5.4. Расчет снижения шума в помещении звукопоглощающими облицовками

В производственных и административных помещениях часто используются звукопоглощающие облицовки из слоя однородного пористого материала закрепленного непосредственно на поверхности стен потолков.

Однородные пористые звукопоглощающие облицовки выпускаются чаще всего в виде плит, блоков, рулонов, матов и кассет или изготавливаются мокрым способом на месте в виде звукопоглощающих штукатурок и покрытий по поверхности помещения. В основу этих облицовок входят материалы из волокна или зерен с применением вяжущего вещества или без него, а также вспенивающие массы со сквозной пористостью.

Волокнистые плиты изготавливаются из минераловатного стеклянного волокна чаще всего с битумным связующим со сквозной пористостью, которая получается путем продувки воздухом или паром.

Размер плит 300х300, 500х500, 900х1000 мм. Толщиной от 15 до 100 мм с плотностью от 50 до 250 кг/м³.

Коэффициент звукопоглощения волокнистых плит приведен в табл. 5.4.

Звукопоглощающие конструкции по физическим характеристикам и особенностям использования делятся на следующие виды:

– звукопоглощающие облицовки из однородных материалов;

– звукопоглощающие облицовки из пористых материалов с перфорированным покрытием;

– многослойные звукопоглощающие облицовки;

– щитовые мембранные звукопоглощающие облицовки;

– штучные и клиновые звукопоглотители.

Акустическая обработка помещения звукопоглощающими облицовками и конструкциями обеспечивает уменьшение отражения звуковых колебаний, что и приводит к снижению уровня шума в помещении.

Обработка помещений производится на потолках, если высота помещения составляет 6-8 м. При большей высоте обрабатываются только стены в верхней части помещения, начиная с высоты 1,5-2 м от уровня пола.

При наличии большого количества окон рекомендуется использовать штучные звукопоглотители [8].

Эффективность обработки помещения в шумных помещениях зависит от акустических характеристик выбранных конструкций, способов и методов их размещения, объема помещения, места расположения источников шума и т.п.

Показатели акустических характеристик помещения следующие:

– постоянная помещения, В, м²;

– эквивалентная площадь звукопоглощения, А, м²;

– средний коэффициент звукопоглощения, α.

Таблица 5.4.

Варианты звукопоглощающих облицовок и их характеристики

Расчет звукопоглощающей облицовки помещения выполняется в соответствии с вариантом задания (Приложение Б.5) в следующей последовательности:

1. Определяется объем помещения, м³.

V = a · b · h (5.13)

2. Определяется площадь внутренних поверхностей помещения, которые обрабатываются звукопоглощающими конструкциями с учетом наличия окон, дверей и потолка.

При этом возможны следующие 4 варианта:

– обрабатываются только боковые стены, вариант 1:

S_об1 = 2h (a + b) - (1 - K_c) S_n - S_q (5.14)

– обрабатываются боковые стены и потолок, вариант 2:

S_об2 = 2h (a + b) - (1 - K_c) S_n - S_q + S_n (5.15)

– обрабатывается только потолок, вариант 3:

S_об3 = S_n (5.16)

– обрабатываются боковые стены только до их половины, вариант 4:

S_об4 = 0,5 · S_об1 (5.17)

где a, b, h – размеры помещения (по заданию); K_c – световой коэффициент (принимается по заданию, приложение Б.5); S_n – площадь потолка; S_q – площадь двери ≈ 2 м².

4 варианта обработки принимаются поочередно в следующем порядке:

с 1-4, 5-8, 9-12, 13-16, 17-20, 21-24, 25 (Приложения Б.5)

Определяется постоянная помещения по основной частот 1000 Гц

. (5.18)

Заполняются исходные данные и расчетные величины по октавным полосам частот в виде табл. 5.5.

Таблица 5.5

В табл. 5.5 заносятся следующие исходные и расчетные данные по каждому пункту:

1) L_i – октавные уровни шума в помещении от источников по заданию (Приложение Б.5);

2) L_ig – допустимые уровни шума в заданном помещении в зависимости от вида трудовой деятельности (табл. 5.2);

3) ΔL_т – требуемое снижение уровня шума до величин, установленных санитарными нормами

ΔL_т = L_i - L_ig, (5.19)

где M_i – частотный множитель, зависящих от объема помещения и частоты, принимается по табл. 5.6.

Таблица 5.6

Значение частотного множителя в октавных полосах частот, µ_i.

5) B_i – постоянная помещения до обработки звукопоглощающими конструкциями

B_i = M_i · B₀. (5.20)

6) A_i – эквивалентная площадь звукопоглощения до обработки помещения:

, (5.21)

где S – общая площадь всех ограждающих поверхностей помещения (стен, пола, потолка)

S = 2h(a + b) + 2ab. (5.22)

7) α_i – средний коэффициент звукопоглощения до обработки помещения:

α_i = . (5.23)

8) α_i0 – коэффициент звукопоглощения облицовки выбирается в зависимости от материала по варианту задания (табл. 5.4).

9) ΔA_io – величина дополнительного звукопоглощения за счет установки звукопоглощающей облицовки внутри помещения:

ΔA_io = α_i0 · S_обл. (5.24)

где S_обл – площадь внутренних поверхностей обработанных облицовкой, один из четырех возможных вариантов (см. п. 2.).

10) α_ik – средний коэффициент звукопоглощения в помещении после установки облицовки:

α_ik = (A_i + ΔA_io)/S. (5.25)

11) B_ik – постоянная помещения после установки облицовки:

B_ik = (A_i + ΔA_io)/(1 - α_ik) (5.26)

12) ΔL_i – снижение октавных уровней шума в помещении после установки облицовки, дБ:

. (5.27)

13) Определяются уровни шума в помещении после установки звукопоглощающей облицовки:

L_io = L_i - ΔL_i. (5.28)

14) ΔL_io – величины снижения уровня шума по сравнению с допустимым:

ΔL_io = L_i - L_io ΔL_т. (5.29)

Исходя из этой оценки, делается вывод об эффективности звукопоглощающей облицовки.

Спектры шума L_i, L_ig и L_io в отчете по занятию следует представить в виде графиков (рис. 5.2)

Рис. 5.2. Пример оформления спектров шума в производственном помещении: 1 – исходный уровень шума в помещении; 2 – предельно-допустимый спектр шума; 3 – уровень шума в расчетной точке после применения облицовки.