RU2440468C1

RU2440468C1 - Acoustic structure

Info

Publication number: RU2440468C1
Application number: RU2010134718/03A
Authority: RU
Inventors: Олег Савельевич Кочетов (RU); Олег Савельевич Кочетов; Мария Олеговна Стареева (RU); Мария Олеговна Стареева
Original assignee: Олег Савельевич Кочетов; Мария Олеговна Стареева
Priority date: 2010-08-20
Filing date: 2010-08-20
Publication date: 2012-01-20

Abstract

FIELD: construction. ^ SUBSTANCE: acoustic structure comprises a shop carcass, bearing walls with enclosures in the form of a floor and a ceiling, which are lined with sound-absorbing structures, window and door openings, and also single-piece sound absorbers, comprising a frame, where sound-absorbing material is arranged, and installed above noisy equipment. The floor is made on an elastic base and comprises a base plate made of concrete reinforced with vibration damping material and installed on a basic plate of a floor slab with cavities via layers of vibration damping material and hydraulic insulation material installed with a gap relative to bearing walls of a production room. Cavities of the basic plate are filled with vibration damping material, for instance, with a foamed polymer. A single-piece sound absorber comprises a rigid frame suspended at hooks by ropes to the production building ceiling with sound-absorbing material installed inside the frame and wrapped by a meshy capron tissue. An expanded steel sheet is fixed to the frame. The frame may be made in shape as a rectangular parallelepiped or a cube. ^ EFFECT: invention makes it possible to improve efficiency of noise attenuation. ^ 5 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к промышленной акустике, в частности к широкополосному шумоглушению, и может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства в качестве средства защиты от шума.The invention relates to industrial acoustics, in particular to broadband sound attenuation, and can be used in all sectors of the economy as a means of protection against noise.

Наиболее близким техническим решением по технической сущности и достигаемому результату является акустическая конструкция по патенту РФ №2366785, кл. F01N 1/04, [прототип], содержащая каркас на перекрытии здания и стены со звукопоглощающей облицовкой.The closest technical solution to the technical nature and the achieved result is the acoustic design according to the patent of the Russian Federation No. 2366785, class. F01N 1/04, [prototype], comprising a frame on the ceiling of a building and a wall with sound-absorbing lining.

Недостатком технического решения, принятого в качестве прототипа, является сравнительно невысокая эффективность шумоглушения за счет сравнительно невысокого коэффициента вибродемпфирования межэтажного перекрытия.The disadvantage of the technical solution adopted as a prototype is the relatively low noise attenuation efficiency due to the relatively low coefficient of vibration damping of the floor.

Технический результат - повышение эффективности шумоглушения.The technical result is an increase in sound attenuation efficiency.

Это достигается тем, что в акустической конструкции производственных помещений, содержащей каркас цеха, несущие стены с ограждениями в виде пола и потолка, которые облицованы звукопоглощающими конструкциями, оконные и дверные проемы, а также штучные звукопоглотители, содержащие каркас, в котором расположен звукопоглощающий материал, и установленные над шумным оборудованием, пол выполнен на упругом основании и содержит установочную плиту, выполненную из армированного вибродемпфирующим материалом бетона, которая устанавливается на базовой плите межэтажного перекрытия с полостями через слои вибродемпфирующего материала и гидроизоляционного материала с зазором относительно несущих стен производственного помещения, причем полости базовой плиты заполнены вибродемпфирующим материалом, например вспененным полимером.This is achieved by the fact that in the acoustic construction of production facilities containing a workshop framework, bearing walls with fences in the form of floor and ceiling, which are lined with sound-absorbing structures, window and door openings, as well as piece sound absorbers containing a framework in which sound-absorbing material is located, and installed above noisy equipment, the floor is made on an elastic foundation and contains a mounting plate made of concrete reinforced with vibration damping material, which is installed on a ba oic floor slab with cavities through layers of vibration damping material and a waterproof material with a gap with respect to bearing walls industrial premise, wherein the baseplate cavity filled vibration damping material, such as foamed polymer.

На фиг.1 изображен общий вид акустической конструкции производственных помещений, на фиг.2 - разрез междуэтажного перекрытия здания, на фиг.3 - фронтальный разрез предлагаемого штучного звукопоглотителя, на фиг.4 - его профильная проекция, на фиг.5 - схема крепления к несущим конструкциям.Figure 1 shows a General view of the acoustic structure of industrial premises, figure 2 is a section of the floor of the building, figure 3 is a frontal section of the proposed piece sound absorber, figure 4 is its profile projection, figure 5 is a diagram of the mounting to bearing structures.

Акустическая конструкция (фиг.1) содержит каркас цеха (не показан), оконные 9 и дверные 10 проемы, и несущие стены 1, 2, 3, 4 с ограждениями 5, 6 (пол и потолок), которые облицованы звукопоглощающими конструкциями, а также штучные звукопоглотители 7 и 8, содержащие каркас, в котором расположен звукопоглощающий материал и установленные над шумным оборудованием 11. Конструкция пола на упругом основании (фиг.2) содержит установочную плиту 12, выполненную из армированного вибродемпфирующим материалом бетона, которая устанавливается на базовой плите 15 межэтажного перекрытия с полостями 16 через слои вибродемпфирующего материала 14 и гидроизоляционного материала 13 с зазором 17 относительно несущих стен 1, 2, 3, 4 производственного помещения. Чтобы обеспечить эффективную виброизоляцию установочной плиты 12 по всем направлениям слои вибродемпфирующего материала 14 и гидроизоляционного материала 13 выполнены с отбортовкой, плотно прилегающей к несущим конструкциям стен 1, 2, 3, 4 и базовой несущей плите 15 перекрытия. Для повышения эффективности звукоизоляции и звукопоглощения в цехах, находящихся под межэтажным перекрытием, полости 16 заполнены вибродемпфирующим материалом, например вспененным полимером, например полиэтиленом или полипропиленом, а стены 1, 2, 3, 4 облицованы звукопоглощающими конструкциями. В качестве звукопоглощающего материала звукопоглощающих конструкций используются плиты из минеральной ваты на базальтовой основе типа «Rockwool», или минеральной ваты типа «URSA», или базальтовой ваты типа П-75, или стекловаты с облицовкой стекловойлоком, причем звукопоглощающий элемент по всей своей поверхности облицован акустически прозрачным материалом (не показано), например стеклотканью типа ЭЗ-100 или полимером типа «Повиден».The acoustic structure (figure 1) contains the frame of the workshop (not shown), window 9 and door 10 openings, and load-bearing walls 1, 2, 3, 4 with fences 5, 6 (floor and ceiling), which are lined with sound-absorbing structures, and piece sound absorbers 7 and 8, containing a frame in which sound-absorbing material is located and installed above the noisy equipment 11. The floor structure on an elastic base (Fig. 2) contains a mounting plate 12 made of concrete reinforced with vibration-damping material, which is installed on the base plate 15 tazhnogo overlap with cavities 16 through the layers of vibration-damping material 14 and waterproofing material 13 with a gap of 17 relative to the supporting walls 1, 2, 3, 4 of the production room. In order to ensure effective vibration isolation of the mounting plate 12 in all directions, the layers of the vibration damping material 14 and the waterproofing material 13 are made with a flange that is tightly adjacent to the supporting structures of the walls 1, 2, 3, 4 and the base supporting plate 15 of the floor. To increase the efficiency of sound insulation and sound absorption in the workshops located under the floor, the cavities 16 are filled with vibration damping material, for example, foamed polymer, for example polyethylene or polypropylene, and walls 1, 2, 3, 4 are lined with sound-absorbing structures. As sound-absorbing material of sound-absorbing structures, slabs made of rockwool basalt-based mineral wool or URSA-type mineral wool or P-75 basalt wool or glass-wool lining are used, and the sound-absorbing element is acoustically lined over its entire surface transparent material (not shown), such as fiberglass type EZ-100 or polymer type "Poviden."

В качестве звукопоглощающего материала может быть использован также жесткий пористый материал, например пеноалюминий или металлокерамика, или камень-ракушечник со степенью пористости, находящейся в диапазоне оптимальных величин: 30÷45%. В качестве звукопоглощающего материала может быть использован материал в виде крошки из твердых вибродемпфирующих материалов, например эластомера, или полиуретана, или пластиката, причем размер фракций крошки лежит в оптимальном интервале величин: 0,3÷2,5 мм (не показано).As a sound-absorbing material, a rigid porous material can also be used, for example foam aluminum or cermets, or a shell rock with a degree of porosity in the range of optimal values: 30–45%. As a sound-absorbing material, a material in the form of crumbs of solid vibration-damping materials, for example, elastomer, or polyurethane, or plastic compound can be used, and the size of the fractions of the crumb lies in the optimal range of values: 0.3–2.5 mm (not shown).

Штучный звукопоглотитель состоит из жесткого каркаса 18, подвешиваемого за крючья 21 на тросах (см. фиг.3-5), либо непосредственно крепящегося к потолку производственного здания. Внутри каркаса расположен звукопоглощающий материал 19, обернутый сетчатой капроновой тканью 20 или стеклотканью. В некоторых случаях поверх стеклоткани 20 к каркасу 18 может быть прикреплен просечно-вытяжной стальной лист (не показан). Каркас может быть выполнен по форме в виде тетраэдра, куба, многогранника (не показано), прямоугольного параллелепипеда (фиг.3-4) с размерами ребер L×H×B, отношение которых лежит в оптимальном интервале величин L:H:B=2:1:0,5 или куба с размером ребра k×L, где min L=100 мм; k - коэффициент пропорциональности, лежащий в пределах от 1 до 10 с шагом 2.A piece sound absorber consists of a rigid frame 18, suspended by hooks 21 on cables (see Figs. 3-5), or directly attached to the ceiling of a production building. Inside the frame is a sound-absorbing material 19, wrapped in a mesh nylon fabric 20 or fiberglass. In some cases, expanded glass sheet (not shown) may be attached over the glass fabric 20 to the frame 18. The frame can be made in the form of a tetrahedron, a cube, a polyhedron (not shown), a rectangular parallelepiped (Figs. 3-4) with the dimensions of the edges L × H × B, the ratio of which lies in the optimal range of L: H: B = 2 : 1: 0.5 or cube with rib size k × L, where min L = 100 mm; k is the proportionality coefficient, lying in the range from 1 to 10 in increments of 2.

Каркас 18 подвешивается за крючья 21, как показано на фиг.3, или крючья могут быть расположены с вершинах многогранника (не показано). При этих схемах подвеса должны соблюдаться оптимальные соотношения размеров: D - от центра каркаса до точки подвеса к потолку и С - расстояние между осями соседних каркасов (фиг.4), причем отношение этих размеров должно находиться в оптимальном интервале величин: C:D=1:1…4:1.The frame 18 is suspended by hooks 21, as shown in FIG. 3, or hooks can be located at the vertices of a polyhedron (not shown). With these suspension schemes, the optimal size ratios must be observed: D - from the center of the frame to the point of suspension to the ceiling and C - the distance between the axes of adjacent frames (figure 4), and the ratio of these sizes should be in the optimal range of values: C: D = 1 : 1 ... 4: 1.

Заполнение осуществляют звукопоглощающим негорючим материалом (например, винипором, стекловолокном) с защитным слоем 20 из стеклоткани, предотвращающим выпадение звукопоглотителя.The filling is carried out with a sound-absorbing non-combustible material (for example, vinipore, fiberglass) with a protective layer 20 of fiberglass, preventing the loss of sound absorber.

Акустическая конструкция работает следующим образом.The acoustic design works as follows.

Звуковая энергия от оборудования 11, находящегося в помещении, попадает на слои звукопоглощающего материала звукопоглощающих конструкций, которыми облицованы несущие стены 1, 2, 3, 4 с ограждениями 5, 6 (пол и потолок), а также штучные звукопоглотители 7 и 8, содержащие каркас, в котором расположен звукопоглощающий материал, и которые установлены над шумным оборудованием 11. Переход звуковой энергии в тепловую (диссипация, рассеивание энергии) происходит в порах звукопоглотителя, представляющих собою модель резонаторов "Гельмгольца", где потери энергии происходят за счет трения колеблющейся с частотой возбуждения массы воздуха, находящегося в горловине резонатора о стенки самой горловины, имеющей вид разветвленной сети пор звукопоглотителя. Коэффициент перфорации перфорированной стенки принимается равным или более 0,25. Для предотвращения высыпания мягкого звукопоглотителя предусмотрена стеклоткань, например типа ЭЗ-100, расположенная между звукопоглотителем и перфорированной стенкой.Sound energy from the equipment 11 located in the room falls on the layers of sound-absorbing material of sound-absorbing structures, which are lined with load-bearing walls 1, 2, 3, 4 with fences 5, 6 (floor and ceiling), as well as piece sound absorbers 7 and 8, containing a frame in which the sound-absorbing material is located, and which are installed above the noisy equipment 11. The transition of sound energy into heat (dissipation, energy dissipation) occurs in the pores of the sound absorber, which are the Helmholtz resonator model, where the losses nergii occur due to friction with the driving frequency of the oscillating mass of air located in the neck of the resonator neck wall itself, has the form of branched networks pore absorber. The perforation coefficient of the perforated wall is taken to be equal to or more than 0.25. To prevent the eruption of a soft sound absorber, a fiberglass fabric, for example, type EZ-100, is located between the sound absorber and the perforated wall.

При установке виброактивного оборудования на плиту 12 происходит двухкаскадная виброзащита, за счет вибродемпфирующих вкраплений в саму массу плиты 12, а также за счет слоя вибродемпфирующего материала 14, в качестве которого могут быть использованы: иглопробивные маты типа «Вибросил» на базе кремнеземного или алюмоборосиликатного волокна, материал из твердых вибродемпфирующих материалов, например пластиката, из звукоизоляционных плит на базе стеклянного штапельного волокна типа «Шумостоп» с плотностью материала, равной 60÷80 кг/м. Штучный звукопоглотитель работает следующим образом. Звуковые волны, распространяясь в производственном помещении, взаимодействуют со звукопоглотителем 20.When installing vibroactive equipment on the plate 12, two-stage vibration protection occurs, due to vibration damping inclusions in the mass of the plate 12, as well as due to the layer of vibration damping material 14, which can be used: needle-punched mats of the type "Vibrosil" based on silica or aluminoborosilicate fiber, material from solid vibration-damping materials, for example plastic compound, from soundproof plates based on glass staple fiber of the “Shumostop” type with a material density of 60 ÷ 80 kg / m. Piece sound absorber works as follows. Sound waves propagating in the production room interact with the sound absorber 20.

Преимуществом предлагаемого изобретения является его универсальность применения для различных производственных помещений, имеющих самые разнообразные шумовые характеристики. Кроме того, выполнение звукопоглотителя из негорючих материалов делает конструкцию пожаробезопасной.An advantage of the invention is its versatility of application for various production facilities having a wide variety of noise characteristics. In addition, the implementation of the sound absorber of non-combustible materials makes the design fireproof.

Claims

1. An acoustic structure comprising a workshop frame, load-bearing walls with floor and ceiling protections that are lined with sound-absorbing structures, window and door openings, and piece sound absorbers containing a frame in which sound-absorbing material is located and installed above noisy equipment, characterized the fact that the floor is made on an elastic base and contains a mounting plate made of concrete reinforced with vibration-damping material, which is installed on the base plate of the floor level with cavities through layers of vibration-damping material and waterproofing material with a gap relative to the bearing walls of the production room, the cavities of the base plate are filled with vibration-damping material, for example, foamed polymer, and the piece sound absorber consists of a rigid frame suspended by hooks on cables to the ceiling of the industrial building located inside the frame with sound-absorbing material wrapped in a mesh nylon fabric, and an expanded metal sheet is attached to the frame, and the frame can be made in the form of a rectangular parallelepiped with the dimensions of the ribs L × H × B, the ratio of which lies in the optimal range of values L: H: B = 2: 1: 0.5 or a cube with the size of the ribs k × L, where min L = 100 mm, k is the proportionality coefficient, ranging from 1 to 10 in increments of 2, and when the frame is suspended, optimal size ratios are fulfilled: D is from the center of the frame to the point of suspension to the ceiling and C is the distance between the axes of adjacent frames, the ratio of these sizes should be in the optimal range of values C: D = 1: 1-4: 1.

2. The acoustic structure according to claim 1, characterized in that the elastic floor base is made of a rigid porous vibration-absorbing material, for example elastomer or polyurethane, with a degree of porosity in the range of optimal values of 30-45%.

3. The acoustic structure according to claim 1, characterized in that the elastic floor base is made of needle-punched mats of the type "Vibrosil" based on silica or aluminoborosilicate fiber.

4. The acoustic structure according to claim 1, characterized in that the elastic floor base is made of solid vibration-damping materials, for example plastic compound.

5. The acoustic structure according to claim 1, characterized in that the elastic floor base is made of soundproofing boards based on glass staple fibers of the “Shumostop” type with a material density of 60-80 kg / m ³ .