Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Исследование звукоизоляции ограждающих конструкций с гибкими бескаркасными многослойными облицовками Боганик Александр Генриевич

Исследование звукоизоляции ограждающих конструкций с гибкими бескаркасными многослойными облицовками
<
Исследование звукоизоляции ограждающих конструкций с гибкими бескаркасными многослойными облицовками Исследование звукоизоляции ограждающих конструкций с гибкими бескаркасными многослойными облицовками Исследование звукоизоляции ограждающих конструкций с гибкими бескаркасными многослойными облицовками Исследование звукоизоляции ограждающих конструкций с гибкими бескаркасными многослойными облицовками Исследование звукоизоляции ограждающих конструкций с гибкими бескаркасными многослойными облицовками Исследование звукоизоляции ограждающих конструкций с гибкими бескаркасными многослойными облицовками Исследование звукоизоляции ограждающих конструкций с гибкими бескаркасными многослойными облицовками Исследование звукоизоляции ограждающих конструкций с гибкими бескаркасными многослойными облицовками Исследование звукоизоляции ограждающих конструкций с гибкими бескаркасными многослойными облицовками
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Боганик Александр Генриевич. Исследование звукоизоляции ограждающих конструкций с гибкими бескаркасными многослойными облицовками : диссертация ... кандидата технических наук : 05.23.01.- Москва, 2007.- 197 с.: ил. РГБ ОД, 61 07-5/1946

Содержание к диссертации

Введение

Глава 1. Состояние проблемы дополнительной звукоизоляции ограждающих конструкций 10

1.1 Существующие конструкции для дополнительной звукоизоляции 10

1.2 Теоретические вопросы расчета звукоизоляции 16

1.2.1 Прохождение звука через однослойные и многослойные ограждающие конструкции 16

1.2.2 Краткий анализ основных моментов теории самосогласования волновых полей (СВП) 23

1.2.3 Повышение звукоизоляции однослойных конструкций путем установки дополнительных гибких плит на относе 30

1.3 Цели диссертационной работы и постановка задачи 36

Глава 2. Разработка эффективных конструкций для дополнительной звукоизоляции однослойных ограждений 40

2.1 Исследование влияния звуковых мостиков на звукоизоляцию каркасных конструкций 40

2.2 Предлагаемая конструкция для дополнительной звукоизоляции и основные принципы ее устройства 44

2.3 Выбор материалов для применения их в конструкции сэндвич-панели ЗИПС 48

2.3.1 Материалы звукопоглощающих слоев панели ЗИПС 48

2.3.2 Материалы звукоизолирующих слоев панели ЗИПС 50

2.3.3 Материалы для устройства виброизолирующих узлов в панелях ЗИПС 61

2.4 Определение коэффициента потерь в виброизолирующих узлах сэндвич-панелей ЗИПС 63

2.5 Устройство различных типов сэндвич-панелей ЗИПС 65

2.6 Выводы к главе 2 66

Глава 3. Разработка модели для инженерного расчета звукоизоляции многослойных конструкций 68

3.1 Теоретические основы создания расчетной модели 68

3.2 Расчетная модель звукоизолирующей сэндвич-панели ЗИПС 87

3.2.1 Расчет звукоизоляции панели ЗИПС без учета влияния узлов крепления 88

3.2.2 Расчет звукоизоляции панели ЗИПС с учетом влияния узлов крепления 92

3.3 Результаты расчетов на основе созданной модели в программной среде MathCad 99

3.3.1 Результаты расчетов звукоизоляции однослойных конструкций 100

3.3.2 Результаты расчетов звукоизоляции многослойных конструкций 101

3.4 Оценка влияния способов заделки стыков по периметру на

снижение дополнительной звукоизоляции панелей ЗИПС 107

3.4.1 Расчет влияния заделки по периметру с применением упругого (силиконового или полиуретанового) герметика 110

3.4.2 Расчет влияния заделки по периметру с применением неупругого (акрилового) герметика или пластилина 112

3.4.3 Влияние материалов упругого и диссипативного типа на величину виброизоляции стыков в конструкции панелей ЗИПС 114

3.5 Выводы к главе 3 117

Глава 4. Измерения звукоизоляции в малых реверберационных камерах АМТ 118

4.1 Устройство малых реверберационных камер АМТ 118

4.2 Теоретическое обоснование возможности измерения звукоизоляции в малых реверберационных камерах АМТ 122

4.3 Измерения звукоизоляции тестовых конструкций в малых реверберационных камерах АМТ и больших реверберационных камерах НИИСФ и ННГАСУ 131

4.4 Измерения дополнительной звукоизоляции сэндвич-панелей ЗИПС 133

4.4.1 Измерения собственной звукоизоляции базовой кирпичной стены толщиной 120 мм 133

4.4.2 Измерения звукоизоляции разных типов сэндвич-панелей ЗИПС 134

4.4.3 Влияние узлов крепления на звукоизолирующую способность панелей ЗИПС 136

4.4.4 Влияние граничной частоты волнового совпадения на звукоизоляцию панелей ЗИПС 139

4.4.5 Влияние модернизации узлов крепления на звукоизолирующую способность панелей ЗИПС 144

4.4.6 Четырехслойная панель ЗИПС с последовательным креплением 149

4.4.7 Влияние заделки стыков по периметру на звукоизоляцию панелей ЗИПС 152

4.5 Выводы к главе 4 155

Глава 5. Практическое применение панелей дополнительной звукоизоляции ЗИПС 158

5.1 Звукоизоляция жилых помещений 159

5.2 Звукоизоляция общественных помещений 163

5.3 Звукоизоляция помещений специального назначения 164

5.4 Заключение к главе 5 167

Основные результаты и выводы работы 168

Библиографический список

Введение к работе

Проблема недостаточной звукоизоляции в гражданском строительстве возникла одновременно с появлением самого понятия «массовое строительство». Как известно, величина изоляции воздушного шума однослойными конструкциями (стенами или межэтажными перекрытиями) определяется, прежде всего, их толщиной и массивностью. Для внутренних перегородок и перекрытий здания - конструкций не решающих вопросы теплоизоляции, увеличение толщины с целью обеспечения надлежащей звукоизоляции влечет за собой много других негативных моментов. Прежде всего - это существенно повышает общую стоимость проекта и увеличивает нагрузку на фундамент. Поэтому толщина внутренних стен и перекрытий при проектировании принималась минимально достаточной для соблюдения действующих строительных норм в области защиты от шума. Необходимый «запас акустической прочности» в конструкциях практически всегда отсутствует, вследствие чего в реальном строительстве достаточно сложно обнаружить межквартирную стену или перекрытие, звукоизоляция которых превышает каталожные значения. С учетом же неизбежных потерь звукоизоляции из-за некачественно заделанных швов и технологических отверстий, реальная величина изоляции воздушного шума оказывается ниже заявленной на величину от 2 до 10 дБ.

Несмотря на введение с 1997 года в Москве, а с 2003 года на территории всей Российской Федерации новых строительных норм с повышенными требованиями к звукоизоляции межквартирных стен и перекрытий (в зависимости от степени комфортности здания), общая ситуации с недостаточной звукоизоляцией в массовом строительстве практически не изменилась со времен существования СССР.

Наоборот, местами произошло ухудшение ситуации. Это обусловлено тем, что выполнение необходимого перечня звукоизоляционных мероприятий всегда вызывает увеличение общей стоимости строительства. В случае, когда деньги в строительство вкладывает частный инвестор, у

последнего присутствует интерес сэкономить на «скрытых» работах, не видимых глазу покупателя при продаже жилья. Звукоизоляционные мероприятия относятся именно к их числу. Не прибегая к акустическим измерениям, оценить качество звукоизоляции между квартирами невозможно до полного заселения дома, что в реальных условиях происходит в течение нескольких лет после сдачи объекта.

Отсутствие какой-либо финансовой ответственности перед покупателем по факту нарушений в области звукоизоляции приводит к тому, что нормы по защите от шума просто игнорируются и решение задачи дополнительной звукоизоляции квартиры тем самым полностью перекладываются на плечи собственника нового жилья.

Помимо этого, количество бытовой и мощной звуковоспроизводящей техники в квартирах за последнее десятилетие существенно увеличилось. Широкое распространение получили системы многоканального звуковоспроизведения с отдельным каналом воспроизведения сверх-низких частот (домашние кинотеатры, системы прослушивания Hi-Fi и Hi-End). В таком случае, даже при полном удовлетворении требованиям строительных норм, существующие строительные конструкции не позволяют сделать комфортным и удовлетворяющим требованиям санитарных норм проживание в помещениях, расположенных вблизи источников столь интенсивного шума.

Именно поэтому задача обеспечения дополнительной звукоизоляции в жилых помещениях на сегодняшний день является крайне актуальной и востребованной. При этом к применяемым для данных целей конструкциям, помимо требований высокой акустической эффективности, предъявляются не менее жесткие требования наименьшей толщины, гигиеничности, пожаробезопасности и простоты монтажа. Отдельным вопросом стоит требование невысокой стоимости конструкций дополнительной звукоизоляции. Последнее, в сочетании с требованием наименьшей толщины, в корне отличает данные звукоизоляционные

конструкции от толстых, сложных высокоэффективных конструкций, применяемых для звукоизоляции специальных помещений, таких как студии звукозаписи или коммерческие кинотеатры.

Конструкции дополнительной звукоизоляции на основе карасно-обшивных облицовок показывают низкую акустическую эффективность вследствие наличия конструктивных недостатков и не могут в полной мере решать поставленные задачи. Теоретически и экспериментально обоснованные предпосылки их высокой эффективности при переходе от идеальной модели к реальным строительным конструкциям теряют свой смысл. Таим образом, акустические показатели каркасных конструкций в соотношении «толщина конструкции/дополнительная звукоизоляция» оказываются недостаточными.

Научная новизна данной работы состоит в исследовании механизмов дополнительной звукоизоляции многослойными конструкциями, оценке влияния «звуковых мостиков» разного рода на снижение акустической эффективности данных конструкций и разработке более эффективных практических решений с учетом виброакустических характеристик каждого из применяемых в многослойных конструкциях слоев или узлов крепления.

В данной работе предложен принципиально новый, запатентованный тип звукоизоляционных конструкций для дополнительной звукоизоляции массивных однослойных строительных конструкций. Это - полностью готовые к применению, серийно выпускаемые многослойные сэндвич-панели дополнительной звукоизоляции ЗИПС с конструктивно выполненными в них узлами крепления к защищаемым конструкциям (стенам или перекрытиям). Разработанные решения в существенной мере лишены недостатков известных строительных конструкций и позволяют получить высокие значения акустической эффективности при аналогичных показателях толщины, стоимости и перечне применяемых в конструкции панели материалов.

В работе развита расчетно-физическая модель и предложен метод инженерного расчета дополнительной звукоизоляции многослойных конструкций (в том числе при использовании сэндвич-панелей ЗИПС), который с высокой степенью точности позволяет анализировать и прогнозировать акустическую эффективность проектируемых конструкций.

На базе исследовательской лаборатории компании «Акустические Материалы и Технологии» спроектирована и построена система малых реверберационных камер. Теоретически доказана и на примере однослойных конструкций подтверждена экспериментально возможность измерения в них звукоизоляции фрагментов реальных строительных конструкций в диапазоне частот от 315 Гц. Это позволяет минимизировать финансовые затраты на измерения звукоизолирующих конструкций в процессе их модификации значительно сократив объем исследований в больших реверберационных камерах сертифицированных лабораторий.

Практическая ценность диссертации состоит в разработке и апробации новой конструкции дополнительной звукоизоляции пригодной для практического применения с полноценным научно-техническим сопровождением, необходимым для ее успешного массового внедрения в промышленном и гражданском строительстве.

Прохождение звука через однослойные и многослойные ограждающие конструкции

Проблемы расчета дополнительной звукоизоляции реальных строительных конструкций тесно связаны с определением величин собственной звукоизоляции данных конструкций. Рассмотренные в п. 1.1 конструкции дополнительной звукоизоляции, добавленные к несущим стенам или перекрытиям, можно также рассматривать в качестве многослойных конструкций. Более того, предложенный в Главе 3 расчетный метод, также рассчитывает дополнительную звукоизоляцию, определяя разность собственных звукоизоляций двух конструкций - совокупной и исходной. Поэтому обзор теоретических основ звукоизоляции уместно начать с базового вопроса: звукоизоляции однослойных и многослойных ограждающих конструкций.

Теоретическая задача о прохождении звука через однородную пластину неограниченных размеров впервые была рассмотрена Рэлеем в его фундаментальном труде «Теория звука» [26]. При этом рассматривался случай нормального падения звуковой волны на плоскость пластины. Пластина была принята тонкой по отношению к длине продольных волн в ее материале. Под действием падающей волны данная пластина совершает поршневые колебания и излучает звук. Из этого следовало, что угол падения звуковых волн принципиального значения не имеет, а основное влияние на звукоизоляцию преграды оказывает ее инерционное сопротивление, определяемое поверхностной плотностью. На основании решений, полученных Рэлеем, был сформулирован «закон масс», согласно которому, в частоности, увеличение массы пластины в два раза приводит к повышению ее звукоизоляции на 6 дБ. Для случая диффузного падения звука данный закон имеет вид: ро-со ул) где q - поверхностная плотность плиты, кг/кв.м /- частота звука, Гц, ро- плотность воздуха, кг/куб.м со - скорость звука в воздухе, м/с

Согласно закону массы звукоизолирующая способность конструкции зависит только от ее поверхностной плотности, т.е. от массы единицы ее поверхности и частоты звука. Влияние жесткости и демпфирования на звукоизолирующую способность не учитывается.

В дальнейших исследованиях, проведенных Р. Бергером [46] и А. Шохом [53], было установлено, что звукоизоляция реальных однослойных ограждающих конструкций зависит не только от их поверхностной массы, но и от других физико-механических параметров, в том числе и от угла падения звуковой волны на преграду. Г. Рейснер [52] установил, что существуют такие углы падения звуковых волн, при которых происходит полное прохождение звука через пластину. При этом численные значения углов зависят от толщины пластины и длин сдвиговых и продольных волн в ней.

Л. Кремер [49] разработал теорию звукоизоляции для тонких бесконечных пластин, в которой учитывались изгибные колебания ограждений. Им было установлено, что при определенных углах падения фазовая скорость звука в воздухе вдоль пластины совпадает с фазовой скоростью распространения изгибной волны в пластине. При этом существенно улучшается прохождение звука сквозь ограждение (эффект волнового совпадения) и его звукоизоляция резко снижается. Минимальная частота звука, на которой происходило это явление, была названа граничной. Кремер предложил для определения звукоизоляции однослойной платины разбить частотный диапазон на два участка: первый, где рост звукоизоляции происходит по закону массы (1.1). Второй участок начинается после граничной частоты, где величина звукоизоляции определяется значениями поверхностной плотности пластины, удаленностью значения текущей частоты /от граничной fep, и величиной коэффициента потерь ц в материале пластины: # = 20-lg + l(Mg- - п 2ч 5 ро-со fep-2 (L2)

Тем не менее, теоретические расчеты значительно расходились с реальными измеренными характеристиками ограждающих конструкций. Поэтому в дальнейшем усилия ученых были направлены на приближение теоретических моделей к практическим результатам. Для получения более точного и полного механизма прохождения звука через ограждающие конструкции необходимо было учитывать конечность их размеров. М. Хекл [50] и Гезеле [48] перешли к пластине ограниченной длины и безграничной ширины.

Материалы для устройства виброизолирующих узлов в панелях ЗИПС

Виброизолирующие узлы, конструктивно выполненные в сэндвич-панелях ЗИПС (см.рис.2.4), призваны минимизировать передачу звуковых вибраций через элемент крепления - металлический шуруп на внутренние и внешние (лицевые) жесткие слои панели. Для обеспечения максимального виброизолирующего эффекта необходимо подобрать такой материал упругого слоя, который в себе сочетал бы оптимальную упругость и внутренние потери, был при этом технологичен и обеспечивал требуемую строительную надежность смонтированной конструкции.

В процессе разработки конструкции виброизолирующих узлов было решено отказаться от использования прокладок из резины, традиционно применявшихся для решения подобных задач. Известно, что прокладки из мягкой (сырой) резины, несмотря на свою виброакустическую эффективность, имеют небольшой срок службы, а прокладки из жесткой резины изначально не представлялись эффективными виброизоляторами, ввиду высоких значений динамического модуля упругости (Ед 4 МПа, по данным [13]).

В качестве потенциально возможных виброизолирующих материалов рассматривались герметики на силиконовой, акриловой, акрило-силиконовой и полиуретановой основах. Данные материалы являются высокотехнологичными в использовании, долговечными и, в целом, удовлетворяют первичным требованиям. После отбора десяти наиболее характерных и доступных на российском рынке образцов материалов, были выполнены исследования их динамических модулей упругости и коэффициентов внутренних потерь.

Измерения проводились по стандартной методике [42] с одним исключением на размер тестируемых образцов. Образцы герметиков были выполнены в виде четырех столбиков диаметром 12 мм и толщиной 6 мм в ненагруженном состоянии. Данные образцы нагружались грузами трех типов: 2000 Па, 5000 Па и 7000 Па. В перерасчете на квадратный метр значения нагрузки получились соответственно: 4423 кг/м , 11058 кг/м и 15481 кг/м . Результаты измерений приведены в Таблице 2.4.

Как видно из таблицы, группа силиконовых герметиков имеет самые низкие значения динамических модулей упругости (Ед 2 МПа) среди образцов других типов при любых указанных значениях нагрузки на материал. Поэтому именно силиконовые герметики были выбраны в качестве материала для устройства виброизолирующего узла в конструкциях сэндвич-панелей ЗИПС.

Наличие трения в узлах крепления панелей ЗИПС будет сказываться на снижении звукоизолирующего эффекта последних.

Величина коэффициента потерь в узле «силиконовая втулка-крепежный шуруп» экспериментально определялась следующим образом (см. рис. 2.9). Шуруп 1 с надетой на него втулкой 2 прикрепляется (ввинчивается) к подвижной части 3 мощного электродинамического вибратора, колебания которой происходят в горизонтальном направлении, что соответствует случаю крепления панели ЗИПС к стене.

При этом втулка нагружалась массой 4, соответствующей массе гипсоволокнистого слоя панели ЗИПС, приходящейся на одну втулку (2,2 кг). Между втулкой и подвижной частью вибратора на штырь свободно надевалась пружина 5, концы которой прочно скреплялись, соответственно, со втулкой и с подвижной частью вибратора. При колебаниях данной системы, возбуждаемых вибратором, на частоте f0 =—J— имеет место 2п\т явление резонанса, в результате чего частотная характеристика амплитуды колебания втулки с грузом в окрестности частоты /0 принимает вид резонансной кривой (см. рис. 2.10) (здесь к - жесткость пружины, т - масса втулки с грузом).

Расчет звукоизоляции панели ЗИПС с учетом влияния узлов крепления

Рассмотрим, далее, расчетную модель, учитывающую трение втулок 7 (см. рис. 3.5) о шурупы 6, возникающее при относительном перемещении жестких слоев 3 и 5 и стены 1 при прохождении звуковой волны. Учитывая, что втулки сделаны из упругого материала (силикона), можно ожидать, что и тип возникающего трения будет вязким, характеризуемым для всей панели в п сек .3 м целом коэффициентом вязкого трения R, где m = ph- поверхностная масса жесткого слоя (гипсоволокнистый лист), заключающего в себе втулку (на рис. 3.5 слои 3 и 5); о=\ тН частота первого резонанса слоя гипсоволокна на упругости подстилающего его слоя звукопоглощающего материала (на рис. 3.5 слои 2 и 4). Здесь Е и Н - соответственно модуль упругости Юнга и толщина звукопоглощающего материала. Таким образом R = rjJ р/н. Сначала рассмотрим конструкцию, приведенную на рис. 3.7. Для включения параметра R2 в расчет следует учесть, что в переходных матрицах слоев конструкции параметр а имеет смысл инерционного Z / сопротивления слоя, деленного на j: а= шеру. , р - обратного упругостного сопротивления слоя, дел енного на j: р = ]/.7 . Подстановка коэффициентов матрицы Л/,_5 в формулы (3.40) дает искомую величину звукоизоляции 3M = -\0\gDt.

Рассмотренная конструкция панели ЗИГТС имеет существенный недостаток: сопротивление R4 шунтирует слои 2 - 4, не давая в полной мере реализовать заложенные в них звукоизоляционные способности.

Поэтому была разработана конструкция панели ЗИПС с последовательным (двухкаскадным) узлом механической развязки ее элементов от колебаний стены. В ней слои 2 и 3, через втулки в слое 3 при помощи шурупов закрепляются к стене 1. При этом слои 4 и 5 через втулки в слое 5 при помощи шурупов монтируются к слою 4 (см. рис. 3.9а и соответствующую ему расчетную схему рис. 3.96).

Полученные в разделе 3.2 настоящей главы выражения были положены в основу программы по расчету звукоизоляции многослойных конструкций, выполненной в программной среде MathCad. Текст программы приведен в Приложении 2.

Для расчетов используются значения следующих основных физических параметров многослойных конструкций: толщина каждого слоя, \ - hs, [л ]; плотность материалов жестких слоев, р{,р3,р5, [кг/м \ скорость продольной волны в жестких слоях, С{,Сг,С5, [м/с]; волновые параметры «мягких» слоев - активная ReZ и реактивная ImZ части импеданса слоя, постоянные распространения k и затухания к" , [рад/л ] ; линейные размеры конструкций: высота D, ширина L, [м]; коэффициент потерь во втулках узлов крепления для каждого жесткого слоя в панелях ЗИПС, Щ,Щ

На рис. 3.10а и 3.106 приведены графики рассчитанных значений звукоизоляции однослойных конструкций - кирпичной стены из полнотелого силикатного кирпича объемной плотностью 1900 кг/м3толщиной 120 мм и 100 стенки из гипсолитовых блоков объемной плотностью 1000 кг/м2 толщиной 80 мм. Также на графиках приведены экспериментальные значения звукоизоляции для указанных конструкций измеренные автором настоящей работы в больших реверберационных камерах НИИСФ. Помимо этого, на график добавлены расчетные значения звукоизоляции указных конструкций, полученные графо-аналитическим методом по методике из пособия к действующему СНиП-23-03-2003 [44].

Теоретическое обоснование возможности измерения звукоизоляции в малых реверберационных камерах АМТ

Поскольку волновое движение в тангенциальных модах происходит параллельно плоскостям отражающих поверхностей помещения (координатным плоскостям ху, xz, и yz), занимаемые ими волновые объемы также прилегают к соответствующим координатным плоскостям волнового векторного пространства. Так как при увеличении частоты с а ДОЮ + ЙУ радиус окружности, ограничивающей область допустимых значений волновых чисел, лежащих в координатной плоскости, увеличивается на 8R = = , область допустимых значений волновых векторов тангенциальных мод, попадающих в частотную область до, представляет собой в каждой координатной плоскости V. часть кольца шириной 8R площадью Sk= m(R + SR)2 -л#21« nRSR= п {J и толщиной в плоскости kykzi f в плоскости kxk2 и f в плоскости kxky за вычетом волновых объемов, занимаемых аксиальными модами. При этом следует учесть, что в данной схеме подсчета резонансов только половина объемов, занимаемых аксиальными модами, включена в объемы рассматриваемых волновых колец. Вторая половина находится за пределами координатных плоскостей (см. рис. 4.5)

Косые моды. Как уже отмечалось ранее, допустимым значениям собственных (резонансных) частот объема помещения соответствуют значения волновых векторов, занимающие \С часть волнового объема, ограниченного сферической поверхностью радиуса R= . Увеличению частоты с со дой) + 5 у соответствует возрастание объема волнового октанта на величину:

При этом на долю косых мод приходится часть этого объема, остающаяся за вычетом волновых объемов аксиальных и тангенциальных мод. Следует также учесть, что в соответствии с принятой схемой расчета внутрь рассматриваемого октанта попадает только \L часть волновых объемов, занимаемых тангенциальными модами. Это происходит, потому что точки, соответствующие резонансным значениям их волновых векторов, лежат на координатных плоскостях, разделяющих два смежных октанта. 127

Также внутрь данного октанта попадает V. часть волновых объемов аксиальных мод, так как точки, соответствующие резонансным значениям их волновых векторов, лежат на координатных осях, общих для четырех смежных октантов. Таким образом, волновой объем, занимаемый косыми модами составляет: + J c0 v =v -lv -V J 4f2sf_ fSf(i + \ + i)+ х + 1 + П_1 /П + і + \\j fsfyfsf(\ + \ + v Kab ah bh) 2 c0 {ab ah bh) c\ c\ \h b a, + c0 \ab ah bh) Число косых мод, резонирующих в полосе частот Sf, таким образом, равно: abh Полное число мод всех типов, резонирующих в полосе частот Sf составляет: - -+ -vf-+ + +»)+l M+ ).

Поскольку измерения проводятся, как правило, в стандартных полосах частот, выражение для N1 удобнее переписать в виде: N = \WtV +#L(ab + ah + bh)+--(a + b + h)\A, (4.2) { с; с] 2с0 J где fk - средняя частота k-ой полосы, А- относительная ширина полосы, равная А = 0.23 для V, -октавы и А = 0.69 для октавы. Здесь первый член представляет собой количество резонирующих мод в предположении, что в 128 помещении существуют только косые моды. В этом приближении с учетом пространственно-временного затухания колебаний Ф. Морзом [22] получено выражение для нижней частоты, начиная с которой в помещении объемом VnaM, имеющем время реверберации Т, устанавливается практически равномерное звуковое поле: J гр ( з со wJp+Ут) (4.3) которое при достаточно широкой полосе Sf » Ут переходит в с ( J \Уг J гр а при тональном возбуждении - 0в fAj (4-4)

Формулы (4.3) и (4.4), в частности, приведены в книге И.И. Боголепова «Промышленная звукоизоляция» [13] для оценки качества звукового поля в измерительных камерах.

На основании представленных выражений (4.2) и (4.3) проведем расчет для малых камер АМТ, имеющих размеры axbxh:

Камера высокого уровня (КВУ) имеет размеры 1.5x1.3x1.1 м\ а камера низкого уровня (КНУ) - 1.27x0.67x0.93 м\ При этом объем КВУ равен Vx =2 м\ а КНУ - V2 =0.8 м\ Первая камера характеризуется временем реверберации Тх «2 сек, вторая - Т2 «0.5 сек. С учетом того, что Sf = fk-A, расчет по формуле (4.3) дает для первого помещения (КВУ) / , » 200Гц при измерениях в l -октавных полосах частот и /гр{окт)&\25Гц при измерениях в октаве.

Похожие диссертации на Исследование звукоизоляции ограждающих конструкций с гибкими бескаркасными многослойными облицовками