ЗВУКОИЗОЛЯЦИОННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ОСТЕКЛЕНИЯ

Осредненные величины индексов шумоизоляции, приводимые в большинстве ис­точников по окнам, далековато не всегда отражают действительные звукозащитные каче­ства остекления. Для беспристрастной оценки нужно представление о работе как от­дельных стекол, так и конструкции в целом в разных частотных спектрах.

По собственной природе основная толика шумовых воздействий на окна приходится на ЗВУКОИЗОЛЯЦИОННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ОСТЕКЛЕНИЯ так именуемый воздушный шум, возникающий при излучении звука в воздушное про­странство. Излучаемый звук добивается какого-нибудь огораживания и вызывает его колеба­ния. Колеблющееся огораживание, в свою очередь, испускает звук в смежное помещение, и таким макаром воздушный шум добивается воспринимающего его человека.

Каждое отдельное стекло, подвергающееся воздействию ЗВУКОИЗОЛЯЦИОННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ОСТЕКЛЕНИЯ падающих звуковых волн, следует рассматривать как узкую пластинку, получающую под наружным воздействием деформации извива. На рис. 2.15 показаны частотные свойства изоляции воз­душного шума одиночными стеклами различной толщины, рассчитанные по программке ZVUK1, разработанной на кафедре Архитектуры МГСУ. В базу метода програм­мы положена методика СНиП II-12-77 «Защита от шума». Построение расчетной кри ЗВУКОИЗОЛЯЦИОННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ОСТЕКЛЕНИЯ­вой осуществляется, исходя из экспериментально установленной зависимости, опреде­ляющей наличие 2-ух частотных диапазонов шумоизоляции, разбитых граничной частотой fгp. На этой частоте скорость изгибных волн в конструкции совпадает со скоростью звука в воздухе. В этот момент длина изгибной волны λи будет равна следу длины волны λ падающего звука. Это явление получило ЗВУКОИЗОЛЯЦИОННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ОСТЕКЛЕНИЯ заглавие волновое совпадение либо пространственно-частотный резонанс. При волновом совпадении рассредотачивание давления на поверхности конструкции точно соответствует рассредотачиванию амплитуд ее собственных колебаний, что приводит к резкому повышению интенсивности изгиб­ных колебаний, и, соответственно, к резкому понижению шумоизоляции. При всем этом на участках до граничной частоты и после нее ЗВУКОИЗОЛЯЦИОННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ОСТЕКЛЕНИЯ, шумоизоляция меняется в согласовании с законом массы, который может быть записан в виде:

Рис. 2.15. Частотные свойства изоляции воздушного шума одиночными стекла­ми различной толщины h: 1 - h=3 мм, m=7.5 кг/м2; 2 - h=4 mm, m=10 кг/м2; 3 - h=6 мм, m=15 кг/м2; 4 - h=8 мм, m=20 кг/м2, 5 - нормативная кривая изоляции воздушного шума, 6 - кирпичная кладка ЗВУКОИЗОЛЯЦИОННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ОСТЕКЛЕНИЯ ρ = 1900 кг/м3, h = 250 мм, m = 475 кг/м 2

Все отличия вниз от нормативной кривой следует рассматривать как несоответ­ствие конструкции предъявляемым требованиям в данной точке частотного спектра. При всем этом, в согласовании с табл. 2.12 осязаемой величиной следует считать отрица­тельное отклонение выше 10-15 дб.

Точка, соответственная граничной частоте ЗВУКОИЗОЛЯЦИОННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ОСТЕКЛЕНИЯ, является критичной. Достижение не­обходимого значения шумоизоляции на этой частоте представляется довольно труд­ным без дополнительных издержек па конструкцию. Потому основной целью акустиче­ского проектирования ограждающих конструкций является сглаживание резких па­дений шумоизоляции, вызванных волновым совпадением, либо очень вероятное выведение граничной частоты за границы слухового спектра.

У тонких стекол (рис.2.15) fгp приходится на ЗВУКОИЗОЛЯЦИОННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ОСТЕКЛЕНИЯ область больших частот. При всем этом не­трудно увидеть, что никакое разумное повышение массы (повышение толщины) стекла не сумеет приблизить его звукоизоляционные свойства к непрозрачным уча­сткам стенок (для сопоставления приведена кривая 6). В данном случае быстрее вероятен об­ратный итог - смещение граничной частоты в более слышимые средние ЗВУКОИЗОЛЯЦИОННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ОСТЕКЛЕНИЯ часто­ты с маленьким выигрышем за счет некого прироста шумоизоляции на наименее зна­чимых низких. Тут можно сказать, что стекло шириной 3 мм (m=7.5 кг/м2), будет работать лучше, чем более мощное стекло шириной 8 мм (m=20 кг/м2).

Дополнительный прирост шумоизоляции остекления можно получить за счет уста­новки 2-ух (и ЗВУКОИЗОЛЯЦИОННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ОСТЕКЛЕНИЯ поболее) стекол, разбитых воздушным промежутком. В строительной акустике такие конструкции принято представлять как систему 2-ух масс с упругими поперечными связями (рис.2.16).

Рис.2.16. Прохождение звука через конструкцию остекления

Передача звука через такую конструкцию осуществляется последующим образом. Звуковые волны, падающие на внешнее стекло с поверхностной плотностьюm1, вы­зывают в нем изгибные колебания. Находящийся ЗВУКОИЗОЛЯЦИОННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ОСТЕКЛЕНИЯ в прослойке воздух играет роль амортизатора, в каком эти колебания затухают. Таким макаром, на внутреннее стекло с поверхностной плотностьюm2, приходит уже ослабленное звуковое воздействие, ко­торое, в свою очередь, возбуждает изгибные колебания в этом стекле. Колеблющееся внутреннее стекло испускает звук в помещение.

Если сопоставить две конструкции - однослойную ЗВУКОИЗОЛЯЦИОННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ОСТЕКЛЕНИЯ с массой 1м2m = m1 + m2 и двух­слойнуюm1 + воздух + m2, в последней по сопоставлению с первой будет наблюдаться до­полнительная шумоизоляцияΔR, получаемая за счет упругой работы воздуха в про­слойке.

При всем этом суммарная шумоизоляция двойного огораживанияR2 будет определяться по формуле:

R2 = R1 + ΔR, (2.4.7)

гдеR1 - изоляция 1-го слоя (более ЗВУКОИЗОЛЯЦИОННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ОСТЕКЛЕНИЯ громоздкого) с учетом волнового совпадения, ДБ;

ΔR - дополнительная изоляция, рассчитываемая по схеме колебательной системы

«масса - упругость - масса», дБ, определяемая как

ΔR = 20 lg {1- (f/fo)2} (2.4.8)

где f-текущая звуковая частота, Гц;

fo - частота собственных колебаний системы «масса - упругость - масса», Гц.

При заполнении промежутка меж громоздкими слоями воздухом частота fo опре­деляется по формуле

fo ЗВУКОИЗОЛЯЦИОННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ОСТЕКЛЕНИЯ = 60w(m1 + m2) / a m1m2; (2.4.9)

где а - толщина воздушного промежутка, м.

На теоретическом уровне и экспериментально установлено, что система 2-ух масс с упругими поперечными связями обладает рядом резонансов. На рис. 2.17 принципно показа­на частотная черта двойного остекления. Соответствующим для этой кривой явля­ется наличие нескольких частотных диапазонов, определяющих звукоизоляцию конст­рукции.

Рис ЗВУКОИЗОЛЯЦИОННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ОСТЕКЛЕНИЯ. 2.17. Принципная частотная черта изоляции воздушного шума двойным остеклением. Соответствующие частотные спектры

На участке I в спектре частот до 100 Гц двойная конструкция, согласно теорети­ческим положениям, ведет себя как акустически однородная конструкция, имеющая массу 1 м2, равную суммарной массе 1 м2 2-ух стекол двойной конструкции

(m = m1 + m2).

1-ый резонанс (участокII) имеет ЗВУКОИЗОЛЯЦИОННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ОСТЕКЛЕНИЯ место при совпадении частоты падающих зву­ковых волн fс своей частотой колебания остекления fo. На этой частоте стекла начинают совершать ритмические, усиливающие друг дружку колебания, повышая тем прохождение звука через стекло. Значение дополнительной изоляцииΔR в формуле (2.4.8) в этот момент становится близким к нулю, а изоляция остекления, со­гласно (2.4.7), определяется изоляцией 1-го, более громоздкого стекла ЗВУКОИЗОЛЯЦИОННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ОСТЕКЛЕНИЯ. Как пра­вило, резонансная частота конструкции с 2-мя стеклами лежит в спектре частот от 100 до 400 Гц. Этот спектр будем именовать резонансным.

На участкеIII в спектре частот от 400 до 800 Гц наблюдается повышение звуко­изоляции в согласовании с "законом массы", т.е. изоляция вырастает пропорционально повышению массы стекол.

На участкеIV ЗВУКОИЗОЛЯЦИОННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ОСТЕКЛЕНИЯ, именуемом спектром совпадения, от 800 до 3000 Гц звукоизоля­ция конструкции усугубляется за счет появления волнового совпадения в каждом из стекол.

На участке V в спектре частот выше 3000 Гц наблюдается поочередный прирост изоляции, но этот участок, близкий к границе нормируемого спектра, фактически не представляет энтузиазма для проектировщиков.

Масса каждого из стекол(m1 иm2), упругость воздушной ЗВУКОИЗОЛЯЦИОННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ОСТЕКЛЕНИЯ прослойки, зависящая от ее толщины а, и отношение частоты воздействующего звука к своей частоте колебаний конструкции f/fo являются факторами, определяющими передачу звуковой энергии через конструкцию двойного остекления.

Приведем частотные свойства для неких видов остекления, рассчитан­ные по методике СНиП II-12-77.

Рис. 2.18а. Частотные свойства изоляции воздушного шума двойным ЗВУКОИЗОЛЯЦИОННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ОСТЕКЛЕНИЯ остекле­нием с схожими стеклами, шириной h. Толщина воздушного проме­жутка d=10мм; 1 - h=3 мм; 2 - h=4 мм; 3 - h=6 мм; 4 - h=8 mm; 5 - норма­тивная кривая изоляции воздушного шума

Рис. 2.186. Частотные свойства изоляции воздушного шума двойным остекле­нием с схожими стеклами, шириной h. Толщина воздушного проме­жутка d=20мм 1 - h=3 мм; 2 - h=4 мм ЗВУКОИЗОЛЯЦИОННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ОСТЕКЛЕНИЯ; 3 - h=6 мм; 4 - h=8 mm; 5 - норма­тивная кривая изоляции воздушного шума

Рис. 2.19. Частотная черта изоляции воздушного шума двойным остеклени­ем со стеклами, различной толщины h1 и h2. Толщина воздушного промежут­ка d=10мм, 1 - h1 =4 мм (m=10 кг/м2), h2=6 мм (m=15 кг/м2); 5 - нормативная кривая изоляции воздушного шума

Анализируя рис.2.18 и 2.19, можно ЗВУКОИЗОЛЯЦИОННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ОСТЕКЛЕНИЯ проследить зависимость воздействия разных причин на звукоизоляцию остекления. При схожей толщине стекол, а следова­тельно, и при схожей поверхностной плотности, частоты волнового совпадения для обеих стекол совпадают, т.е. fгр1 = fгр2. При всем этом достоинства, получаемые за счет роста массы стекол, в значимой степени теряются из-за смещения fгр в ЗВУКОИЗОЛЯЦИОННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ОСТЕКЛЕНИЯ сто­рону средних частот.

Повышение толщины воздушной прослойки приводит к смещению частоты fo в сторону низких частот, давая общую тенденцию к увеличению шумоизоляции на сред­них, но не решает заморочек, связанных с волновым совпадением.

Хорошими чертами обладает система со стеклами различной толщи­ны (рис. 2.19.). В данном случае частоты ЗВУКОИЗОЛЯЦИОННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ОСТЕКЛЕНИЯ fгр1и fгр2 не совпадают, частотная характеристи­ка сглаживается и не имеет провалов.


zvezda-seriala-univer-mariya-kozhevnikova-i-znamenitij-bokser-nikolaj-valuev-v-kanun-novogo-goda-smenili-privichnie-amplua-politikov-i-artistov-na-roli-dobrih-vo-stranica-31.html
zvezdchatka-siraya-i-na-paru.html
zvezdi-giganti-i-zvezdi-karliki.html