Ковригин С. Д., Крышов С. П. Архитектурно-строительная акустика. М., 1986. 4. Макриненко Л. И. Акустика помещений общественных зданий. М., 1986. 5. Осипов Г. Л., Коробков В. Е., Климухин А. А. и др. Защита от шума в градостроительстве. М., 1993. 6. СНиП 23-03-2003. «Защита от шума» 7. СП 23-103-2003 «ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЗВУКОИЗОЛЯЦИИ ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ ЖИЛЫХ И ОБЩЕСТВЕННЫХ ЗДАНИЙ» |