www.chms.ru - вывоз мусора в Люберцах


Почему витражи поражают или древнее искусство в интерьере


Панно в интерьере - модно, роскошно и практично


Наливные полы с 3D-эффектом - современное чудо дизайна


Что такое морской стиль и как его применить для оформления дома?


Почему эклектика в интерьере так популярна?

Перейти на главную  Журналы 

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 [ 55 ] 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97

на нормали к позерхности, при колебаниях последней не изменяют расстояния между собой. Это справедливо также для многослойных конструкций.

2.1. Закон массы. В предыдущем разделе было показано, что большая часть звукоизолирующей способности конструкций возникает благодаря отражению воздушной звуковой волны от конструкции, при этом дополнительная часть энергии приводит конструкцию в колебательное движение. Приведенные рассуждения касались однослойной конструкции, которая никакой звуковой энергии через поры и неплотности не пропускает. Это предположение остается справедливым для всех дальнейших теоретических рассмотрений.

Легко видеть, что для возбуждения колебаний в тяжелой конструкции необходимо затратить больше энергии, чем в легкой; таким образом, при одинаковом уровне звука тяжелая конструкция изолирует звук лучше. Это положение было сформулировано в качестве закона массы в 1910 г. Р. Бергером [70]. Оно гласит, что величина звукоизоляции R при каждом удвоении массы поверхности М или частоты / повышается на 6 дБ. При этом Бергер исходил из предположения о перпендикулярном к поверхности падении звука. Если при рассмотрении этого вопроса исходят из предположения о диффузном звуковом поле, то для определяемой теоретическим путем величины звукоизоляции получается следующая расчетная формула:

/ = 20 1g(/M)-45, дБ. (100)

Исследования, в том числе [14, 278], показывают, что определяемые таким образом теоретические значения звукоизоляции на практике не достигаются.

Бергер в более поздних публикациях сформулировал такую эмпирическую закономерность:

18 1gM + 121g/-25, дБ. (101)

Другие авторы приходят к иным результатам. Брюкмайер [3] предлагает для расчета средней величины звукоизоляции R следующую зависимость:

12-(-5,ЗУЖ, дБ. (102)

Расчетные значения, полученные по (102), при массе 1 м поверхности (М) около 40 кг хорошо совпадают с результатами, полученными Гёзелем и Шюле [14] (рис, 121).

На рис. 121 представлена вся область разброса значений оцениваемой величины звукоизоляции однослойных конструкций в зависимости от массы их поверхности.

Причиной расхождения между расчетной и фактически измеренной звукоизоляцией является тот факт, что в однослойной конструкции распространяются изгибные волны, которые существенно влияют на звукоизоляцию в определенной области частот.



2.2. Совпадение. Если однослойная стена возбуждается в одной точке каким-то возбудителем колебаний то в ней (см.рис. 122,/)соп-ределенной скоростью распространяются изгибные волны.

Скорость зависит от объемного веса и модуля упругости Е материала, толщины стены и частоты возбуждения.

При падении воздушной звуковой волны под углом (см. рис. 122,2) в стене возникают изгибные волны. Совпадение длины изгибной волны с длиной воздушной волны приводит к возникновению «пространственного резонанса».

Максимум давления приходится всегда на зону, в которой стена «выдавливается» изгибной волной. Это явление называется согласованием или совпадением. При этом большое значение имеет угол паления звуковой волны (122.5): чем более полого падают волны, тем больше могут быть их длины и ниже частота. Наиболее низкая частота звуковой волны, падающей параллельно стене, вызывающая совпадение, называется граничной частотой совпадения /рр, которая определяется по формуле

/гр = -

(1-а2)

еде d - толщина стены, см;

р - плотность, кг/м;

Е - модуль упругости, Ю-Н/м;

о - коэффициент Пуассона (для металлов - 0,3, для других материалов - 0,4).

Достаточно точно для практического применения гранич-


ш м,нг

Рис. 121. Звукоизоляция от воздушного шума однослойной конструкции [14] / - теоретическая кривая закона массы (по Р. Бергеру); е - ю же, эмпирическо-ского закона массы (по Р. Бергеру); g измеренные значения звукоизоляции


Рис. 122. Совпадение

/-возбужденные в одном месте оболочки изгибные волны распространяются с длиной волны кл (Ар - направленное распространение изгибной волны); ? - если на конструк-иию попадают чередующиеся звуковые воздушные волны, то при различных длинах волн 9то приводит к совладению, если максимумы обоих волновых движений совпадают; 5-чем более полого падает волна, тем больше ее длина Л>А>Х



200 400 800 1600 fjn

Рис. 123. Излучательная способность стен. Средние значения излучения Ro \Щ

г - гипсовых стен толщиной 70 мм; б - бетонных стен толщиной 70 мм; гк - гипсокартонных плиг на перпендикулярных брусьях

Рис. 124. Звукоизоляция в зоне совпадения. Величина звукоизоляции Угр при граничной частоте совпадения в зависимости от произведения массы единицы поверхности и граничной частоты совпадения /гр • М [10]

ная частота может быть определена следующим образом:

/гр =

?.104

(104)

Рис. 125. Значения звукоизоляции плит Rn из бетона, кирпичной кладки и гипса в зависимости от массы единицы поверхности М [137]. Звукоизоляция плит из других материалов (точки диаграммы) свинец - 56 дБ; сталь - 40 дБ; алюминий - 29 дБ; стекло - 27 дБ; древесина, фанера - 20 дБ; древесные материалы - 20 дБ

При этом конструкции, у которых после подстановки конструктивных данных граничная частота совпадения составляет свыше 2000 Гц, называются гибкими. Если же граничная частота совпадения меньше 200 Гц, конструкции считаются жесткими на изгиб (рис. 123). Граничные значения устанавливаются относительно произвольно и имеют в специальной литературе значительные колебания.

Вследствие того что диффузное звуковое поле включает волны всех частот и направлений, следует обращать внимание на верхнюю граничную частоту эффекта совпадения, поскольку это может привести к отрицательной звукоизоляции. Таким образом, гибкость конструкции оказывает решающее влияние на ее излучательную способность. Величина излучения изоляции зависит от изменения отношения возбуждающей частоты звука к фактической граничной частоте. В зоне ниже граничной частоты величина излучения изоляции тем больше, чем ниже возбуждающая частота. Она повышается пг 1,5 дБ при каждом удвоении октавного расстояния. Если частота звгка достигла /,р, то в этой зоне Ro может быть отрицательной, что свидетельствует о плохой звукоизоляции однослойной конструкции. В области частот выше /j,p величина излучения звукоизоляции остается постоянной и равной О дБ.

Кроме того, величина излучения изоляции возрастаег при увеличении площади свободно колеблющейся поверхности, не имеющей



0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 [ 55 ] 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97