Таблица звукопоглощения материалов: Коэффициенты звукопоглощения

Содержание

Коэффициент звукового поглощения – что это?

Звуковая энергия, падающая на ограждение, частично отражается от него, частично поглощается, переходя в тепловую и частично переходит через него. Материалы, обладающие способностью в основном поглощать звуковую энергию, называются звукопоглощающими.

Звуковое поле, создаваемое каким-либо источником шума в помещении, слагается от наложения прямых и отражённых от ограждения звуковых волн. Отражение значительно увеличивает интенсивность звука и изменяет характер его звучания в худшую сторону. Звукопоглощающие материалы, снижая энергию отражённых звуковых волн, благоприятно изменяют характеристику звукового поля.

Изделия ТМ «Батиз» высокопористые, при этом размер пор очень маленький. Таким образом, изделия отвечают нормам звукоизоляции – большое количество сообщающихся пор малых по размеру. Такие требования к строению звукоизоляционных материалов вызваны тем, что при прохождении звуковой волны через толщу материала она приводит воздух, заключённый в его порах, в колебательное движение, мелкие поры создают большее сопротивление потоку воздуха, чем крупные. Движение воздуха в них тормозится, и в результате трения часть механической энергии превращается в тепловую.

Звукопоглощающее свойство материала характеризуется коэффициентом поглощения, который представляет собой отношение поглощённой звуковой энергии ко всей энергии, падающей на материал. За единицу звукопоглощения условно принимают звукопоглощение 1 м2 открытого окна. Коэффициент звукопоглощения может изменяться в пределах от 0 до 1. При нулевом значении коэффициента звукопоглощения звук полностью отражается, при полном звукопоглощении коэффициент равен единице.  К звукопоглощающим материалам относят те, которые имеют коэффициент звукопоглощения не менее 0,4 при частоте 1000 Гц («Защита от шума» СНиП II — 12 — 77). Коэффициенты звукопоглощения различных материалов представлены в таблице 1 и 2.   Коэффициент звукопоглощения определяется в так называемой акустической трубе и подсчитывается по формуле:

А(зв)=Е(погл)/Е(пад),

где А(зв) — коэффициент звукопоглощения; Е(погл) — поглощённая звуковая волна; Е(пад) — падающая звуковая волна; E(отр) — отраженная звуковая волна; Е(рас) — звуковая волна, рассеянная в материале; Е(прош) — звуковая волна, прошедшая через материал.

Е(погл) = Е(рас) + Е(прош).

Таблица 1.

КОЭФФИЦИЕНТ ЗВУКОПОГЛОЩЕНИЯ МАТЕРИАЛОВ        

наименование

Коэффициент звукопоглощения при 1000 Гц

Деревянная стена

0,06-0,1

Кирпичная стена

0,032

Бетонная стена

0,015

Открытое окно

1

Минеральная вата

0,45-0,95

Таблица 2.

CРАВНИТЕЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА КОЭФФИЦИЕНТА ЗВУКОПОГЛОЩЕНИЯ ВОЛОКНИСТОЙ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИИ          

Диапазон частот

Толщина звукоизоляции 50 мм.

Батиз

порфирит

стекловолокно

минеральная теплоизляция

Низкочастотный,     125 Гц

0,20

0,1

нет данных

0,18

Среднечастотный, 1000 Гц

0,95

0,94

0,8

0,76

Высокочастотный, 2000 Гц

0,94

0,94

нет данных

0,79

Диапазон частот

Толщина звукоизоляции 100 мм.

Батиз

порфирит

стекловолокно

минеральная теплоизоляция

Низкочастотный, 125 Гц

0,4

0,26

нет данных

0,36

Среднечастотный, 1000 Гц

0,96

0,9

0,81

0,85

Высокочастотный, 2000 Гц

0,85

0,93

нет данных

0,8

Уровень шума зависит от времени реверберации (времени звучания отражённого сигнала). Например, в помещении объёмом 100 куб.м с жёсткими поверхностями, время реверберации может составить от 5 до 8 секунд. Если поверхность покрыта хорошо поглощающим акустическим материалом, время реверберации составляет менее 1 секунды, т.е. как в хорошо меблированной жилой комнате. Снижение времени реверберации до вышеупомянутого уровня увеличивает звуковой комфорт помещений, создаёт оптимальную рабочую атмосферу в лекционном или спортивном зале, офисе, кинотеатре, студии и т.п.

Звукопоглощающие материалы

Содержание страницы

Внутри помещений, где велика площадь открытого кирпича, штукатурки, бетона, кафеля, стекла, металла, всегда слышно долгое эхо. Если в таких помещениях есть несколько источников звука (разговор людей, музыка, производственные шумы), то прямой звук накладывается на его громкие первые отражения, что приводит к неразборчивости речи и повышенному уровню шума в помещении. Так, в залах вокзалов и аэропортах, больших магазинах, вестибюлях метро и других подобных помещениях время послезвучия (эхо), или реверберация, должно быть по возможности минимальным. В залах, специально предназначенных для прослушивания (лекционных, театральных, кинои концертных), время реверберации должно быть не больше и не меньше заданных пределов. Слишком большое время реверберации приводит к искажению восприятия речи и музыкальных произведений. Для снижения или коррекции времени реверберации помещений в его отделке применяют звукопоглощающие материалы и конструкции (звукопоглотители).

Волокнистые и пористые материалы используют в основном для улучшения акустических качеств в кинотеатрах, театрах, концертных залах, студиях, аудиториях. Кроме того, они используются для уменьшения шума в детских садах, школах, больницах, ресторанах, офисах, торговых залах, вестибюлях, залах ожидания, производственных помещениях.

Для увеличения звукопоглощения на низких частотах необходимо увеличить толщину пористо-волокнистых материалов или предусмотреть воздушный промежуток между поглотителем и отражающей конструкцией.

Для получения высокого значения коэффициента звукопоглощения (0,7…0,9) в широком диапазоне частот применяют многослойные резонансные конструкции, состоящие из 2-3 параллельных экранов с разной перфорацией с воздушным промежутком разной толщины.

Звукопоглощающие конструкции с большим звукопоглощением в области низких частот изготавливают в виде панелей, состоящих из тонких пластин (дерево, фанера, гипсокартон), закрепленных на раме. Пластины расположены на некотором расстоянии от ограждающих поверхностей. Под действием звуковых волн панели будут колебаться. При совпадении собственных частот панелей и вынуждающих частот звуковых волн будет наблюдаться явление неотражения (поглощения) этих волн. Если при этом между панелями и ограждающими конструкциями разместить эффективные на средних и высоких частотах волокнистые поглотители, то получится широкополосные звукопоглощающие конструкции. Без применения подобных конструкций трудно добиться оптимального времени реверберации в концертных и театральных залах, где применение только эффективных мягких пористых и волокнистых поглотителей приглушает зал на средних и высоких частотах и оставляет его достаточно гулким на низких.

AKUSTIK (Италия)

Рис. 2. Звукопоглощающий материал AKUSTIK

AKUSTIK (Рис. 2) – звукопоглощающий материал с пирамидальной поверхностью из вспененного полиуретана с открытыми ячейками серого цвета. Используется в студиях звукозаписи, радиои телестудиях, спортивных залах, стрелковых тирах, а так же в помещениях с промышленными агрегатами: компрессорными установками, насосным оборудованием, трансформаторами и т.п.

Панели AKUSTIK выполнены из самогасящегося материала. В зависимости от внешней структуры панелей материал подразделяется на AKUSTIK-stop (с пирамидальной поверхностью), AKUSTIK-foam (с волнистой поверхностью) и AKUSTIKslik (с гладкой поверхностью).

Поверхность, на которую будут крепиться звукопоглощающие панели, должна быть тщательно очищена от пыли, грязи, мелких частиц, непрочно держащихся на поверхности, масел и жиров и при необходимости прогрунтована. Материал AKUSTIK крепится с помощью специального клеящего состава OTTOCOLL P270. Гибкость данного материала и простота его раскроя позволяет монтировать его на неровную поверхность

Благодаря ячеистой структуре и используемой плотности панели AKUSTIK имеют высокий коэффициент звукопоглощения, особенно в диапазоне средних и высоких частот (500…2000 Гц). Для получения высоких показателей звукопоглощения на других частотах целесообразно применять панели AKUSTIK вместе с материалами, обладающими высокими звукоизолирующими свойствами, такими как AKUSTIK METAL SLIK или TOPSILENT BITEX.Техническая характеристика панелей представлена в табл 4 Размеры и внешний вид панелей – в табл 5.

Таблица 4. Техническая характеристика панелей AKUSTIK

Размер панели, м 1 х 1
Плотность, кг/м³ 35
Температура применения, оС -50…+110
Горючесть Класс 2 (самогасящийся, неплавкий)

Таблица 5. Размеры и внешний вид панелей

AKUSTIK-stop AKUSTIK-foam AKUSTIK-slik
Внешний вид

ISOTEK

Рис. 3. Панели ISOTEK

Звукопоглощающий материал из вспененного меламина на основе смолы Basotect®, серого цвета, может быть окрашен в любой цвет. Широко используется в студиях звукозаписи, радиои телестудиях, кинотеатрах, гостиницах, спортивных залах, аудиториях, лекционных залах, школах и дискотеках.

Панели ISOTEK (рис. 3) выполнены из самогасящегося материала. В зависимости от внешней структуры панелей материал ISOTEK подразделяется на ISOTEKSTOP (с пирамидальной поверхностью), ISOTEK-FOAM (с волнистой поверхностью) и ISOTEK-SLIK (с гладкой поверхностью). Размер панелей – 1,2 х 0,6 м.

Поверхность, на которую будут крепиться звукопоглощающие панели, должна быть тщательно очищена от пыли, грязи, мелких частиц, непрочно держащихся на поверхности, масел и жиров и при необходимости прогрунтована.

Материал ISOTEK крепится с помощью специального клеящего состава OTTOCOLL P270. Гибкость данного материала и простота его раскроя позволяет монтировать его на неровную поверхность.

Благодаря ячеистой структуре и используемой плотности панели ISOTEK имеют высокий коэффициент звукопоглощения, особенно в диапазоне средних и низких частот (500…1000 Гц). Материал не плавится в случае пожара, выделяет нетоксичный дым, не образует волокон. Для получения более высоких показателей звукопоглощения целесообразно применять панели ISOTEK вместе с материалами, обладающими высокими звукоизолирующими свойствами, такими как AKUSTIK METAL SLIK или TOPSILENT BITEX. Техническая характеристика панелей представлена в табл 6

Таблица 6. Техническая характеристика панелей ISOTEК

Плотность, кг/м³ 8-11
Прочность на сжатие при деформации 10%, кПа 5-20
Максимальное усилие растяжения, кПа >120
Теплопроводность, Вт/м·К 0,035
Теплостойкость, оС -60…+150
Горючесть Г1 (слабогорючий)
Воспламеняемость В2 (умеренновоспламеняемый)
Дымообразование Д2 (умеренная дымообразующая способность)
Токсичность Т2 (умеренноопасный)
ISOTEK-STOP ISOTEK-FOAM ISOTEK-SLIK
Внешний вид

ЭхоКор

Рис. 4. Материал ЭхоКор

Материал ЭхоКор (рис. 4) представляет собой изделия, изготовленные из синтетического открытоячеистого пеноматериала Basotect® (Германия) – вспененного меламина и предназначен для звукоизоляции архитектурных конструкций и создания звукового поля в помещениях любого типа: в ночных клубах, в офисных центрах, в частности, в переговорных комнатах, в звукозаписывающих, радио и телестудиях, в кинотеатрах, гостиницах, бассейнах, а так же в детских учреждениях – в общеобразовательных и музыкальных школах.

ЭхоКор обладает уникальными свойствами по весу, температурному диапазону применения, негорючести, влагостойкости. Коэффициент звукопоглощения на высоких и средних частотах превышает единицу (500…1000 Гц -0,92-1,01).

При определённой толщине материала, от 100 мм и толще, ЭхоКор способен поглотить даже низкие частоты.

Звукопоглощающие панели могут являться элементом декора, окрашиваться в любой цвет шкалы RAL или обретать рисунок, который легко наносится на них самым обычным типографским методом. Материал очень гибок и его легко кроить, все это позволяет монтировать ЭхоКор даже на неровные поверхности.

Материал негорюч, выдерживает нагревание до 2400ОС. Изделия выполняются из самогасящегося материала с пожарным сертификатом Г1. Материал не боится влаги, не меняет форму при длительной эксплуатации, не выделяет вредных веществ, не проводит электрический ток, это позволяет располагать его в непосредственной близости от аппаратуры и осветительного оборудования.

ЭхоКор выпускается в панелях размером 1,2 х 0,6 м различной толщины и в объемных формах.

Развесив панели под потолком или наклеив их на стены, можно добиться правильного распространения звуковых волн, наиболее комфортного для слушателей, избавиться от эффекта порхающего эха и стоячих волн, откорректировать время реверберации и обеспечить требуемое акустическое поле.

По опыту применения уже 20% площади помещения, отделанные ЭхоКором, дают ощутимый акустический эффект. Также материал может применяться в комплексе с существующими традиционными акустическими и звукоизоляционными материалами, что еще более повышает эффективность акустических решений.

Применение панелей ЭхоКор или других объемных форм (кубов, цилиндров и т.д.) из вспененного меламина Basotect® позволит:

Максимально снизить уровень шума и «порхающего эха» в помещениях аэропортов, ледовых дворцах и плавательных бассейнах.

Уменьшить время реверберации и выровнять неровности звукового поля в кинотеатре или студии звукозаписи.

Эффективно и стильно оптимизировать акустику переговорных комнат, офисов и гостиничных холлов.

В клубах и ресторанах улучшит четкость и разборчивость речи, удалит «размытость» звуков музыки, создав, при этом, неповторимый интерьер.

Улучшить, без больших затрат, уровень акустического комфорта, на рабочих местах с высоким уровнем шумовой нагрузки.

Благодаря своей низкой динамической жесткости и высокой звукопоглощающей способности, поглощающие материалы из ЭхоКор могут использоваться для шумоизоляции в комбинации со слоями из более плотных материалов.

В настоящее время специалисты разработали ряд специальных звукоизоляционных конструкций с применением панелей ЭхоКор для увеличения поглощения уровней шума низкой частоты. Удалось достичь 50% эффективности звукопоглощения для частот уровня 125 Гц и 100% эффективности – от 200 Гц выше.

Благодаря небольшому весу панели и другие выполненные формы из Basotect® монтируются на поверхности стен и потолков с использованием клеевого состава или механическим способом.

При креплении на клей, поверхность поглощающего материала должна быть подготовлена в соответствии с инструкцией по применению клеевого состава. Рекомендуемый к использованию состав OTTOCOLL® P270. Допускается установка панелей в специальные акустические экраны, при этом их легкий вес не требует дополнительных расчетов для подвесных конструкций.

При подвешивании панелей в области потолка к существующему перекрытию, применяются лёгкие тросы и резьбовые крепления, легко вкручивающиеся в панель. Несмотря на отличные акустические свойства, поглощающий звук материал име

ет тенденцию расширяться и сжиматься в зависимости от температуры и влажности, поэтому рекомендуется после транспортировки выдержать материал в течение 3-х дней до начала его использования. Техническая характеристика материала представлена в табл 7.

Таблица 7. Техническая характеристика ЭхоКор

ЭхоКор Параметры
Общая толщина, мм 20,30,57,70,100
Размер, мм 600х1200
Удельная плотность, кг/ м3 11
Тепловое сопротивление, ºС От-200 до +240
Максимальное усилие при растяжении, кПа Более120
Горючесть Г1
Дымообразование Д2
Цвет Серый, светло-серый.

Sonex Valuline

Рис. 5. Панели Sonex Valuline

Sonex Valuline(USA) – звукопоглощающие материалы акустические панели из меламиновой пены. Цвет панелей – натуральный, возможна покраска в любой другой цвет. Материал выпускается в панелях размером 60 x120 см, толщиной: 3,75 см, 4,6 см, 6,25 см, плотностью: 11,2 кг/м³. Панели особо эффективные для поглощения средне частотного шума.

Панели Sonex Valuline широко используются в студиях звукозаписи, радиои телестудиях, спортивных залах, стрелковых тирах, а также в помещениях с промышленными агрегатами: компрессорными установками, насосным оборудованием, трансформаторами и т.п.

Поверхность, на которую будут крепиться звукопоглощающие панели, должна быть тщательно очищена от пыли, грязи, мелких частиц, непрочно держащихся на поверхности, масел и жиров и при необходимости прогрунтована.

Материал Sonex крепится с помощью специального клеящего состава SOUND GLUE.Техническая характеристика панелей представлена в табл 8.

Таблица 8. Техническая характеристика панелей Sonex Valuline

Размер панели, см: 60 х 120
Плотность, кг/м3: 11.2
Температура применения, ºС: -50…+100
Коэффициент звукопоглощения на частоте 500 Гц: 0,6…0,96

Максфорте-ЭкоПлита

Рис. 6. Звукопоглощающий материал МаксфортеЭкоПлита

Звукопоглощающий материал МаксфортеЭкоПлита изготовлен на 100% из базальтового щебня (без примесей, шлака и доменных отходов) в виде плит. МаксфортеЭкоПлита обладает отличными акустическими свойствами, что позволяет успешно применять эти плиты при звукоизоляции самых сложных с точки зрения акустики объектах: многозальных кинотеатров, студий звукозаписи, комнат для прослушивания, домашних кинотеатров и т.д.Материал является экологически чистым. В нем отсутствуют вредные связующие на основе фенол-формальдегидных смол.

Свойства и преимущества МаксФорте-ЭкоПлита:

Обладает оптимальной для звукоизоляции плотностью: 50 кг/м3.

Создает значительную прибавку к звукоизоляции воздушного и ударного шумов любой конструкцией.

Гидрофобность: плиты устойчивы к воздействию влаги. Не подвержены гниению. Полностью негорючий материал. Повышенная огнестойкость.

Плиты обладают антисептическими свойствами, устойчивы к возникновению плесени, грибков.

Не привлекают насекомых и грызунов.

Неограниченный срок хранения и эксплуатации (плиты не деформируются со временем).

Простой и быстрый монтаж в помещениях. Акустическая характеристика:

Материал обладает превосходными акустическим свойствами: высокий коэффициент звукопоглощения на всех частотах (включая низкие).

МаксФорте-ЭкоПлита относится к классу звукопоглощения «А» (максимальный из пяти возможных).

NRC (Noise Reduction coefficient) = 0,92 для плит толщиной 50 мм. NRC = 0,95 для плит толщиной 100 мм.

Температура применения от -260°С до +750°С.

Размеры плиты: длина- 1 м; ширина – 0,6 м; толщина – 5 см

Звукоизолирующие конструкции с применением Максфорте ЭкоПлита обеспечивают уровень звукоизоляции, полностью соответствующий требованиям СНиП от 23.03.2003 «Защита от шума».

Шуманет

Рис. 7. Материал Шуманет

Один из оптимальных материалов для шумовиброизоляции Шуманет отличается высокой эффективностью и отличными характеристиками шумопоглощения. Шуманет представлен на звукоизоляционном рынке в следующем ассортименте : Шуманет 100, Шуманет 100 Супер, Шуманет ЭКО, Шуманет СК, Шуманет БМ. С его помощью организуется качественная и практически комплексная виброизоляция и шумоизоляция квартиры. Материал отличает простота монтажа и оптимальная цена. Вибропоглощающий Шуманет (Шуманет 100 и Шуманет 100 Супер) имеет битумную основу материала. Предназначение материала – шумовиброизоляция.

Шуманет – звукопоглощающая плита из минеральной ваты на базальтовой основе. Плиты применяются в качестве эффективного среднего слоя в конструкциях звукоизолирующих каркасных перегородок или облицовок из листов ГКЛ/ГВЛ, ДСП, фанеры, а также в системах акустических перфорированных экранов или подвесных потолков.

Шуманет БМ – гидрофобизированная плита, обладает высокими акустическими свойствами. Негорючий материал (НГ).

Размеры: длина плиты – 1000 мм, ширина плиты- 600 мм, толщина плиты – 50 мм Объемная плотность: 40 кг/м³. Коэффициенты звукопоглощения представлены в табл 9.

Таблица 9. Коэффициенты звукопоглощения

Частота, Гц 100 125 160 200 250 320 400 500 630
Плиты ШУМАНЕТ-БМ без относа 0,14 0,26 0,40 0,56 0,67 0,82 1,00 1,00 1,00
Плиты ШУМАНЕТ-БМ с относом 50 мм от жесткой поверхности 0,45 0,54 0,68 0,76 0,92 0,96 0,99 1,00 1,00
Частота, Гц 800 1000 1250 1600 2000 2500 3200 4000 5000
Плиты ШУМАНЕТ-БМ без относа 1,00 1,00 1,00 1,00 0,99 0,99 0,93 0,90 0,90
Плиты ШУМАНЕТ-БМ с относом 50 мм от жесткой поверхности 1,00 1,00 0,98 0,95 0,90 0,88 0,85 0,83 0,80

Средний коэффициент звукопоглощения NRC: 0,9.

В конструкциях звукопоглощающих облицовок и многослойных каркасных перегородок стоечный профиль (или брус) каркаса монтируется, как правило, с шагом 600 мм. Плиты Шуманет БМ закладываются в ячейки обрешетки. В конструкциях акустических подвесных потолков плиты монтируются в пространстве между подвесным потолком и плитой перекрытия. Шуманет БМ укладывается за подвесной потолок, либо монтируется к плитам перекрытия с помощью пластмассовых «грибов» для крепления теплоизоляционных плит. При использовании в негерметичных конструкциях для предотвращения эмиссии частиц материала в окружающую среду плиты Шуманет БМ предварительно рекомендуется оборачивать звукопроницаемым нетканым полотном типа спанбонд.

Шуманет СК – звукопоглощающая плита из стекловолокна.

Звукопоглощающие плиты Шуманет СК из штапельного стекловолокна с одной стороны дополнительно кашированы слоем стеклохолста, что позволяет уменьшить нежелательную эмиссию волокон через фронтальную плоскость плиты. Это важно при монтаже звукопоглощающих отделочных перфорированных панелей, таких как GYPTONE, HERADESIGN и DECOR ACOUSTIC.

Плиты применяются в качестве эффективного среднего слоя в конструкциях акустических подвесных и натяжных потолков, звукопоглощающих облицовок с защитным перфорированным экраном, звукоизолирующих каркасных перегородок или облицовок.

Шуманет СК – гидрофобизированная плита с высокими акустическими свойствами. Категория горючести – Г1.

Размеры: длина плиты – 1250 мм, ширина плиты- 600 мм. Толщина плиты – 50 мм.

Объемная плотность: 30 кг/м³. Коэффициенты звукопоглощения представлены в табл 10.

Таблица 10. Коэффициенты звукопоглощения

Частота, Гц 100 125 160 200 250 320 400 500 630
Плиты ШУМАНЕТ-СК без относа от жесткой поверхности 0,26 0,41 0,43 0,51 0,59 0,81 1,0 1,0 1,0
Частота, Гц 800 1000 1250 1600 2000 2500 3200 4000 5000
Плиты ШУМАНЕТ-СК без относа от жесткой поверхности 1,00 0,95 0,86 0,79 0,73 0,65 0,68 0,58 0,56

В конструкциях акустических подвесных потолков плиты Шуманет СК монтируются в пространстве между подвесным потолком и плитой перекрытия. Плиты укладываются за подвесной потолок, либо монтируются к плитам перекрытия с помощью пластмассовых «грибов» для крепления теплоизоляционных плит. Второй способ крепления плит также используется при монтаже акустического натяжного потолка. В конструкциях звукопоглощающих облицовок и звукоизолирующих каркасных перегородок стоечный профиль (или брус) каркаса монтируется, как правило, с шагом 600 мм. Плиты Шуманет СК укладываются в ячейки каркаса.

Шуманет ЭКО – экологически безопасная, негорючая (НГ), звукопоглощающая плита с высокими акустическими свойствами из стеклянного штапельного волокна. Шуманет ЭКО применяется в качестве эффективного среднего слоя в конструкциях звукоизолирующих и звукопоглощающих каркасных перегородок, облицовок и подвесных потолков.

Состав плиты: штапельное стекловолокно, акриловое синтетическое связующее (без фенол-формальдегидных смол).

Размеры: длина плиты – 1250 мм, ширина плиты- 600 мм, толщина плиты- 50мм Коэффициенты звукопоглощения представлены в табл. 11.

Таблица 11. Коэффициенты звукопоглощения

Частота, Гц 100 125 160 200 250 315 400 500 630
Плиты ШУМАНЕТ-ЭКО без относа от жесткой поверхности 0,20 0,25 0,31 0,43 0,62 0,67 0,92 1,02 1,05
Частота, Гц 800 1000 1250 1600 2000 2500 3150 4000 5000
Плиты ШУМАНЕТ-ЭКО без относа от жесткой поверхности 1,03 1,00 0,92 0,90 0,85 0,83 0,81 0,79 0,78

Средний коэффициент звукопоглощения NRC = 0,85 Применение плит:

Плиты Шуманет ЭКО укладываются внутрь каркаса перегородки, облицовки или конструкции подвесного потолка.

В конструкциях акустических подвесных потолков плиты монтируются в пространстве между подвесным потолком и плитой перекрытия.

Плиты могут быть смонтированы к плитам перекрытия с помощью пластмассовых «грибов» для крепления теплоизоляционных плит.

При использовании в негерметичных конструкциях для предотвращения эмиссии частиц материала в окружающую среду плиты предварительно рекомендуется оборачивать звукопроницаемым нетканым полотном типа «спанбонд».

Для защиты рук при работе с плитами Шуманет ЭКО рекомендуется использовать х/б перчатки.

ROCKWOOL АКУСТИК БАТТС

ROCKWOOL АКУСТИК БАТТС – звукопоглощающие плиты, изготовленные из каменной ваты ROCKWOOL. Оптимальная плотность материала (45 кг/м3), хаотичное расположение волокон и однородная структура плиты обеспечивают отличные звукопоглощающие свойства и отсутствие усадки в течение всего периода эксплуатации.

Минераловатная звукопоглощающая плита обеспечивает шумоизоляцию, пожаробезопасность и экологичность. Используется в среднем слое конструкций каркасно-обшивных перегородок, перекрытий между этажами, а также для дополнительной звукоизоляции строительных конструкций.

Размеры плит: длина – 1000 мм; ширина – 600 мм; толщина –50 -70; 75; 80-200мм.

Техническая характеристика плит представлена в табл 12.

Таблица 12. Техническая характеристика плит ROCKWOOL АКУСТИК БАТТС

Параметр Значение
Плотность 45 кг/м³
Теплопроводность λ10 = 0,035 Вт/(м·К)
λ25 = 0,037 Вт/(м·К)
λА = 0,038 Вт/(м·К)
λБ = 0,040 Вт/(м·К)
Группа горючести НГ
Водопоглощение при полном погружении, не более 1.5 % по объему
Модуль кислотности, не менее 2.0

Значения среднеарифметического коэффициента звукопоглощения, присвоенный класс звукопоглощающего материала (НСВ) плит АКУСТИК БАТТС приведены в табл 13.

Таблица 13. Значения среднеарифметического коэффициента звукопоглощения, присвоенный класс

Толщина АКУСТИК БАТТС Среднеарифметический коэффицент звукопоглощения Присвоенный класс
50 0,23

0,96

0,87

H C B 3

1

1

100 0,40

0,97

0,94

H C B 2

1

1

150 0,63

0,97

0,98

H C B 2

1

1

200 0,75

0,99

0,99

H

C B

2

1

1

Частотные характеристики нормальных коэффициентов звукопоглощения α(f) плит АКУСТИК БАТТС толщиной, мм, приведены в табл 14.

Таблица 14. Частотные характеристики нормальных коэффициентов звукопоглощения

Среднегеометрические частоты октавных полос, Гц Нормальные коэффициенты звукопоглощения α(f)

плит АКУСТИК БАТТС, толщина

50 мм 75 мм 100 мм
125 0,10 0,17 0,26
250 0,29 0,60 0,73
500 0,66 0,91 0,88
1000 0,95 0,93 0,90
2000 0,97 0,94 0,93
4000 0,95 0,95 0,96

Частотные характеристики реверберационных коэффициентов звукопоглощения α(f) плит АКУСТИК БАТТС толщиной, мм, приведены в табл 15.

Таблица 15. Частотные характеристики реверберационных коэффициентов звукопоглощения

Среднегеометрические частоты октавных полос, Гц Реверберационные коэффициенты звукопоглощения α(f)

плит АКУСТИК БАТТС, толщина

50 мм 75 мм 100 мм
125 0,16 0,38 0,60
250 0,41 0,62 0,88
500 0,96 0,94 0,97
1000 0,95 1 0,97
2000 0,89 0,99 1
4000 0,84 0,88 0,96

Динамические характеристики плит АКУСТИК БАТТС представлены в табл 16.

Таблица 16. Динамические характеристики плит АКУСТИК БАТТС

Толщина образца, мм Динамический модуль упругости Ед, МПа, и коэффициент относительного сжатия eд при нагрузках в Н/м²
2000 5000
Ед Ед
46,88 0,30 0,27 0,83 0,44
24,8 0,23 0,27 0,56 0,44

Мappysil (Мапписил) мягкие звукопоглощающие плиты из пенополиуретана Акустическая отделка мягкими плитами из вспененного полиуретана MAPPYSIL традиционно пользуется успехом при создании домашних музыкальных студий. Монтаж данных плит очень легок, его допускается выполнять после финишной отделки, что очень удобно именно в бытовых условиях. Различные рельефы поверхностей и толщины позволяют получить желаемый внешний вид и требуемый акустический эффект.

Стандартный серый графитовый цвет позволяет применять плиты MAPPYSIL в интерьерах музыкальных студий, речевых кабин, домашних кинотеатров и других помещений частного назначения.

Состав плит – вспененный полиуретан с открытой ячеистой структурой. Плиты имеют оригинальный рельеф поверхности.

Рис. 8. Плиты MAPPYSIL

MAPPYSIL Pyramid-360, панель 1000х1000х70 мм, рельеф – пирамида. MAPPYSIL-350, панель 2000х1000х30 мм, рельеф – волна.

Объемная плотность плит: 30 кг/м³.

Плиты MAPPYSIL соответствуют высоким гигиеническим требованиям и не опасны для дыхания.

Вспученный вермикулит.

Вспученный вермикулит обладает большой открытой пористостью, поэтому засыпки из него характеризуются высоким звукопоглощением. Это свойство вермикулита может быть использовано для глушения воздушного шума в перекрытиях зданий.

Звукопоглощающие свойства вспученного вермикулита зависят от толщины засыпки, размера и формы его зерен, частоты колебаний звука.

В зависимости от размера зерен вспученный вермикулит делится на следующие фракции (табл 17).

Таблица 17. Фракции вспученного вермикулита

Фракция Размер зерна, (мм) Плотность, (кг/куб.м.) Коэффициент теплопроводности, (Bт/мК) Коэффициент звукопоглощения при 1000 Гц
(Super Micron) до 0,5 145-350 0,06 0,1
0,5 (Micron) — 0,5 + 0,18 120-130 0,059 0,2
(Super Fine) — 1 + 0,63 110-120 0,052 0,38
( Fine ) — 2 + 0,71 90-110 0,051 0,45
( Medium) — 4 + 1,4 75-100 0,048 0,71
(Large) -8 + 2,8 65-85 0,04 0,8

С увеличением толщины слоя вермикулита в засыпке коэффициент звукопоглощения интенсивно растет, достигая максимума при толщине 50 мм. Лишь у мелкозернистого вермикулита оптимальной толщиной слоя можно считать 40 мм.

При большей толщине звукопоглощающие свойства засыпки остаются теми же или даже несколько понижаются.

Зависимость коэффициента звукопоглощения вспученного вермикулита от толщины слоя представлена в табл. 18.

Таблица 18. Зависимость коэффициента звукопоглощения вспученного вермикулита от толщины слоя

Вид вермикулита Коэффициент звукопоглощения при частоте колебаний 1000 гц

и толщине слоя в см.

1 2 3 4 5 6 7
Вспученный вермикулит фракции 0-10 мм 0,15 0,46 0,58 0,60 0,77 0,70 0,65

Существенное влияние на акустические свойства засыпок оказывает их зерновой состав. Оптимальным размером зерен вермикулита является 0,3-0,6 мм.

С увеличением частоты колебаний звука коэффициент звукопоглощения вермикулита растет и при частоте 1000 гц достигает 0,7-0,8, что значительно выше нормы для акустических материалов (0,4).

Акустическое покрытие Acoustic One (Акустик Уан)

Звукопоглощающее напыляемое акустическое покрытие Acoustic One, применяется для коррекции акустического пространства в помещениях различного назначения. Материал снижает гулкость в помещениях, убирая эффект «Эхо». Акустическое покрытие имеет три различных типа поверхности, от шероховатой напоминающей «штукатурку под шубу» до гладкой. Звукопоглощающий материал Acoustic One – это инновационный материал в сфере архитектурной акустики с высоким коэффициентом звукопоглощения, отличается простым монтажом и имеет высокую адгезию к большинству строительных материалов, таких как камень, дерево, цемент, керамическая плитка, пластик и окрашенные поверхности.

Acoustic One применяется для внутренней акустической отделки: кинотеатров, концертных залов, спортивных комплексов, фитнес центров, тиров, квартир, офисов, конференц-залов, ресторанов, ночных клубов, боулингов, вокзалов и аэропортов

Акустическое покрытие AcousticOne имеет три вида поверхности. Structure самая шероховатая;

Standard – «мягче» Structure. Поверхность слегка сглажена, но тем не менее она имеет неровности.

Silk – сильно сглаженная напыляемая поверхность, шелковистая и плоская.

Основной цвет поверхности – белый, но все три ее вида могут иметь и другие цвета.

Уровень поглощения звуковой энергии регулируется толщиной напыления акустического покрытия и различными вариантами его шероховатости.

Материал прекрасно напыляется на гипсокартон, железобетонные перекрытия, камень,плитку, древесину, пластик, лакокрасочные покрытия и др. Толщина напыляемого слоя от 3 до 48 мм.

Главной составляющей материала Acoustic One является натуральный и экологичный хлопок. Материал применяют в помещениях: детских и образовательных, офисных и спортивных, гостиничных и жилых, общественных и промышленных для обеспечения низкого уровня шума изнутри и извне, а также для придания повышенной комфортности нахождения человека в помещении во время отдыха, учебы и работы. Способы напыления акустического покрытия напоминают механические штукатурные работы, но в отличие от штукатурки покрытие обладает малым весом, порядка 1 кг. на м².

 

Просмотров: 5 658

Звукопоглощение материалов, виды шумов и звукоизоляция

Вы решили улучшить акустический климат в своем жилье и первый вопрос, который возникает: что Вам необходимо, звукоизоляция или звукопоглощение? Как оказалось многие путают эти два понятия. Итак, давайте разберемся в этих двух совершенно разных понятиях.

ЗВУКОПОГЛОЩЕНИЕ

Как мы помним из курса физики звуковые волны исходя от источника звука, часть проходит сквозь поверхность, а часть отражается от различных поверхностей. В итоге отраженный звук накладывается на прямой звук, в результате чего получается отзвук или ревибрация. И вот чтобы не возникало отзвука и чтобы добиться чистоты звука и нужно звукопоглощение.

Звукопоглощение – это отделка помещения звукопоглощающими материалами, для поглощения звуковых волн.

Основным измерением звукопоглощения является коэффициент звукопоглощения поверхностей. Коэффициент звукопоглощения показывает долю звуковой энергии, которая осталась в звукопоглощающем материале, по отношению к общей энергии звуковой волны. Звупоглощающие материалы имеют коэффициент близкий к 1.


Звукопоглощение очень актуально для звукозаписываемых студий, когда источник звука находится в том же помещении.

Со звукопоглощением мы разобрались, давайте теперь разберемся со звукоизоляцией.

ЗВУКОИЗОЛЯЦИЯ

Если звукопоглощение актуально для помещения внутри, то задачей звукоизоляции является снижение уровня шума извне или для того чтобы звук из Вашего помещения не приносил дискомфорта другим. От внешнего шума нас отделяют стены, перекрытия, окна, двери и для усиления этих конструкций используются звукоизолирующие материалы (минеральные плиты, резины и др.). Для звукоизоляции окружающих от Вашего шума необходимо использовать не только звукоизоляционные материалы, но и звукопоглощающие, для уменьшения силы звука.

Таким образом, звукоизоляция – некий барьер, который мешает распространению шуму.

Итак, что такое звукоизоляция мы выяснили, давайте теперь разберемся, что такое шум и какие виды шума есть.

ШУМ И ЕГО ВИДЫ

Шум – сочетание звуковых волн различных по силе и частоте, которые оказывают воздействия на организм.

Шум подразделяется на несколько видов шума:

Ударный шум – шум, возникающий при ударах. В результате удара возникают колебания, которые передаются на стены и перекрытия. Данный вид шума передается на далекие расстояния, так как колебания распространяются по смежным стенам и перекрытиям.

Примеры ударного шума: стук молотка, перфораторные работы, перемещение мебели.

Воздушный шум – шум, который распространяется по воздуху. Звуковые колебания передаются по воздуху и, сталкиваясь со стенами и перекрытиями, частично гасятся и то какие звукоизоляционные материалы применяются, зависит громкость шума, который доходит до Вас.

Примеры воздушного шума: лай собаки, громкий голос.

Структурный шум – шум, возникающий при передаче вибраций.

Примеры структурного шума: трубы, вентиляция.

Акустический шум, чаще всего под видом этого шума понимается эхо, возникающее в необустроенных помещениях.

Для улучшения качества жизни и были придуманы звукоизоляционные материалы и целые конструкции звукоизоляции.

ЗВУКОИЗОЛЯЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛА И ЗВУКОИЗОЛЯЦИОННЫЕ КОНСТРУКЦИИ

Звукоизоляционные материалы – материалы, которые отражают звуковые волны, мешая дальнейшему их распространению. Примеры звукоизоляционных материалов: кирпич, бетон, резина, минеральные плиты, пенополиуретан, пенополистерол.

Звукоизолирующая способность материалов оценивается значением индекса звукоизоляции и измеряется в децибелах. Оптимальный диапазон индекса звукоизоляции находится в пределах 52-65 Дб. Так, например, у минеральной плиты коэффициент звукоизоляции 54-62 Дб, а у пенополистерола 39-41 Дб. Также для звукоизоляционных материалов рассчитываются индекс снижения шума. Ниже приведена сравнительная таблица по материалам и индексу снижения шума.

Материал

Индекс снижения по воздушному шуму, Дб

Индекс снижения по ударному шуму

Минеральная плита

23

34

Пенополистирол

11

25

Пенополиуретан

13

21

Пробка

20

Изолон

14

18

Из вышеприведенной таблицы видно, что самым лучшим звукоизолирующим материалом является минеральная плита.

Каждый из материалов по-разному справляется с тем или иным видом шума. Давайте подробнее рассмотрим какой звукоизоляционный материал с каким видом шума лучше справляется.

Матерал

Воздушный шум

Ударный шум

Структурный шум

Акустический шум

Минеральная плита

хорошо

отлично

удовлетворительно

отлично

Пенополиуретан

плохо

хорошо

удовлетворительно

удовлетворительно

Пенополистерол

плохо

хорошо

плохо

плохо

Пробка

плохо

хорошо

плохо

удовлетворительно

Изолон

удовлетворительно

отлично

удовлетворительно

хорошо

Анализируюя вышесказанное, мы видим, что минеральная плита является самым оптимальным звукоизолирующим материалом. Вторым по звукоизоляционным свойствам идет изолон и пенополиуретан. А вот если дополнить пенополиуретан другим звукоизоляционным материалом, то он сможет составить конкуренцию минеральной плите, а может и превысить ее показатели. Одним из самых худших звукоизоляционных материалов получился пенополистирол. В качестве звукоизолятора его необходимо использовать в комбинации с другими материалами. Учитывая все эти показатели, производители входных дверей, где используются различные наполнители отличные от минеральной ваты, увеличивают толщину материалов, для более эффективной звукоизоляции. Более подробно ознакомиться с каждым видом материала можно в нашей стать: Наполнители для входных стальных дверей.

И чтобы улучшить показатели отдельных видов звукоизоляционных материалов начали применять различные звукоизоляционные конструкции.

Данные конструкции разрабатываются из нескольких материалов разной плотности и структуры и рассчитаны на более широкий частотный диапазон звуковых волн. Если соблюдается герметичность и жесткие связи с иными ограждающими конструкциями, эффективность звукоизоляционной конструкции будет значительно выше, чем у звукоизоляционного материала при этом сама звукоизоляционные конструкция будет обладать меньшей толщиной.

Примером звукоизоляционных конструкций служат стальных дверях Торекс в серии Ultimatum. Благодаря тому, что в качестве наполнителя используются комбинировнные наполнители в разы повышается индекс звукоизоляции. Так, например, в серии Ultimatum применяется многослойная система заполнения полотна двери. Основным наполнителем является минеральная вата высокой плотности и несколько слоем изолона, что значительно увеличило показатели звукоизоляции и теплоизоляции. С вопросами теплоизоляции Вы можете ознакомиться в нашей статье: Теплоизоляция и теплоизоляционные материалы.

Благодаря этим конструкциям происходит снижение уровня различного шума из подъезда. Однако стоит отметить, что 100% звукоизоляции не будет, так как большая часть шума передается по стенам и перекрытиям.

Приходите к нам в салоны и наши профессиональные менеджеры подберут для Вас самую оптимальную модель входной, которая защитит от лишнего шума.

Рекомендуемые статьи

Звукоизоляция. Что нужно знать? «

  • Главная
  • Звукоизоляция. Что нужно знать?

Данная статья раскрывает понятие «звукоизоляция» и дает представление о том, как нужно грамотно подходить к этому вопросу при строительстве деревянного дома

Звукоизоляция

Звукоизоляция – снижение уровня шума, проникающего в помещения извне.
Простое и понятное определение. Раскроем его через величину, дающую представление о свойстве звукоизолирующих материалов. Каждый из таких материалов характеризуется коэффициентом звукопоглощения.

Коэффициент звукопоглощения

Коэффициент звукопоглощения – отношение количества поглощенной ограждением звуковой энергии к энергии, падающей на него. Измеряется от 0 до 1. При нулевом значении звук полностью отражается, а чем больше значение, тем больше поглощение звука. На практике полное поглощение звука невозможно, максимально известное значение 0,95.
Звукопоглощающие изделия разделяют на три категории согласно степени жесткости:
• Мягкие
• Полужесткие
• Твердые
Для наглядности представим их в таблице.

Табл.1
Категории звукопоглощающих материалов

КатегорияСтруктураКоэффициент звукопоглощенияПлотность, кг/м3Пример
МягкиеЯрко выраженная, хаотично расположенные волокна0,7-0,9580Вата, войлок, стекло, базальтовая вата
ПолужесткиеВолокнистая или ячеистая0,5-0,8130Минеральная вата, вспененные полимеры
ТвердныеГранулированная, суспензированная, пористая0,5400Гранулированная минвата, пемза, вермикулит

Индекс звукоизоляции

Помимо того, что материал может звук поглощать, он может и наоборот, отражать.
Способность отражать звук, препятствуя его проникновению можно назвать индексом звукоизоляции (RW). Он измеряется в децибелах.
Децибелы дают нам возможность сравнить уровни звукового влияния. Обратим внимание на рисунок ниже.
Рис.1
Величины уровня шума

Высокий индекс звукоизоляции имеют плотные, массивные материалы. Это кирпич, бетон, стекло, гипсокартон.
Табл.2
Звукоизолирующие материалы

Теперь, когда мы получили представление о характеристиках строительных материалов, мы можем говорить об устройстве звукоизоляции дома.

Качественная звукоизоляция. Что нужно знать

Универсального материала, который звук умеет и поглощать и отражать на 100% не существует. Речь пойдет о звукоизолирующих конструкциях. Действительно, если мы хотим добиться максимального эффекта, значит логично сочетание изолирующих и поглощающих материалов.
Нужно также учитывать тот факт, что сама природа звука может быть разной. К примеру, звуки телевизора передаются через воздух – это воздушный шум. А звук падения шкафа – шум ударный. Он воздействует на твердые предметы. С воздушным шумом справляются волокнистые материалы, с ударным – ячеистые и пористые. Сочетание шумов называется структурным шумом.
Суммируя все перечисленное, мы можем сделать вывод о том, что достижение наилучшего результата обусловлено сочетанием различных материалов в многослойной конструкции (мягкие и жесткие изделия с разной структурой и степенью плотности). Среди строителей принято понятие «пирог стены» (потолка, перегородок). Решение такого пирога нетрудно представить: жесткие стены снаружи (кирпич, гипсокартон, OSB) отражают звук и удерживают мягкий материал внутри (минвата, пенополистерол и др), который остаточный звук поглощает.

Рис.2
Пример звукоизолирующей конструкции

Звукопоглощающее волокно, как правило, выступает также и в роли теплоизолирующего материала. Вся конструкция будет нести функцию тепло-звукоизоляции.
Несколько правил качественной звукоизоляции в цифрах:
1. Минимальная толщина ватных конструкций 5 см, и минимум 50% от всего внутреннего пространства конструкции.
2. Индекс звукоизоляции для стен должен составлять не менее 50 дБ (защитит отразговоров за стеной)
3. Индекс звукоизоляции для пола должен составлять не менее 25 Дб.
4. Если звукопоглощающий материал выступает в и роли теплоизолирующего, то в Московской области толщина его при стандартном показателе коэффициента теплопроводности (0,03-0,04 Вт/мК) должна составлять не менее 15 см для стен и не менее 20 см для пола.

Что еще нужно учесть?

• На стадии проектирования нужно исключить размещение больших окон со стороны шумных улиц, максимально отдалите спальные комнаты от залов и кухни.
• Перед монтажом следует заделать все трещинки и отверстия (основной шум проникает в комнату через розетки, не обойдите вниманием их)
• Звукоизоляцию устраивают по всему периметру внутренней и внешней конструкции каркасного дома;
• Вент.зазор (вентилируемый зазор) между плитами и утеплителем позволит притупить уровень любого шума;
И, конечно, при равных условиях, чем толще стена, тем лучше она изолирует звук.

Как достичь хорошей звукоизоляции и сохранить комфортный микроклимат в доме читайте в следующей статье «экология в звукоизоляции»

Акустика и рекомендации по выбору плит минерального потолка OWA

Акустика

Постоянно возрастающая шумовая нагрузка в профессиональной и частной жизни приводит к тому, что вопросам звукоизоляции в современном надземном строительстве придается все большее значение. Каждый из нас хочет жить и работать в тишине. Для достижения данной цели над проблемами звукоизоляции должны активно работать все, кто занимаются проектированием и реализацией проектов.

Подвесные потолочные системы OWAcoustic® используются для решения самых различных задач в области акустики. Области использования потолочных подвесных систем OWAcoustic® упрощенно можно представить таким образом:

Акустика помещений:
• для оптимизации времени реверберации в помещениях
• для понижения уровня шума L [дб] в производственных помещениях / цехах

Строительная акустика:
• для повышения звукоизоляции Rw [дб] монолитных потолков и потолков из деревянных балок, а также легких кровельных конструкций
• для улучшения продольной звукоизоляции Dn,c,w [дб] между соседними помещениями
• для уменьшения уровня шумовых помех из межпотолочного пространства

Акустика помещений

Акустика помещений – область акустики. В акустике помещений изучается вопрос, как отделка помещения влияет на запланированное использование данного помещения. Пользователи чаще всего хотят иметь в помещениях хорошую слышимость речи или музыки. Если помещение используется как для коммуникации, так и для исполнения музыкальных произведений, то акустическое проектирование такого помещения всегда требует компромиссных решений.
При акустическом проектировании и отделке помещений наряду с рациональным количеством используемых звукопоглощающих материалов, прежде всего, необходимо обратить внимание на правильное позиционирование отражающих и поглощающих поверхностей. Если в помещение должны быть созданы хорошие условия слышимости речи, то данные условия определяются не только прямым звуком, но и, прежде всего, соотношением между ранним и поздним отражением, а также направлением падения звука.

Важнейшими факторами, влияющими на качество акустики в помещении, являются:
1. Расположение помещения в здании
2. Звукоизоляция ограждающих конструкций
3. Уровень шума, производимый домовым инженерным оборудованием
4. Форма и размер помещения (первичная структура)
5. Структура поверхности площадей соприкосновения помещения (вторичная структура)
6. Предметы интерьера (вторичная структура)
7. Выбор размеров и пространственное расположение звукопоглощающих и отражающих поверхностей

Время реверберации Время реверберации – важнейший фактор, определяющий акустическое качество помещения. Данное время указывается в секундах и по определению является промежутком времени, в течение которого уровень звука в помещении после выключения источника звука уменьшается на 60 дб.

Время реверберации и эквивалентная звукопоглощающая поверхность.

Уже в 1920 г. У. К. Сэбин опубликовал статью о фундаментальной взаимосвязи между временем реверберации, объемом помещения и звукопоглощением. И хотя сегодня существуют очень сложные компьютерные программы моделирования акустических процессов, на практике чаще всего основания для акустического расчета помещений создаются с помощью данного простого уравнения.
Пояснение к уравнению: За основу данного уравнения берется диффузное звуковое поле, т.е. равномерно распределенное поглощение в практически кубическом по форме помещении с объемом менее 2000 куб.м.

Звукопоглощение Звукопоглощение описывает снижение звуковой энергии. Так называемый коэффициент звукопоглощения выражает соотношение между отраженной и поглощенной звуковой энергией. При этом значение «0» соответствует полному отражению, а значение «1» – полному звукопоглощению. Если умножить коэффициент звукопоглощения на 100, то мы получим звукопоглощение в процентах.

a = 0,65 означает

a = 0,65 x 100 % = 65 % звукопоглощение (остальные 35 % – это отражение звука)

1. Коэффициент звукопоглощения as
Коэффициент звукопоглощения as выражает, насколько эффективно определенный материал может поглощать звук. Измерение коэффициента звукопоглощения происходит в так называемой реверберационной камере в соответствии со стандартом DIN EN ISO 354. В конце измерения на 18 отдельных частотах между 100 гц и 5000 гц получают число между «1» (полное звукопоглощение) и «0» (отсутствие звукопоглощения или полное отражение). Но часто при расчетах акустики помещений используются только коэффициенты звукопоглощения, измеренные на шести октавных полосах (125 гц, 250 гц, 500 гц, 1000 гц, 2000 гц и 4000 гц).

2. Единичное значение звукопоглощения
С использованием единичного значения звукопоглощения (например aw=0,70) преследуются различные цели:
1. Сравнение и выбор похожих акустических материалов должны быть проще и нагляднее.
2. С помощью единичного значения звукопоглощения акустические материалы могут быть подразделены на определенные классы звукопоглощения.

Данные цели имеют, конечно же, и определенные недостатки:
1. Хотя в результате одного лабораторного измерения и получают 18 величин звукопоглощения, при выборе изделия полагаются только на одно единичное значение звукопоглощения, например aw.
2. При выборе определенного акустического материала клиенты очень часто спрашивают только продукты с максимальным звукопоглощением (например, из класса звукопоглощения А), забывая при этом о том, что, используя данные продукты, соответствующее помещение можно акустически заглушить. Практические исследования показали, что время реверберации материала со значением звукопоглощения aw = 0,90 не намного лучше, чем у материала со значением aw = 0,70!

Ниже представлены два самых известных и распространенных коэффициента:

2.1 Нормированный коэффициент звукопоглощения aw
На основе международного стандарта ISO 354 не возможно определить единичное значение звукопоглощения по результатам измерения звукопоглощения на 18 отдельных частотах.
Для определения единичного значения звукопоглощения используется стандарт DIN EN 11654. Нормированный коэффициент звукопоглощения aw определяется согласно установленной методики расчета и соответствует значению сдвинутой исходной кривой при 500 гц.
В информационном приложении В стандарта DIN EN 11654 дополнительно содержится классификация коэффициента aw по следующим классам звукопоглощения:

А класс звукопоглащения – aw значение = 0,90; 095; 1,0
B класс звукопоглащения – aw значение = 0,80; 085
C класс звукопоглащения – aw значение = 0,60; 0,65; 0,70; 0,75
D класс звукопоглащения – aw значение = 0,30; 0,35; 0,40; 0,45; 0,50; 0,55
E класс звукопоглащения – aw значение = 0,15; 0,20; 0,25
неклассифицируемый класс звукопоглащения – aw значение = 0,00; 0,05; 0,10

2.2 Средний коэффициент звукопоглощения NRC
Американский стандарт ASTM C 423 соответствует международному стандарту ISO 354. Но стандарт ASTM C 423 дополнительно содержит также и определение единичного значения. Единичное значение NRC рассчитывается при этом следующим образом:

Полученный результат затем округляется в большую или меньшую сторону в интервале 0,05.

Пример:

Снижение уровня шума (производственное помещение, цех,…)

Средний уровень шума в помещении зависит только от источника звука и звукопоглощения. Если звукопоглощение в помещении повышается, то зашумленность на практике снижается приблизительно на 3 – 10 дб.
Помогает только удвоение: Только удвоение имеющегося в помещении звукопоглощения приводит к явному улучшению (–3 дб). Так, например, заметным будет увеличение звукопоглощения помещения с 20 % до 40 % или с 40 % до 80 %, в то время как увеличение с 70 % до 80 % не приведет к какому-либо заметному улучшению.

Акустический комфорт (офисы, магазины, рестораны…)

Об акустическом комфорте можно говорить только тогда, когда фоновые шумы в помещении максимально подавлены и восприятие речи возможно на коротком расстоянии. Это может быть достигнуто лишь с использованием комбинированных мер регулирования звука и реверберации.
Не доходящие до потолка перегородки сами по себе не сильно влияют на акустическую ситуацию в помещении.До тех пор, пока в помещении используются звуконепроницаемые потолки, с помощью перегородок, например, не доходящих до потолка, можно достичь только оптического разделения помещения, а не желаемого акустического эффекта для рабочего места. Изменить данную ситуацию можно, поставив звукопоглощающие потолки, существенно улучшающие акустическое разделение помещения именно в таких случаях.

Акустическое проектирование помещений в соответствии со стандартом DIN 18041: В мае 2004 года для специалистов по акустическому проектированию помещений была издана переработанная редакция стандарта DIN 18041 «Слышимость в помещениях малой и средней величины».
Задача компактной нижеприведенной схемы состоит в том, чтобы помочь лучше понять структуру стандарта DIN 18041. Специалисту, использующему данный стандарт, следует сконцентрировать свое внимание на релевантных для стандарта помещениях под пунктами «1» и «2».

Затем релевантные для стандарта помещения распределяются на следующие группы:

Чем отличаются две данные группы помещений друг от друга?
Помещения группы А. Для данной группы в стандарте определены конкретные требования.
Помещения группы Б. Для данной группы в стандарте даются только рекомендации.

Помещения группы А
Помещения группы А распределены на подтипы в соответствии с так называемыми видами функционального назначения помещения (музыка, устная коммуникация, образование, спорт 1 и спорт 2). Зная объем помещения, для каждого типа помещений группы А можно определить акустическое требование в виде заданного времени реверберации Tзаданное [сек]. Данное заданное время реверберации должно гарантироваться подобранной для того или иного типа помещений акустической концепцией.

Музыка: Tзаданное = [0,45 * lg(V) + 0,07] сек.
Устная коммуникация: Tзаданное = [0,37 * lg(V) – 0,14] сек.
Образование: Tзаданное = [0,32 * lg(V) – 0,17] сек.

Заданное время реверберации Tзаданное [сек.] действительно для заполненных помещений (предметы инвентаря + люди). В пустом помещении время реверберации не должно превышать заданную величину больше чем на 0,2 сек.!

Для спортзалов и бассейнов объемом 2000 куб.м. =< V =< 8500 куб.м. действительно:

Спорт 1: Tзаданное = [1,27 * lg(V) – 2,49] сек.
Спортзалы и бассейны без зрителей для нормального использования и / или однотипных занятий (один класс или одна спортивная группа, единое коммуникативное содержание)

Спорт 2: Tзаданное = [0,95 * lg(V) – 1,74] сек.
Спортзалы и бассейны без зрителей для разнотипных занятий (параллельно несколько классов или спортивных групп, разное коммуникативное содержание).

Пример: Для классного помещения объемом 180 куб.м. надо рассчитать заданное время реверберации Tзаданное [сек.]. Классные помещения относятся к виду функционального назначения помещения «Образование», следовательно, в данном случае следует применить соответствующую подтипу помещений «Образование» формулу.

Образование: Tзаданное = [0,32 * lg(V) – 0,17] сек.
Tзаданное = [0,32 * lg(180 м3) – 0,17] сек.
Tзаданное = 0,55 сек.

На практике от данной заданной величины времени реверберации можно в определенной степени и отойти. В диапазоне частот от 250 гц до 2000 гц данное отклонение может составлять ± 20 %.

Время реверберации – это зависящая от частот величина. Поэтому стандарт DIN 18041 задает для помещений таких видов назначения как «Устная коммуникация» и «Музыка» определенные желательные пределы допуска.


Желательный предел допуска времени реверберации для помещений подтипа «Устная коммуникация» в зависимости от частоты.


Желательный предел допуска времени реверберации для помещений подтипа «Музыка» в зависимости от частоты.

Расчет предела допуска для классного помещения объемом V = 180 куб.м.:


Предел допуска времени реверберации для помещений подтипа «Образование», классное помещение объемом V = 180 куб.м.

Частота (Гц)

100

125

160

200

250

315

400

500

630

800

1000

1250

1600

2000

2500

3150

4000

5000

Тзаданное
верхний предел (сек)

0,66

0,66

0,66

0,66

0,66

0,66

0,66

0,66

0,66

0,66

0,66

0,66

0,66

0,66

0,66

0,66

0,66

0,66

Тзаданное
нидний предел (сек)

0,33

0,36

0,39

0,41

0,44

0,44

0,44

0,44

0,44

0,44

0,44

0,44

0,44

0,44

0,41

0,39

0,36

0,33

Помещения группы Б
Для помещений группы Б стандарт DIN 18041 дает только рекомендации, которые должны помочь создать необходимую акустику для соответствующей назначению помещения устной коммуникации на небольшом расстоянии. С помощью специальных звукопоглощающих мер должны быть снижены общий уровень звуковых помех и время реверберации в помещении. Но придерживаться заданного времени реверберации согласно стандарту DIN 18041 не обязательно!
Нижеприведенная таблица поможет проектировщикам помещений группы Б упрощенным способом определить необходимые меры.
Если назначение помещения, которое необходимо акустически оптимизировать, известно, то с помощью таблицы в зависимости от нормированного коэффициента звукопоглощения аw можно определить числовой коэффициент, являющийся первым ориентировочным значением и указывающий, сколько процентов свободной площади потолка и стен должны быть облицованы звукопоглощающими материалами.

Функциональное назначение помещения

Ориентировочные значения для свободной площади потолка и стен, которую необходимо облицевать звукопоглощающими материалами, представляют собой кратное площади помещения при общепринятой средней высоте помещения в свету 2,50 м и при использовании звукопоглощающих материалов с аw

1,00

0,95

0,90

0,85

0,80

0,75

0,70

0,65

0,60

0,55

0,50

0,45

0,40

0,35

>Call-центры или похожие помещения с повышенным уровнем речевого шума, мастерские, билетные и банковские кассы, зоны пребывания пассажиров общественного транспорта

0,90

0,90

1,0

1,1

1,1

1,2

1,3

1,4

1,5

1,6

1,8

2,0

>Офисы на одного и нескольких сотрудников или большие офисные помещения с офисным оборудованием, приемные адвокатских контор и врачебных кабинетов, операционные

0,70

0,70

0,80

0,80

0,90

0,90

1,0

1,1

1,2

1,3

1,4

1,6

1,8

2,0

>Рестораны, столовые площадью свыше 50 кв.м.

0,50

0,50

0,60

0,60

0,60

0,70

0,70

0,80

0,80

0,90

1,0

1,1

1,3

1,4

>Лестничные клетки, фойе, выставочные залы, кассовые залы, холлы и вестибюли, через которые проходит большой поток людей

0,20

0,20

0,20

0,20

0,30

0,30

0,30

0,30

0,30

0,40

0,40

0,40

0,50

0,60

Примеры:

Функциональное назначение помещения: Большое офисное помещение (колонка 1, строка 2)
Концепция решения №1: Для решения акустических проблем хотят использовать акустический материал с коэффициентом звукопоглощения аw = 0,50 или (50 %)
Оценка концепции №1: С помощью таблицы получаем числовой коэффициент = 1,4
При использовании материала аw = 0,50 около 140 % площади помещения в зоне потолка и стен необходимо покрыть звукопоглощающими материалами. Что не реально!

Функциональное назначение помещения: Большое офисное помещение (колонка 1, строка 2)
Концепция решения №2: Для решения акустических проблем хотят использовать акустический материал с коэффициентом звукопоглощения аw = 0,70 или (70 %)
Оценка концепции №2: С помощью таблицы получаем числовой коэффициент = 1,0
При использовании материала аw = 0,70 только около 100 % площади помещения в зоне потолка и стен необходимо покрыть звукопоглощающими материалами. Что реально!

Строительная акустика

Строительная акустика – область акустики. Данная научная дисциплина изучает вопросы влияния архитектурно-планировочных и строительно-акустических (конструктивных) методов на распространение звука между помещениями одного здания.

Как правило, подвесные потолки OWAcoustic® используются для решения приведенных ниже строительно-акустических задач:
• для повышения звукоизоляции Rw [дб]
– монолитных потолков
– потолков из деревянных балок
– легких кровельных конструкций
• для улучшения продольной звукоизоляции Dn,c,w [дб] между соседними помещениями
• для уменьшения уровня шума из межпотолочного пространства

Звук обладает способностью находить всегда самый простой путь передачи из помещения А в помещение Б. Чаще всего это именно тот путь, по которому звуку оказывается наименьшее сопротивление. Поэтому и в строительной акустике всегда необходимо рассматривать поставленную задачу в целом, иначе успех мер по оптимизации подвергается определенному риску.

Второстепенные пути передачи звука и несущие перекрытия из различных материалов

Монолитные потолки

Потолки из деревянных балок

Звукоизоляция потолков
Здесь, прежде всего, речь пойдет о том, что возникающая в одном помещении звуковая энергия по возможности не должна проникать в помещения, находящиеся под или над данным помещением.
Но звук в помещении всегда будет пытаться распространиться через все площади соприкосновения в помещении (стены, потолок, пол, окна и двери), при чем звукоизолирующее качество соответствующего элемента конструкции будет в большей или меньшей степени допускать данное распространение.
Если необходимо улучшить звукоизоляцию несущего перекрытия (железобетонного потолка, потолка из деревянных балок и т.д.), то это можно достичь, использую подвесной потолок OWAcoustic®. Подвесной потолок – плита, укрепленная под несущим перекрытием.
Лабораторные исследования, проведенные Штутгартским отделением Фрауенхофского института строительной физики (IBP) на испытательном стенде потолочных плит, показали следующие числовые меры улучшения звукоизолирующей способности Rw [дб] для различных подвесных потолков OWAcoustic® при подавленной передаче звука через второстепенные пути передачи звука в сочетании со стандартным железобетонным перекрытием толщиной в 140 мм.

Исходная ситуация:
>Помещение, из которого поступает звук

Помещение в которое поступает звук
Стандартное железобетонное перекрытие толщиной 140 мм без подвесного потолка. В данной лаборатории передача звука происходит только через разделительное перекрытие потолка, так как второстепенные пути передачи звука через стены подавлены (с помощью гипсокартонных панелей перед стенами)!
Нормированная звукоизолирующая способность Rw [дб] – 56
Нормированный стандартный уровень ударного шума Ln,w [дб] – 78

– вариант испытания 1

Видимая система S 3 размером 625×625х15 мм., серия OWAcoustic® premium Sternbild, высота подвеса H = 300 мм., подвес для быстрого монтажа № 12/30/2, без прокладки из минеральной шерсти.
Нормированная звукоизолирующая способность Rw [дб] – 65
Нормированный стандартный уровень ударного шума Ln,w [дб] – 62

– вариант испытания 2

Видимая система S 3 размером 625×625х15 мм., серия OWAcoustic® premium Sternbild, высота подвеса H = 300 мм., подвес для быстрого монтажа № 12/30/280 мм., прокладка из минеральной шерсти ISOVER Akustic TP1.
Нормированная звукоизолирующая способность Rw [дб] – 68
Нормированный стандартный уровень ударного шума Ln,w [дб] – 61

– вариант испытания 3

Видимая система S 3 размером 625×625х33 мм., OWAcoustic® – janus плита из серии Sternbild, высота подвеса H = 300 мм., колебательный подвес компании «Киммель»80 мм., прокладка из минеральной шерсти ISOVER Akustic TP1.
Нормированная звукоизолирующая способность Rw [дб] – 70
Нормированный стандартный уровень ударного шума Ln,w [дб] – 0

– вариант испытания 4

Видимая система S 3 размером 625×625х33 мм., OWAcoustic® – janus плита из серии Sternbild, высота подвеса H = 300 мм., колебательный подвес компании «Киммель», без прокладки из минеральной шерсти.
Нормированная звукоизолирующая способность Rw [дб] – 65
Нормированный стандартный уровень ударного шума Ln,w [дб] – 0

Продольная звукоизоляция между соседними помещениями

Во многих зданиях перегородки между соседними помещениями доходят не до несущего перекрытия, а только до подвесного потолка. Это делается для того, чтобы при необходимости иметь возможность с помощью переноса перегородок быстро и свободно приспособить размеры помещения к новым требованиям.
При такой конструкции подвесного потолка особое внимание следует обратить на вопросы «передачи звука через межпотолочное пространство». Если призванный решать акустические задачи подвесной потолок плохо спроектирован, то между расположенными рядом помещениями очень быстро может произойти «короткое акустическое замыкание». В таких случаях не возможно обеспечить и необходимую конфиденциальность между помещениями!

На звукоизоляцию между помещениями влияют все участвующие в передаче звука элементы конструкции. К ним относятся стены и потолки в качестве разделяющих и ограничивающих элементов конструкции, а также второстепенные пути передачи звука, такие как шахты, канализационные трубопроводы, полые пространства под полом и стыки. Если подвесной потолок должен хорошо выполнять свои задачи во всей конструкции, то ему необходим высокий уровень продольной звукоизоляции.

На коэффициент продольной звукоизоляции Dn,c,w [дб] подвесных потолков влияют различные параметры:
• Толщина плиты, например, плита толщиной 15 мм и плита Janus толщиной 33 мм.
• Тип поверхности, например, серия Harmony (Dn,c,w = 31 дб) и серия Schlicht (Dn,c,w = 35 дб).
• Система сборки, например, система S 3 – видимая система и система S 1 – скрытая система.
• Высота подвеса H.
• Поверхность проложена минеральной шерстью полностью или частично. Если минеральной шерстью проложить всю поверхность, то продольная звукоизоляция улучшается на 2 дб/см. В качестве прокладки из минеральной шерсти должен использоваться волокнистый звукоизолирующий материал в соответствии со стандартом DIN 18165 частью 1. Данная прокладка должна обладать сопротивлением воздушному потоку 5 kNs / м4 по всей длине.
• Частично проложенная минеральной шерстью перегородка.
• Дополнительное окрашивание обратной стороны.
• Звукопоглощающая конструкция над перегородкой.
• Класс строительного материала, из которого сделана плита.

Шумы из межпотолочного пространства

С помощью потолочных плит OWA можно значительно снизить шумы, исходящие от водопроводных труб, вентиляционных систем, систем кондиционирования воздуха и других инженерных коммуникаций, расположенных в межпотолочном пространстве. Звукоизоляция потолочных плит OWAcoustic в зависимости от серии составляет 18 – 36 дб.
Внимание при монтаже дополнительных элементов в потолочные плиты: установив светильники, осветительные установки или выпускные отверстия для вентиляции в потолочные плиты, можно значительно снизить звукоизоляцию подвесного потолка. Убедитесь, что после монтажа дополнительных элементов никакие отверстия или зазоры в плитах не остались открытыми.

Концепции решений для потолочной подвесной системы S 3 в сравнении:

Серия OWAcoustic® premium

Дополнительные меры

Система

Высота подвеса Н, мм.

Коэффициент продольной звукоизоляции (значение, полученное в лабораторных условиях) [дб.]

1

S 3

710

31

2

15 мм. Sternbild

S 3

710

31

3

25 мм. прокладка из минеральной ваты

S 3

710

37

4

15 мм. удвоенная плита из серии Schlicht

S 3

710

40

5

S 3

750

47

6

25 мм. прокладка из минеральной ваты и 15 мм. плита из серии Schlicht

S 3

710

49

Статья представлена в сокращенном варианте.
Материал предоставлен компанией OWA.

Коэффициенты звукопоглощения материалов и конструкций

Таблица А

Материалы и конструкции

Коэффициент звукопоглощения на частотах, Гц

125

500

2000

Полы

Паркет по асфальту

0,04

0,07

0,06

Паркет по деревянному основанию

0,10

0,10

0,06

Пол дощатый на лагах

0,10

0,10

0,08

Ковер шерстяной обычного типа

0,09

0,24

0,27

То же, на войлочной основе

0,11

0,37

0,27

Ковролин 7 мм

0,05

0,15

0,50

Линолеум по твердому основанию

0,02

0,03

0,04

Искусственное покрытие полов залов спортивных сооружений

0,02

0,06

0,18

Керамогранит

0,01

0,01

0,02

Лед, вода в бассейне

0,01

0,01

0,02

Стены и потолки

Бетон

0,01

0,02

0,02

Стена и потолок оштукатуренные

0,02

0,03

0,03

Продолжение таблицы А

Материалы и конструкции

Коэффициент звукопоглощения на частотах, Гц

125

500

2000

Мрамор, гранит, стеклянная или глазурованная плитка для стен

0,01

0,01

0,02

Гипсокартонные листы

0,02

0,06

0,05

Гипсокартонные листы на расстоянии 50-150 мм от поверхности

0,30

0,15

0,05

Деревянная обшивка по брусьям или рейкам

0,15

0,1

0,2

Деревянная панель толщиной 5-10 мм с воздушной прослойкой 50-150 мм

0,30

0,06

0,04

Жесткие древесноволокнистые плиты толщиной 4 мм:

– с воздушной прослойкой 50-150мм;

– за плитами уложены маты из стекловолокна толщиной 50мм

0,30

0,48

0,08

0,15

0,04

0,10

Плиты пористые акустические «Акмигран», размер 300х300х20мм:

-без воздушной прослойки;

-с воздушной прослойкой, мм: 50

100

200

0,05

0,15

0,25

0,35

0,50

0,55

0,55

0,60

0,65

0,65

0,65

0,70

Продолжение таблицы А

Материалы и конструкции

Коэффициент звукопоглощения на частотах, Гц

125

500

2000

Древесно-стружечные плиты толщиной 20 мм:

-с воздушным промежутком 50 мм;

-промежуток заполнен минеральной ватой толщиной 50 мм

0,32

0,32

0,05

0,07

0,05

0,08

Плиты гипсовые перфорированные с пористым заполнителем, размер 810х810х26 мм:

– без воздушной прослойки;

– с воздушной прослойкой, мм: 50

100

200

0,05

0,05

0,15

0,25

0,45

0,75

0,75

0,65

0,55

0,55

0,50

0,55

Потолочные и стеновые панели «Ecophon» с воздушной прослойкой, мм: 200

50

0,45

0,10

0,95

0,90

0,95

1,00

Потолочные и стеновые акустические панели «Isover»:

– с воздушной прослойкой 200 мм;

– без воздушной просл.

0,34

0,05

1,00

0,43

1,00

1,00

Продолжение таблицы А

Материалы и конструкции

Коэффициент звукопоглощения на частотах, Гц

125

500

2000

Акустические обои «Texdecor»

0,10

0,15

0,38

Плиты перфорированные гипсокартонные звукопоглощ. «Knauf»

0,20

0,37

0,15

Плиты из пористой керамики толщиной 30мм

0,15

0,26

0,66

Акустические панели из древесного волокна

«Travertin micro»

0,05

0,68

0,44

Напыляемые акустические покрытия SonaSpray FC толщиной 12 мм

0,10

0,50

1,0

Переплеты оконные застекленные

0,30

0,15

0,06

Светопрозрачные ограждения из стеклоблоков

0,01

0,02

0,06

Двери из дерева

0,1

0,08

0,08

Киноэкран

0,30

0,40

0,40

Проем сцены, оборудованной декорациями

0,20

0,30

0,30

Занавеси (среднее значение)

0,05

0,25

0,40

Добавочное звукопоглощение

0,06

0,04

0,04

Графики звукоизоляции конструкции

Установка звукоизоляции потолка – какую систему выбрать?

Современное жилье должно быть уютным и комфортным. Повышенный уровень шума, возникающий со стороны улицы, от соседей может принести немало проблем, особенно, если в доме маленькие дети. Да и взрослому человеку иногда хочется тишины и покоя.

Внимание! Для комфортного проживания показатель шума днем не должен превышать 40 дБ, в ночное время – 30 дБ.

Акустическое воздействие на потолок

Шум подразделяется на две категории.

  1. Ударный шум – шаги соседей сверху, звук падающих предметов, передвижение мебели, т. е. любой звук, возникающий при механическом воздействии.
  2. Воздушный шум – разговоры соседей, шум дождя и ветра, музыка, играющая у соседей, т. е. звук, возникший в ином помещении, и переизлучаемый потолочным перекрытием в жилое помещение, расположенное ниже.

Шумоизоляция потолка нужна для того, чтобы звуковая волна, образованная сверху, задерживалась и угасала в изолирующей системе. Таким образом, звук не будет достигать жилых помещений, расположенных снизу, и мешать проживающим в них людям. Идеальным решением для звукоизоляции потолка могут стать потолочные системы с использованием специальных материалов.

Виды шумоизоляционных материалов

В шумоизоляции потолочного перекрытия используются следующие звукоизоляционные материалы.

    Гипсокартон. Материал универсальный, работа с гипсокартоном под силу даже новичкам. При установке потолка из гипсокартона своими руками можно создавать различные конструкции.

Гипсокартон для звукоизоляции

  • Древесно-стружечные плиты (ДСП). Большой вес данного материала не позволяет использовать его широко.
  • Различные звукоотражающие материалы. Данные материалы укладываются в жилых помещениях сверху, т. е. нужно будет договариваться с соседями, чтобы постелить его у них на полу. Скорее всего, придется поучаствовать в данном мероприятии физически и материально.
  • Минеральная вата. Высокий звукопоглощающий коэффициент, небольшой вес и доступная цена делают материал популярным. Объемная масса составляет от 70 до 400 кг/м 3 в зависимости от вида: обычная минеральная вата, спрессованная или гранулированная.
  • Стекловата. Может вызывать аллергию. При работе с данным материалом необходимо соблюдать ряд правил техники безопасности.
  • Пенополиуретан. Может быть жестким или эластичным (народное название «поролон»). При использовании пенополиуретана не нужно заботиться о паро- и гидроизоляции. Если потолок делается с помощью распыляемого пенополиуретана, то необходимо специальное оборудование и помощь профессионалов.

    Пенополиуретан для звукоизоляции

  • Звукоизолирующие мембраны. Представляют собой гибкий полимер, небольшой толщины (0,3-0,5 см), может полностью поглотить звук выстой до 26 дБ.
  • Выбор материала для звукоизоляционной системы

    Выбирая материал для звукоизоляции, обратите внимание на ряд параметров.

    1. Толщина и вес материала;
    2. Горючесть материала. Это залог вашей безопасности.
    3. Коэффициент звукоизоляции (звукопоглощения).

    Важно! В магазине обязательно просите сертификат качества, в котором указано, что товар не содержит вредные для человека вещества.

    Таблица. Коэффициент звукопоглощения некоторых используемых материалов

    Вид материалаКоэффициент звукопоглощения при 1000 Гц
    Акустический фибролит0,45-0,50
    Акустические перфорированные плиты0,4-0,9
    Минеральные плиты0,25-0,4
    Пеноасбест0,6-0,8
    Минеральная вата0,7
    Минеральная вата спрессованная0,5-0,75
    Минеральная вата гранулированная0,5
    Деревянные перекрытия0,06-0,1
    Кирпичная кладка0,032
    Бетонная стена0,015

    При этом коэффициент звукопоглощения для 1000 Гц при открытом окне составляет 1. Значение коэффициента находится в диапазоне 0-1 либо в процентном соотношении от 0% до 100%. Если звук полностью отражается, то коэффициент равен 0 или 0%. В случае, когда звук полностью поглощается, коэффициент равен единице или 100%.

    Технология установки звукоизоляционной системы

    После того, как вы определились со звукоизоляционным материалом, подходящим вам по свойствам и цене, следует определиться с технологией монтажа. Основных технологий две.

    Каркасная технология

    При данной технологии производится монтаж каркаса, к которому крепится звукоизоляционный материал. Это может быть гипсокартон, звукопоглощающие мембраны, ДСП и т. д. В свободное пространство между основным потолком и подвесным укладывается изоляционный материал.

    Каркасная технология звукоизоляции потолка

    Каркасная система подвесных потолков «крадет» сантиметры высоты в помещении, однако, звукоизоляционные свойства достигают 95%. При монтаже каркасных потолков стоит помнить о следующих важных моментах.

    1. Каркасный потолок необходимо монтировать двум и более работникам, так как одному не справиться.
    2. Необходимо наличие стремянки/лестницы.
    3. Выбирая звукоизоляционный материал, отдайте предпочтение качественному, проверенному временем материалу, произведенному под известным брендом.
    4. Прежде чем приступить к монтажу подвесного потолка, выполните гидроизоляцию поверхности на случай протечки сверху.

    При использовании минеральной ваты не рекомендуется монтаж точечных, врезных и иных светильников. Следует отдать предпочтение люстре или накладному потолочному светильнику, поскольку минеральная вата препятствует удалению тепловой энергии, что может привести к порче светильников, оплавке проводки и даже к пожару.

    Бескаркасная технология

    Используется при низких потолках в жилых помещениях, когда нельзя «терять» сантиметры высоты либо нет возможности установить каркасные элементы. Звукоизоляция выполняется из пенопласта (не стоит забывать о его вреде для здоровья) или пеноплекса. Высота бескаркасной конструкции достигает 1-2,5 см, при этом может полностью поглотить звук в 24 дБ.

    Бескаркасная звукоизоляция потолка пенопластом

    Остановимся подробнее на системах подвесного и натяжного потолков, как наиболее эффективных способах звукоизоляции.

    Система подвесного потолка: монтаж своими руками

    Монтаж гипсокартонной системы выполняется просто: изготавливается каркас, в свободное пространство укладывается звукоизоляционный наполнитель, крепится гипсокартон. Коэффициент звукоизоляции в подвесном гипсокартонном потолке может достигать 0,95 или 95%.

    Графики звукоизоляции конструкции

    Несколько простых правил могут значительно повысить шумоизоляционные свойства подвесного потолка.

    1. Подходите грамотно к технологии монтажа, правильно и своевременно выполняя все этапы.
    2. Правильно выбирайте звукоизоляционные материалы для достижения максимального эффекта.
    3. Правильно и надежно закрепите конструкции.

    Сделать подвесной потолок своими руками не составит труда даже для новичка. Важно иметь в наличии необходимые материалы и инструменты, уметь пользоваться дрелью, уровнем.

    Монтаж включает следующие этапы.

    1. Подготовка рабочей поверхности. Удалить на основном потолке трещины. Обработать грунтовкой. При необходимости следует обеспечить гидроизоляцию.
    2. Установка направляющих. Использование антивибрационных систем значительно снизит ударный шум, возникающий сверху. В процессе работы необходимо постоянно пользоваться уровнем.

    Установка направляющего профиля

    Установка виброизолирующих подвесов

    Монтаж звукоизоляции. На подготовленную поверхность устанавливается шумоизоляционный материал и зажимается подвесами. Пустот быть не должно. Если остаются зазоры, то эффективность системы значительно снижается. Для фиксации материала можно использовать клей либо приобретать листовой материал на клеевой основе.

    Установка двухуровневого каркаса

    Монтаж звукоизоляционного материала

    Закрепление профиля. Используйте универсальные крабы, они обеспечат идеальное крепление изоляционного материала и направляющих. С помощью уровня (лучше использовать лазерный нивелир) крепится спецпрофиль. На него крепятся листы гипсокартона или ДСП. Стыки должны подгоняться, чтобы не было зазоров. Точность на данном этапе очень важна. Крепление листов гипсокартона производится саморезами на расстоянии 15 см друг от друга. Если расстояние будет большим, может произойти провисание потолочной системы.

    Обшивка каркаса гипсокартоном

  • Отделочные работы. Штукатурим, красим, белим, устанавливаем потолочный плинтус. На данном этапе выполняется творческая работа, результат которой зависит только от вашей фантазии.
  • Видео — Звукоизоляция посредством монтажа подвесного потолка

    Натяжные потолки: особенности звукоизоляции

    Если монтаж подвесного гипсокартонного потолка можно осуществить самостоятельно, то в случае с натяжным потолком лучше обратиться к специалисту.

    При монтаже натяжного потолка существует ряд особенностей. Если в подвесном потолке достаточно, например, минеральную вату закрепить на каркасе, то в натяжном потолке необходимо закрепить материал на перекрытиях. Нельзя допускать осыпания материала. Поэтому минвата фиксируется дополнительно паробарьером, и производится монтаж дополнительного закрепляющего каркаса из деревянных реек или профиля.

    Схема монтажа натяжного потолка

    Под натяжной потолок чаще используются звукоизолирующие мембраны, цена которых больше, чем той же минеральной ваты. Монтаж мембран прост, но понадобится минимум 3 рабочих, т. к. материал тяжелый. Еще один недостаток – потолок опускается на 6-8 см.

    Важно! В помещениях с низким потолком использование мембраны не оправданно.

    Итак, процесс крепления мембраны включает следующие этапы.

    1. Обработка рабочей поверхности – заделка трещин, грунтовка.
    2. К перекрытиям крепится на дюбеля или саморезы обрешетка из бруса 20*30 мм.
    3. С помощью крюков и тонких трубок подвешивается полотно мембраны.
    4. Производится монтаж второй деревянной обрешетки, которая закрепляет мембрану.
    5. Швы между полотнами мембраны проклеиваются специальной лентой. Если были сделаны технологические отверстия, края также проклеиваются лентой.

    В принципе, монтаж обычного натяжного потолка не слишком отличается от монтажа натяжного потолка с шумоизоляцией. В последнем варианте, помимо стандартных операций, предварительно на основную поверхность крепятся минеральные плиты.

    Крепление полотна натяжного потолка

    Существует ряд производителей, выпускающих акустические потолки. Звукопоглощающий коэффициент в таких системах достигает 90% или 0,9. Цена выше, зато никаких дополнительных работ по звукоизоляции проводить не нужно. Производится стандартный монтаж натяжного потолка, но используется специальное акустическое полотно.

    Проблемы при выполнении звукоизоляции потолка

    В работе могут возникнуть определенные проблемы, которые легко решить, если следовать советам специалистов.

    1. Правильно выбирайте материалы для звукоизоляции, исходя из их свойств, веса, размера.
    2. Выбирайте оптимальную систему звукоизоляции потолка, не экономьте на стоимости. Определите высоту потолка, которой вы готовы пожертвовать ради обеспечения эффективной шумоизоляции.
    3. Следите, чтобы не было зазоров между между стыками плит изоляционного материала.
    4. Учитывайте размер изоляционного материала. При монтаже каркаса должно остаться достаточно места до основного потолка для размещения материала.
    5. Если звукоизоляция потолка выполняется своими руками, позовите двух-трех друзей, их помощь будет необходима.
    6. Следите за условиями работы. Например, на минеральную вату не должна попадать влага, иначе материал испортится.

    Важно! При любых возникающих трудностях, воспользуйтесь помощью специалистов. Это сохранит ваши нервы, время и деньги.

    Эффективная система звукоизоляции стоит немало, требует строгого соблюдения технологии монтажа. Однако хороший звуковой фон в квартире или частном доме сохранит ваши нервы и обеспечит максимальный комфорт проживания.

    Видео — Звукоизоляция натяжного потолка


    4. Пять скрытых проблем звукоизоляции (теория и практика; пути распространения шума; резонанс; герметичность)

    По данным исследователей, «шумовое загрязнение», характерное сейчас для больших городов, сокращает продолжительность жизни их жителей на 10-12 лет. Негативное влияние на человека от шума мегаполиса на 36% более значимо, чем от курения табака, которое сокращает жизнь человека в среднем на 6-8 лет.

    С физиологической точки зрения шумом может быть назван любой нежелательный звук, мешающий восприятию полезных звуков, нарушающих тишину и оказывающих вредное действие на человека. Шум способен увеличивать содержание в крови таких гормонов стресса, как кортизол, адреналин и норадреналин – даже во время сна. Чем дольше эти гормоны присутствуют в кровеносной системе, тем выше вероятность, что они приведут к опасным для жизни физиологическим проблемам. Согласно нормативам Всемирной организации здравоохранения, сердечно-сосудистые заболевания могут возникнуть, если человек по ночам постоянно подвергается воздействию шума громкостью 50 дБ (обычный разговор). Чтобы заработать бессонницу, достаточно шума в 42 дБ; чтобы просто стать раздражительным – 35 дБ (звук шепота).

    При длительном пребывании в шумных условиях у человека отмечаются следующие симптомы: раздражительность, ухудшение самочувствия, нарушение сна, головокружение, головная боль.

    Бытовой шум можно разделить на следующие виды:

    Воздушный шум – вид шума, при котором звуковые колебания от источника распространяются по воздуху. Источниками воздушного шума являются: музыка, голос человека, звук телевизора и т.п. Источник приводит в колебательное движение частицы воздуха. Эти периодические колебания со своей стороны сообщают стене или перекрытию изгибные колебания, которые в свою очередь приводят частицы воздуха в соседнем помещении в колебательное движение. Это создает воздушный шум в соседнем помещении. Способность ограждающих конструкций сопротивляться давлению звуковой волны зависит от материалов, из которых они состоят. В общем случае действует следующее правило: чем массивнее конструкция, тем большим звукоизоляционным эффектом она обладает.

    Ударный шум возникает при прямом или опосредованном механическом воздействии на перекрытие (пол). Перекрытие приводится в колебательное движение (изгибные колебания). Оно приводит в колебательное движение частицы воздуха над перекрытием и под ним. Кроме того, колебания передаются находящимся сверху и снизу стенам и могут восприниматься в виде воздушного шума в соседних помещениях. Источниками такого шума являются: захлопывание двери, ударная нагрузка на перекрытие при ходьбе людей, передвижение стульев, мебели.

    Структурный (корпусный) шум передается в твердой и жидкой среде. Стены или перекрытия за счет механического воздействия приводятся в колебательное движение (изгибные колебания), которые в свою очередь приводят в колебательное движение частицы воздуха в соседнем помещении. Это создает воздушный шум в соседнем помещении. Источники структурного шума: щелканье выключателя, смыв воды в туалете, шум потока в водопроводных трубах и в системе центрального отопления, шум в виде низкочастотного гула от оборудования (вентиляционного, отопительного, насосного и пр.) и т.п.

    При допущенных ошибках в архитектурно-планировочных решениях эффективно изолироваться от ударного и структурного видов шума постфактум невозможно.

    Так как все описанные виды шума, так или иначе, воспринимаются ухом человека, то конечным видом действия в них всегда является воздушный шум.

    Согласно ТКП 45-2.04-154 «ЗАЩИТА ОТ ШУМА. Строительные нормы проектирования» звукоизоляционная способность ограждающих конструкций оценивается параметром Rw. Считается, что конструкция соответствует нормативным требованиям, если ее индекс изоляции воздушного шума Rw не меньше регламентированной величины (например, Rw стены между квартирами элитного дома должен быть не меньше 54 дБ). Это теория.

    На практике получается следующее:

    во-первых, параметр Rw определяется для диапазона частот 100÷3150 Гц. Однако если голос типичной взрослой женщины имеет фундаментальную (нижнюю) частоту от 165 до 255 Гц, то голос типичного взрослого мужчины – от 85 до 155 Гц. То есть, согласно строительным нормам, в диапазоне частот ниже 100 Гц обращать внимание на звукоизоляцию застройщик не обязан. Вот и получается, что мужской бас очень хорошо слышен за межквартирной перегородкой, не говоря о мощных колонках и системах звукоусиления, которые наверняка есть у каждого меломана.

    во-вторых, параметр Rw является интегральной, то есть усредненной характеристикой. Это значит, что данный параметр, как средняя температура по больнице, не дает точного представления, а несет информационный характер. На рисунках ниже представлены звукоизоляционные характеристики двух межквартирных перегородок, выполненных из разных материалов. Несмотря на то, что перегородки имеют одинаковый индекс изоляции воздушного шума Rw, равный 54 дБ, они обладают разной способностью изолировать шум. По графикам на рисунках видно, что перегородка №1 значительно уступает по качеству звукоизоляции перегородке №2. Посторонний шум через перегородку №1 будет слышен очень хорошо, особенно хорошо будет слышен звук мужского низкого голоса.

    Перегородка №1. Перегородка №2.

    в-третьих, методика определения индекса изоляции воздушного шума Rw не учитывает косвенные пути прохождения звука. Звук от источника проникает в смежное помещение как по прямому пути, т.е. непосредственно через стену, так и по примыкающим к ней конструкциям – по косвенным путям.

    Косвенная передача звука может существенно снизить звукоизоляционный эффект. Величина звукоизоляции конструкции, полученная при расчете или в лабораторных условиях (верхняя кривая на рисунке), будет отличаться в большую сторону по сравнению с величиной, полученной при измерении на объекте (нижняя кривая на рисунке). Для обеспечения требуемой звукоизоляции конструкций в реальных условиях проектировщиками должны приниматься поправки.

    в-четвертых, любой материал обладает резонансной частотой колебаний. Собственная резонансная частота – это такая частота колебаний, с которой данное физическое тело начнет колебаться, будучи выведенным из состояния покоя какой-либо внешней возбуждающей силой, например, толчком, как качели, маятник часов, или ударом, как корпус колокола, струна рояля, ножки камертона. Резонанс (от лат. resono – откликаюсь) – это явление возникновения и усиления колебаний какого-либо тела под действием внешней силы, частота воздействия которой совпадает с собственной частотой данного тела. Для эффективной защиты от шума резонансная частота звукоизоляционной конструкции должна быть много ниже возбуждающей частоты.

    Принято думать, что улучшить звукоизоляцию ограждающей конструкции можно с помощью облицовки листами ГКЛ (гипсокартон), ГВЛ (гипсоволокно) и минваты. Это мнение ошибочно. Минеральная (стекло-, каменная, базальтовая) вата объемной плотностью 40÷60 кг/м3 используется для уплотнения воздушного слоя, чтобы повысить потери энергии звуковых волн ВЧ-диапазона, увеличив этим жесткость конструкции. Ощутить этот эффект человеческое ухо неспособно. Минвата сама по себе прозрачна для звука. Листы ГКЛ и ГВЛ имеют жесткий гипсовый сердечник, резонансная частота которого лежит выше 100 Гц. То есть эффективно изолировать звук, например, голоса взрослого мужчины (частота басовых мужских звуков начинается от 85 Гц) гипсовая облицовка не сможет. Это не удивительно, ведь всем известно, что басовые звуки без значительных потерь энергии проходят кирпичные и бетонные конструкции. Гипсокартон используется в качестве основы для декоративной отделки. Самую важную, ключевую роль в эффективности всей конструкции играет панель ЭкоЗвукоИзол, поскольку она: а) эффективно отражает звуковые волны в широком диапазоне спектра, в том числе на низких частотах; б) является тонкой, занимая минимум пространства; в) полностью экологична.

    в-пятых, на эффективность звукоизолирующих конструкций влияет степень герметичности их исполнения (наличие неизолированных мест, отверстий под освещение, розетки, незаделанные швы). Различная реализация одного из факторов в подобных конструкциях может существенно повлиять на результат.

    Ниже представлена информация об изменении эффективности звукоизолирующей способности конструкции при возникновении в ней щелей и отверстий согласно ТКП 45-2.04-127-2009 «КОНСТРУКЦИИ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ. Правила проектирования звукоизоляции и звукопоглощения».

    При выполнении в звукоизоляционных конструкциях отверстий под электророзетки и выключатели для избежания появления щелей и зазоров, наличие которых значительно ухудшает эффективность звукозащиты, необходимо использовать специальные короба типа «SoundGuard IzoBox».

    Примеры использования специальных коробов «SoundGuard IzoBox».

    ПРОСТОЕ РЕШЕНИЕ ПРОБЛЕМЫ

    Звукоизоляция – это мероприятия по снижению уровня шума как исходящего из помещения, так и поступающего в него извне. Качество звукоизоляции стен зависит от материала, из которого они состоят. Чем стена тяжелее и толще, тем большим звукоизоляционным эффектом она обладает. Хорошей шумозащитной способностью обладают конструкции, индекс изоляции воздушного шума которых не менее 60 дБ. Такие конструкции обеспечивают комфортные условия отдыха после напряженного дня, возможность побыть в тишине для восстановления энергии, а также полноценный, глубокий сон.

    В таблице приведена информация о звукоизоляционной способности типовых строительных конструкций.

    Наименование конструкции

    Индекс изоляции воздушного шума Rw

    Полая внутри перегородка на металлическом профиле, обшитая листами ГКЛ с двух сторон

    Перегородка из легких бетонных блоков (шлакобетон, пемзобетон, керамзитобетон) толщиной 160 мм

    Стена из полнотелого кирпича, оштукатуренная, толщиной 120 мм

    Стена из полнотелого кирпича, оштукатуренная, толщиной 240 мм

    Перекрытие из ж/б плит толщиной 220 мм

    Плита пустотная 220 мм, стандартная, с приведенной толщиной 120 мм

    Плита пустотная 220 мм, стандартная, с приведенной толщиной 140 мм

    Очевидно, что типовые стены и перекрытия не дотягивают до требуемых показателей звукоизоляции. Улучшить эти показатели можно с помощью готовых звукоизоляционных решений !

    Понравилась статья, сохраните ее у себя в ленте:

    Расчет звукоизоляции помещений – сложности подсчетов

    Необходимые инструменты и материалы

    Говоря о необходимости провести расчет звукоизоляции помещений, стен или перекрытия, люди имеют в виду разные процессы. Например, обывателей интересует объем средств, которые необходимо потратить, а специалистов – сложные вычисления относительно силы звуковых волн и правильной расстановки препятствий. Что ж, попробуем найти золотую середину между этими вычислениями.

    Акустические хитрости – чему не учат в школе?

    Чему-чему, а этим навыкам в школе нас не учат – расчет звукоизолирующих конструкций под силу провести только действительно опытным специалистам со специальным образованием. Сложность подсчетов заключается во многих факторах: требуется учесть толщину всех перекрытий, из какого материала они сделаны, какими характеристиками обладают. Помимо этого, учитываются и параметры помещения, его размеры и расстановка компонентов.

    По правде говоря, столь сложные расчеты необходимы только в тех случаях, когда звукоизолировать предстоит помещения для профессиональной звукозаписи, озвучивания или радио-рубки. В обычной квартире такая звукоизоляция необходима разве что в тех случаях, если вы днями напролет планируете музицировать или распевать оперные арии вперемешку со старым-добрым рок-н-ролом.

    Однако большинство простых обывателей всего-навсего стремятся оградить себя от шума: криков ребятни во дворе, бурного обсуждения футбольного матча за стеной, лая собаки сверху и плача ребенка снизу. Кстати, не стоит считать бездушными людей, которые раздражаются от детского плача – его уровень достигает 70 с лишним дБ, это при том, что рекомендованный минздравом уровень шума днем не должен превышать 45 дБ, а ночью и того меньше – 35 дБ. Для достижения такого уровня комфорта все конструкции в нашем доме должны соответствовать определенному индексу звукоизоляции.

    Индекс звукоизоляции – параметр тишины

    Под индексом звукоизоляции следует понимать возможность материала отражать звуковые и ударные волны в определенном диапазоне. Этот параметр разделяют на две категории: индекс изоляции воздушных шумов (звуковые волны, распространяющиеся по воздуху) и индекс изоляции ударных звуков. Последние распространяются через элементы конструкции здания: перекрытия, перегородки, стены.

    Впрочем, разграничить эти параметры достаточно тяжело – тот же воздушный шум превращается в структурный, когда мы слышим разговор соседей за стеной, а ударный порождает воздушные звуковые волны, которые мы непосредственно и слышим. Поэтому чаще всего продавцы материалов и обыватели подразумевают один индекс – воздушный, поскольку именно по воздуху и передается большинство шумов.

    Для разных типов ограждающих конструкций существует свой, оптимальный индекс звукоизоляции воздушного шума.

    • Стены в вестибюлях, внутри квартир, перегородки между квартирами и коридорами – индекс звукоизоляции на уровне 54 дБ обеспечивает высокую степень комфорта. Индекс на уровне 52 дБ – средняя степень и на уровне 50 дБ – низкая.
    • Перегородки между комнатами, комнатами и кухней – 43 дБ обеспечивают высокий уровень комфорта, 41 и 42 считаются низким и средним уровнями.
    • Перегородка между комнатами и туалетом – оптимальный индекс для этого участка стены находится в рамках 47-50 дБ.

    Индекс звукоизоляции растет, в зависимости от толщины перегородок и плотности материала. При этом увеличение толщины перегородок специально для улучшения звукоизоляции – самый затратный и неэффективный метод. В таких случаях говорят, что овчинка выделки не стоит – увеличение толщины стены вдвое улучшит звукоизоляцию всего на 10-15 дБ. Высчитать нынешний индекс звукоизоляции стен вы можете, ориентируясь на доносящиеся к вам звуки. Например, шепот имеет силу в 20 дБ, обычный разговор – около 45 дБ, ссора или плач ребенка – до 70 дБ.

    Если к вам от соседей доносятся даже их разговоры, значит, стена между вашими квартирами имеет индекс звукоизоляции ниже 45 дБ. Расчет звукоизоляции стен в таком случае прост: усилив индекс на 15-20 дБ, вы перестанете слышать соседей. Найти нужный материал с таким индексом на стройрынке не составит большого труда.

    Следует отметить, что чисто психологически снижение уровня шума на 1-2 дБ порой воспринимаются на все 10 дБ. Дело в том, что у каждого человека свой «болевой порог» восприятия звука, сформированный индивидуально. Кто-то совершенно не замечает шум компьютера, а кто-то не может уснуть под тиканье часов – для этих людей изменения уровня шума будут ощущаться совершенно по-разному.

    Коэффициент поглощения звука – разделяй и властвуй!

    Помимо индекса звукоизоляции, нужно учитывать в расчетах еще и коэффициент звукопоглощения. Под данным термином подразумевается способность материалов поглощать и уменьшать силу звука – такая способность числится за мягкими, ячеистыми, зернистыми и ворсистыми структурами, которые имеют хаотическое строение. Попадая в такую среду, звук должен преодолеть множество мелких преград. Измеряется коэффициент на шкале от 0 до 1 – материалами, пригодными для выполнения роли звукопоглощающего слоя, считаются варианты с коэффициентом от 0,4, при слое материала от 5 до 10 см, в зависимости от того, сколько вы можете позволить себе выделить пространства от стен под звукоизоляцию.

    Материалы, коэффициент поглощения которых стремится к нулю, как правило, имеют высокий индекс звукоизоляции – то есть хорошо отражают звук. Сочетания этих параметров в одном материале не существует, правда, есть готовые ЗИПС-панели, которые можно сразу клеить или крепить с помощью саморезов к стене.

    Если вы хотите действительно получить качественную изоляцию квартиры, необходимо комбинировать и просчитывать как индекс звукоизоляции, так и коэффициент поглощения. Проще говоря, необходимо делать многослойную конструкцию, в которой будет как минимум один слой мягкого материала, один слой твердого и по возможности воздушная прослойка. Доказано, что, попадая из одной среды в другую через воздушную прослойку, звук еще больше теряет силу.

    Расчет звукоизоляции ограждающих конструкций – проводим подсчеты

    Достичь весомого эффекта шумоизоляции можно лишь при комплексном подходе – когда звукоизолируются не только стены, но и пол, потолок, двери, окна, трубы и розетки. Поэтому первым делом необходимо посчитать площади всех мест, которые будут подвергнуты отделке.

    Потолок и стены лучше всего покрыть слоем минваты и обшить гипсокартоном – вот вам и комбинация материалов с разными свойствами. К тому же, минеральная вата считается очень хорошим утеплителем. Потолок вместо гипсокартона вы можете скрыть за натяжной мембраной, которая также считается хорошим звукоизолятором.

    Для гипсокартона на стены и потолок вам потребуются также специальные профили и так называемые виброподвесы – крепежи, которые не создают жесткого контакта со стеной, а значит, не передают звуковые вибрации.

    Впрочем, вы можете сэкономить на приобретении специальных и более дорогих фитингов, купив пару мотков демпфирующей ленты. Возьмите за правило каждый крепеж привинчивать к стене, предварительно подложив отрезок ленты. Ленту необходимо прокладывать во всех местах жестких контактов: на торцах и ребрах гипсокартона, на торцах реек и профилей.

    На пол, помимо конструкции плавающего пола, не помешает подложить еще и слой стекловаты в виде большого мата. Поверх него поочередно укладываются бруски, между брусками – минеральная вата, и вся эта конструкция обшивается несколькими слоями плотного материала, например, МДФ или ГВЛ. Не забываем о демпфирующей ленте – ее следует проложить по периметру всей стены, изолировать каждый плотный контакт. Поверх финишного слоя чернового покрытия вы можете уложить любое понравившееся вам напольное покрытие.

    Универсальная формула расчета звукоизоляции однослойных преград Текст научной статьи по специальности « Строительство и архитектура»

    Аннотация научной статьи по строительству и архитектуре, автор научной работы — Щелоков Ю.А.

    Однослойные конструкции являются наиболее часто применимым типом конструкции в строительстве и технике. В данной статье рассматривается аналитический метод расчета звукоизоляции однородных конструкций, разработанный на основе классической теории Кремера. Проведена оценка применимости метода, на основе результатов расчета графоаналитическим методом Свода Правил СП 23-103-2003 «Проектирование звукоизоляции ограждающих конструкций жилых и общественных зданий».

    Похожие темы научных работ по строительству и архитектуре , автор научной работы — Щелоков Ю.А.

    Universal formula of calculation of sound insulation of single-layer barriers

    Single-layer designs are the most often applicable type of a design in construction and engineering. In this article the universal analytical method of calculation of sound insulation of designs developed on the basis of the classical theory of Kremer is considered. The assessment of applicability of a method, on the basis of results of calculation by a graphic-analytical method of the Set of rules of the joint venture 23-103-2003 “Design of sound insulation of the protecting designs of residential and public buildings” is carried out.

    Текст научной работы на тему «Универсальная формула расчета звукоизоляции однослойных преград»

    Универсальная формула расчета звукоизоляции однослойных преград

    Щелоков Ю.А. Генеральный директор, ООО «Акустические расчеты», РФ, г. Санкт-Петербург, пр. Пискаревский д.25

    Однослойные конструкции являются наиболее часто применимым типом конструкции в строительстве и технике. В данной статье рассматривается аналитический метод расчета звукоизоляции однородных конструкций, разработанный на основе классической теории Кремера. Проведена оценка применимости метода, на основе результатов расчета графоаналитическим методом Свода Правил СП 23-103-2003 «Проектирование звукоизоляции ограждающих конструкций жилых и общественных зданий».

    Ключевые слова: звукоизоляция, строительная акустика, коэффициент механических потерь, фактор переизлучения, защита от шума.

    Universal formula of calculation of sound insulation of single-layer barriers

    General Director, LLC “Acoustic calculations”, Saint-Petersburg, Russia

    Single-layer designs are the most often applicable type of a design in construction and engineering. In this article the universal analytical method of calculation of sound insulation of designs developed on the basis of the classical theory of Kremer is considered. The assessment of applicability of a method, on the basis of results of calculation by a graphic-analytical method of the Set of rules of the joint venture 23-103-2003 “Design of sound insulation of the protecting designs of residential and public buildings” is carried out.

    Keywords: sound insulation, building acoustics, mechanical loss factor, factor of re-radiation, noise protection.

    1. Классическая теория расчета звукоизоляции тонких пластин

    Звукоизоляция ограждающей конструкции R может быть определена на основе известного коэффициента прохождения звука т(б):

    В реальных условиях звуковое поле, падающее на ограждающую конструкцию можно считать диффузным. Коэффициент прохождения для диффузного поля [1] определяется как

    Jr( Не можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

    с0 – скорость звука в воздухе, [м/с].

    Выражение для расчета импеданса бесконечной тонкой пластины [3] имеет вид D(l + ir¡)a>3 sin4 (в)”

    где i = 4-1 – мнимая единица;

    Рис. 1. Характерный вид кривой звукоизоляции тонких преград

    2. Корректировка классической теории звукоизоляции

    Применение классической теории расчета звукоизоляции, как было сказано выше, возможно только для тонких конструкций. Условие применимости [5] классической теории можно выразить соотношением:

    где А – длина продольной волны в материале [м], И – то же, что в формуле (4).

    Распространение звука через более толстые конструкции (из тяжелого, легкого бетона, кирпичной кладки и т.п.) сопровождается возникновением не только изгибных, но и продольных сдвиговых колебаний.

    В результате, частотные характеристики звукоизоляции массивных и тонкостенных конструкций ведут себя по-разному:

    Звукоизоляция массивной конструкции

    Звукоизоляция тонкостенной конструкции

    Рис. 2. Типичный вид кривых звукоизоляции «тонкой» и «толстой» конструкций

    Для толстостенных конструкций частотная характеристика имеет ровное «плато», на котором звукоизоляция остается постоянной. Начиная с некоторой частоты, рост звукоизоляции составляет 6 дБ/окт.

    Для тонкостенных конструкций частотная характеристика имеет подъем 6 дБ/окт, потом на частоте волнового совпадения, наблюдается провал звукоизоляции, после чего звукоизоляция растет линейно со скоростью 7,5 дБ/окт.

    В настоящей работе предлагается аналитическая модель расчета звукоизоляции, учитывающая особенность распространения звука через преграду, в зависимости от ее толщины.

    Импеданс толстостенной конструкции 2′(в) определяется по формуле:

    Z'(в) = Ф(вZ(в) = kd • tan(e)Z(в) =

    где Ф(в) – фактор переизлучения ка – коэффициент учитывающий толщину конструкции.

    Для расчета звукоизоляции толстостенной (массивной) конструкции необходимо в формуле (3) вместо импеданса бесконечной пластины 2(в) вставить импеданс толстостенной конструкции 2′(в).

    Формулы (1)-(6) позволяют определить звукоизоляцию однородной конструкции в более широком диапазоне толщин, нежели по модели расчета [6].

    На рис. 2-3 представлены кривые звукоизоляции для кирпичной газобетонной стен, различной толщины.

    Рис. 3. Семейство расчетных кривых звукоизоляции для газобетонных стен с

    толщинами от 50 мм до 250 мм

    Рис. 4. Семейство расчетных кривых звукоизоляции для кирпичных стен с толщинами

    от 50 мм до 250 мм.

    Универсальная формула расчета звукоизоляции однослойных преград

    Анализ рисунков 3 и 4 показывает, что при увеличении толщины и массы конструкции, кривая звукоизоляции лежит выше, область «плато» проявляется сильнее и размещается в более низкочастотной области. При малых толщинах и массе, кривая звукоизоляции толстостенных конструкций вырождается в кривую звукоизоляции тонкостенных конструкций, с характерным падением звукоизоляции на частоте волнового совпадения.

    На рисунке 5 представлены графики звукоизоляции, полученные по формулам (1)-(6) и по графоаналитическому методу для кирпичной стены, толщиной 250 мм.

    На рисунке 6 представлены графики звукоизоляции, полученные по формулам (1)-(6) и по графоаналитическому методу для газобетонной стены, толщиной 250 мм.

    Рис. 5. Частотные зависимости звукоизоляции кирпичной стены, толщиной 250 мм

    Рис. 6. Частотные зависимости звукоизоляции газобетонной стены, толщиной 250 мм

    Из рисунков 5 и 6 видно, что расчетные кривые по универсальной методике хорошо согласуются с результатами расчета по графоаналитическому методу Свода Правил СП 23-103-2003. При расчете по формулам (1) – (6) мы получаем дополнительную информацию о значении звукоизоляции на частотах ниже 100 Гц.

    Применение фактора переизлучения Ф(в) , зависящего от тангенса угла падения звуковой волны на преграду, позволило рассчитать импеданс толстостенной ограждающей конструкции 2′(в).

    Подстановка полученного значения 2 ‘(в) в классическую теорию расчета

    звукоизоляции, привела к возможности расчета звукоизоляции однослойных ограждений по единой методике, независимо от толщины ограждения, плотности и упругих характеристик материала.

    Сравнение частотных характеристик звукоизоляции аналитическим и графическим методами, показало хорошую согласованность результатов расчета.

    1. Marshall Long. Architectural Acoustics. 2nd Edition //М. Long, 2014. – 950 p.

    2. Cremer L. Theorie der SchalldämmungdünnerWändebeischrägemEinfall / L. Cremer // AkustischeZeitschrift, 1942. – №.7. – S. 81-125.

    3. Боголепов, И.И. Архитектурная акустика / И.И. Боголепов. – СПб: Политехника, 2001. – 158 с.

    4. СП 23-103-2003. Проектирование звукоизоляции ограждающих конструкций жилых и общественных зданий. – Москва, 2004.

    5. Щевьев Ю.П., Осташевский Е.Н. Средства акустической обработки помещений. – СПб, 2010. – 328 с.

    6. Щелоков Ю.А. Расчет звукоизоляции акустически однородных конструкций / Ю.А. Щелоков // Сборник докладов V Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Защита от повышенного шума и вибрации»; Под ред. Н.И. Иванова. – Санкт-Петербург, 2015. – с.349-354.

    Энергоэффективный дом

    Основы правильной звукоизоляции квартиры

    Количество страниц, посвященных звукоизоляции на моем любимом строительном форуме приближается к тысяче. Понятно, что всерьез озабоченный проблемой домашней слышимости человек освоит и тысячу, чтобы докопаться до «зерна истины». И этот человек — я. Из тонн проработанного материала постарался вытащить то самое «зерно» — что из себя представляет правильная, хорошая звукоизоляция квартиры, без мифов и рекламы.

    Мифы все-таки будут, но разоблаченные. С них и стоит начать.

    Заблуждения и факты в акустике и звукоизоляции

    • Минеральная вата, эковата или стекловата между гипсокартонным каркасом — эффективная звукоизоляция. В целом, шумоизоляция при таком подходе вырастает всего на 3-6 dB. Использовать их нужно, но только в сочетании с акустически развязанными конструкциями и ваты плотностью 35-40 кг/м3 . Коэффциенты звукопоглощения различных материалов в виде таблицы Звукопоглощение материалов.
    • Звукопоглощение и звукоизоляция это одно и то же. Это не так. Примененять в звукоизоляционных конструкциях только звукопоглощающие материалы неэффективно. Необходимо увеличивать массу ограждений, применять акустическую развязку и ЗИ материалы наряду с ЗП.
    • Пенопласт хорошо поглощает звук и звукоизолирует. К сожалению, это только утеплитель, который можно применять в пироге полов в качестве поглотителя ударного шума. Но целесообразность его использования даже для этой цели сомнительна — 4-5 см пенопласта эквивалентны 0,3-0,5 см специальных звукоизолирующих мембран. Пенопласт акустически жесткий, и он скорее ухудшит ситуацию, плюс он непродуваем, а для изоляции звука нужен пористый или волокнистый материал. К таким же неудачным стройматериалам относятся: листовая пробка, ГКЛ на клею, фанера, ОСБ, мягкий ДВП, пенополиэтилен, пенопропилен. Теоретические выкладки на эту тему можно посмотреть здесь.
    • «Нанотехнологии» сверхтонких конструкций в 2 см толщиной решают проблему шумоизоляции. Реальность такова, что эффективная звукоизоляционная конструкция в два сантиметра не помещается, так как должна включать минимум три уровня масса-упругость-масса: мягкий, толстый, упругий материал с высоким коэффициентом звукопоглощения между двумя звукоотражающими слоями. 4-5 см — необходимый минимум. В физике чудес не бывает.
    • Эффективность звукоизоляции зависит от количества слоев ограждения. По факту, чем тоньше воздушный зазор между перегородками, тем хуже шумоизоляция, особенно на н.ч. Самой эффективной звукоизолирующей перегородкой является конструкция с одним воздушным зазором. Правильная сборка важнее акустических стройматериалов как таковых.

    Преимущество многослойных конструкций с большим воздушным промежутком

    Основные принципы эффективной звукоизоляции

    Рекомендации, которые я предлагаю ниже, по большей части относятся к квартирным стенам. О перекрытиях, дверях и окнах будет отдельная статья.

    Один факт из справочника Блази: коэффициент звукоизоляции ограждения должен быть не менее 60 дБ. Такими характеристиками обладают стены в два полнотелых красных кирпича со штукатуркой.

    Таблица из справочника Блази, по которой можно примерно посчитать звукоизоляцию и подобрать конструкции.

    1. Шум бывает воздушным и ударным. Разговор, телевизор (без саба), лай собаки относится к воздушному; к ударному относится двигание мебели, шаги, вибрация от электроприборов (структурный шум в частности). По виду шума определяются мероприятия по шумоизоляции. Одним словом, нельзя применить эффективную стеновую конструкцию на перекрытие и наоборот.

    2. Одно из ключевых условий — абсолютная герметичность, как в лодке. Все стыки, щели, отверстия, примыкания должны быть обработаны герметиком на силиконе. Монтажная пена в звукоизолирующих ограждениях сводит на нет все усилия.

    3. ЗИ ограждение должно быть как можно массивнее, на сколько позволяет перекрытие.

    4. Воздушный зазор между листами гипсокартона или другими двойными ограждениями нужно заполнять мягкими акустическими материалами из базальтовых волокон, чтобы разорвать колебательную систему «масса/пружина/масса», образующуюся даже при развязанных перегородках. Таким образом снижается давление на низких частотах.

    Таблица из журнала Architect

    5. Однослойные конструкции сильно уступают в изоляции двойным, при условии отсутствия между многослойными жестких связей. Звуки и вибрация на порядок снижаются при передаче с одного слоя ограждения на другой. Это касается не только гипсокартона на каркасе, но и двойных ограждений из кирпича: две стены по 12,5 см с воздушным карманом между ними более эффективны, чем 25-ти сантиметровая стена из кирпича. Гипсокартонная перегородка, состоящая из двух развязанных каркасов по 5 см, эффективнее, чем одна перегородка в десять сантиметров.

    Типовые звукоизоляционные конструкции, которые можно брать за основу, рассмотрены в одноименной статье на acustic.ua, предлагаю ознакомиться!

    6. Крепить каркас к массивным стенам нужно исключительно на эластичные крепления с низкой резонансной частотой. Есть специализированные крепления, например виброфикс. Самым лучшим вариантом является крепление перегородки только к потолку и полу через специализированные звукоизолирующие профили, которые гасят передачу звука через перекрытия. Однако, это не всегда реализуемо, если на эту стену нужно навешивать тяжелую мебель или технику.

    Звукоизолирующие и антивибрационные крепления на примере Виброфикс

    7. Прямой подвес должен осуществляться через прокладки: звукоизоляционный стеклохолст, сложенный вдвое (типа вибростэка), уплотнительная полимерная лента (например, дихтунсбанд). Виброподвесы — идеальный вариант, но не везде можно купить и недешево.

    8. Разная жесткость и толщина листовых материалов положительно сказывается на снижении шума. Например, два листа гипсокартона 1,5 см и 1 см эффективнее, чем 12,5мм и 12,5мм. Соединять ГКЛ нужно вязкоэластичными кматериалами, типа Тексаунда. «Правильными» считаются гипсокартоны с повышенной плотностью и меньшей жесткостью (гипсо-волоконные листы, Silentboard и др.). Варианты слоев облицовки: гипсоволокнистый лист 10 + гипсокартонный 12.5, или ГКЛ 2 + 12,5 или ГВЛ 10+10.

    9. Возводя внутриквартирные перегородки в домах со свободной планировкой отдайте предпочтение акустически развязанным каркасным конструкциям вместо пенобетона или пазогребневых плит. Вы получите лучший эффект на средних частотах и отсечете переизлучение структурного и ударного шума с перекрытий.

    10. Звук от сабвуфера, генератора, кондиционера лучше снизит полнотелый глиняный кирпич, а средние и высокие частоты эффективнее изолирует гипсокартон на каркасе. Поэтому, выбирая тип звукоизоляционной конструкции, определите источники нежелательного звука и его частоты.

    Коротко о главном

    • Используйте только эластичные звукоизоляционные крепления для монтажа ГКЛ, к полу и потолку крепите звукоизолирующими профилями.
    • Ограждения из гипсокартона должны быть смонтированы на независимых каркасах.
    • Расстояние между стеной и облицовкой должно быть максимально возможным. Это относится и к наращиванию поверхностной массы облицовки.
    • Массивные и гибкие листовые материалы — основа звукоизоляционной конструкции.
    • Монтажная пена не подходит для заделки стыков и щелей — только герметик.
    • Всю высоту каркаса нужно замостить минеральной ватой с характеристиками акустической изоляции. Звукоизоляционные минеральные плиты добавляют 2-3 дб.
    • В пироге ЗИ нужно применять вязкоэластичные материалы.
      Максимально, при полной («комната в комнате», т.е. пол, потолок, стены) ЗИ комнаты можно достичь 16-18 дБ (без учета шумоизоляции несущей конструкции).
    • Розетки должны быть накладными.

    Накладные розетки смотрятся не хуже врезных, если для них выделено правильное место.

  • Два листа облицовки ГВЛ+ГКЛ дают лучший эффект, чем два одинаковых листа.
  • Коэффициент звукопоглощения у звукопоглощающей части ограждения не должен быть меньше 0,8. Такие характеристики у акустических ват 35-40 кг/м3.
  • Не существует универсального высокоэффективного решения по звукоизоляции, которое решило бы сразу все задачи. Полы, потолки, стены нуждаются в разных конструкциях.
  • Выполнять необходимо все пункты и правила, чтобы получить результат.
  • Отличия между конструкциями звукоизоляционных перегородок и их влияние на эффективность шумоизоляции

    Чтобы досконально разобраться в вопросе, желательно почитать книги по акустической физике. Загрузил на Яндекс-диск несколько книг, материалов по теме и список литературы.

    Примеры расчетов звукоизоляции ограждающих конструкций

    (примеры взяты из СП 23-103-03)

    Пример 1. Определить индекс изоляции воздушного шума перегородки из тяжелого бетона = 2500 кг/м 3 толщиной 100 мм.

    Для построения частотной характеристики изоляции воздушного шума определяем эквивалентную поверхностную плотность ограждения по формуле (4.9):

    mэ = m · k = · h · k = 2500 · 0,1 ·1 = 250 кг/м 2 .

    Устанавливаем значение абсциссы точки В – fB (см. табл 4.5) в зависимости от плотности бетона и толщины перегородки:

    Округляем найденную частоту fB = 290 Гц до среднегеометрической частоты 1/3 – октавной полосы согласно данным табл. 4.6:

    Устанавливаем ординату точки В по формуле (4.8):

    RB = 20 · lg250 – 12 = 36 дБ.

    Строим частотную характеристику по правилам, изложенным в п. 3.2

    СП 23-103-03. Заносим параметры расчетной и нормативной частотных характеристик в таблицу и производим дальнейший расчет в табличной форме.

    Находим неблагоприятные отклонения, расположенные ниже нормативной кривой и определяем их сумму, которая равняется 105 дБ, что значительно больше 32 дБ.

    Смещаем нормативную кривую вниз на 7 дБ и находим новую сумму неблагоприятных отклонений, которая составляет 28 дБ, что максимально приближается, но не превышает значения 32 дБ.

    В этих условиях за расчетную величину индекса изоляции воздушного шума принимается ордината смещенной нормативной кривой частотной характеристики в 1/3-октавной полосе 500 Гц, т.е. = 45 дБ.

    № п/пПараметрыСреднегеометрическая частота 1/3-октавной полосы, Гц
    Расчетная частотная характеристика R, дБ
    Нормативная кривая, дБ
    Неблагоприятные отклонения, дБ
    Нормативная кривая, смещенная вниз на 7 дБ
    Неблагоприятные отклонения от смещенной нормативной кривой, дБ
    Индекс изоляции воздушного шума Rw , дБ

    Вывод. Индекс изоляции воздушного шума перегородки из тяжелого бетона плотностью = 2500 кг/м 3 толщиной 100 мм составляет 45 дБ.

    Пример 2. Требуется определить индекс приведенного уровня ударного шума Lwn для междуэтажного перекрытия с частотной характеристикой в нормированном диапазоне частот, приведенной в таблице.

    Расчет ведется в табличной форме, в которую заносим значения Lwn нормативной кривой и находим сумму неблагоприятных отклонений, расположенных выше нормативной кривой.

    № п/пПараметрыСреднегеометрическая частота 1/3-октавной полосы, Гц
    Приведенный уровень ударного шума Ln, дБ
    Нормативная кривая, дБ
    Неблагоприятные отклонения, дБ
    Нормативная кривая, смещенная вниз на 4 дБ
    Неблагоприятные отклонения от смещенной нормативной кривой, дБ
    Индекс изоляции воздушного шума Lnw, дБ

    Сумма неблагоприятных отклонений составляет 7 дБ, что значительно меньше

    32 дБ. В связи с этим смещаем нормативную кривую частотной характеристики вниз на 4 дБ и снова подсчитываем сумму неблагоприятных отклонений.

    Новая сумма неблагоприятных отклонений составила в этом случае 31 дБ, что меньше 32 дБ.

    За величину индекса приведенного уровня ударного шума принимается значение смещенной нормативной кривой в 1/3-октавной полосе частот 500 Гц, т.е. Lwn = 56 дБ.

    Вывод. Индекс приведенного уровня ударного шума Lwn для междуэтажного перекрытия составляет 56 дБ.

    Пример 3. Требуется определить частотную характеристику изоляции воздушного шума глухим металлическим витражом, остекленным одним силикатным стеклом толщиной 6 мм.

    Находим по табл.4.9 координаты точек В и С:

    Строим частотную характеристику в соответствии с указаниями п. 3.5

    СП 23-103-03, для чего из точки В проводим влево отрезок ВА с наклоном 4,5 дБ на октаву, а из точки С вправо отрезок CD с наклоном 7,5 дБ на октаву (см. рис. к примеру 3).

    Рис. Расчетная частотная характеристика к примеру 3

    Вывод. В нормируемом диапазоне частот изоляция воздушного шума витражом составляет:

    f, ГцRw, дБf, ГцRw, дБf, ГцRw, дБ
    20,027,535,0
    21,529,033,0
    23,030,531,0
    24,532,029,0
    26,033,531,5
    34,0

    Пример 4. Требуется построить частотную характеристику изоляции воздушного шума перегородкой, выполненной из двух гипсокартонных листов толщиной 14 мм,

    γ = 850 кг/м 3 каждый по деревянному каркасу. Воздушный промежуток составляет

    Строим частотную характеристику звукоизоляции для одного гипсокартонного листа в соответствии с п. 3.5 СП 23-103-03.

    Координаты точек В и С определяем по табл. 4.9:

    Округляем частоты fB и fС до стандартных в соответствии с табл. 4.6:

    Строим вспомогательную линию ABCD в соответствии с п. 3.6 СП 23-103-03 (см. рис. к примеру 4).

    Рис. Расчетная частотная характеристика к примеру 4

    Устанавливаем по табл. 4.10 поправку R1 в зависимости от величины отношения:

    Согласно табл. 4.10 для mобщ/m1 = 2 поправка R1 = 4,5 дБ.

    С учетом поправки R1 = 4,5 дБ строим линию A1B1C1D1, которая на 4,5 дБ выше линии ABCD (см. рис. к примеру 4).

    Определяем частоту резонанса по формуле (4.13) с учетом поверхностной плотности гипсокартонного листа m = 850·0,014 = 11,9 кг/м 2 ;

    fр = 60 = 77,8 80 Гц.

    На частоте fр = 80 Гц находим точку F с ординатой на 4 дБ ниже соответствующей ординаты линии A1B1C1D1, т.е. RF = 16,5 дБ.

    На частоте 8fр (630 Гц) устанавливаем точку K с ординатой RK

    Значение H находим по табл. 4.11 в зависимости от толщины воздушного зазора, равного 100 мм: H=26 дБ.

    От точки K вправо проводим отрезок KL до частоты fB = 1250 Гц с наклоном 4,5 дБ на октаву. Ордината точки L составляет:

    Из точки L до частоты 1,25 fB (до следующей 1/3-октавной полосы – 1600 Гц) проводим вправо горизонтальный отрезок LM.

    На частоте fС = 2500 Гц строим точку N с ординатой RN:

    RN = RC1 + R2 = = 32,5 + 8,5 = 41 дБ.

    От точки N проводим отрезок NР с наклоном 7,5 дБ на октаву.

    Полученная ломаная линия A1EFKLMNP (см. рис.к примеру 4) представляет собой частотную характеристику изоляции воздушного шума гипсокартонной перегородки.

    В нормируемом диапазоне частот звукоизоляция воздушного шума перегородкой составляет:

    f, ГцR, дБf, ГцR, дБf, ГцR, дБf, ГцR, дБ
    19,531,042,547,0
    22,534,044,044,0
    25,036,545,541,0
    28,039,547,043,5

    Вывод. Полученная ломаная линия A1EFKLMNP (см. рис. к примеру 4) представляет собой частотную характеристику изоляции воздушного шума каркасно-обшивной перегородки, выполненной из двух гипсокартонных листов толщиной 14 мм каждый по деревянному каркасу с воздушным промежуток между листами 100 мм.

    Пример 5.Определить индекс изоляции воздушного шума междуэтажного перекрытия из железобетонной плиты γ = 2500 кг/м 3 , толщиной 100 мм; дощатого пола 35 мм на деревянных лагах сечением 100×50 мм с шагом 500 мм, уложенных по звукоизолирующим полосовым прокладкам из жестких минераловатных плит γ = 140 кг/м 3 , толщиной 55 мм в н обжатом состоянии. Полезная нагрузка на перекрытие 2000 Па.

    Определяем поверхностную плотность элементов перекрытия:

    – несущей плиты m1 = 2500 · 0,1 = 250 кг/м 2 ;

    – конструкции пола m2 = 600 · 0,035(доски) + 600 · 0,05 · 0,1·2(лаги) = 27 кг/м 2 .

    Устанавливаем нагрузку на звукоизолирующую прокладку с учетом того, что на

    1 м 2 приходится 2 лаги:

    Р = 2000 + 2500 + 270 = 4770 Па.

    Рассчитываем индекс изоляции воздушного шума Rwo для несущей плиты перекрытия по формуле (4.12):

    Rwo = 37 lgm1 – 43 = 37 lg250 – 43 = 45,7 46 дБ.

    Находим толщину звукоизолирующей прокладки в обжатом состоянии при = 0,55 Па по формуле (4.17):

    =0,04(1 – 0,55) = 0,018 м.

    Определяем частоту резонанса конструкции перекрытия при Ед = = 8,0·10 5 Па по формуле (4.16):

    fР= = 216 ≈ 210 Гц.

    В зависимости от Rwo = 46 дБ и ƒр.п = 200 Гц по табл. 4.13 находим индекс изоляции воздушного шума для вышеуказанной конструкции междуэтажного перекрытия, который составляет – Rw = 52 дБ.

    Вывод. Индекс изоляции воздушного шума междуэтажного перекрытия из железобетонной плиты толщиной 100 мм с дощатым полом на деревянных лагах, уложенных по звукоизолирующим полосовым прокладкам из жестких минераловатных плит, составляет Rw = 52 дБ.

    Пример 6. Рассчитать индекс приведенного уровня ударного шума под междуэтажным перекрытием, состоящим:

    – из несущей железобетонной панели толщиной 140 мм и = 2500 кг/м 3 ;

    – звукоизолирующего материала «Пенотерм» (НПЛ-ЛЭ) толщиной 10 мм в необжатом состоянии;

    – гипсобетонной панели основании пола = 1300 кг/м 3 , толщиной 50 мм;

    – линолеума = 1100 кг/м 3 , толщиной 3 мм.

    Полезная нагрузка на перекрытие – 2000 Па.

    . Определяем поверхностные плотности элементов перекрытия:

    – плиты перекрытия m1 = 2500 · 0,14 = 350 кг/м 2 ;

    – конструкции пола m2 = 1300 · 0,05 + 1100·0,003 = 68,3 кг/м 2 .

    Нагрузка на звукоизоляционный слой составляет:

    Р = 2000 + 683 = 2683 Па.

    Для m1=350 кг/м 2 согласно табл 4.16, находим значение Lnwo = 78 дб.

    По формуле (4.17) вычисляем толщину звукоизоляционного слоя в обжатом состоянии при = 0,1:

    d = 0,01(1 – 0,1) = 0,009 м.

    Определяем частоту собственных колебаний пола по формуле (4.18) при

    = 0,16 Гц.

    По табл. 4.15 с учетом значений Lnwo = 78 дб и ƒо = 160 Гц находим индекс приведенного уровня ударного шума под перекрытием Lnw = 60 дб.

    Вывод. Индекс приведенного уровня ударного шума под перекрытием, состоящим:

    из несущей железобетонной панели толщиной 140 мм, звукоизолирующего материала «Пенотерм» (НПЛ-ЛЭ) толщиной 10 мм, гипсобетонной панели основании пола толщиной 50 мм и линолеума толщиной 3 мм, составляет Lnw = 60 дб.

    Пример 7.Определить индекс приведенного уровня ударного шума под междуэтажным перекрытием, состоящим из несущей железобетонной плиты = 2500 кг/м 3 толщиной 160 мм и чистого пола из поливинилхлоридного линолеума с теплозвукоизоляционной подосновой из нитрона толщиной 3,6 мм.

    Определяем поверхностную плотность несущей плиты перекрытия:

    Находим по данным табл. 4.16 для плиты перекрытия индекс приведенного уровня ударного шума:

    Устанавливаем по табл. 4.17 индекс снижения приведенного уровня ударного шума в зависимости от материала покрытия пола:

    Определяем по формуле (4.19) индекс приведенного уровня ударного шума Lnw под междуэтажным перекрытием:

    Вывод. Индекс приведенного уровня ударного шума под междуэтажным перекрытием, состоящим из несущей железобетонной плиты толщиной 160 мм и чистого пола из поливинилхлоридного линолеума с теплозвукоизоляционной подосновой из нитрона толщиной 3,6 мм составляет Lnw = 58 дб.

    Пример 8. Определить индекс изоляции воздушного шума Rwo (дб) междуэтажным перекрытием, состоящим из железобетонной несущей плиты = 2500 кг/м 3 , толщиной 160 мм и чистого пола из поливинилхлоридного линолеума на волокнистой теплозвукоизоляционной подоснове (ГОСТ 18108–80).

    Определяем поверхностную плотность несущей плиты перекрытия:

    Устанавливаем по формуле (4.12) индекс изоляции воздушного шума несущей плиты перекрытия при m1 = 400 кг/м 2

    Rw = 37 lg400 – 43 = 53,3 53,5 дБ.

    В связи с тем, что в качестве чистого пола принят поливинилхлоридный линолеум с теплозвукоизоляционной подосновой (ГОСТ 18108–80), из рассчитанной величины индекса воздушного шума междуэтажного перекрытия следует вычесть 1 дб и, таким образом, окончательная величина Rw составит:

    Вывод. Индекс изоляции воздушного шума междуэтажным перекрытием, состоящим из железобетонной несущей плиты толщиной 160 мм и чистого пола из поливинилхлоридного линолеума на волокнистой теплозвукоизоляционной подоснове, составляет Rwo = 52,5 дБ.

    Приложение 4

    Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

    Лучшие изречения: Студент – человек, постоянно откладывающий неизбежность. 11127 – | 7499 – или читать все.

    Данные по звукопоглощению для обычных строительных материалов и мебели

  • Данные по звукопоглощению для обычных строительных материалов и мебели

  •   Коэффициент звукопоглощения

    НРК

    Номер*

    Материал 125 Гц 250 Гц 500 Гц 1000 Гц 2000 Гц 4000 Гц
    Стены (1-3, 9, 12) Звукоотражающие:              
    1.Кирпич неглазурованный 0,02 0,02 0,03 0,04 0,05 0,07 0,05
    2. Кирпич неглазурованный и окрашенный 0,01 0,01 0,02 0,02 0,02 0,03 0
    3. Бетон прочный 0.01 0,02 0,04 0,06 0,08 0,10 0,05
    4. Бетонный блок, окрашенный 0,10 0,05 0,06 0,07 0,09 0,08 0,05
    5. Стекло тяжелое (большие стекла) 0,18 0,06 0.04 0,03 0,02 0,02 0,05
    6. Стекло, обычное окно 0,35 0,25 0,18 0,12 0,07 0,04 0,15
    7. Гипсокартон, толщиной 1/2 дюйма (прибитый гвоздями к 2 x 4s, 16 дюймов) 0,29 0,1 0,05 0.04 0,07 0,09 0,05
    8. Гипсокартон, 1 слой, 5/8 дюйма (привинчен к 1 x 3s, 16 дюймов, с воздушным пространством, заполненным волокнистой изоляцией) 0,55 0,14 0,08 0,04 0,12 0,11 0,10
    9. Строительный №. 8 с 2 слоями гипсокартона толщиной 5/8 дюйма) 0.28 0,12 0,10 0,07 0,13 0,09 0,10
    10. мрамор или глазурь название 0,01 0,01 0,01 0,01 0,02 0,02 0
    11. Штукатурка по кирпичу 0,01 0,02 0.02 0,03 0,04 0,05 0,05
    12. Штукатурка на бетонном блоке (или на рейке толщиной 1 дюйм) 0,12 0,09 0,07 0,05 0,05 0,04 0,05
    13. Штукатурка на планке 0,14 0,10 0,06 0.05 0,04 0,03 0,05
    14. Фанера, обшивка 3/8 дюйма 0,28 0,22 0,17 0,09 0,10 0,11 0,15
    15. Сталь 0,05 0,10 0,10 0,10 0,07 0.02 0,10
    16. Жалюзи металлические 0,06 0,05 0,07 0,15 0,13 0,17 0,10
    17. Дерево, обшивка 1/4 дюйма, с воздушным пространством сзади 0,42 0,21 0,10 0,08 0,06 0,06 0.10
    18. Дерево, 1-дюймовая обшивка с воздушным пространством сзади 0,19 0,14 0,09 0,06 0,06 0,05 0,10
     
    Звукопоглощающий:              
    19.Бетонный блок крупнозернистый 0,36 0,44 0,31 0,29 0,39 0,25 0,35
    20. Легкая драпировка, 10 унций/ярд2, плоская на стене (Примечание: звукоотражающая на большинстве частот.) 0,03 0,04 0,11 0,17 0,24 0,35 0,15
    21.Драпировка средней плотности, 14 унций/ярд2, драпированная на половину площади (т. е. 2 фута драпировки на 1 фут стены) 0,07 0,31 0,49 0,75 0,7 0,6 0,55
    22. Тяжелая драпировка, 18 унций/ярд2, драпированная на половину площади 0,14 0,35 0,55 0,72 0,7 0.65 0,6
    23. Занавес из стекловолокна, 8 1/2 унции/ярд2, драпированный на половину площади (Примечание: чем глубже воздушное пространство за драпировкой (до 12 дюймов), тем выше поглощение низких частот.) 0,09 0,32 0,68 0,83 0,39 0,76 0,55
    24. ДВП толщиной 2 дюйма на бетоне (мтг. А) 0.15 0,26 0,62 0,94 0,64 0,92 0,6
    25. Толстый волокнистый материал за открытой облицовкой 0,6 0,75 0,82 0,8 0,6 0,38 0,75
    26. Ковер, тяжелый, на перфорированной плите из минерального волокна толщиной 5/8 дюйма с воздушным пространством сзади 0.37 0,41 0,63 0,85 0,96 0,92 0,7
    27. Дерево, остекление 1/2 дюйма, перфорированные отверстия диаметром 3/16 дюйма, открытая площадь 11 %, со стекловолокном 2 1/2 дюйма в воздушном пространстве позади 0,4 0,9 0,8 0,5 0,4 0,3 0,65
     
    Этажи (9, 11)              
    28.Бетон или тераццо 0,01 0,01 0,02 0,02 0,02 0,02 0,01
    29. Линолеум, резина или асфальт на бетоне 0,02 0,03 0,03 0,03 0,03 0,02 0,05
    30. Мрамор или глазурованная плитка 0.01 0,01 0,01 0,01 0,02 0,02 0
    31. Древесина 0,15 0,11 0,10 0,07 0,06 0,07 0,05
    32. Деревянный паркет на бетоне 0,04 0,04 0,07 0.06 0,06 0,07 0,05
     
    Звукопоглощающий:              
    33. Ковер тяжелый на бетоне 0,02 0,06 0,14 0,37 0.6 0,65 0,3
    34. Ковер тяжелый на поролоне 0,08 0,24 0,57 0,69 0,71 0,73 0,55
    35. Ковер, тяжелый, с непроницаемой латексной основой на поролоне 0,08 0,27 0,39 0,34 0.48 0,63 0,35
    36. Ковер для помещений и улицы 0,01 0,05 0,10 0,2 0,45 0,65 0,2
     
    Потолки (6, 8-10) Звукоотражающие:              
    37.Бетон 0,01 0,01 0,02 0,02 0,02 0,02 0
    38. Гипсокартон толщиной 1/2 дюйма 0,29 0,10 0,05 0,04 0,07 0,09 0,05
    39. Гипсокартон толщиной 1/2 дюйма, в подвесной системе 0.15 0,10 0,05 0,04 0,07 0,09 0,05
    40. Штукатурка на планке 0,14 0,10 0,06 0,05 0,04 0,03 0,05
    41. Фанера толщиной 3/8 дюйма 0,28 0,22 0.17 0,09 0,10 0,11 0,15
     
    Звукопоглощающий:              
    42. Акустическая плита толщиной 3/4 дюйма в подвесной системе (комплект E) 0,76 0,93 0.83 0,99 0,99 0,94 0,95
    43. Древесноволокнистая плита древесно-стружечная толщиной 2 дюйма на укладочной сетке (мтг. Е) 0,59 0,51 0,53 0,73 0,88 0,74 0,65
    44. Тонкий пористый звукопоглощающий материал толщиной 3/4 дюйма (мтг. В) 0,10 0.6 0,8 0,82 0,78 0,6 0,75
    45. Толстый пористый звукопоглощающий материал толщиной 2 дюйма (mtg. B) или тонкий материал с воздушным пространством позади (mtg. D) 0,38 0,6 0,78 0,8 0,78 0,7 0,75
    46. Напыление целлюлозных волокон толщиной 1 дюйм на бетон (мтг.А) 0,08 0,29 0,75 0,98 0,93 0,76 0,75
    47. Кровельная ткань из стекловолокна, 12 унций/ярд2 0,65 0,71 0,82 0,86 0,76 0,62 0,8
    48. Кровельная ткань из стекловолокна, 37 1/2 унций/ярд2 (Примечание: звукоотражающие на большинстве частот.) 0,38 0,23 0,17 0,15 0,09 0,06 0,15
    49. Пенополиуретан, толщиной 1 дюйм, с открытыми порами, сетчатый 0,07 0,11 0,2 0,32 0,6 0,85 0,3
    50. Параллельные панели из стекловолокна толщиной 1 дюйм и глубиной 18 дюймов, расположенные на расстоянии 18 дюймов друг от друга, подвешенные на расстоянии 12 дюймов под потолком 0.07 0,2 0,4 0,52 0,6 0,67 0,45
    51. Параллельные панели из стекловолокна толщиной 1 дюйм и глубиной 18 дюймов, расположенные на расстоянии 6 1/2 дюйма друг от друга, подвешенные на высоте 12 дюймов под потолком 0,10 0,29 0,62 1,12 1,33 1,38 0,85
     
    Места и аудитории (1, 5, 7, 9)              
    52.Сиденья с тканевой обивкой, с перфорированными поддонами, незанятые 0,19 0,37 0,56 0,67 0,61 0,59  
    53. Сиденья с кожаной обивкой, незанятые 0,44 0,54 0,6 0,62 0,58 0,5  
    54.Аудитория, сидящая на мягких креслах 0,39 0,57 0,8 0,94 0,92 0,87  
    55. Прихожане сидят на деревянных скамьях 0,57 0,61 0,75 0,86 0,91 0,86  
    56. Стул с металлическим или деревянным сиденьем, незанятый 0.15 0,19 0,22 0,39 0,38 0,3  
    57. Студенты, неформально одетые, сидящие на стульях с подлокотниками 0,30 0,3 0,41 0,49 0,84 0,87 0,84  
     
    Отверстия (9)              
    58.Глубокий балкон с мягкими сиденьями 0,50 – 1,00
    59. Рассеиватели или решетки, механическая система 0,15 – 0,50
    60. Стадия 0,25–0,75
     
    Разное (3, 9, 11)              
    61.Гравий рыхлый и влажный толщиной 4 дюйма 0,25 0,6 0,65 0,7 0,75 0,8     0,7
    62. Трава, мятлик Марион, 2 в высоту 0,11 0,25 0,6 0,69 0,92 0,99 0,6
    63. Свежевыпавший снег толщиной 4 дюйма 0.45 0,75 0,9 0,95 0,95 0,95 0,9
    64. Почва грубая 0,15 0,25 0,4 0,55 0,6 0,6 0,45
    65. Деревья, пихты бальзамические, площадь земли 20 кв. футов на одно дерево, высота 8 футов 0,03 0,03 0.06 0,11 0,17 0,27 0,31 0,15
    66. Поверхность воды (бассейн) 0,01 0,01 0,01 0,02 0,02 0,03 0

     

           
           
     

    *NRC (коэффициент шумоподавления) представляет собой однозначную оценку коэффициентов звукопоглощения материала.Это среднее значение, которое включает только коэффициенты в частотном диапазоне от 250 до 2000 Гц, поэтому его следует использовать с осторожностью. См. стр. 50 для обсуждения метода рейтинга NRC.
    €См. каталоги производителя для получения данных о поглощении, которые должны быть получены в результате последних испытаний, проведенных независимыми акустическими лабораториями в соответствии с текущими процедурами ASTM.
    Коэффициенты указаны на квадратный фут площади сидячих мест или на единицу. Там, где аудитория распределена случайным образом (например, зал суда, кафетерий), поглощение средних частот можно оценить примерно в 5 сабинов на человека.Чтобы быть точным, коэффициенты на человека должны быть указаны в зависимости от схемы интервалов.
    #Площадь пола, занимаемая аудиторией, должна быть рассчитана с учетом краевого эффекта в проходах. Для прохода, ограниченного с обеих сторон аудиторией, включите полосу шириной 3 фута; для прохода, ограниченного зрителями только с одной стороны, включите полосу шириной 1 1/2 фута. Краевой эффект не используется, когда сиденья упираются в стены или фасады балкона (поскольку край экранирован).
    Коэффициенты также действительны для оркестровых и хоровых площадок площадью от 5 до 8 кв. футов на человека.Оркестровые области включают людей, инструменты, музыкальные стойки и т. д. Вокруг музыкантов не используются краевые эффекты.
    ฿Коэффициенты открытия зависят от поглощения и кубатуры противоположной стороны.

     

       
           
           
           

     

           
           
     

    Справочник по испытаниям
    «Стандартный метод испытаний звукопоглощения и коэффициентов звукопоглощения методом реверберационной комнаты», ASTM C 423.Доступен в Американском обществе испытаний и материалов (ASTM), 1916 Race Street, Philadelphia, PA 19103.

     

    Источники
    1. Л. Л. Беранек, “Аудитория и поглощение кресла в больших залах”, Журнал Американского акустического общества, январь 1969 г.
    2. А.Н. Берд и др., «Данные для акустического проектирования студий», Британская радиовещательная корпорация, Инженерная монография BBC №. 64, ноябрь 1966 г.
    3. Э.Дж. Эванс и Э. Н. Базли, «Звукопоглощающие материалы», Х.М. Канцелярия, Лондон, 1964.

       
           
           
           

     

     

    Общие коэффициенты поглощения для акустической обработки

    Ниже вы найдете список общепринятых коэффициентов поглощения, которые мы используем для измерения «поглощающей способности» каждой поверхности при расчете времени реверберации.Коэффициенты поглощения представляют собой среднее значение того, насколько поглощающим является каждый продукт на различных частотах, часто особенно на 500 Гц, 1000 Гц и 2000 Гц. Вообще говоря, мягкие пористые материалы обладают большей поглощающей способностью, чем твердые отражающие поверхности.

    Например, мраморные полы очень плотные и твердые, поэтому звуку очень трудно найти отверстия, в которых могут задерживаться молекулы воздуха и превращаться в тепло. Точно так же бетон, гипсокартон, металл и стекло являются отражающими поверхностями.Однако ковровое покрытие, мягкая мебель (не деревянная и не кожаная) и драпировки — все это обычные впитывающие поверхности. NRC — это просто мера того, «насколько поглощает поверхность». Акустические панели имеют коэффициент поглощения 1,0, что означает, что они не отражают энергию, которая контактирует с ними.

    Помните, что когда звук воздействует на цель, он может выполнять одно из трех действий: отражать, поглощать или передавать насквозь. Коэффициенты поглощения могут вводить в заблуждение в этом смысле, потому что очень тонкий лист ткани может иметь NRC, равный 1.0, в то время как плюшевая бархатная занавеска также может иметь NRC 1,0. Оба этих материала отражают примерно 0% поступающей звуковой энергии. Однако тонкая ткань может передавать 90 % энергии и поглощать 10 %, в то время как плюшевая занавеска может передавать 50 % звуковой энергии и поглощать 50 %.

    Посмотреть, как много поглощения вам нужна с нашим акустическим калькулятором

    Определить время Reverbaration Time

    Список коэффициентов поглощения на финишу Тип

    +
    Multi поверхность акустического коэффициента
    Гладкий бетон – Неокрашенный 0.2
    Гладкой Бетон – Окрашенная 0,05
    Wood 0,15
    Rubber 0,05
    Фанера 0,25
    Стенов – акустический Коэффициент
    CMU – неокрашенные 0.35
    CMU – Окрашенные 0,05
    Кирпич – неокрашенные 0,05
    Кирпич – окрашены 0.025
    Сталь конструкционная – 0,1
    Гипс 0,05
    Гипс 0,1
    Стекло 0,05
    Полы – Акустический Коэффициент
    линолеума 0.05
    Terrazo 0
    Мрамор 0
    Ковер на пенорезине55
    Ковер на Padding 0,3
    Низкая Ковер 0,2
    Лиственные 0,3
    Акустические методы лечения – Акустический Коэффициенты
    целлюлозных волокон (1 “) 0.75
    Polyurethane Pape 0.3
    Полу жесткая стеклопластика (1 дюйма) 0,75
    пробковая плитка 0.7
    Акустические потолочные плиты 0,5

    Таблица общих коэффициентов звукопоглощения

    Помните, что для многих из этих продуктов существует ряд NRC. Например, акустические потолочные плиты могут иметь коэффициент звукопоглощения от 0,45 до 0,85 для некоторых высококачественных акустических плит Armstrong. Точно так же ковры различаются по толщине и мягкости, что сильно влияет на то, сколько звука они поглощают.

    Существует также ряд других специальных акустических решений, таких как стеновая система из натянутой ткани. Это работает почти так же, как и акустические панели, используя воздухопроницаемую, акустическую ткань, натянутую на плотное стекловолокно, чтобы обеспечить высокоэффективную акустическую обработку. Этот тип системы предпочтительнее, когда панели необходимы от пола до потолка или когда есть проходы через тканевую стену.

    Кроме того, помните, что только NRC является приблизительным показателем количества поглощаемого звука.Для специальных применений следует уделить дополнительное внимание низким частотам, таким как диапазоны частот 125 Гц и 250 Гц. Для получения подробной информации о частотных характеристиках см. LEED v4, который используется для присвоения акустических баллов зданиям, сертифицированным LEED, при соблюдении определенных критериев конфиденциальности речи и комфорта.

    Строительный стандарт LEED определяет коэффициенты звукопоглощения для ряда продуктов. В этой таблице указан коэффициент поглощения для каждого материала при 500 Гц, 1000 Гц и 2000 Гц.

    В чем разница между NRC (коэффициент шумоподавления) и коэффициентом звукопоглощения?

    Эти два рейтинга тесно связаны. Однако NRC можно рассматривать как «средний» коэффициент звукопоглощения материала. Например, акустическая стеновая панель может иметь коэффициент поглощения 0,5 при 500 Гц, 0,9 при 1000 Гц и 1,0 при 2000 Гц. Как это часто бывает, материал, как правило, имеет более высокие показатели поглощения на более высоких частотах (где длина волны уменьшается).Рейтинг NRC акустической панели может составлять 0,85, что является средним значением каждого из этих отдельных коэффициентов звукопоглощения.

    Таким образом, NRC предоставляет упрощенную однозначную аппроксимацию коэффициента звукопоглощения на отдельных частотах.

    В заключение отметим, что коэффициенты поглощения являются важной переменной общего подхода к акустической обработке. Измеряя пространство и определяя надлежащие коэффициенты и площадь обработки, можно учесть нежелательную реверберацию до начала строительства.Если эхо уже является проблемой в пространстве, использование материала с достаточным звукопоглощением значительно уменьшит реверберацию и связанные с ней проблемы с шумом.

    Краткое описание

    Название изделия

    Общие коэффициенты поглощения для акустической обработки

    Описание

    Список коэффициентов поглощения, используемых для определения времени реверберации.

    Автор

    Walker Peek

    Имя издателя

    Коммерческая акустика

    Publisher Logo

    Экспериментальное и математическое исследование характеристик звукопоглощения волокон финиковой пальмы

    Heliyon.2019 июнь; 5(6): e01977. Тегеран, Иран , Тегеран, Иран

    Ахмад Джониди Джафари

    b Департамент инженерной гигиены окружающей среды, Школа общественного здравоохранения, Иранский университет медицинских наук, Тегеран, Иран

    Мохаммад Фаридан

    c Департамент инженерной гигиены труда, Школа здравоохранения и питания, Университет медицинских наук Лорестан, Хоррамабад, Иран

    Али Каземи Табризи

    d Клуб молодых исследователей и элиты, Караджское отделение, Исламский университет Азад, Карадж, Иран

    a Кафедра инженерной гигиены труда , Факультет медицинских наук, Университет Тарбиат Модарес, Тегеран, Иран

    b Кафедра инженерной гигиены окружающей среды, Школа общественного здравоохранения, Иранский университет медицинских наук, Тегеран, Иран

    c Кафедра инженерной гигиены труда, Школа здоровья и питания, Университет медицинских наук Лорестан , Хоррамабад, Иран

    d Клуб молодых исследователей и элиты, Караджское отделение Исламского университета Азад, Карадж, Иран

    Поступила в редакцию 21 января 2019 г .; Пересмотрено 29 марта 2019 г .; Принято 17 июня 2019 г.

    Это статья в открытом доступе по лицензии CC BY-NC-ND (http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/).

    Эта статья была процитирована другими статьями в PMC.

    Abstract

    В настоящей работе исследуются акустические свойства образцов композитов, изготовленных из натуральных волокон финиковой пальмы и поливинилового спирта. Он также обеспечивает сравнение между коэффициентами звукопоглощения, полученными в результате экспериментальных испытаний, и коэффициентами, предсказанными математическими моделями. Для измерения нормального коэффициента звукопоглощения образцов использовали импедансную трубку.С помощью алгоритма дифференциального уравнения также был рассчитан прогнозируемый коэффициент звукопоглощения для модели Джонсона-Шампу-Алларда. Звукопоглощающие свойства образцов значительно повысились за счет увеличения частоты и увеличения толщины материалов с постоянной плотностью. Сравнение данных экспериментальных испытаний и математической модели показало, что увеличение толщины образцов сделает прогнозируемые и испытанные значения коэффициента звукопоглощения существенно сопоставимыми.Волокна финиковой пальмы обладают хорошим потенциалом рассеивания энергии звуковых волн, особенно когда за образцом вводится воздушный зазор, и могут использоваться в качестве нового источника для изготовления композитов, армированных натуральными волокнами.

    Ключевые слова: Машиностроение, Материаловедение, Акустика, Прикладная математика, Модель JCA, Волокна финиковой пальмы, Звукопоглощение, Импедансная трубка, Воздушный зазор они в принципе поставили под угрозу основу жизни, нарушив естественный баланс.Различные болезни и несчастные случаи, а также многочисленные экологические проблемы – вот лишь некоторые из таких проблем в современную эпоху. Воздействие чрезмерного уровня шума, несомненно, является серьезной проблемой как для промышленно развитых, так и для неиндустриальных стран. На самом деле большое количество людей подвергается риску, создаваемому шумом на рабочем месте или даже дома [1, 2]. В настоящее время шумовое загрязнение определяется как один из основных рисков, угрожающих качеству жизни человека. Тем не менее, этот тип загрязнения освещается в меньшей степени по сравнению с другими тесно связанными проблемами, такими как загрязнение воздуха [3].Многие рабочие места внутри и вне помещений создают чрезвычайно вредные и тревожные уровни шумового загрязнения, которые оказывают негативное воздействие на физическое и психологическое здоровье людей, приводя к насилию и беспокойству на рабочем месте, наряду с вызванной шумом потерей слуха, гипертонией и учащением сердцебиения, повышенным уровнем гормон кортизол и расстройства общения и сна. Шумовое загрязнение серьезно влияет на срок службы искусственных сооружений, таких как здания, и снижает производительность труда людей, в основном из-за невыходов на работу сотрудников [4, 5, 6, 7].

    Обеспечение тихой среды, свободной от беспокоящего шума, стало требованием для многих жилых районов и рабочих мест по всему миру. Впоследствии это привело к значительному развитию методов борьбы с шумом. Были предложены различные методы контроля или минимизации более высоких уровней шума в рабочей среде, а именно технические и инженерные средства контроля, административный контроль и обеспечение программ сохранения слуха. Одним из способов ослабления звуковой энергии на пути ее распространения является применение различных изоляторов и поглотителей [8].Звукопоглотители, используемые внутри и снаружи помещений, в настоящее время подразделяются на несколько категорий, а именно зернистые, ячеистые и волокнистые материалы [9, 10].

    В пористых поглотителях из волокнистых материалов звуковые волны обычно распространяются через сеть сообщающихся полостей. При очень малых размерах полостей и взаимодействии волны со стенками происходит вязкостная и тепловая диссипация, преобразующая энергию звуковой волны в тепло [11, 12].

    Большинство синтетических волокнистых звукопоглотителей, таких как стекловолокно, не являются ни возобновляемыми, ни биоразлагаемыми, поэтому они остаются в окружающей среде в течение длительного периода времени.Растущая озабоченность проблемами здоровья и безопасности людей и диких животных, увеличение выбросов парниковых газов, таких как CO 2 , огромное количество отходов, производимых во всем мире, а также высокая стоимость производства и использования синтетических волокон в последние годы. склонили производителей и инженеров к использованию натуральных и экологически чистых волокон в качестве возможных альтернатив. С другой стороны, поскольку натуральные волокна обладают такими свойствами, как большая биоразлагаемость, меньший вес, меньшая плотность, более высокое электрическое сопротивление, приемлемая удельная прочность, более низкая стоимость и отсутствие токсического воздействия, они считаются достойной альтернативой акустическим поглотителям синтетического происхождения. 13, 14, 15].Что касается желаемых физических свойств, а также экономических и экологических преимуществ, натуральные волокна также могут быть использованы для производства высокоэффективных композитов [16, 17].

    Доступны различные типы таких композитов в виде лигноцеллюлозных натуральных волокон (в том числе лен, кокос, финиковая и масличная пальма, конопля, бамбук, конопля, джут, солома, рис, пшеница, ячмень, шелуха кукурузы, сахарный тростник, тростник, волокна конопли, рами, сизаля и листьев ананаса), которые можно использовать в качестве биоразлагаемых и устойчивых акустических поглотителей [18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26].

    В то время как пористые поглотители в основном применяются для поглощения звуковых волн в высокочастотном диапазоне, их толщина должна быть увеличена для усиления поглощения в низкочастотной области. Как Отмани и соавт. [27] сообщают, что уменьшение содержания смолы в композите из волокна сахарного тростника повышает сопротивление воздушному потоку вместе с коэффициентом звукопоглощения. Обычно это достигается за счет более высокого уровня пористости композита, что является результатом применения более низкого содержания смолы. Кроме того, согласно результатам исследования Putra et al.(2018) об акустических свойствах ананасовых волокон для звукопоглощающих применений, с увеличением плотности образцов коэффициент звукопоглощения также повышается в средних и высоких частотных диапазонах [22].

    Обилие растительных источников, содержащих волокна, в разных частях страны является основным стимулом для использования их в качестве компонентов различных видов композитов. По данным Продовольственной и сельскохозяйственной организации (ФАО) [28], Иран был вторым по величине производителем фиников в 2016 году сразу после Египта.Учитывая обширную территорию выращивания фиников в южной, восточной и даже центральной частях Ирана, натуральные волокна, полученные из финиковых пальм (Phoenix dactylifear L.), являются подходящей альтернативой для изготовления звукопоглощающих композитов на биологической основе [29]. Как показывают имеющиеся данные, большая часть отходов, образующихся при выращивании финиковой пальмы в Иране, либо сжигается, либо закапывается в результате плохого обращения с сельскохозяйственными отходами в стране, и при этом они могут использоваться для различных целей. По оценкам иранских экспертов, около 220 000 гектаров сельскохозяйственных угодий Ирана отведены под выращивание фиников, что составляет около 20% плантаций финиковых пальм во всем мире.Поскольку производство фиников высокого качества зависит от регулярной обрезки пальм, на плантациях финиковых пальм в Иране ежегодно образуется значительное количество отходов лигноцеллюлозного волокна. Каждая пальма дает в среднем около 34 кг отходов во время процессов обрезки и сбора урожая, которые могут включать волокна листьев финиковой пальмы, ствола и черешков (рахиса), пустые грозди плодов и т. д. [30].

    Учитывая, что в стране насчитывается от 20 до 27 миллионов финиковых пальм, это составляет примерно 200 000 тонн лигноцеллюлозного материала, который можно использовать в конверсионных отраслях, таких как производство композитов [31].

    Большой объем таких отходов побудил исследователей искать новые подходы к их использованию и применению. За последние несколько лет резко возросло количество исследований акустических свойств и коэффициента звукопоглощения натуральных волокон. Тем не менее, немногие исследователи пытались изучить акустические свойства волокна финиковой пальмы или его композитов. Поскольку использование волокон финиковой пальмы в качестве акустического поглотителя превосходит применение искусственных звукопоглотителей, особенно с точки зрения их большей экологичности, в этом исследовании делается попытка изучить возможность производства таких поглотителей с использованием натуральных волокон пальм.С другой стороны, с момента разработки прогнозных математических моделей проложили путь к измерению и прогнозированию акустических свойств (включая коэффициент поглощения) таких натуральных волокон. Основной целью настоящего исследования является исследование, а также измерение и прогнозирование нормальных коэффициентов звукопоглощения волокнистых композитных образцов, изготовленных из волокна финиковой пальмы (DPF) методом импедансной трубки и математической моделью.

    2. Материалы и методы

    2.1. Подготовка образца

    В ходе исследования натуральные волокна отходов финиковой пальмы (в основном лигноцеллюлозные волокна из ветвей и гроздей финиковой пальмы) были закуплены в городе Табас в южной провинции Хорасан в Иране (). После передачи в лабораторию сырые DPF промывали дистиллированной водой, а затем помещали в печь при температуре 70 °C на 24 часа для сушки и получения фиксированной массы. Затем DPF разрезали ножницами на более мелкие кусочки, измельчали ​​и продавливали через сито с размером ячеек 2 мм, чтобы сделать их размер достаточно однородным.Чтобы связать волокна вместе и сформировать композит, был использован поливиниловый спирт-ПВА (Sigma-Aldrich). ПВС представляет собой полимерное химическое связующее с высокой растворимостью в воде и, как известно, является биоразлагаемым материалом, который, как сообщается, использовался в качестве связующего для натуральных волокон в предыдущих исследованиях [32].

    Места выращивания финиковой пальмы в Иране.

    Для приготовления 5% концентрации ПВС 5 г вещества сначала взвешивали на весах, а затем растворяли в 100 мл дистиллированной воды. Затем раствор перемешивали магнитом при 80°С в течение 3 часов.Приготовив раствор, волокна пропитывали им для связывания. Затем волокна формовали в алюминиевой форме методом компрессионного формования. Поэтому были изготовлены две группы круглых образцов диаметром 30 и 100 мм, которые по отдельности вставлялись внутрь двух трубок (большой и малой) системы импедансных трубок и получали коэффициенты звукопоглощения при более низких (63–1600 Гц) и более высоких (1000 Гц). –6300 Гц) частот соответственно. Выполнив процесс формования, образцы оставляли при комнатной температуре на 12 часов для полного высыхания, после чего передавали в лабораторию для измерения коэффициента поглощения.Образцы, полученные этим способом, имели толщину 20, 30 и 40 мм и постоянную плотность 65 кг/м 3 . Всего было изготовлено 6 образцов (3 диаметром 30 мм и 3 диаметром 100 мм) для испытаний в импедансной трубке на определение коэффициента звукопоглощения. Также измерение коэффициента звукопоглощения производилось не менее трех раз для каждого образца. показаны SEM-изображения DPF, которые использовались для формирования образцов. Внешний диаметр ДПФ колебался от 200 до 720 мкм при среднем диаметре, плотности и пористости 465 мкм, 930 кг/м 3 и >90% соответственно.

    Изображение финиковой пальмы, полученное с помощью сканирующего электронного микроскопа.

    2.2. Измерение сопротивления воздушному потоку акустического материала

    Одним из основных параметров, влияющих на поглощение звука в пористых материалах, является удельное сопротивление воздушному потоку (σ), которое равно отношению перепада давления воздуха (ΔP) по обеим сторонам пористого материала. к средней скорости воздуха (V) на единицу толщины (l) образца в направлении потока воздуха. Этот параметр измеряется в соответствии с приведенным ниже уравнением:

    Измерение и расчет сопротивления образцов воздушному потоку проводились на основе стационарного (прямого) метода, рекомендованного ISO 9053-1:2018.Согласно этому методу, постоянный односторонний поток воздуха с определенной скоростью и объемным расходом ламинарно всасывался через площадь поверхности исследуемого образца с помощью вакуумного насоса (Rocker 400) в круглом цилиндре из оргстекла. Также использовали чувствительный дифференциальный манометр (TESTO 512) для определения разницы давлений на передней и задней сторонах образцов. Толщину образцов измеряли штангенциркулем до и во время проведения экспериментов.показывает принципиальную схему системы измерения удельного сопротивления воздушного потока в настоящем исследовании.

    Установка для измерения удельного сопротивления воздушного потока.

    2.3. Измерение коэффициента звукопоглощения в импедансной трубке

    Как правило, существуют различные методы измерения коэффициента звукопоглощения звукопоглотителей. Коэффициент звукопоглощения в этом исследовании измерялся с помощью импедансной трубки по методу передаточной функции в соответствии с ISO 10534-2 [33].Установка для измерения и импедансная трубка (тип SW 477, BSWA Technology Co., Ltd., Китай), использованные в этом исследовании, показаны на рис. Образец и громкоговоритель располагались на двух концах трубки.

    Схематическое изображение импедансной трубки, используемой в этом исследовании.

    Путем измерения отраженных сигналов в двух фиксированных точках с помощью микрофонов, установленных на стенке трубы, и последующего расчета общей акустической передаточной функции были определены коэффициент нормального падения и коэффициент импеданса матрицы поглощения.Поскольку это типично для исследований по получению коэффициента поглощения материалов при нормальном падении, система импедансных трубок в этом исследовании была оснащена двумя трубками, трубка большего диаметра (100 мм) для измерения коэффициентов поглощения и потерь при передаче на более низких частотах (63). –1600 Гц), и трубку меньшего диаметра (30 мм) для измерения коэффициента поглощения и потерь передачи на более высоких частотах (1000–6300 Гц). Измерение импеданса трубки проводилось три раза для каждого образца, чтобы свести к минимуму возможные эффекты из-за неровностей или смещения образцов.Кроме того, возможное влияние воздушных зазоров за образцами на уровень коэффициента звукопоглощения было исследовано с использованием системы импедансных трубок (1).

    Система импедансных трубок, использованная в эксперименте, и введение воздушного зазора за образцом.

    2.4. Математическая модель

    В последние десятилетия такие авторы, как Делани-Базли [34], Мики [35] и Гараи-Помполи [36], представили эмпирические модели и быструю аппроксимацию для получения коэффициента звукопоглощения с использованием волнового сопротивления и волнового числа. связаны со статическим сопротивлением пористого материала воздушному потоку.С распространением науки феноменологические модели, такие как Джонсон-Шампу-Аллард [37], становятся трудной задачей из-за сложной ячеистой структуры этих материалов. Эти модели требуют большего количества неакустических элементов (извилистость, вязкостная характеристическая длина, тепловая характеристическая длина, пористость), которые труднодоступны на ранней стадии, поэтому, за редким исключением, обычно предпочтение отдается более простым моделям. Для измерения коэффициента звукопоглощения пористых материалов необходимо сначала определить волновое сопротивление, а также постоянную распространения пористого материала.Целью математических моделей является обеспечение двух вышеуказанных параметров для пористых материалов в широком диапазоне частот. Было проведено множество исследований по моделированию и измерению этих двух величин для таких материалов, среди которых можно упомянуть метод Джонсона-Шампу-Алларда (JCA).

    2.4.1. Модель Джонсона–Шампу–Аллара (JCA)

    Аллард и Шампу в 1992 г. [37] предложили феноменологическую модель распространения звука в пористых материалах для оценки коэффициента акустического поглощения.Аллард и Шампо определили эквивалентный модуль объема и плотности следующим образом: K(ω)=kp0(k−(k−1)[1+8ηα∞ϕΛ′2ϕiωρ0α∞Npr(1+4iα∞2ηNprωρ0(σ′Λ′ϕ)2)1/2]−1)−1

    (3)

    Физические параметры образца включают удельное сопротивление воздушному потоку σ [Нс/м 4 ], пористость φ [-], извилистость α∞[-], вязкостную характеристическую длину Λ [мкм] и тепловую характеристическую длину Λ ′[мкм].

    При этом ρ 0 указывает на плотность воздуха [кг/м 3 ], Npr — число Прандтля [≈0.71], η — вязкость воздуха [≈1,85×10–5], k — отношение удельной теплоемкости [≈1,4] и ω — угловая скорость [1/с].

    Чтобы выразить характеристическое сопротивление Zc(ω) и характеристическое волновое число Kω, поверхностное акустическое сопротивление Z можно оценить с помощью следующих уравнений [38]:

    Zc(ω)=1ϕρ(ω)·K(ω)

    (4)

    Z=Zc(ω)·cot(Kc(ω)×d)

    (6)

    где R – коэффициент отражения звукового давления; Z s – поверхностный импеданс; d – толщина образца.

    Коэффициент поглощения рассчитывается с помощью

    также представляет коэффициенты ошибок прогнозирования (PER) данных, полученных из модели JCA для каждого образца в диапазоне частот от 125 Гц до 6,3 кГц, рассчитанных с помощью

    PER=|αm−αp| αm×100

    (9)

    где αm и αp — измеренный и рассчитанный коэффициенты поглощения соответственно.

    3. Результаты и обсуждение

    Результаты лабораторных данных для трех толщин 20, 30 и 40 мм образцов поглотителей DPF и влияния воздушных зазоров на их коэффициенты звукопоглощения представлены в .Используя математическую модель, коэффициент звукопоглощения в диапазоне частот 125–6300 Гц был закодирован программой MATLAB. Как показано на рисунке, прогнозируемые значения физических параметров DPF были измерены с использованием алгоритма дифференциального уравнения в программном обеспечении MATLAB с использованием доступных лабораторных данных, таких как толщина, плотность, удельное сопротивление воздушному потоку и коэффициент поглощения. Позже частота ошибок прогнозирования, определенная моделью JCA, показанная на правой оси, была сопоставлена ​​с данными, полученными в результате экспериментов.

    Таблица 1

    Измерения акустического поглощения с различным воздушным зазором в третьоктавных полосах частот.

    Материал Толщина (мм) Воздушный зазор (мм) Частота (мм) Частота (Гц)

    125 160 200 250 315 400 500 630 800 1600 3150 4000 5000 6300
    Дата Palm Fiber (DPF) 20 0 0.02 0,02 0,04 0,06 0,08 0,08 0,10 0,12 0,13 0,16 0,30 0,51 0,65 0,69 0,63 0,65 0,76 0.79 0.32 0.32
    10 0,02 0,03 0,03 0,06 0,07 0,07 0,08 0,08 0.11 0.13 0.18 0,27 0,45 0,65 0,77 0,70 0,66 0,70 0,78 0,84 0,36
    20 0,03 0,04 0,05 0,08 0.08 0.08 0.0.12 0.12 0.19 0.28 0,28 0.59 0.59 0.68 0,70 0.69 0.61 0.68 0.79 0,86 0,38
    30 0,04 0,05 0,07 0,09 0,10 0,11 0,15 0,25 0,38 0,52 0,61 0,67 0.71 0.65 0.65 0.60 0.67 0,75 0.77 0,40 0,40
    30 0 0,03 0,05 0.07 0,08 0,10 0,13 0,15 0,17 0,24 0,38 0,57 0,68 0,79 0,76 0,70 0,74 0,81 0,86 0,40
    10 0.04 0.04 0,06 0,08 0.08 0.10 0.12 0.16 0.19 0.26 0.41 0.50 0.63 0,73 0,76 0,69 0,66 0,77 0,84 0,90 0,44
    20 0,05 0,08 0,09 0,12 0,14 0,18 0.25 0.37 0.37 0.55 0.64 0.71 0.74 0.73 0.73 0,70 0.69 0.79 0.85 0.86 0.47
    30 0,07 0,08 0,10 0,13 0,17 0,23 0,33 0,46 0,61 0,71 0,74 0,75 0,71 0,66 0.68 0.76 0.76 0.82 0.84 0.84 0.49
    40 0 0,05 0,07 0,08 0.08 0.10 0.12 0,17 0,22 0,29 0,40 0,52 0,65 0,78 0,84 0,87 0,81 0,88 0,89 0,90 0,48
    10 0.07 0.10 0.12 0.12 0.15 0.19 0.23 0.29 0.39 0.47 0.58 0.65 0.74 0.83 0,80 0,78 0,82 0,86 0,87 0,50
    20 0,07 0,12 0,13 0,18 0,22 0,26 0,33 0,47 0.56 0.66 0.66 0.79 0.79 0.88 0.84 0.79 0,79 0.80 0.79 0.84 0.52
    30 0.09 0,15 0,17 0,20 0,25 0,31 0,38 0,49 0,60 0,75 0,78 0,82 0,90 0,81 0,78 0,79 0,81 0,80 0,55

    Таблица 2

    Основные свойства и физические параметры для акустической модели.

    Толщина

    Массовая плотность (кг / м 3 ) Удельное сопротивление потока σ (NM-4S) пористость ∅ (%) Извилистость α∞ μm)
    λ λ ‘
    DPF 20 65 1068 1068 92.76 2,95 251 422
    30 65 956 92,78 2,90 247 430
    40 65 879 92,80 2,90 245 245 418 418
    Средний диаметр волокна (мкм): 420
    Средняя плотность волокна (кг / м 3 ): 930

    Сравнение эксперимента противматематические модели коэффициента звукопоглощения волокна DPF (толщина A = 20 мм, B = 30 мм, C = 40 мм).

    Впервые проанализированы коэффициенты звукопоглощения образцов натуральных волокон финиковой пальмы в диапазоне низких (125–1600 Гц) и высоких (1000–6300 Гц) частот при толщинах 20, 30 и 40 мм и постоянной плотности 65 кг/м 3 . Как показывают результаты, звукопоглощающие свойства DPF значительно увеличиваются с увеличением частоты. Другими словами, на низких частотах получаются более низкие коэффициенты поглощения, а на высоких частотах – более высокие коэффициенты поглощения.При этом средний коэффициент звукопоглощения в указанных толщинах и диапазоне частот 125–6300 Гц составляет 0,32, 0,40 и 0,48 соответственно. Влияние толщины образца, особенно на более низких частотах, играет значительную роль в ослаблении энергии звуковых волн. Согласно , толщина и коэффициент звукопоглощения на частоте 2000 Гц напрямую влияют друг на друга, так что при толщине 40 мм (по сравнению с 20 мм) коэффициент звукопоглощения достигал 0.84 (увеличение на 0,23%). В результате эффективность и эффективность затухания звукопоглощающих материалов на более низких частотах напрямую связаны с их толщиной. Согласно исследованию Глищинской, коэффициент звукопоглощения в любой пористой структуре пропорционален толщине материала [39]. Се и др. также обнаружили, что по мере увеличения толщины и пористости образцов коэффициент поглощения материалов также увеличивается [40]. Улучшение звукопоглощения может быть связано с более длительным диссипативным процессом в теплопроводности и вязкостной проводимости между воздухом и поглощающими материалами.По мере увеличения толщины композита скорость звукопоглощения впоследствии также будет увеличиваться [41].

    Испытания, проведенные на таких материалах, как зерновая солома, текстильные отходы, стекловата, рубленая резина, войлочные волокна и полиэстер, показывают, что увеличение толщины поглощающих материалов улучшает звукопоглощение, особенно на более низких частотах [42, 43, 44]. Кроме того, акустические испытания, проведенные на волокнах финиковой и масличной пальмы, показали, что увеличение толщины приготовленных образцов приводит к росту коэффициентов поглощения, и пики такого поглощения смещаются в сторону более низких частот [45].

    В своем исследовании Noor et al. [46] обнаружили, что толщина волокнистого слоя (массы) играет существенную роль в акустическом поглощении кокосовых волокон. Они применили модель жесткого каркаса JCA для оценки акустического поглощения образцов, изготовленных из кокосового волокна различной толщины, и обнаружили, что увеличение толщины улучшает акустическое поглощение и что максимальное поглощение смещается в более низкие частотные диапазоны.

    Пористость является одним из эффективных факторов, влияющих на коэффициент звукопоглощения материалов.Соответственно, результаты показывают, что более высокие уровни пористости (вызванные увеличенной толщиной) повышают коэффициент звукопоглощения материала. В аналогичном исследовании натуральных волокон, полученных из кокосового ореха, кукурузы и сахарного тростника, Fouladi et al. сообщили, что повышение пористости образцов увеличивает коэффициент звукопоглощения [47].

    Удельное сопротивление материала воздушному потоку также является основным параметром коэффициента звукопоглощения пористого материала. С физической точки зрения сопротивление пористых материалов фактически обусловлено вязким взаимодействием материала и частоты [48].Согласно Дель Рэю и др., удельное сопротивление воздушного потока напрямую связано со способностью материалов поглощать звуковую энергию. Другими словами, с увеличением удельного сопротивления воздушного потока увеличивается и энергия, а в определенной толщине и на низких частотах коэффициент поглощения и рассеяния звука увеличивается [49].

    Разработка и применение прогностических моделей все больше продвигается вперед, и существует острая необходимость в создании практичных, точных и простых в использовании экспериментальных моделей.Область акустического и звукопоглощения не является исключением, и предлагаемые модели должны уметь предсказывать коэффициенты звукопоглощения в различных поглотителях, в том числе и волокнистых. Таким образом, в настоящем исследовании изучалось предсказание коэффициентов поглощения с использованием одной из основных математических моделей, JCA, а затем сравнивались результаты с лабораторными данными, полученными при испытаниях импедансной трубки. Фактически, в модели JCA учитываются почти все физические свойства материалов, такие как толщина, массовая плотность, удельное сопротивление воздушному потоку, извилистость, вязкостная и тепловая характеристическая длина.Это также обеспечит всестороннее понимание существующих акустических свойств материала.

    Три сравнения между данными эксперимента на импедансной трубке и выходными данными математических моделей представлены в . Видно, что с увеличением толщины образцов ДПФ значения коэффициентов поглощения материалов, предсказанные моделью, приближаются к значениям, полученным из экспериментов, проведенных в импедансной трубке. Как видно, модель JCA имеет приемлемую точность прогнозирования коэффициента звукопоглощения при различной толщине.Таким образом, точность прогноза по модели для толщин 20, 30 и 40 мм на низких частотах (125–1600 Гц) составляет 52%, 30% и 24% соответственно, а на высоких частотах (1000–6300 Гц) такая значения составляют 7,08%, 6,83% и 5,71% соответственно.

    Введение воздушного зазора за образцами ДПФ в импедансной трубке обеспечивает перенос максимальных значений коэффициента звукопоглощения из верхнего в нижний диапазон частот. Полученные результаты свидетельствуют о том, что по мере удаления образца от жесткой поверхности подложки (до 30 мм) коэффициент звукопоглощения на частотах ниже 1000 Гц также будет расти.Fatima et al. в своем исследовании обнаружили, что дальнейшее увеличение расстояния от задней части образца увеличивает скорость снижения шума (NRC) в джутовых волокнах степени TD5 [50]. Аналогичным образом, на основе исследования Фулади и др., тесты и анализы кокосовых волокон показывают, что увеличение расстояния образца от жесткой спинки позади него оказывает положительное влияние на коэффициент звукопоглощения в низкочастотных диапазонах. Они обнаружили, что при смещении максимальных скоростей поглощения к более низким частотам коэффициенты звукопоглощения на средних и высоких частотах уменьшаются [18].

    Вероятно, это связано с повышенным сопротивлением поглощающих материалов. В этом случае акустический резонанс смещается в сторону более низких частот и, таким образом, улучшает скорость поглощения в этом диапазоне. В результате введение воздушной полости за образцами в этом исследовании, по-видимому, значительно способствует снижению производственных затрат за счет улучшения звукопоглощения более тонких слоев поглощающих материалов.

    Ранее опубликованные исследования подтвердили неотъемлемый потенциал натуральных волокон в качестве альтернативы синтетическим волокнам, обычно используемым в производстве акустических поглотителей.

    В целом представляется, что существующие математические модели не могут предсказать коэффициент поглощения большого количества поглотителей из натуральных волокон. Например, математическая модель, изученная в предыдущих исследованиях, давала относительно хорошие результаты только для определенного диапазона толщин. Большинство натуральных волокон исключено из исследований, проведенных на этих моделях, поскольку волокна имеют более высокий уровень неравномерности и больший диаметр по сравнению с синтетическими волокнами.Эти свойства снижают точность предсказанных моделей значений [24]; фактор, который необходимо учитывать при разработке будущих экспериментальных моделей натуральных волокон. Тем не менее всегда можно применить более точные модели, такие как JCA, для прогнозирования коэффициента звукопоглощения материалов.

    4. Выводы

    В этом исследовании были изучены и зарегистрированы коэффициенты звукопоглощения нескольких образцов, изготовленных из DPF. Эти волокна являются натуральными, возобновляемыми и представляют собой отходы, образующиеся в процессе сбора и обрезки финиковых пальм, которые не представляют никакого вреда для здоровья человека, особенно по сравнению с синтетическими волокнами.Результаты экспериментальных испытаний показали, что увеличение толщины образцов может дополнительно повысить их коэффициент звукопоглощения. Результаты также показали, что создание воздушного зазора позади образцов в импедансной трубке может эффективно улучшить частотную полосу поглощения, особенно для тонких образцов, таких как образцы толщиной 20 мм, 30 мм и 40 мм.

    Хотя несколько моделей уже не смогли точно предсказать звукопоглощающие свойства образцов из натуральных волокон; в основном из-за более высокого уровня неоднородности и большего диаметра волокна феноменологические модели, по-видимому, имеют больше шансов лучше предсказать уровни акустического поглощения таких образцов.

    Основываясь на предсказанных данных, модель JCA имела то преимущество, что не только показала полное соответствие результатам экспериментальных испытаний, но и очень хорошо предсказала акустические резонансы.

    Декларации

    Заявление автора о вкладе

    Хаванин А.: Задумал и спроектировал эксперименты; Провел опыты.

    Табан, Э.: задумал и спроектировал эксперименты; Провел эксперименты; Написал бумагу.

    Faridand, M.: Проанализированы и интерпретированы данные; Написал бумагу.

    Джониди Джафари, А. Каземи Табризи, А.: Проанализированы и интерпретированы данные; Предоставленные реагенты, материалы, инструменты анализа или данные.

    Заявление о финансировании

    Это исследование не получило каких-либо специальных грантов от финансирующих агентств в государственном, коммерческом или некоммерческом секторах.

    Заявление о конкурирующих интересах

    Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

    Дополнительная информация

    Для этого документа дополнительная информация отсутствует.

    Список литературы

    1. Белоевич Г. Шум и производительность: исследования в Центральной, Восточной и Юго-Восточной Европе и новых независимых государствах. Шумовое здоровье. 2013;15(62):2. [PubMed] [Google Scholar]2. Гераванди С., Такдастан А., Заллаги Э., Вусоги Нири М., Мохаммади М.Дж., Саки Х. Шумовое загрязнение и воздействие на здоровье. Джундишапур Дж. Науки о здоровье. 2015;7(1) [Google Scholar]3. А.Л.-Рахман Л.А., Раджа Р.И., Рахман Р.А., Ибрагим З. Акустические свойства инновационного материала из волокна финиковой пальмы.Являюсь. Дж. Заявл. науч. 2012;9(9):1390. [Google Академия]4. Фаридан М., Хаванин А., Мирзаи Р., Салехния М. Влияние нормобарической гипероксии до и после лечения на развитие вызванной шумом потери слуха у крыс. Сфера здоровья. 2017;6(4) [Google Scholar]5. Мюнцель Т., Гори Т., Бабиш В., Баснер М. Воздействие шума окружающей среды на сердечно-сосудистую систему. Евро. Харт Дж. 2014;35(13):829–836. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]6. Табан Э., Мортазави С.Б., Восуги С., Хаванин А., Асилиан Х.Воздействие шума на уровень глюкозы в крови, кортизол и изменения веса у самцов мышей. Сфера здоровья. 2017;6(2) [Google Scholar]7. Линтон С.Дж., Кеклунд Г., Франклин К.А., Лейсснер Л.К., Сивертсен Б., Линдберг Э. Влияние рабочей среды на будущие нарушения сна: систематический обзор. Сон Мед. 2015; 23:10–19. [PubMed] [Google Scholar]8. Джаямани Э., Хамдан С., редакторы. Коэффициенты звукопоглощения композитов, армированных натуральными волокнами. Издательство «Транс Тех»; 2013. Передовые исследования материалов.[Google Академия]9. Аренас Дж. П., Крокер М. Дж. Последние тенденции в области пористых звукопоглощающих материалов. Звук Виб. 2010;44(7):12–18. [Google Академия] 10. Цао Л., Фу К., Си Ю., Дин Б., Ю Дж. Пористые материалы для звукопоглощения. Композиции коммун. 2018;10:25–35. [Google Академия] 11. Тан С., Ян С. Свойства поглощения акустической энергии волокнистыми материалами: обзор. Композиции заявл. науч. Произв. 2017; 101:360–380. [Google Академия] 12. Рвавире С., Томкова Б., Милицкий Ю., Хес Л., Кале Б.М. Акустические и тепловые свойства целлюлозного нетканого натурального материала (корона) Заявл.акуст. 2017;116:177–183. [Google Академия] 13. Мохаммед Л., Ансари М.Н., Пуа Г., Джаваид М., Ислам М.С. Обзор полимерного композита, армированного натуральным волокном, и его применения. Междунар. Дж. Полим. науч. 2015;2015 [Google Scholar]14. Джаваид М., Халил Х.А. Гибридные полимерные композиты, армированные целлюлозным/синтетическим волокном: обзор. углевод. Полим. 2011;86(1):1–18. [Google Академия] 15. Асдрубали Ф., Д’Алессандро Ф., Скьявони С. Обзор нетрадиционных устойчивых строительных изоляционных материалов. Поддерживать.Матер. Технол. 2015; 4:1–17. [Google Академия] 16. Ахмад Ф., Чой Х.С., Пак М.К. Обзор: выбор композитов из натуральных волокон с учетом механических, легких и экономических свойств. макромол. Матер. англ. 2015;300(1):10–24. [Google Академия] 17. Али А., Шакер К., Наваб Ю., Джаббар М., Хуссейн Т., Милитки Дж. Гидрофобная обработка натуральных волокон и их композитов — обзор. Дж. Инд. Текст. 2018;47(8):2153–2183. [Google Академия] 18. Фулади М.Х., Аюб М., Нор М.Дж.М. Анализ акустических характеристик кокосового волокна.заявл. акуст. 2011;72(1):35–42. [Google Академия] 19. Или К.Х., Путра А., Селамат М.З. Волокна пустых плодов масличной пальмы в качестве надежного акустического поглотителя. заявл. акуст. 2017;119:9–16. [Google Академия] 20. Отмани С., Тактак М., Заин А., Хантати Т., Даучез Н., Эльнади Т. Акустические характеристики пористого поглотителя на основе переработанных отходов сахарного тростника. заявл. акуст. 2017;120:90–97. [Google Академия] 21. Боттерман Б., де ла Гре Г.Д., Хорниккс М., Ю К., Брауэрс Х. Моделирование и оптимизация звукопоглощения древесноволокнистых цементных плит.заявл. акуст. 2018;129:144–154. [Google Академия] 22. Путра А., Ор К.Х., Селамат М.З., Нор М.Дж.М., Хассан М.Х., Прасетийо И. Звукопоглощение экстрагированных волокон листьев ананаса. заявл. акуст. 2018; 136:9–15. [Google Академия] 23. Лим З., Путра А., Нор М., Яакоб М. Звукопоглощающие характеристики натуральных волокон кенафа. заявл. акуст. 2018; 130:107–114. [Google Академия] 24. Берарди У., Яннас Г. Прогнозирование звукопоглощения природных материалов: наилучшие обратные законы для акустического импеданса и постоянной распространения.заявл. акуст. 2017; 115:131–138. [Google Академия] 25. Табан Э., Таджпур А., Фаридан М., Самаи С.Э., Бехешти М.Х. Акустика Австралии; 2019. Характеристика акустического поглощения и прогнозирование натуральных кокосовых волокон. [Google Академия] 26. Табан Э., Хаванин А., Фаридан М., Самаи С.Э., Самими К., Рашиди Р. Сравнение характеристик звукопоглощения волокон кокосовой пальмы и финиковой пальмы: экспериментальное и аналитическое исследование зеленых композитов. Междунар. Дж. Окружающая среда. науч. Технол. 2019 [Google Академия] 27. Отмани С., Тактак М., Зейн А., Хентати Т., Эльнади Т., Фахфах Т. Экспериментальное и теоретическое исследование акустических характеристик материала на основе отходов сахарного тростника. заявл. акуст. 2016;109:90–96. [Google Академия] 29. Хасели М., Лайеги М., Зареа Хоссейнабади Х. Характеристика сэндвич-панелей столярных и обрешеточных досок из стволов отходов финиковой пальмы. Измерение. 2018; 124:329–337. [Google Академия] 30. Голами М., Ахмади М., Таванаи М., Хаджех Мехризи М. Механические свойства полимерных композитов, армированных волокнами финиковой пальмы: обзор.Баспареш. 2017;7(1):82–93. [Google Академия] 31. Хоссейнхани Х. 2015. Производство МДФ из остатков обрезки финиковой пальмы в масштабе экспериментального завода. [Google Академия] 32. Chen C., Zhang Y., Sun G., Wang J., Wang G. Нетканые маты с покрытием из пальмового волокна/поливинилового спирта Windmill с характеристиками звукопоглощения. Биоресурсы. 2016;11(2):4212–4225. [Google Академия] 34. Делани М.Э., Базли Э.Н. Акустические свойства волокнистых абсорбирующих материалов. заявл. акуст. 1970;3(2):105–116. [Google Академия] 35. Мики Ю. Акустические свойства пористых материалов – модификации моделей Делани-Базли.Дж. Акуст. соц. Япония. 1990;11(1):19–24. [Google Академия] 36. Гараи М., Помполи Ф. Простая эмпирическая модель материалов из полиэфирного волокна для акустических применений. заявл. акуст. 2005;66(12):1383–1398. [Google Академия] 37. Аллард Дж. Ф., Шампу Ю. Новые эмпирические уравнения для распространения звука в волокнистых материалах с жестким каркасом. Дж. Акуст. соц. Являюсь. 1992;91(6):3346–3353. [Google Академия] 38. Аллард Дж. Ф., Дейгл Г. АСА; 1994. Распространение звука в пористых средах: моделирование звукопоглощающих материалов. [Google Академия] 39.Глищинска Э., Михалак М., Кручинска И., Казимерчак Я., Блода А., Чеханска Д. Звукопоглощающие композиты из нетканых и целлюлозных субмикроволокон. J. Chem. хим. англ. 2013;7(10):942. [Google Академия]40. Се З.К., Икеда Т., Окуда Ю., Накадзима Х. Характеристики звукопоглощения в пористом магнии типа лотоса. Япония. Дж. Заявл. физ. 2004;43(10R):7315. [Google Академия] 41. Мамтаз Х., Фулади М.Х., Аль-Атаби М., Нараяна Намасиваям С. Акустическое поглощение композитов из натуральных волокон. Дж. Инж. 2016;2016 [Google Scholar]42.Тиук А.Э., Василе О., Вермесан Х. Акустические характеристики композитных материалов из текстильных отходов. ПЗУ. Дж. Акус. Виб. 2015;12(2):111. [Google Академия]43. Асдрубали Ф., Д’Алессандро Ф., Скьявони С. Звукопоглощающие свойства материалов из резиновой крошки. Дж. Акуст. соц. Являюсь. 2008;123(5):3037. [Google Академия]44. Ник А., Беккер У., Тома В. Улучшение акустических характеристик внутренних частей возобновляемых ресурсов в автомобильной промышленности. Дж. Полим. Окружающая среда. 2002;10(3):115–118. [Google Академия] 45.А.Л.Рахман Л.А., Раджа Р.И., Рахман Р.А., Ибрагим З. Сравнение акустических характеристик волокна финиковой пальмы и волокна масличной пальмы. Рез. Дж. Заявл. науч. англ. Технол. 2014;7(8):1656–1661. [Google Академия] 46. Нор М.Дж.М., Аюб М., Зулкифли Р., Амин Н., Фулади М.Х. Влияние различных факторов на звукопоглощение кокосового волокна. Дж. Заявл. науч. 2010;10(22):2887–2892. [Google Академия] 47. Фулади М.Х., Насир М.Х., Гассем М., Шамель М., Пэн С.Ю., Вен С.Ю. ИнТех; 2013. Использование натуральных волокон Малайзии в качестве звукопоглотителя.Методы моделирования и измерения акустических волн и акустических микроустройств. [Google Академия] 48. Аллард Дж., Аталла Н. Джон Вили и сыновья; 2009. Распространение звука в пористых средах: моделирование звукопоглощающих материалов 2e. [Google Академия] 49. Аренас Дж. П., Рей Р., Альба Дж., Рамис Дж. ICSV20; Бангкок, Таиланд: 2013. Оценка двух альтернативных процедур измерения сопротивления воздушному потоку звукопоглощающих материалов. [Google Академия]50. Фатима С., Моханти А. Акустические и огнезащитные свойства джутовых композиционных материалов.заявл. акуст. 2011;72(2-3):108–114. [Google Scholar]

    Измерение коэффициента поглощения звукопоглощающих материалов в синтезированном диффузном акустическом поле: The Journal of the Acoustical Society of America: Vol 136, No 1

    I. Introduction

    Section:

    ChooseTop of pageABSTRACTI.Introduction < 1,2 1.ИСО 354:2003, Акустика — измерение звукопоглощения в реверберационной комнате (Международная организация по стандартизации, Женева, Швейцария, 2003 г.). 2. ASTM C423-09a: Стандартный метод испытаний звукопоглощения и коэффициентов звукопоглощения методом реверберационной комнаты (ASTM International, West Conshohocken, PA, 2009). и метод импедансной трубки. 3,4 3. ИСО 10534-2, Акустика — определение коэффициента звукопоглощения и импеданса в импедансных трубках.Часть 2: Метод передаточной функции (Международная организация по стандартизации, Женева, Швейцария, 1998 г.). 4. ASTM E1050-12, Стандартный метод испытаний на импеданс и поглощение акустических материалов с использованием трубки, двух микрофонов и цифровой системы частотного анализа (ASTM International, West Conshohocken, PA, 2012). Метод импедансной трубки позволяет измерять поглощение звука при нормальном падении на небольших образцах с условиями монтажа, которые могут оказать незначительное влияние на результаты измерений. 5 5. Т. Е. Вигран, Л. Келдерс, В. Лаурикс, П. Леклер и Т. Ф. Йохансен, «Прогнозирование и измерение влияния граничных условий в трубе стоячей волны», Acta Acust. United Ac., 83 , 419–423 (1997). Метод реверберационной комнаты дает доступ к коэффициенту поглощения при возбуждении диффузным акустическим полем (DAF), что более характерно для практического использования звукопоглощающих материалов. Тем не менее, тестирование больших образцов в соответствии со стандартами может помешать получению логарифмической скорости затухания звука в реверберационной комнате, но измерения на небольших образцах материала также приводят к более высоким результатам поглощения, чем предсказывает теория. 6,7 6. Крислер В.Л. Зависимость звукопоглощения от площади и распределения поглощающего материала. Натл. Бур. Стоять. 13 (2), 169–187, Исследовательская статья RP700 (1934). https://doi.org/10.6028/jres.013.012 7. А. Нэш, «О воспроизводимости измерения поглощения звука при случайном падении», в Proceedings of Internoise 2012, Нью-Йорк (19–22 августа 2012 г.), стр. 1–12. Значительные отклонения по измеренному коэффициенту поглощения также наблюдались в круговых тестах 7,8 7.А. Нэш, «О воспроизводимости измерения поглощения звука при случайном падении», в Proceedings of Internoise 2012, Нью-Йорк (19–22 августа 2012 г.), стр. 1–12. 8. RE Halliwell, «Между лабораторная изменчивость измерения звукопоглощения», J. Acoust. соц. Являюсь. 73 (3), 880–886 (1983). https://doi.org/10.1121/1.389011 в зависимости от объема испытательной комнаты, монтажа образца и эффекта диффузора. Помимо метода реверберации в небольшой комнате Alpha Cabin, 9 9.А. Дюваль, Ж.-Ф. Рондо, Л. Дежагер, Ф. Сгард и Н. Аталла, «Моделирование коэффициента поглощения диффузного поля пористых материалов в небольших реверберационных помещениях: вопросы конечного размера и диффузии», в материалах 10-го Французского акустического конгресса, Лион, Франция (12 апреля). –16, 2010), стр. 1–8. в нескольких исследованиях были предложены подходы к оценке коэффициента поглощения при возбуждении DAF при снятии как ограничений размера выборки, так и комнатных эффектов. Такахаши и др. 10 10. Y. Takahashi, T. Otsuru и R. Tomiku, «Измерения поверхностного импеданса и коэффициентов поглощения пористых материалов на месте с использованием двух микрофонов и окружающего шума», Appl. акуст. 66 , 845–865 (2005). https://doi.org/10.1016/j.apacoust.2004.11.004 предложил измерение с использованием двух микрофонов, расположенных близко к материалу и рассеянному окружающему шуму в комнате. Эта концепция была исследована с использованием датчика давления-скорости и громкоговорителей в качестве источников звука в разных помещениях для измерения усредненного по ансамблю поверхностного нормального импеданса. 11 11. Н. Че Дин, Т. Оцуру, Р. Томику, Н. Окамото и К. Асниавати, «Воспроизводимость и применимость усредненного по ансамблю поверхностного нормального импеданса материалов с использованием метода in-situ », Acoust. австрал. 41 (3), 207–212 (2013). Используя результаты моделирования методом граничных элементов, усреднение по ансамблю вкладов пространственно распределенных источников в полусфере, окружающей материал, было использовано для моделирования эффектов случайного падения Otsuru et al. 12 12. Т. Оцуру, Р. Томику, Н. Бин Че Дин, Н. Окамото и М. Мураками, «Усредненный по ансамблю поверхностный нормальный импеданс материала с использованием метода на месте: предварительное исследование с использованием метода граничных элементов», J. Acoust. соц. Являюсь. 125 (6), 3784–3791 (2009). https://doi.org/10.1121/1.3125327 и было показано, что он эффективен для уменьшения краевых эффектов. Наконец, Kuang et al. 13 13. З. Куанг, К. Йе и Дж. Хуанг, «Метод измерения коэффициентов звукопоглощения материалов в диффузном поле с использованием параметрического громкоговорителя», Материалы симпозиума по ультразвуковой электронике, Токио, Япония (6–8 декабря 2010 г.) , Том.31, стр. 331–332. предложил использовать остронаправленный параметрический громкоговоритель для измерения коэффициента поглощения материала под различными углами падения, соответствующими различным положениям параметрического громкоговорителя на дуге окружности. Коэффициент поглощения диффузного поля был получен путем одинакового усреднения измерений по углам падения (Takahashi 10 10. Y. Takahashi, T. Otsuru и R. Tomiku, «Измерения поверхностного импеданса и коэффициентов поглощения пористых материалов на месте с использованием двух микрофонов и окружающего шума», Appl.акуст. 66 , 845–865 (2005). https://doi.org/10.1016/j.apacoust.2004.11.004 следовал аналогичной идее с использованием классического громкоговорителя). В этом письме предлагается метод оценки в условиях свободного поля коэффициента поглощения звукопоглощающего материала при синтезированное возбуждение DAF на поверхности материала с использованием синтетического массива акустических монополей, обращенных к материалу. Воспроизведение случайных полей давления на плоских поверхностях изначально было разработано для виброакустических испытаний плоских панелей при воздействии DAF или турбулентных возбуждений пограничного слоя. 14–16 14. А. Берри, Р. Диа и О. Робин, «Подход синтеза волнового поля к воспроизведению пространственно коррелированных звуковых полей», J. Acoust. соц. Являюсь. 131 (2), 1226–1239 (2012). https://doi.org/10.1121/1.3675942 15. Робин О., Берри А., Моро С. Воспроизведение случайных полей давления на основе плоской акустической голографии ближнего поля // J. Acoust. соц. Являюсь. 133 (6), 3885–3899 (2013). https://doi.org/10.1121/1.4802898 16. О.Робин, А. Берри, С. Моро и С. Кампо, «Экспериментальное воспроизведение случайных полей давления для виброакустических испытаний плоских панелей», в материалах 19-й конференции AIAA/CEAS по аэроакустике, Берлин, Германия (27–29 мая, 2013), Документ № 2013–2027, стр. 1–23. В данном случае база данных измеренных коэффициентов отражения при нормальном и наклонном углах падения сначала создается с помощью классического подхода с двумя микрофонами и модели исходного изображения 17 17. Дж.F. Allard и Y. Champoux, «Метод двух микрофонов на месте для измерения акустического поверхностного импеданса», Noise Control Eng. J. 32 (1), 15–23 (1988). https://doi.org/10.3397/1.2827724 с использованием точечного источника, который перемещается по плоскости, параллельной поверхности материала. Подход, основанный на планарной акустической голографии ближнего поля (P-NAH) 15 15. Робин О., Берри А., Моро С. Воспроизведение случайных полей давления на основе плоской акустической голографии ближнего поля.акуст. соц. Являюсь. 133 (6), 3885–3899 (2013). https://doi.org/10.1121/1.4802898 затем используется для расчета матрицы кросс-спектральной плотности (CSD) исходных амплитуд для воспроизведения целевого DAF на поверхности материала. Соединение этой рассчитанной матрицы с базой данных измеренных коэффициентов отражения на этапе постобработки позволяет оценить коэффициент поглощения при синтетическом DAF. Обратите внимание, что другой подход основан на синтезе волнового поля 14 14. А. Берри, Р.Диа и О. Робин, “Подход синтеза волнового поля к воспроизведению пространственно коррелированных звуковых полей”, J. Acoust. соц. Являюсь. 131 (2), 1226–1239 (2012). https://doi.org/10.1121/1.3675942 также можно использовать для расчетов матрицы CSD амплитуд источников.

    II. Описание предлагаемого метода

    Раздел:

    ВыбратьНаверх АННОТАЦИИ.ВведениеII.Описание пр… < A.Коэффициент поглощения под точечным источником

    В качестве преамбулы к измерению коэффициента отражения при синтезированном возбуждении с использованием массива точечных источников рис. 1(а) описывает более простую ситуацию. Одиночный точечный источник расположен в заданной позиции i на высоте z=zs над слоем пористого материала. Два микрофона, обозначенные M 1 и M 2, размещают над пористым материалом и центрируют на его поверхности на высотах z=z1 и z=z2 соответственно.В предположении об идеальном точечном источнике [определяемом его объемным ускорением q̇i(ω)] акустическое поле в любом из положений микрофона представляет собой суперпозицию двух сферических акустических волн, генерируемых источником q̇i(ω) и соответствующим источником изображения q̇i′(ω), расположенных на расстоянии ri и расстоянии ri′ от приемника соответственно. Для небольшого расстояния между двумя микрофонами, так что угол θi почти идентичен для обоих микрофонов, измеренное акустическое давление p̃ij(θi,ω) для заданного положения i точечного источника у микрофона Mj(j=1, 2) может быть записано как
    p̃ij(θi,ω)=ρ0q̇i(ω)e−jk0rijrij+R(θi,ω)ρ0q̇i(ω)e−jk0rij′rij′, (1)
    при ρ0 плотность воздушной массы, ω угловая частота, k0 акустическое волновое число (k0=ω/c0, где c0 скорость звука), rij расстояние между источником в точке i -м и микрофоном Mj, rij′ расстояние между источником изображения и микрофоном Mj R(θi,ω) – коэффициент отражения поверхности материала, соответствующий i -му положению точечного источника.Измерение либо p̃ij(θi,ω)/q̇i(ω) на каждом микрофоне, либо H(θi,ω)(=p̃i2(θi,ω)/p̃i1(θi,ω)) позволяет рассчитать коэффициент отражения для заданного падения угол с помощью классического соотношения 17 17. Дж. Ф. Аллард и Ю. Шампу, «Метод двух микрофонов на месте для измерения акустического поверхностного импеданса», Noise Control Eng. J. 32 (1), 15–23 (1988). https://doi.org/10.3397/1.2827724
    R(θi,ω)=e−jk0ri2ri2−H(θi,ω)e−jk0ri1ri1H(θi,ω)e−jk0ri1′ri1′−e−jk0ri2′ ри2′. (2)
    Соответствующий коэффициент поглощения затем выводится из соотношения α(θi,ω)=1−|R(θi,ω)|2.

    B. Коэффициент отражения в синтезированном акустическом поле

    Рис. 1(b) иллюстрирует предложенный подход. Квадратный образец пористого материала с длиной стороны L и толщиной h уложен на жесткую непроницаемую подложку. Два микрофона M 1 и M 2 и источник центральной точки массива центрированы на поверхности материала.С помощью двухмикрофонного метода, описанного в предыдущем разделе, можно измерить коэффициент отражения при различных углах падения, соответствующих последовательным положениям i точечных источников, таким образом создавая виртуальный массив монополей перед поверхностью материала. Функции Грина, соответствующие распространению от реального (соответственно изображения) точечного источника к микрофону Mj, теперь будем обозначать gij(ω)=e−jk0rij/rij (соответственно gij′(ω)=e−jk0rij′/rij′ ). Звуковое давление, измеренное на микрофоне M 1 за счет вклада всех точечных источников, представляет собой простую сумму
    где θi,ω)ρ0gi1′(ω)⋯}T, а  T обозначает несопряженное транспонирование.Вводя Rsynth(ω), коэффициент отражения поверхности материала в синтезированном поле давления, звуковое давление, измеренное на микрофоне M 1, также можно записать как
    p̃1(ω)=∑iq̇i(ω)ρ0gi1(ω) +Rsynth(ω)∑iq̇i(ω)ρ0gi1′(ω)=Q̇Tg1+Rsynth(ω)Q̇Tg1′, (4)
    , где g1′ ={⋯ρ0gi1′(ω)⋯}T, Q̇Tg1 равно синтетическое поле падающего давления на микрофон M 1, а Q̇Tg1′ — синтетическое поле давления, которое отражалось бы поверхностью материала, если бы она была жесткой, на тот же микрофон.Сравнивая уравнения. (3) и (4) приводит к
    Q̇Th2=Rsynth(ω)Q̇Tg1′, (5)
    и уравнениям. (3)–(5) также обозначают второй микрофон M 2. Отметим, что для расчета индивидуальных коэффициентов отражения R(θi,ω) нужны оба микрофона, а для расчета Rsynth(ω) требуется только один из их. Чтобы связать синтезированные коэффициенты отражения с матрицей CSD объемных ускорений источника SQ̇Q̇ (= Q̇ * Q̇T), уравнение. (5) умножается на его сопряженное транспонирование (обозначается  H), что дает
    h2HSQ̇Q̇h2=|Rsynth(ω)|2g1′HSQ̇Q̇g1′, (6)
    , и поэтому квадрат коэффициента отражения принимает вид 0
    |Rsynth(ω)|2=h2HSQ̇Q̇h2g1′HSQ̇Q̇g1’. (7)
    С базой данных измеренных коэффициентов отражения R(θi,ω) и рассчитанной матрицей CSD объемных ускорений источника SQ̇Q̇, уравнение. (7) дает квадрат коэффициента отражения |Rsynth(ω)|2 при синтезированном поле давления на этапе постобработки. Соответствующий коэффициент поглощения может быть выведен с использованием соотношения αsynth(ω)=1−|Rsynth(ω)|2. Матрица CSD объемного ускорения источника может быть рассчитана с использованием любого подхода синтеза волнового поля 14 14.А. Берри, Р. Диа и О. Робин, «Подход синтеза волнового поля к воспроизведению пространственно коррелированных звуковых полей», J. Acoust. соц. Являюсь. 131 (2), 1226–1239 (2012). https://doi.org/10.1121/1.3675942 или подход P-NAH 15 15. Робин О., Берри А., Моро С. Воспроизведение случайных полей давления на основе плоской акустической голографии ближнего поля // J. Acoust. соц. Являюсь. 133 (6), 3885–3899 (2013). https://doi.org/10.1121/1.4802898 (в этом письме используется только P-NAH), с полем целевого давления, определяемым CSD DAF. 18 18. Б. Рафаэли, «Пространственно-временная корреляция диффузного звукового поля», J. Acoust. соц. Являюсь. 107 , 3254–3258 (2000). https://doi.org/10.1121/1.429397

    III. Описание измерений и моделирования

    Раздел:

    ChooseВерх страницыРЕЗЮМЕ.ВведениеII.Описание процесса…III.Описание измерения… < et al. , 19 19. О. Дутр, Ю. Салиссу, Н. Аталла и Р. Паннетон, «Оценка акустических и неакустических свойств звукопоглощающих материалов с использованием импедансной трубки с тремя микрофонами», Прикл. акуст. 71 (6), 506–509 (2010). https://doi.org/10.1016/j.apacoust.2010.01.007 и приведены в Таблице I.

    ТАБЛИЦА I. Параметры материалов, используемые в расчетах.

    Параметр (блок) извилистости α∞ (-) пористостью ф (-) Resistivity a (Нм -4 с) Вязкая Длина Λ ( μ m) Тепловая длина λ ‘( μ m) пена массовая плотность ρ1 (кг м -3 )
    значение 1 0.99 10900 10900 100 130 130 130 8,8
    Организация поглощения помещения меламиновой пены 0,0762 м (3 дюйма) и 0,0508 м (2 дюйма) толщины были сделаны в Национальном исследовании Канада (NRC ) реверберационная комната (объем ≈ 258 м 3 ) и реверберационная комната в Groupe d’Acoustique de l’Université de Sherbrooke (GAUS) (объем ≈ 143 м 3 ) соответственно. Площадь образца составляла 5,94 м 2 (2,438 м × 2,438 м) для 3-дюймовой меламиновой пены и 3.35  м 2 (1,829 × 1,829 м 2 ) для 2-дюймовой меламиновой пены, так что только первый случай соответствует требованиям ASTM C423 в отношении площади образца. Для обоих экспериментов образцы были уложены прямо на пол комнаты, а их периметры были герметизированы деревянным каркасом (см. рис. 2 (а) для испытаний в NRC). Коэффициенты поглощения по Сабину рассчитывали в соответствии со стандартными процедурами. 1,2 1. ИСО 354:2003, Акустика — измерение звукопоглощения в реверберационной комнате (Международная организация по стандартизации, Женева, Швейцария, 2003 г.).2. ASTM C423-09a: Стандартный метод испытаний звукопоглощения и коэффициентов звукопоглощения методом реверберационной комнаты (ASTM International, West Conshohocken, PA, 2009). Рисунки 2(b) и 2(c) иллюстрируют эксперименты, проведенные в безэховой комнате с использованием предложенного подхода. Площадь образца составляла 2,11 м 2 (1,320 м × 1,600 м) для 3-дюймового. меламиновой пены и 1,49 м 2 (1,219 м × 1,219 м) для 2-дюймового. меламиновая пена. Каждый образец был уложен на жесткую непроницаемую основу, состоящую из 1/2 дюйма.толстая панель из древесноволокнистого картона средней плотности, покрытая стальным листом толщиной 1/32 дюйма. Всенаправленный точечный источник (среднечастотный объемный источник LMS Qsource) был вручную перемещен с помощью жесткой рамы на сетке из 7 × 7 позиций над поверхностью материала на высоте z с  = 0,2 м с положением центра источника, соответствующим нормальный случай падения. Расстояние между источниками Δ с было установлено равным 0,15  м с соответствующей длиной стороны виртуального массива Ларрея, равной 0.9 м. Максимальный угол падения θmax, который может быть включен в базу данных измеренных коэффициентов отражения, определяется расстоянием от источника до плоскости воспроизведения zs и наибольшим расстоянием от источника воспроизведения до микрофонов. В данном случае θmax=tan−1(Larray/2zs)≈72°. Микрофоны M 1 и M 2 (микрофоны BSWA MPA416 1/4 дюйма) располагались в центре образца на высотах z1 = 15 мм и z2 = 59 мм соответственно. Для обоих микрофонов перед измерениями была выполнена калибровка амплитуды, а объемное ускорение точечного источника было получено от внутреннего датчика.Для каждого положения источника белый шум использовался для возбуждения точечного источника, а передаточные функции между звуковым давлением на обоих микрофонах и объемным ускорением источника измерялись в диапазоне от 170 до 2000 Гц, при этом низкочастотный предел был присущ низкочастотным ограничениям источник громкости. При среднем времени более 30 с для каждого последующего теста база данных, соответствующая положениям 49 источников, была получена примерно за полчаса. Наконец, моделирование на основе метода матрицы переноса (TMM) 20 20.Ж.-Ф. Аллард и Н. Аталла, Распространение звука в пористых средах: моделирование звукопоглощающих материалов, 2-е изд. (Wiley, Чичестер, Великобритания, 2009 г.), гл. 7, стр. 137–165 и гл. 11, стр. 243–281. были выполнены. Слой однородного материала бесконечной протяженности, окруженный твердой стенкой, моделировался в предположении гибкого каркаса. 20 20. Ж.-Ф. Аллард и Н. Аталла, Распространение звука в пористых средах: моделирование звукопоглощающих материалов, 2-е изд. (Wiley, Чичестер, Великобритания, 2009 г.), гл.7, стр. 137–165 и гл. 11, стр. 243–281. Параметры, приведенные в Таблице I, использовались при моделировании для расчета характеристического импеданса Zceq и волнового числа keq эквивалентного элемента жидкости с помощью модели Джонсона-Шампу-Алларда. 20 20. Ж.-Ф. Аллард и Н. Аталла, Распространение звука в пористых средах: моделирование звукопоглощающих материалов, 2-е изд. (Wiley, Чичестер, Великобритания, 2009 г.), гл. 7, стр. 137–165 и гл. 11, стр. 243–281. Поскольку DAF, теоретически воспроизведенный с помощью синтетического массива, подразумевает максимальный угол падения 72 °, то же самое значение максимального падения использовалось в качестве верхней границы для определения возбуждения DAF в численном моделировании.

    IV. Результаты

    Раздел:

    ChooseВерх страницыРЕФЕРТЫ.ВведениеII.Описание про…III.Описание измерения…IV.Результаты < 6,7,21 6.Крислер В.Л. Зависимость звукопоглощения от площади и распределения поглощающего материала. Натл. Бур. Стоять. 13 (2), 169–187, Исследовательская статья RP700 (1934). https://doi.org/10.6028/jres.013.012 7. А. Нэш, «О воспроизводимости измерения поглощения звука при случайном падении», в Proceedings of Internoise 2012, Нью-Йорк (19–22 августа 2012 г.), стр. 1–12. 21. CH Jeong, «Преобразование коэффициентов поглощения Сабина в коэффициенты поглощения случайного падения», J.акуст. соц. Являюсь. 133 (6), 3951–3962 (2013). https://doi.org/10.1121/1.4802647 [выше 250 Гц для 3-дюймового. меламиновой пены на рис. 3 (а) и выше 500  Гц для 2-дюймового. пены меламина на рис. 3(b)], коэффициенты поглощения, рассчитанные с использованием настоящего подхода, дают значения, хорошо согласующиеся со значениями, полученными при моделировании TMM выше полосы третьей октавы 400 Гц. Для 3-дюймового. меламиновая пена [рис. 3(a)] и для полосы третьей октавы 400 Гц предложенный подход дает значение коэффициента поглощения, равное 0.63, тогда как результаты ТММ и реверберационной комнаты дают коэффициенты 0,76 и 1,27 соответственно. Выше полосы третьей октавы 400 Гц разница между коэффициентами поглощения, полученными настоящим способом, и результатами ТММ составляет менее 0,1. Для 2-в. меламин [рис. 3(b)], а между полосами третьей октавы 400 и 2000 Гц наибольшее отклонение между предложенным методом и результатами ТММ происходит в полосе третьей октавы 1630 Гц с разницей 0,03 между экспериментами и моделированием.Видно лучшее соответствие с результатами ТММ по сравнению с 3-дюймовым. случае, но не было объяснено. Ниже третьей октавной полосы 400 Гц точность метода кажется недостаточной для обеих толщин с коэффициентами поглощения, которые либо быстро уменьшаются до нуля, либо даже отрицательные значения для 3-дюймовой полосы. меламиновый чехол [Рис. 3(a)] или остаются почти постоянными для 2-дюймового. меламиновый чехол [Рис. 3(б)]. Считается, что этот неблагоприятный эффект в основном связан с конечной длиной стороны массива. Использование уравнения(2) может включать некоторые несоответствия для небольших значений k 0 r , как прокомментировано в Allard and Champoux. 17 17. Дж. Ф. Аллард и Ю. Шампу, «Метод двух микрофонов на месте для измерения акустического поверхностного импеданса», Noise Control Eng. J. 32 (1), 15–23 (1988). https://doi.org/10.3397/1.2827724 Исходные позиции и их точное позиционирование также могут быть оптимизированы путем тестирования других исходных дистрибутивов и использования моторизованных осей перемещения.Конечный размер образца также может объяснить эти низкочастотные ограничения и расхождения с результатами ТММ, потому что это моделирование проводилось для бесконечного в поперечном направлении материала.

    Акустика: звукопоглощение

    Акустическое поглощение  мебельной мебели и тканей для штор у стен легко поглощает высокие частоты, но имеет ограниченное поглощение низких частот. Чем дальше ткани штор расположены от стен, тем лучше поглощение низких частот.Количество поглощаемой звуковой энергии зависит от типа материала, веса и ширины гофрирования. Минеральная вата (стекловолокно) обладает самой высокой поглощающей способностью, преобразуя молекулярное движение воздуха в тепло (на молекулярном уровне). Стекловолокно состоит из мельчайших острых как бритва волокон, которые вызывают раздражение и должны быть помещены в ткань.

    Кирпич, камень, бетон, отражают все звуки. Древесина, гипсокартон, сталь отражают большую часть высоких частот, а часть низких частот поглощается стеной. Оставшаяся низкочастотная энергия, которая не отражается и не поглощается, проходит через стену.Ничего нельзя сделать со звуком, проходящим через стену. Низкие частоты труднее всего усваиваются.

    Правило 1/4 длины волны. Звукопоглощающий материал должен располагаться вдали от стен и потолка на расстоянии 1/4 длины волны самой низкой частоты, подлежащей поглощению. Это будет включать все более высокие частоты, если поглощающий материал представляет собой мягкую мебель или стекловолокно. Обратите внимание, что потолок также должен быть включен. Понятно, что это немного уменьшит физический размер комнаты.Акустически помещение будет звучать и ощущаться БОЛЬШЕ. Кроме того, акустическая поглощающая среда расслабляет и успокаивает.

    Bass trap — это расстояние от поглощающего материала до стены, включая поглощающие низкие частоты. Самая низкая поглощаемая частота определяется тем, что материал находится на расстоянии 1/4 длины волны от стены. Студии звукозаписи могут иметь ткань на расстоянии до 6 футов / 2 метров от стен. При длине волны 1/4 молекулярное движение воздуха максимально и преобразуется в тепло поглощающим материалом.Остальной звук, проходящий через поглощающий материал, отражается обратно от стены и снова поглощается поглощающим материалом.

    Стоячие волны — это низкие частоты, отраженные от стен и потолка. Отраженный бас мешает новым входящим басовым частотам, вызывая отмену в разных точках комнаты. Каждая басовая нота будет вести себя по-разному, и отмененные точки будут в разных положениях. Перемещение колонок или места прослушивания не решает проблему.Единственное решение состоит в том, чтобы убедиться, что помещение на 100% поглощает все низкие частоты. Стоячие волны также относятся к тому, как струна ведет себя на музыкальном инструменте. На других веб-сайтах есть отличные описания стоячих волн, которые включают анимацию. Щелкните правой кнопкой мыши, чтобы открыть в новом окне и дать время для загрузки анимации. Ожидая загрузки, продолжайте читать.


    комнатные стоячие волны
    www.kettering.edu/~drussell/demos.html
    www.isvr.soton.ac.uk/SPCG/Tutorial/Tutorial/Tutorial_files/Web-basics.htm
    струнные инструменты
    www.id.mind.net/~zona/mstm/physics/waves/standingWaves/standingWaves1/StandingWaves1.html

    Панельные поглотители состоят из больших листов фанеры, сформированных в сложные архитектурные формы. Панели могут разбивать стоячие волны, отклонять высокие частоты и резонировать, поглощая энергию басов. Формулы, управляющие их поведением, сложны, а результат непредсказуем и неизвестен до тех пор, пока не будет построен.Почти без исключения они требуют трудоемких модификаций методом проб и ошибок, чтобы заставить их работать так, как предполагалось. Есть только несколько акустических архитекторов, которые освоили их. Приведенная ниже формула дает только приближение.

    фрес. = √60/md (fres = частота максимального поглощения) (m = масса панели кг/м 2   (d = глубина воздушного пространства в метрах)
    www.primacoustic.com/indexstudio.htm

    Безэховая камера на 100 % поглощает все частоты.Ни один звук не может проникнуть в комнату или выйти из нее и на 100% бесшумный. Наиболее близко мы можем испытать это в открытом поле, лесу или пустыне в совершенно тихую ночь. Просто описывается как свободное поле. Звук не отражается и не возвращается. Каждый должен испытать пребывание в безэховой камере или провести время в тихом свободном поле, чтобы получить ссылку. Удивительно, насколько разным и откровенным на самом деле звучит звуковая система, и терапевтически смиренным может быть изменение реальности.

    В диспетчерских студиях звукозаписи часто стены и потолок наклонены наружу и вверх, в сторону от динамиков и экрана.Абсолютно никакой звук не должен отражаться от задней стены. Для усиленного исполнения, включая кино, все стены и потолок, да и потолок, должны быть как можно ближе к 100% поглощающей способности на всех частотах (свободное поле).

    Эхо и чрезмерная реверберация разрушают разборчивость и удовольствие для зрителей. Категорически нельзя допускать, чтобы эхо отражалось от задней стены на сцену. Чем дальше от сцены, тем более звукопоглощающей должна быть комната.

    Для живых акустических выступлений стены и потолок сцены могут иметь небольшой % контролируемого акустического отражения для повышения качества исполнения. Только со сцены. Длина акустического тракта должна быть минимально возможной. Преувеличением коротких акустических путей является ванная комната. Длинные акустические пути являются эхом (церквями) и затрудняют музыкантам своевременную игру.

    Размещение звуковой системы. Направление динамиков прямо вперед добавляет чрезмерное отражение от стен и еще больше снижает разборчивость.Многие звукоинженеры-роуди неправильно микшируют в монофоническом режиме перед одной стойкой динамиков, направленной вперед.


    Акустическая система должна быть повернута внутрь, чтобы улучшить направленность и минимизировать отражение от стен. Угол, на который динамики могли быть повернуты внутрь, можно приблизительно оценить только академическими расчетами. Методом проб и ошибок нужно найти наиболее подходящий угол. Везде, где это возможно, микширование должно производиться из центра, в стереофоническом режиме, когда звук из левого и правого громкоговорителей пересекается, и на расстоянии не дальше назад, чем то, при котором прямой звук из громкоговорителей равен отраженной энергии реверберации помещения (критическое расстояние). www.genelec.com/support/flushmount.php

    Рисунок выше призван привлечь внимание к важности звукопоглощения потолков. Многие кинокомплексы обеспечивают звукопоглощение на стенах, но забывают о потолках. Ниже приведен адрес компании, которая поставляет и консультирует по вопросам звукопоглощения, с большим количеством отличных изображений приложений, как указано выше. www.acousticalsurfaces.com


    Архитектурная акустика

    Информация на этом сайте не предназначена для замены академических учебников.Цель состоит в том, чтобы расставить приоритеты в порядке информации, чтобы обеспечить хороший акустический дизайн, который часто опускается в академическом тексте.
    Превосходным справочным текстом является «Разработка звуковых систем» Дона и Кэролайн Дэвис.

    A Взвешенное измерение звука является нелинейным и масштабируется в соответствии с нашим субъективным слухом на низком уровне. Наш слух очень чувствителен на низком уровне на более высоких частотах от 500 Гц до 4 кГц и менее чувствителен на низких частотах. Взвешивание используется для измерения шума офиса, рабочего места и внешней транспортной среды.Взвешивание не подходит для музыкальных и развлекательных заведений.

    C Взвешивание   Измерение звука является плоским и, следовательно, правильным методом измерения для музыкальных и развлекательных заведений. При более высокой мощности (музыка) наш слух имеет тенденцию быть ровным на всех частотах, особенно на низких.

    Примечание. Спецификации шума здания относятся к измерению звука с взвешиванием и часто ограничиваются частотами в пределах голосового диапазона (250, 500, 1000 и 2000 Гц). Многие архитекторы не смогли полностью понять разницу между весовыми характеристиками А и С при проектировании развлекательных заведений.Энергия басов является наиболее сложной для контроля, наименее понятной и, следовательно, самой большой проблемой в судебных разбирательствах по вопросам шумового загрязнения.

    (1) Остановка звука Единственный способ предотвратить проникновение звука в комнату или выход из нее — построить двойные кирпичные стены, двойные герметичные потолки, двойные герметичные двери и т. д. воздушный зазор между ними. Это оправдано для звукозаписывающих, радио- и телестудий, но нецелесообразно для большинства домов и помещений.Чем ближе к достижению этого, тем лучше с окнами с двойным остеклением, дверями из цельного дерева, герметизацией воздушных зазоров, кондиционированием воздуха с несколькими перегородками и т. д.

    -52dB двери фанерованные -24dB
    Звукоизоляция материала прибл. 125 Гц 500 Гц 4K Гц
    Кирпич 100 мм 4 дюйма -30 дБ -40 дБ -60 дБ
    Бетон 200 мм. 8in -38дБ -50дБ -60дБ
    ДСП 20мм.1 3/4 дюйма -20 дБ -22 дБ -33 дБ
    Гипсокартон 12 мм. 1in -15DB -15DB -24DB -35DB -35DB
    гипсокартон X 2 -25DB -25DB -33DB -40DB
    окна 6 мм. 1/4 дюйма -22 дБ -28 дБ -36 дБ
    Двойное остекление 12 мм. 1 / 2in -30 дБ -37dB
    -12dB -22dB
    Дверь твердая 50мм 2in -22dB -26dB -35 дБ
    Листовая сталь 1.6мм. 16swg -12дБ -27дБ -43дБ

    В приведенной выше таблице показано приблизительное затухание в дБ для уменьшения звука, проходящего через строительный материал. Увеличение толщины строительного материала в 2 раза увеличивает затухание примерно на -6 дБ. Строительные материалы имеют класс звукопередачи (STC) и коэффициент шумоподавления (NRC). Информация о   STC и NRC   доступна на веб-сайтах многих поставщиков строительных материалов, включая сведения о конструкции здания.
    STC и NRC относятся только к изоляции на речевых частотах (250, 500, 1000 и 2000 Гц) и не предоставляют информации о способности материалов снижать низкочастотный шум, например. бас в музыке и т.д.
    www.stcratings.com

    (2) Очень важно поглощать звук внутри помещения. Но внутреннее поглощение имеет лишь ограниченную способность уменьшать звук, проходящий сквозь стены. Поглощение звука, создаваемого внутри помещения, ограничивает реверберацию, тем самым снижая общую звуковую энергию.Поглощение большей части звука до того, как он ударит по первой стене, уменьшает звук, отраженный от других стен. Опять же, это может лишь косвенно уменьшить проникновение звука через стены.

    3
    Впитывающий материал ок. 125 Гц 500 Гц 4K Гц
    Кирпич или бетон 0,01 0,02 0,02
    Стена из гипсокартона 1,4 6
    0,04
    Фанера стена 0,2 0,1 0,1
    Шторы тяжелых складках 0,15 0,5 0,6
    Шторы плоские 0,05 0,2 0,35
    Стекловолоконная плита 25 мм. 1 дюйм 0,06 0,6 0,98
    Стекловолоконная плита 100 мм. 4in 0,9 0.99 0,99
    Ковер 0,01 0,1 0,4

    В приведенной выше таблице показано приблизительное поглощение материала в соотношении. Видно, что фанерная стена поглощает басы, но отражает высокие частоты. Фанера и многие другие легкие строительные материалы могут действовать как резонансные поглотители низких частот, как описано выше в разделе «Панельные поглотители». Увеличение толщины строительного материала в 2 раза увеличивает затухание примерно на -6 дБ.

    Коэффициент поглощения. α = звук, поглощаемый материалом, как отношение 0 к 1. Зависит от частоты.
    Коэффициент абсорбции. = среднее поглощение в помещении как отношение 0 к 1, зависит от частоты.
    (полностью отражает 0 = поглощение 0 %)   (0,5 = поглощение 50 %)   (1 = поглощение 100 %)

    Затухание в воздухе на 100 метров (300 футов) составляет приблизительно -3 дБ/октаву при частоте приблизительно 1 кГц в зависимости от влажности и температуры.
    www.acoustics.com

    (3)   Понятие дБ для звукопоглощения.

    3 дБ  =  x 2     изменение мощности       мы слышим только как   немного меньше или немного больше   как громко.
    10 дБ =   x 10   изменение мощности     мы слышим вдвое или вдвое тише.

    α 0,5 поглощает 50 % звуковой энергии и 50 % отражает.
    50% = -3 дБ, только слышно чуть менее громко, чем на ухо.

    α 0,9 поглощает 90 % звуковой энергии и 10 % отражает.
    90% поглощение = приблизительно -10 дБ слышно только в 1/2 раза громче для уха.

    Гипотетический пример (без учета расстояния до стен) звук должен отражаться 6 раз через звукопоглощающий материал с α 0.9, чтобы уменьшить его до -60 дБ RT60.
    Проще говоря, чтобы уменьшить количество эха и реверберации на 1/2 для нашего слуха, необходимая величина акустического поглощения может быть в 10 раз больше, чем можно было бы предположить.

    (4)   Длина пути реверберации   Во-первых, это прямой звук, падающий на стену.

    А % отражается,   % поглощается,   % проходит сквозь стену.
    Затем отраженный звук ударяется о другую стену.
    A % отражается,  % поглощается,  % проходит сквозь стену.
    Затем отраженный звук ударяется о другую стену.
    A % отражается,  % поглощается,  % проходит сквозь стену. так далее и тому подобное.

    Звук может многократно отражаться через поглощающий материал на стенах, чтобы уменьшить его до RT60  – -60 дБ, что составляет 1/1 000 000 его исходной энергии. Комната большего размера, в 2 раза превышающая площадь поверхности с тем же абсорбирующим материалом, будет иметь 1/2 RT60. Но большая комната имеет большую длину пути. Если длина пути составляет 20 метров (60 футов) или больше, отражения будут слышны как отчетливые повторы (эхо).Реверберация плохая, но эхо бесконечно хуже. Чем больше комната, тем больше должен быть коэффициент звукопоглощения материала на стенах и потолке, чтобы гарантировать отсутствие эха.

    Расчеты по проектированию помещений с соответствующим звукопоглощением должны включать субъективную громкость того, как мы слышим звук. Наши уши расширяются, когда тихо, чтобы услышать детали, и сужаются, когда громко. Многие архитекторы совершают ошибки, не включая расчеты субъективного слухового восприятия изменения громкости и потери разборчивости, а также раздражения, вызванного эхом и реверберацией.В результате большинство развлекательных заведений, рабочих мест и домов имеют меньшее звукопоглощение, чем требуется, или, в худшем случае, вообще не поглощают звук.

    Повторить. Комната большего размера требует более абсорбирующего материала с более высоким коэффициентом абсорбции.

    (5)   Постоянная помещения R   – это модифицированное число отношения, представляющее прямой звук и реверберирующий звук. Число R является академическим и само по себе не имеет значения, но используется для дальнейших расчетов. Например, критическое расстояние и индекс артикуляции.Вычисление константы помещения не всегда необходимо, потому что простой тест на прослушивание может точно дать большинство требуемых результатов. Тем не менее, важно понимать принципы, лежащие в основе  Постоянства помещения   и  Потери помещения .

    Расчет константы помещения предполагает положение от источника звука, относительно которого применяется закон обратных квадратов. В большинстве случаев это 1 метр. 3 фута.

    (a)   Теоретически в комнате со 100% реверберацией критическое расстояние будет близко к источнику звука.Соотношение между прямым и отраженным звуком будет близко к 1:1.
    Постоянная помещения   R = малое число, приблизительно 1.

    (b)   Теоретически в помещении со 100% поглощающей способностью критическое расстояние будет от стен. Реверберация будет близка к 0. Соотношение между прямым и отраженным звуком будет очень большим.
    Константа помещения   R = большое число, аналогичное площади помещения S.

    Комнатная постоянная:   R = S /1 – . маленькое число = реверберация. Большое количество = абсорбент.
    (S = площадь помещения)   (= средний коэффициент поглощения)   Зависит от частоты.

    Рисунки выше и ниже упрощены, чтобы дать общее представление об описанных принципах. Независимо от того, какие расчеты акустики помещения рассматриваются, всегда сохраняйте знание «критического расстояния» в качестве приоритета. Конечная цель состоит в том, чтобы критическое расстояние находилось как можно дальше от источника звука на всех частотах. Держите это в качестве основной цели, и вы никогда не потеряетесь.

    Чем сильнее реверберация в помещении, тем ближе критическое расстояние.
    Чем выше поглощающая способность помещения, тем больше критическое расстояние.
    T60 — это измерение времени уменьшения реверберации до одной миллионной (-60 дБ).

    (a) Предположим, что материал занавеса в кинотеатре имеет коэффициент поглощения 0,9 (90%) на высоких частотах.
    Короткое время реверберации   T60 = 1/10 с (100 миллисекунд). Высокие частоты звучат чисто.
    Критическое расстояние   больше.

    (b) Предположим, что тот же материал занавеса в кинотеатре имеет коэффициент поглощения 0,1 (10%) на низких частотах.
    Длительное время реверберации   T60 = 1,5 с Бас звучит сбивчиво.
    Критическое расстояние   близко к звуковой системе.

    (6)   Регулирование и судебные разбирательства   Многие развлекательные заведения находятся в пригородах, где действуют строгие правила по шуму. Соблюдение правил путем вождения с ограничением скорости может быть приемлемым на дороге. Но экономить $ при строительстве зданий, делая как можно меньше для соблюдения норм по шуму, рискованно.Хэви-метал, рэп и техно оскорбительны для большинства консервативного населения, независимо от того, насколько ниже обычного уровня шума слышна музыка, особенно басы.

    Многие объекты, соответствующие нормам по шуму, по-прежнему закрыты, что иногда приводит к успешным судебным разбирательствам против архитекторов со стороны владельцев объектов. Архитекторы несут юридическую ответственность за правильное информирование владельцев объектов о нормативном и социальном неприемлемости шумового загрязнения.

    (7) Процедуры расчетов и испытаний   Расчеты для проектирования студии или развлекательного заведения всегда должны включать знание критического расстояния на всех частотах в качестве приоритета.Абсолютное правило состоит в том, что форма (визуальная) должна следовать за функцией (звуком).

    Сиднейский оперный театр, без сомнения, является одним из худших в мире примеров акустической среды, которая была задумана только на основе визуального дизайна. Это произошло из-за того, что начальные условия были заблокированы визуальным дизайном, «форма следует за функцией» в неправильном порядке. Как визуальная туристическая достопримечательность он успешен, но как развлекательное заведение он субсидируется государством.

    www.keithyates.comком/предыдущий/glossary.htm

    Что такое коэффициент шумоподавления?

    Заявления производителей о NRC

    часто неверны и не регулируются — вооружитесь знаниями, используя True NRC®️ от Arktura.

    «Стойка регистрации» с участием: SoftScreen®️ от Arktura

     

    Если вы планируете приобрести акустические звукопоглощающие изделия для проекта, то вы, вероятно, сталкивались с термином рейтинг коэффициента шумоподавления (NRC).Что может вас удивить, так это то, что этот рейтинг часто является вводящим в заблуждение представлением о реальных акустических характеристиках. Некоторые продукты рекламируются или тестируются с лазейками и обходными путями, чтобы обойти истинную точность NRC и казаться более эффективными.

    Arktura стремится помочь отфильтровать болтовню, передавая знания, необходимые для понимания акустических испытаний, и одновременно предоставляя прозрачные, точные и отражающие реальные условия акустические результаты.

    Читайте ниже или создайте учетную запись, чтобы загрузить наше бесплатное руководство прямо сейчас!

    Загрузите руководство прямо сейчас!

    Что такое рейтинг NRC?

     

    NRC часто используется для оценки звукопоглощения путем расчета рейтинга, который обычно находится между 0.00 до 1.00. Он оценивает способность материала отражать или поглощать звук, измеряя эффективность квадратной единицы поглощения. Толстые элементы с трехмерными свойствами могут получить NRC выше 1,00 из-за увеличенной площади поверхности. Материал, который отражает все звуки, попадающие в него, получает рейтинг 0,00. Материал, который поглощает все звуки, попадающие на него, получает рейтинг 1,00. Чем выше номер рейтинга NRC, тем лучше акустические характеристики, которые вы получите от данного продукта.

    Существуют дополнительные показатели производительности для акустики, такие как STC для передачи звука или SAA для поглощения звука в диапазоне частот. Тем не менее, NRC является отраслевым стандартом в архитектуре, поскольку его внимание сосредоточено на коэффициентах звукопоглощения для четырех основных частот человеческой речи: 250 Гц, 500 Гц, 1000 Гц и 2000 Гц. По этой причине точное тестирование NRC имеет решающее значение для обеспечения конфиденциальности речи и комфортных общих сред.

    «Amicus Therapeutic», Филадельфия, Пенсильвания, CRB, Конни Чжоу (фотограф), с участием: изготовленные на заказ акустические элементы для стен и потолка от Arktura

     

    Большинство материалов, используемых для звукопоглощения, имеют рейтинг ниже 1.Однако методы испытаний материалов различаются, поэтому единообразное измерение NRC для различных типов продуктов часто может быть затруднительным для оценки.

    Рейтинговые оценки

    NRC варьируются от продукта к продукту, даже в пределах одного места. Важно понимать, как он определяется и как он может меняться в зависимости от продукта, чтобы принять наиболее обоснованное решение о покупке.

    Акустическая панель, потолочная плитка, материал, перфорация и испытания NRC

    Акустические испытания — это необходимый, дорогостоящий и трудоемкий процесс.Производители могут тестировать только один продукт или одно сырье и рекламировать одни и те же результаты для всей линейки продуктов. Если продукт перфорирован, установлен или сформирован по-разному, то акустические характеристики будут другими.

    Остерегайтесь одинакового результата для всех продуктов. NRC специфичен для геометрии и рисунка.

    Крайне важно научиться точно определять и сравнивать результаты NRC и обеспечивать, чтобы тестирование всегда отражало реальные условия.Результаты NRC могут сильно различаться в зависимости от типа крепления, использованного при тестировании. Различные типы монтажа воссоздают определенные сценарии установки и могут улучшать или ухудшать акустические характеристики. Изменение размера, формы или способа установки материала также может снизить фактический рейтинг NRC. Производители часто утаивают условия испытаний и другую информацию до тех пор, пока не выяснят наиболее подходящий тип крепления для повышения результатов NRC.

    Пример: производитель рекламирует акустический продукт (модуль, изготовленный из акустического материала размером 1 дюйм), утверждая, что этот материал обеспечивает до .80 НРК. Однако, в то время как само сырье тестируется на 0,80 NRC, модуль, созданный из этого материала, может тестироваться только на 0,50 NRC. Акустические характеристики материала не совпадают с результатами продукта, изготовленного из этого материала.

    NRC материала не обязательно является NRC продукта, изготовленного из этого материала. Эта разница является примером того, где рейтинги NRC могут вводить в заблуждение.

    Материал в необработанном виде может иметь NRC 0,90, но при установке в качестве перегородок свойства изменяются, и его ИСТИННЫЙ рейтинг NRC®️ может быть определен как 0.70.

     

    Предположим, вы заметили, что каждый продукт в линейке компании получает одинаковую оценку независимо от его размера, дизайна, конфигурации перегородки, прорезей, вырезов или способа установки. В этом случае это предупреждающий знак о том, что вы, возможно, не получаете ожидаемого рейтинга NRC.

    Площадь поверхности и способ крепления материала также могут влиять на рейтинг, из-за чего трудно понять, насколько хорошо продукт будет работать там и когда он вам нужен.

    Тестовые установки

    NRC могут сильно различаться, и для разных сценариев приложений требуются разные методы тестирования.TRUE NRC®️ разработан с учетом реальных жизненных условий. Узнайте, как распознать эти различия, чтобы запросить правильные результаты.

    Почему рейтинг NRC имеет значение

    «Инновационное здание Университета медицинских наук Аризоны» Тускон, штат Аризона, CO Architects, Эд Таубе (фотограф), с потолочными системами Softfold®, индивидуальным решением для стен от Arktura

     

    Вы хотите быть уверены, что акустические звукопоглощающие изделия будут работать так, как вам нужно и ожидаемо.Материалы должны выполнять требуемые указанные потребности. Например, вы преображаете рабочую среду в целях безопасности, хорошего самочувствия и комфорта, уменьшая эхо в конференц-залах или создавая более спокойную учебную среду.

    Предположим, вы выбрали материал из-за его внешнего вида, но оценка NRC ненадежна. В этом случае важно рассмотреть альтернативы, которые лучше удовлетворят ваши акустические потребности.

     

    Понимание того, как рассчитываются рейтинги NRC и как это может повлиять на ваше пространство, позволяет вам эффективно выполнять установку и быть уверенным в том, что она будет работать должным образом.Очень важно учитывать акустический контроль и NRC при проектировании пространства для четкости речи и звука. Нет ничего хуже, чем наличие стильных экранов на фоне видеозвонка, которые не уменьшают эхо. Arktura поддержит вас и предлагает линейку акустических решений, которые обеспечивают точные рейтинги NRC без ущерба для эстетики.

    Что ты умеешь делать?

     

    Оценка NRC может помочь вам выбрать правильный материал для вашей работы, но только в том случае, если она является точной и достоверной.Есть три вещи, которые следует учитывать, чтобы принять удовлетворительное решение о покупке.

    Во-первых, спросите о рейтинге NRC для нескольких интересующих вас продуктов. Рейтинг должен отличаться от продукта к продукту. Если это не так, то считайте это знаком ОСТОРОЖНО.

    Во-вторых, спросите, как планируемая установка может изменить рейтинги, и обсудите ваши потребности с производителем. Они должны быть в состоянии посоветовать вам, как NRC может меняться в зависимости от вашей установки, и дать персональные рекомендации.

    Наконец, предположим, что вы чувствуете, что не получаете информации, необходимой для принятия обоснованного решения. Вы всегда можете запросить стороннее тестирование у производителя, чтобы лучше понять NRC.

    Доверьтесь True NRC®️ от Арктура

    «Железный кит», Эсбери-Парк, Нью-Джерси, TSG Design, Nemo Tile Co. (фотограф), с участием: Atmosphera® Standard — Swell — Standard Ceiling Systems от Arktura

     

    True NRC®️ родился из стремления Arktura к прозрачности и образованию и служит нашим обязательством обеспечивать эту точность.Мы учитываем все соображения и способы установки, чтобы получить число, точно отражающее акустические характеристики нашей продукции.

    Вы можете быть уверены, что использование надлежащих методов тестирования для оценки результатов вашего проекта будет отражать реальные условия.

    Компания Arktura разработала рейтинг True NRC®️, чтобы помочь вам получить достоверное представление о фактических акустических характеристиках каждого продукта. Если вас беспокоит точность NRC и то, как она может повлиять на ваш проект, обратитесь в Arktura за помощью, чтобы понять конкретные потребности вашего помещения.

     

    Хотите узнать больше прямо сейчас? Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы загрузить наше бесплатное руководство прямо сейчас!

    Загрузите руководство прямо сейчас!

     

     

    Lignotrend Результаты звукопоглощения | Акустика помещения

     

    Результаты звукопоглощения LIGNO Acoustic Light 3S-33


    с использованием различных конструкций

     

    LIGNO Acoustic Light 3S – 33 (установка на обрешетку / подвесная)

    Что означает коэффициент звукопоглощения?

    Коэффициент звукопоглощения материала α говорит нам, какая часть падающего звука поглощается материалом, а не отражается обратно в комнату.Если коэффициент поглощения α равен 0, звук не поглощается материалом, а весь звук отражается обратно в комнату. Если α равно 1, весь первоначальный звук поглощается поглощающим материалом, и отражения не происходит. Коэффициент поглощения 0,5 указывает на то, что половина звуковой волны была поглощена. Скорость поглощения варьируется в зависимости от частоты звуковой волны, а в следующей таблице указаны поглощающие способности некоторых обычных строительных материалов.

     

    Строительный материал Типовой коэффициент звукопоглощения в диапазоне частот – от 125 до 4000 Гц
    Кирпич неокрашенный 0,00 – 0,05
    Ковер тяжелый на поролоне 0,30 – 0,55
    Бетонный блок, неокрашенный 0,05 – 0,35
    Бетонный блок, окрашенный 0.05
    Утеплитель из хлопка, 100 мм 0,95 – 1,3
    Шторы в зависимости от веса 0,05 – 0,6
    Деревянный пол 0,05 – 0,2
    Стекло 0,05 – 0,10
    Гипс 0,05
    Места (занято) 0,80 – 0,85
    Сиденья (незанятые), металлические или деревянные 0.30
    Сиденье (незанятое) с тканевой обивкой 0,60
    Изоляционная плита из древесного волокна, 20 мм 0,05 – 0,77

     

    Время реверберации зависит от ряда факторов:

    • Объем помещения
    • Поверхности в помещении
    • Мебель в комнату
    • Количество человек в номере

    Как видно сверху, чем больше в комнате поглощающих поверхностей, таких как тяжелые шторы, толстые ковры и мягкие сиденья, тем лучше скорость поглощения.Время реверберации также сокращается, когда в помещении находится больше людей. Помещения с высокими потолками обычно имеют более длительное время реверберации, если только они не прошли акустическую обработку.

     

    Что такое классы поглощения?

    Классы поглощения от A до E описаны в EN ISO 11654. Классы определяются путем сравнения взвешенных значений αw с серией фиксированных эталонных кривых. Таким образом, класс A очень поглощающий, а класс E очень рефлексивный.

     

    Звукопоглотитель
    Класс
    Взвешенное значение звукопоглощения
    Значения коэффициентов
    А 0.90 – 1,00
    Б 0,80 – 0,85
    С 0,60 – 0,75
    Д 0,30 – 0,55
    Е 0,15 – 0,25

     

     

    Загрузки

    .

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.