CS198512B1

CS198512B1 - Acoustical absorbing lining

Info

Publication number: CS198512B1
Application number: CS614077A
Authority: CS
Inventors: Karel Landovsky; Milos Mertl; Vaclav Svoboda; Karel Greif
Original assignee: Karel Landovsky; Milos Mertl; Vaclav Svoboda; Karel Greif
Priority date: 1977-09-22
Filing date: 1977-09-22
Publication date: 1980-06-30

Description

Vynález se týká akusticky pohltivého obkladu, který je odolný proti povětrnostním vlivům a korozi. Obklad sestává z panelů z plastické hmoty, které jsou upevněny v určité vzdálenosti od stěny odrážející hluk. Obkladové panely aplikují známý princip Helmholtzova resonátoru.The invention relates to an acoustically absorbent covering which is weather and corrosion resistant. The cladding consists of plastic panels which are fixed at a distance from the noise reflecting wall. The cladding panels apply the well-known principle of the Helmholtz resonator.

Akustické obklady tlumící hluk jsou dosud nejčastěji vyráběny z deskových materiálů kovových a nekovových o tloušťce 0,5 až 3 mm, děrovaných otvory různých velikostí a tvarů. Děrované desky bývají z hliníkového nebo z ocelového plechu, dřevovláknitých materiálů a nebo z plastických hmot. V některých případech jsou desky povrchově upraveny nátěrem, anodickou oxidací, apod. Otvory v deskách mají kulaté, okrouhlé, hranaté nebo štěrbinové tvary, prolisované nebo vystřižené vhodným lisovacím nástrojem do plechu, dřevovláknitých desek nebo do polotovaru z PVC. Za obkladovými deskami je umístěn akusticky pohltivý materiál, vláknité nebo porésní struktury. Akusticky pohltivý materiál je funkční součástí těchto obkladů.So far, noise absorbing acoustic linings are most often made of metal and non-metallic sheet materials with a thickness of 0.5 to 3 mm, perforated with holes of various sizes and shapes. The perforated plates are made of aluminum or steel sheet, fibreboard or plastic. In some cases, the plates are surface treated by coating, anodic oxidation, etc. The holes in the plates have round, round, square or slit shapes, stamped or cut with a suitable punching tool in sheet metal, fibreboard or PVC blank. Acoustic absorbent material, fibrous or porous structures are placed behind the cladding boards. Acoustically absorbent material is a functional part of these tiles.

K útlumu hluku dochází resonancí v resonátoru Helmholtzova typu, který je tvořen vlastním otvorem v obkladu a objemem dutiny za obkladem. Pásmo tlumených kmitočtů závisí na tloušťce obkladu, velikosti otvoru a objemu za obkladem. Tloušťka desky obkladu tedy určuje resonanční kmitočet obkladu. Pokud by měl být resonanční kmitočet nízký, vyžaduje to relativně tlustou desku obkladu. Pokud je požadováno, aby byla pásma tlumených kmitočtůThe noise attenuation occurs by resonance in the Helmholtz-type resonator, which is formed by the actual opening in the tiling and the volume of the cavity behind the tiling. The band of damped frequencies depends on the thickness of the tile, the size of the hole and the volume behind the tile. The thickness of the tile therefore determines the resonant frequency of the tile. If the resonant frequency is to be low, this requires a relatively thick tile panel. If it is required that the bands are muted frequencies

198 512198 512

198 312 širší, je třeba provést otvory různýoh velikostí, což ovlivní tlumená pásma jen do jisté míry. Požadujs-li se další zvětšení šířky pásma, js třeba, aby deska obkladu měla různou tloušťku.198 312 wider, holes of different sizes need to be made, which will only affect the damped zones to some extent. If a further increase in bandwidth is required, the cladding panel needs to have a different thickness.

Toto je jedna z hlavních nevýhod doposud používaného řešení. Další nevýhodou tohoto systému je malá odolnost v korosně náročném prostředí, způsobená vysokou násáklivostí dřevovláknitých desek a porésníoh a vláknitých akustioky pohltivýoh materiálů. Při ošetřování mytím a ostříkáváním, nebo při kondensaoi vlhkosti a při dešti proniká vlhkost, a po povrchu pórovitých pohltivýoh materiálů stékají kapky, mění jejloh akustické vlastnosti a vzhledem k nesnadné odpařivoeti dlouhodobě korosně působí na nosnou konstrukci, zdivo i na materiál vlastního akustického obkladu.This is one of the main disadvantages of the solution used so far. Another disadvantage of this system is its low resistance to corrosion-intensive environments, due to the high absorbency of the fibreboard and porous and fibrous acoustics absorbing materials. During washing and spraying, or in condensation of moisture and rain, moisture penetrates and drops of water run down the surface of porous absorbent materials, change their acoustic properties and, due to the difficult evaporation, have a long-lasting corrosive effect

Jsou-li takové obklady vystaveny vlivům povětrnostl např. v akustiokýoh bariérách podél komunikaoí v korosně náročném prostředí dochází k jejich úplnému znehodnocení ve velmi krátké době. Dřevovláknité obkladové desky se snadno znečišťují prachem a blátem a mohou být čištěny pouze mechanioky kartáčováním nebo vysáváním.If such claddings are exposed to weathering, eg in acoustic barriers along roads in corrosive environments, their complete degradation occurs in a very short time. Fibreboards are easily contaminated with dust and mud and can only be cleaned by brushing or vacuuming mechaniques.

Minimální odolnost proti povětrnostl způsobuje, že pokud je třeba aplikovat akustioky pohltivý materiál ve venkovním provedení, jako je tomu u protihlukových bariér na komunikacích, akustických překážek, zástěn, apod., že k vlastní aplikaci pohltivého obkladu, právě pro jeho malou životnost nedojde. Toto má za následek značné zhoršení funkoe bariéry a zhoršení akustických poměrů v místě zdroje před bariérou.The minimum resistance to weathering means that if it is necessary to apply an acoustically absorbing material in outdoor design, as is the case with road noise barriers, acoustic barriers, screens, etc., the actual application of the absorbent lining will not occur due to its short service life. This results in a significant deterioration of the funkoe barrier and a deterioration of the acoustic conditions at the source site before the barrier.

Uvedené nevýhody řeší akusticky pohltivý obklad podle vynálezu sestávají z panelů z plastické hmoty uspořádaný tak, že panel je opatřen výstupky s průchozími otvory. Otvory mají v příčném řezu tvar uzavřené křivky, popřípadně obecného či pravidelného mnohoúhelníku. Výstupky převyšují desku panelu tlustou 1 aš 8 mm o 0,6 až 10 mm. Na desoe je nejméně jeden druh výstupků e průchozími otvory vzájemně se liěíoíoh převýšením desky nebo velikostí plochy průřezu otvoru. Poměr plochy průřezu otvorů ve výstupoíeh k celkové ploše panelu js v rozmezí 5 až 40 % a plooha nejmenšího průřezu otvoru ve výstupku je v rozmezí 0,7 až 13 mm. Prostor mezi panelem a stěnou odrážející hluk neobsahuje další akusticky pohltivou hmotu.These disadvantages are solved by the acoustically absorbent lining according to the invention consisting of plastic panels arranged such that the panel is provided with projections with through holes. The openings have a cross-sectional shape of a closed curve or a general or regular polygon. The projections are 0.6 to 10 mm larger than the panel board 1 to 8 mm thick. On the plate, at least one type of protrusions is through the apertures different from each other by the elevation of the plate or the cross-sectional area of the aperture. The ratio of the cross-sectional area of the holes in the projection to the total area of the panel is between 5 and 40% and the area of the smallest cross-section of the hole in the projection is between 0.7 and 13 mm. The space between the panel and the noise-reflecting wall does not contain additional acoustically absorbing matter.

Tím dooházi k vytvoření podstatně níže laděnýoh resonátorů Helmholtzova typu s různým vlastním kmitočtem, oož se projevuje širokopásmovým efektem útlumu panelu, přičemž hmotnost panelu je malá a odpadá i potřeba absorpční vložky v prostoru mezi panelem a stěnou odrážejíoí hluk.This results in a much lower tuned Helmholtz type resonator with different natural frequencies, which results in a broadband panel attenuation effect, while the panel weight is small and the need for an absorbent pad in the space between the panel and the wall reflects noise.

Akustioky pohltivý obklad podle vynálezu poskytuje značnou odolnost proti povětrnostním vlivům a korosivnímu prostředí a je odolný proti běžným čistioím prostředkům. Jeho čištění je snadné a umožňuje použití mechanizačních prostředků a tlakové vody.The acoustically absorbent lining of the present invention provides considerable weather and corrosion resistance and is resistant to conventional cleaning agents. It is easy to clean and allows the use of mechanization means and pressurized water.

Duté výstupky vyčnívající nad povroh panelu brání prostupu vody ke stěně i při dešti a přímém ostřikování. Protože panel je akustioky aktivní i bez porésníoh akusticky pohltivých vrstev, nemění vlivem vlhkosti svoji charakteristiku a tím je použitelný i v silně korosním prostředí.Hollow protrusions protruding above the panel surface prevent water from penetrating to the wall even during rain and direct spraying. Since the panel is acoustically active even without porous acoustically absorbing layers, it does not change its characteristics due to moisture and thus can be used even in highly corrosive environments.

198 512198 512

Vynález je dále objasněn na přiloženém výkresu na několika příkladech provedení akustic kých obkladů na obr. 1., obr. 2 a obr. 3, jimiž jeho rozsah není omezen ani vyčerpán.The invention is further elucidated in the accompanying drawing by means of several exemplary embodiments of the acoustic linings of Figures 1, 2 and 3, the scope of which is not limited or exhausted.

Na obr. 1 je znázorněn řez panelem sestávajícím z desky 1 a výstupků £, £, 4, které v různých délkách převyšují desku 1. Ve výstupcích £, £, 4 jsou odpovídající, velikostí průřezu se liěíoí otvory £, £, £.FIG. 1 is a cross-sectional view of a panel consisting of a plate 1 and protrusions 4, 4, 4, which in different lengths exceed plate 1. Corrosion 6, 6, 4 are correspondingly different in cross-sectional area.

Na obr. 2 je znázorněn řez panelem sestávajícím z desky 1 a výstupků £, které převyšují desku 1 ve stejné délce. Ve výstupcích £ jsou otvory £, £ lišící se velikostí průřezu.FIG. 2 shows a cross-section of a panel consisting of a plate 1 and protrusions 4 which extend over the plate 1 in the same length. In the projections 8, the openings 8, 6 are of differing cross-sectional size.

Na obr. 3 je znázorněn řez panelem sestávajícím z desky £ a výstupků 2, £, přičemž výstupky 2 vychází z horního povrohu 8 desky £ a výstupky £ vychází ze spodního povrohu £ desky £. Výstupky £ jsou opatřeny otvory £ a výstupky £ jsou opatřeny otvory 6.FIG. 3 shows a cross-section of a panel consisting of a plate 6 and protrusions 2, 6, the protrusions 2 extending from the upper surface 8 of the plate 6 and the protrusions 6 extending from the lower surface 8 of the plate 6. The protrusions 6 are provided with apertures 6 and the protrusions 8 are provided with apertures 6.

Dle ěířky pásma frekvencí tlumeného hluku je možné použít bucf některého ze znázorněných provedení dle obr. 1, obr. 2 či obr. 3 nebo jejich kombinaci. Otvory £, £, £ se mohou mírně plynule zvětšovat. V tom případě je plochou průřezu rozuměna nejmenší plocha průřezu příslušného otvoru. Délkou otvoru se rozumí součet rozměrů převýšení výstupku a tloušťky desky.Depending on the bandwidth of the muted noise frequencies, it is possible to use the bucf of one of the embodiments shown in Fig. 1, Fig. 2 or Fig. 3 or a combination thereof. The openings £, £, £ may increase slightly smoothly. In this case, the cross-sectional area is the smallest cross-sectional area of the respective hole. The length of the hole is the sum of the dimensions of the projection elevation and the plate thickness.

Materiálem panelů je termoplastická hmota, stabilní při korosním a povětrnostním namáhání, obyvatelná běžnými čistícími prostředky. S výhodou lze použít polyolefinů stabilisovanýoh proti ÚV záření obsahující plniva omezující hoření. Termoplastická hmota použitá na výrobu panelů je zpraoovatelná technologiemi vstřikováním, vytlačováním, desénováním, nebo jinými moderními plastikářskými technologiemi.The material of the panels is a thermoplastic material, stable to corrosion and weathering, habitable by common cleaning agents. Advantageously, UV-stabilized polyolefins containing flame retardant fillers may be used. The thermoplastic material used to manufacture the panels is processable by injection molding, extrusion, embossing, or other modern plastics technologies.

Příklad 1Example 1

Akusticky pohltivý obklad pro tlumení hluku v rozsahu kmitočtů 600 až 1 200 HzSound absorbing lining for noise attenuation in the frequency range of 600 to 1200 Hz

- vzdálenost akustického obkladu od stěny 25 mm- distance of acoustic cladding from wall 25 mm

- poměr ploohy všech otvorů k ploše akustického obkladu je 0,05- the ratio of the area of all holes to the area of the acoustic cladding is 0.05

- délka otvorů 10 mm- hole length 10 mm

- minimální průřez, otvoru 3,14 mm- minimum cross-section, aperture 3.14 mm

- použit jeden typ otvorů- One type of holes used

- dosažený činitel pohltivosti 0,4 až 0,9.- an absorption coefficient achieved of 0,4 to 0,9.

Příklad 2Example 2

Akusticky pohltivý obklad pro tlumení hluku v rozsahu kmitočtů 2 300 až 3 000 HzSound absorbing lining for noise attenuation in the frequency range 2 300 to 3 000 Hz

- vzdálenost akustického obkladu od stěny 10 mm- distance of acoustic cladding from wall 10 mm

- poměr plochy všech otvorů k ploše akustického obkladu je 0,2- the ratio of the area of all openings to the area of the acoustic cladding is 0.2

- délka otvoru 10 mm o- hole length 10 mm o

- minimální průřez otvoru 0,785 mm- minimum hole cross-section 0.785 mm

- použit jeden typ otvorů- One type of holes used

- dosažený činitel pohltivosti 0,38 až 0,96.an absorption coefficient achieved of 0,38 to 0,96.

Příklad 3Example 3

Akusticky pohltivý obklad pro tlumení dopravního - vzdálenost akustického obkladu od stěny 25 mm hluku v rozsahu kmitočtů 500 až 2 500 HzAcoustic absorption lining for traffic damping - distance of acoustic lining from wall to 25 mm of noise in the frequency range 500 to 2500 Hz

198 512198 512

- poměr ploohy otvorů I k ploěe akuetiokého obkladu je 0,5the ratio of the surface area of the holes I to the surface area of the acoustic tile is 0.5

- poměr ploohy otvorů II k ploěe akuetiokého obkladu je 0,1- the ratio of the area of the holes II to the area of the acoustic facing is 0.1

- délka otvorů je 6 mm- the length of the holes is 6 mm

- minimální průřez otvorů I a II je 3,14 mm- the minimum cross-section of holes I and II is 3.14 mm

- poměr četnosti otvorů I a II je 1 : 1- the ratio of holes I and II is 1: 1

- dosažený činitel pohltivoeti je 0,44 až 0,9.the absorption coefficient achieved is 0.44 to 0.9.

Akusticky pohltivý obklad pro tlumení hluku v širokém pásmu frekvencí od 500 do 3 500 HzSound absorbing lining for sound attenuation in a wide frequency range from 500 to 3500 Hz

- vzdálenost akuetiokého obkladu od stěny je 25 mm- the distance between the wall and the wall is 25 mm

- poměr plooh otvorů k ploěe akuetiokého obkladu jethe ratio of the aperture area to the acoustic area is

u otvorů I ............ for holes I ............ ........0.2 ........ 0.2 II............ II ............ ........0,05 ........ 0,05 III............ III ............ ........0,1 ........ 0,1 — délka otvorů I ........ - hole length I ........ ........ 2 ™ ........ 2 ™ II........ II ........ III........ III ........ ........ 3 mm ........ 3 mm

- minimální průřez otvorů I ................ 0,785 mm- minimum cross-section of holes I ............. 0,785 mm

II....... 3,14 mm² II ....... 3.14 mm ²

III............. 3,14 mm² III ............. 3.14 mm ²

- poměr četnosti otvorů I, II a III je 1:1:1- the frequency ratio of holes I, II and III is 1: 1: 1

- dosažený činitel pohltivoati je 0,4 až 0,76.the achieved absorption factor is 0.4 to 0.76.

Claims

Weather-resistant and corrosion-resistant acoustic cladding consisting of plastic panels fixed to a noise-reflecting wall, characterized in that the panel (1) of the panel is provided with projections (2, 3, 4) and through holes (5) , 6, 7), which have either a closed curve shape in cross-section or an obeon or regular polygon shape, and the protrusions (2, 3, 4) overlap the panel (1) with a thickness of 1 to 8 mm by 0.6 to 10 mm, wherein at least one type of protrusions (2, 3, 4) on the panel plate (1) is β through holes (5, 6, 7), differing from each other by either the plate elevation (1) or the cross-sectional area of the hole (5) , 6, 7), wherein the ratio of the cross-sectional area of the holes (5 »6, 7) in the protrusions (2, 3, 4) to the total panel area is in the range 5 to 40% and the least cross-sectional area of the hole (5, 6, 7) in the projection (2, 3, 4) is in the range of 0.7 to 13 mm. ³