При
. (10)

![]() | |
205 × 62 пикс.   Открыть в новом окне |
Здесь
- частота собственных колебаний, Гц, гибкой плиты с поверхностной плотностью
,
, на упругом основании (воздушном промежутке толщиной d , м, между стеной и плитой) жесткостью к = 0,14 / d, МПа/м;
- коэффициент излучения гибкой плиты; n - число связей, соединяющих плиту со стеной.




Коэффициент излучения плиты при ее связи со стеной линейными элементами (рейками) определяется по формуле

где
- скорость звука в воздухе, м/с;
- граничная частота тонкой плиты, Гц; l - размер стены в направлении, перпендикулярном к линейной связи, м.


Коэффициент излучения плиты при ее точечных связях со стеной (например, по маякам) определяется по формуле

где S - площадь стены,
.

При
значение дополнительной звукоизоляции
не зависит от частоты. Точечные связи повышают звукоизоляцию больше, чем линейные. Если облицевать стену гибкими плитами на относе с двух сторон, то значение дополнительной звукоизоляции составит
, дБ.



Частотная характеристика изоляции воздушного шума стеной с гибкой плитой на относе
, дБ, приведена на рисунке 6 (ломаная линия
).


9.7 Расчет изоляции воздушного шума двойным ограждением со связью по контуру
В зданиях плиты двойных ограждений связаны между собой через примыкающие к ним конструкции. Помимо прямой передачи звука через двойное ограждение важное значение для звукоизоляции такими конструкциями имеет распространение колебаний от одной плиты ограждения к другой через связь по контуру. Поскольку в зданиях плиты двойных ограждений связаны примыкающими к ним конструкциями, сколько-нибудь значительному повышению звукоизоляции при установке второй плиты препятствует косвенная передача шума, учет которой играет решающую роль при оценке фактической звукоизоляции двойным ограждением такого типа.
![]() | |
1091 × 613 пикс.   Открыть в новом окне |
Приближенный индекс изоляции воздушного шума двойным ограждением в жилых зданиях можно определять no формуле
, где
- индекс изоляции воздушного шума однослойным ограждением из кирпича, бетона и др. материалов, определяемый в соответствии с 9.1;
дБ.



9.8 Расчет изоляции воздушного шума двойным ограждением типа "сэндвич"
Такие ограждения состоят из двух тонких плит, связанных упругим промежуточным слоем - сердцевиной. Отличительная особенность ограждений - возможность сочетания при правильном проектировании достаточной жесткости при изгибе и звукоизоляции, подчиненной закону массы в широком диапазоне частот. Этим требованиям ограждения удовлетворяют благодаря жесткости при сдвиге сердцевины и высокой граничной частоте.
Граничная частота "сэндвича"
при



где
- граничная частота, Гц, одной из плит "сэндвича", определяемая по формуле
, где
- скорость продольной волны в ограждении, принимаемая по таблице 14;
;
- скорость распространения сдвиговой волны, м/с, в сердцевине, нагруженной массой
,
, равной половине поверхностной плотности "сэндвича"; G - динамический модуль упругости материала сердцевины при сдвиге, Па;
- толщина сердцевины, м;
- расстояние между срединными плоскостями плит толщиной h, м.









При проектировании значение граничной частоты "сэндвича" задают возможно наибольшим с тем, чтобы область действия закона массы перекрывала требуемый для изоляции шума диапазон частот (например, при использовании таких конструкций в жилых и общественных зданиях желательно, чтобы
Гц). Для этого предпочтительно снижать жесткость сердцевины при сдвиге, что приводит к уменьшению параметра
. Целесообразно задавать
, поскольку при меньших значениях граничная частота
не повышается.




Таблица 14 - Расчетные значения скоростей продольных волн и коэффициентов потерь в строительных материалах
Материал | Плотность, ![]() | Скорость продольной волны, м/с | Коэффициент потерь |
Алюминий | 2,7 | 5200 | ![]() |
Сталь | 7,8 | 5500 | ![]() |
Стекло силикатное | 2,6 | 5400 | ![]() |
Стекло органическое | 1,2 | 2800 | - |
Бетон легкий | 0,6-1,3 | 1700 | ![]() |
Гипсобетон | 1,3 | 4000 | - |
Кирпичная кладка | 1,6-1,8 | 2500 | ![]() |
Фанера | 0,6-0,7 | 2700 | ![]() |
Древесно-стружечная плита | 0,6-0,7 | 1700 | ![]() |
Условие ограничения деформативности конструкции
(
- статический прогиб середины конструкции под действием собственного веса, м; l - пролет конструкции "сэндвича", м)


![]() | |
266 × 71 пикс.   Открыть в новом окне |
где
- линейно распределенная нагрузка на "сэндвич" шириной 1 м, Н/м; g - ускорение свободного падения;
; G и
- соответственно динамический и статический модули упругости материала сердцевины при сдвиге, Па;
;




Е и
соответственно модуль Юнга, Па, и коэффициент Пуассона плит "сэндвича" толщиной h, м.

Подбор оптимальных параметров конструкции "сэндвича" выполняют в следующем порядке. Задают
; находят граничную частоту плит 6850 Гц и далее по формуле
, в зависимости от выбранного материала плит, находят их толщину. Из условия (14) определяют толщину сердцевины, а из уравнения
- требуемое значение динамического модуля упругости G материала при сдвиге. Кроме того, необходимо, чтобы в нормируемом диапазоне частот отсутствовала собственная частота симметричных колебаний плит "сэндвича", т.е.



![]() | |
207 × 38 пикс.   Открыть в новом окне |
В таблице 15 приведена изоляция воздушного шума легкими ограждениями типа "сэндвич".
Таблица 15 - Изоляция воздушного шума легкими ограждениями типа "сэндвич"
Наименование наружных плит | Материал сердцевины | Общая толщина конструкции, мм | Поверхностная плотность, ![]() | R, ДБ |
Древесностружечные плиты 2x4 | Сотопласт | 16 | 11 | 22 |
Древесностружечные плиты 2x4 | Сотопласт | 76 | 11 | 13 |
Алюминиевые плиты 2x1,5 | Сотопласт | 38 | 12 | 15 |
Алюминиевые листы 2x0,6 | Сотопласт | 62 | 6 | 12 |
Алюминиевые листы 2x0,8 | Жесткий пенополиуретан плотностью 50 ![]() | 48 | 6 | 20 |
Стальные листы 2x1 | Жесткий пенополиуретан плотностью 50 ![]() | 60 | 22 | 7 |
Гипсовые плиты 2х10 | Жесткий пенополиуретан плотностью 50 ![]() | 60 | 25 | 22 |
9.9 Расчет изоляции воздушного шума составными ограждениями, а также ограждениями со щелями и отверстиями
Если ограждающая конструкция состоит из нескольких частей с различной звукоизоляцией (например, стена с окном или дверью), ее изоляцию воздушного шума
, дБ, следует определять по формуле


где
- общая площадь данной конструкции ,
;





Если ограждающая конструкция состоит из двух частей с различной звукоизоляцией (стена с окном или стена с дверью), причем
, то
, дБ, определяется по формуле


![]() | |
200 × 114 пикс.   Открыть в новом окне |
Если ограждающая конструкция имеет открытый проем (створка окна, окно целиком или форточка, вентиляционные отверстия без глушителей шума) изоляция воздушного шума этой конструкцией (СП 51.13330) определяется по формуле

где
- площадь открытого проема,
.


Изоляцию воздушного шума ограждением со щелью или отверстием определяют по формуле
![]() | |
364 × 44 пикс.   Открыть в новом окне |
где
и
- изоляция воздушного шума соответственно глухой частью ограждения и щелью (отверстием);
и
- площади соответственно ограждения и щели (отверстия),
.





При частотах

![]() | |
221 × 40 пикс.   Открыть в новом окне |
![]() | |
224 × 59 пикс.   Открыть в новом окне |
где
, b - ширина щели, м; m = 1 для щели в середине ограждения; m = 0,5 для щели по краю ограждения;
; I - глубина щели или отверстия, м;
- концевая поправка, учитывающая присоединенный объем воздуха у обеих сторон щели или отверстия, связанный при колебаниях с воздухом соответственно щели или отверстия,
;



