5.3. Расчет снижения шума в помещениях методом звукоизоляции

Звуковая энергия от источника шума, распространяющаяся по воздушной среде, при встрече с преградой в виде строительных и металлических конструкций делится на три составляющие отраженную, поглощенную и прошедшую.

Звукоизолирующая способность преграды оценивается коэффициентом звукопроницаемости, представляющем собой отношение прошедшей к подающей энергии и зависит от поверхностного веса конструкции, частоты звуковых колебаний и направления падения звуковой волны.

Оценка звукоизоляции преграды (стены, перегородки, экрана, кожуха и др.) производится расчетным или экспериментальным методом. При экспериментальной оценке производится измерение шума до и после преграды и по разности определяется величина звукоизолирующей способности ограждения.

При расчетных методах используются эмпирические зависимости, учитывающие особенности конструкций однослойные (толстостенные и тонкостенные) и многослойные.

Звукоизоляция ограждений определяется по средней величине звукоизолирующей способности или по частотным диапазонам в октавных полосах. Средняя величина звукоизоляции в дБ, однослойных тонкостенных и толстостенных конструкций в зависимости от поверхностного веса Q, определяется по формулам:

при Q < 200 кг/м², (5.9)

при Q ≥ 200 кг/м². (5.10)

Звукоизолирующая способность по закону массы по частотному диапазону ориентировочно определяется по следующей зависимости

, (5.11)

где Q – поверхностный вес конструкции, кг/м²,

f – частота колебаний, Гц.

Для многослойных конструкций звукоизоляции определяется по формуле:

, (5.12)

где Q₁, Q₂, Q₃ – поверхностный вес отдельных слоев перегородок, кг/м².

Для оценки звукоизоляции ограждений с точностью ±3...5 дБ в октавных полосах частот, вначале определяется звукоизолирующая способность ограждения в октавной полосе частот 500 Гц по формуле (5.11), а затем на графике или по таблице рассчитываются линии роста ниже и выше данной полосы в зависимости от поверхностного веса конструкции.

Для толстостенных конструкций (бетон, кирпич и др.) с поверхностным весом Q ≥ 200 кг/м² рост звукоизоляции составляет до 500 Гц и выше до 2000 Гц 4 дБ/окт, а затем звукоизоляция не увеличивается в октавах 4000 и 8000 Гц (рис. 5.1, линия 1). Для тонкостенных конструкций с Q < 200 кг/м² (стеклянные окна и металлические перегородки) рост звукоизоляции до частоты 500 Гц составляет 4 и 5 дБ/окт., а в октавах свыше 500 Гц – 2 дБ/окт. (рис. 5.1, линия 2, 3).

При наличии окон в стене общая звукоизоляция определяется по следующей формуле:

(5.12.а)

где R_ст, R_ок, S_ст, S_ок – звукоизоляция и площадь стен и окон соответственно, дБ и м²;

Рис. 5.1. Расчетные частотные характеристики звукоизоляции однослойных конструкций: 1 – толстостенные, бетон и железобетон; 2 – тонкостенные, стеклянные; 3 – тонкостенные, металлические

Расчет звукоизоляции ограждений помещений выполняется в следующей последовательности:

1. По варианту задания (Приложение А.5) определяется звукоизоляция на частоте 500 Гц по формуле (5.11);

2. Определяется величина звукоизоляции в октавных полосах частот для основной стены и окна с учетом роста относительно октавной полосы 500 Гц (рис. 5.1);

3. Определяется общая звукоизоляция ограждения с учетом звукоизоляции окон по формуле (5.12а)

4. Результаты расчета звукоизоляции стен и окон приводятся в виде табл. 5.3.

Таблица 5.3

Расчет звукоизоляции стены и окон