Расчет звукопоглощающих устройств

Под звукопоглощением понимают свойство поверхностей уменьшать интенсивность отраженных ими звуковых волн за счет преобразования звуковой энергии в тепловую. Коэффициент звукопоглощения характеризует потерю энергии при отражении звуковой волны от твердой поверхности. Коэффициент звукопоглощения зависит от свойств поверхности, частоты звука и угла падения звуковых волн [20].

Наиболее распространенными звукопоглощающими материалами являются пористые волокнистые изделия и материалы, закрытые со стороны помещения перфорированными экранами, которые защищают звукопоглощающий материал от механических повреждений и обеспечивают удовлетворительный декоративный вид. Толщина звукопоглощающего материала принимается равной 50-100 мм.

Звукопоглощающие облицовки обычно размещают на потолке и стенах. Площадь обрабатываемой поверхности для достижения максимально возможного эффекта должна составлять не менее 60 % общей площади поверхностей. При необходимости снижения шума преимущественно в области низких частот, звукопоглощающие материалы следует располагать от поверхности стен на 100-150 мм, оставляя между потолком и стеной воздушный зазор.

В таблице 1.10 представлены коэффициенты звукопоглощения наиболее распространенных звукопоглощающих материалов.

Таблица 1.10 - Коэффициент звукопоглощения различных материалов

Материал, изделие, конструкция, размеры	Толщина, мм	Коэффициент звукопоглощения (α обл) при среднегеометрической частоте октавной полосы
31,5
1 Плиты марки ПА/О с несквозной перфорацией размером 500х500 мм		0,01	0,02	0,03	0,17	0,68	0,98	0,86	0,45	0,20
2 Плиты марки ПА – С		0,01	0,02	0,05	0,43	0,98	0,90	0,79	0,45	0,19
3 Минераловатные акустические плиты		0,15	0,02	0,05	0,21	0,66	0,91	0,95	0,89	0,70
4 Акустические плиты “Акминит”		0,15	0,02	0,11	0,30	0,85	0,90	0,78	0,73	0,59
5 Акустические плиты “Акмигран”		0,15	0,02	0,11	0,30	0,85	0,90	0,78	0,78	0,59
6 Плита АГП гипсовая с заполнением из минеральной ваты		0,01	0,03	0,09	0,26	0,54	0,94	0,67	0,40	0,39
7 Минераловатная плита		0,01	0,01	0,31	0,70	0,95	1,00	0,69	0,50	0,30
8 Стеклоткань типа Э - 01		0,05	0,10	0,31	0,70	0,95	0,69	0,59	0,50	0,30
9 Стальной войлок		0,15	0,30	0,35	0,36	0,40	0,50	0,75	0,70	0,68
10 Просечно-вытяжной лист		0,20	0,30	0,35	0,36	0,40	0,50	0,75	0,70	0,68
11 Просечно-вытяжной лист		0,15	0,25	0,30	0,35	0,45	0,80	0,85	0,96	0,95
12 Супертонкое стекловолокно		0,10	0,15	0,47	1,00	1,00	1,00	1,00	1,00	0,96
13 Гипсовая плита, перфорация по квадрату		0,02	0,03	0,42	0,82	0,81	0,69	0,58	0,59	0,58
14 Просечно-вытяжной лист, перфорация 74 %		0,35	0,50	0,93	1,00	1,00	1,00	1,00	1,00	1,00
15 Перфорированная алюминиевая панель		0,10	0,12	0,23	0,90	1,00	1,00	0,97	0,97	0,92
16 Прошивные минераловатные маты		0,10	0,10	0,35	0,75	1,00	0,95	0,90	0,92	0,95

Снижение шума звукопоглощающим материалом определяется по формуле:

L = 10·lg , (1.13)

где В - постоянная помещения до обработки звукопоглощающим материалом и определяется по формуле (7.8);

В ₁ - постоянная помещения после обработки помещения звукопоглощающим материалом;

ψ и ψ₁ - коэффициенты диффузности до и после обработки помещения, определяемые по рисунку 1.7.

Рисунок 1.7 - Зависимость коэффициента диффузности

от постоянной помещения В и площади ограждения S _огр

Постоянная помещения после обработки звукопоглощающим материалом определяют по формуле:

В ₁ = , (1.14)

где А – суммарное звукопоглощение ограждающих конструкций, м²;

ΔА - звукопоглощение звукопоглощающих конструкций, м²

α₁ - коэффициент звукопоглощения помещения со звукопоглощающими конструкциями.

Суммарное звукопоглощение ограждающих конструкций определяется следующим образом:

А = α·(S _огр - S _обл), (1.15)

где S _огр - площадь ограждающих конструкций, м²;

S _обл - площадь звукопоглощающих конструкций м²;

α - средний коэффициент звукопоглощения ограждающих конструкций, определяемый по формуле:

, (1.16)

Звукопоглощение звукопоглощающих конструкций определяется следующим образом:

ΔА=α_обл·S_обл (1.17)

Значения коэффициента α_обл представлены в таблице 1.10.

Коэффициент звукопоглощения помещения со звукопоглощающими конструкциями рассчитывается по формуле:

α₁ = (Δ А + А) / S _огр (1.18)

Расчет звукопоглощающих устройств проводят в следующей последовательности:

1 Выбрать звукопоглощающий материал и определить суммарную площадь обработки стен и потолка данным материалом (не менее 60 %);

2 Определить значения всех составляющих снижения шума по формулам (1.13) – (1.18) и последовательно занести в таблицу 1.11

3 Сделать вывод об эффективности звукопоглощающих устройств.

Таблица 1.11 - Расчет снижения октавных уровней звукового давления звукопоглощающим материалом

Величина	Среднегеометрические частоты октавных полос, Гц
31,5
В1000 (таблице 1.3)
μ (таблице 1.4)
В = В1000 · μ
В/Sогр
ψ (рисунок 1.6)
αобл (таблица 1.10)
ΔА = αобл·Sобл
А = αобл·(Sогр – Sобл)
Α1 = (А +ΔА)/Sогр
В1=(А+ΔА)/(1-α1)
В1 /Sогр
Ψ1 (рисунок 1.6)
ΔL=10·lgВ1·ψ1/B·ψ

Задача 1.3

Определить снижение шума в производственных помещениях при использовании звукопоглощающих материалов. Варианты заданий представлены в таблице 1.12.

Таблица 1.12 - Исходные данные к задаче 1.3

Номер варианта (источник шума)	Размеры производственного помещения, м	Площадь облицовки, м^2	Звукопоглощающий материал (таблица 7.10)
Длина	Ширина	Высота
			6,2
			7,0
			6,2
			5,0
			7,8
			6,0
			8,5
			10,0
			6,0
			6,0
			12,0
			4,5
			4,5
			10,0
			8,5
			9,0
			8,0
			7,0
			6,0
			5,0
			6,5
			10,0
			10,0
			8,2
			12,0
Примечание: Номер варианта соответствует источнику шума, указанного в таблице 1.8

Дата добавления: 2015-07-13