RU2536694C1

RU2536694C1 - Kochetov's low-noise building

Info

Publication number: RU2536694C1
Application number: RU2013145138/03A
Authority: RU
Inventors: Олег Савельевич Кочетов; Мария Олеговна Стареева; Мария Михайловна Стареева
Original assignee: Олег Савельевич Кочетов; Мария Олеговна Стареева; Мария Михайловна Стареева
Priority date: 2013-10-09
Filing date: 2013-10-09
Publication date: 2014-12-27

Abstract

FIELD: construction.

SUBSTANCE: in low-noise building comprising a frame of a building with a foundation, bearing walls with barriers in the form of a floor and a ceiling, which are lined by soundproof structures, window and door openings, and also one-piece acoustic absorbers, comprising a frame, in which the sound-absorbing material is placed, and foundation bearing slabs installed above noisy equipment are equipped in areas of their fixation to the bearing walls of the building by a system of spatial vibration insulation, comprising horizontally arranged bumpers, which perceive vertical static and dynamic loads, and also vertically arranged bumpers, which perceive horizontal static and dynamic loads, at the same time the floor in the rooms is made on an elastic base and comprises a locating board made of concrete reinforced by vibration damping material, which is installed on the base board of the slab with cavities via layers of the vibration damping material and hydraulic insulation material with a gap relative to the bearing walls of the production room, besides, cavities of the base board are filled with vibration damping material, for instance, foamed polymer.

EFFECT: increased efficiency of sound suppression and seismic resistance of a building.

4 cl, 12 dwg

Description

Изобретение относится к промышленной акустике.The invention relates to industrial acoustics.

Наиболее близким техническим решением по технической сущности и достигаемому результату является малошумное здание по патенту РФ №129125, опубл. 20.06.13, [прототип], содержащая каркас на перекрытии здания и стены со звукопоглощающей облицовкой.The closest technical solution for the technical nature and the achieved result is a low-noise building according to the patent of the Russian Federation No. 129125, publ. 06/20/13, [prototype], containing a frame on the ceiling of the building and walls with sound-absorbing lining.

Недостатком технического решения, принятого в качестве прототипа, является сравнительно невысокая эффективность шумоглушения за счет сравнительно невысокого коэффициента вибродемпфирования межэтажного перекрытия, а также низкая сейсмостойкость здания.The disadvantage of the technical solution adopted as a prototype is the relatively low noise reduction due to the relatively low coefficient of vibration damping of the floor, as well as low seismic resistance of the building.

Технический результат - повышение эффективности шумоглушения и сейсмостойкости здания при тех же габаритах элементов, повышающих эффективность снижения шума и вибрации.The technical result is an increase in the efficiency of sound attenuation and earthquake resistance of a building with the same dimensions of elements that increase the efficiency of reducing noise and vibration.

Это достигается тем, что в малошумном здании, содержащем каркас здания с основанием, 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, базовые несущие плиты перекрытия снабжены в местах их крепления к несущим стенам здания системой пространственной виброизоляции, состоящей из горизонтально расположенных виброизоляторов, воспринимающих вертикальные статические и динамические нагрузки, а также вертикально расположенных виброизоляторов, воспринимающих горизонтальные статические и динамические нагрузки, при этом пол в помещениях 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 a low-noise building containing a building frame with a base, supporting walls with fences in the form of a floor and a ceiling, which are lined with sound-absorbing structures, window and door openings, as well as piece sound absorbers containing a frame in which sound-absorbing material is located, and installed above the noisy equipment, the base bearing slabs are equipped in places of their attachment to the bearing walls of the building with a spatial vibration isolation system consisting of horizontally located vibration isolation tori, perceiving vertical static and dynamic loads, as well as vertically located vibration insulators, perceiving horizontal static and dynamic loads, while the floor in the rooms 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 with cavities through layers of vibration damping material and waterproofing material with a gap relative to the bearing walls single room, and the cavity of the base plate is filled with vibration damping material, such as foamed polymer.

На фиг.1 изображен общий вид малошумного здания, на фиг.2 - разрез междуэтажного перекрытия здания, на фиг.3 - конструкция подвесного потолка, на фиг.4 - схема виброизоляции железобетонной плиты в основании здания, фиг.5 - общий вид виброизолятора, фиг.6 - разрез А-А виброизолятора, на фиг.7 изображен общий вид штучного звукопоглотителя, на фиг.8 - разрез звукопоглощающего винтового элемента штучного поглотителя, на фиг.9 - вариант выполнения конструкции пола на упругом основании, на фиг.10 представлен фронтальный разрез варианта штучного звукопоглотителя, на фиг.11 - его профильная проекция, на фиг.12 - вариант выполнения каркаса.Figure 1 shows a General view of a low-noise building, Figure 2 is a section of the floor of the building, Figure 3 is a suspended ceiling design, Figure 4 is a vibration isolation diagram of a reinforced concrete slab at the base of the building, Figure 5 is a general view of a vibration isolator, Fig.6 is a section aa of the vibration absorber, Fig.7 shows a General view of a piece of sound absorber, Fig.8 is a section of a sound-absorbing screw element of a piece of absorber, Fig.9 is an embodiment of the floor structure on an elastic base, Fig.10 shows frontal section of a piece of sound absorber option Itel, 11 - his profile projection, at 12 - an embodiment of the frame.

Малошумное здание (фиг.1) содержит каркас здания с основанием (фиг.4), 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.The low-noise building (figure 1) contains the building frame with the base (figure 4), 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, as well as piece sound absorbers 7 and 8, containing a frame in which sound-absorbing material is located and installed above the noisy equipment 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 здания. 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.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 of the floor with cavities 16 through layers of vibration damping material 14 and waterproofing material 13 with a gap 17 relative to the bearing walls 1, 2, 3, 4 of the industrial building. 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.

Для повышения эффективности виброизоляции и сейсмостойкости здания базовые несущие плиты 15 перекрытия (на фиг.2 показана плита 15 перекрытия только для одного этажа здания и с одной стороны несущих стен 1, 2, 3, 4) снабжены в местах их крепления к несущим стенам здания системой пространственной виброизоляции, состоящей из горизонтально расположенных виброизоляторов 26 и 28, воспринимающих вертикальные статические и динамические нагрузки, а также вертикально расположенных виброизоляторов 27, воспринимающих горизонтальные статические и динамические нагрузки. Схема виброизоляторов, выполненных из эластомера, представлена на фиг.5-6. Каждый из виброизоляторов 26, 27, 28 состоит из жестко связанных между собой резиновых плит: верхней 38 и нижней 39 (фиг.5 и 6), в которых выполнены сквозные отверстия 40, расположенные по поверхности виброизолятора в шахматном порядке. По форме виброизоляторы выполнены квадратными или прямоугольными, а также их боковые грани могут быть выполнены в виде криволинейных поверхностей n-ого порядка, обеспечивающие равночастотность системы виброизоляции в целом. Отверстия 40 имеют в сечении форму, обеспечивающую равночастотность виброизолятора.To increase the effectiveness of vibration isolation and earthquake resistance of the building, the basic supporting slabs 15 of the floor (Fig. 2 shows the slab 15 of the floor for only one floor of the building and on one side of the supporting walls 1, 2, 3, 4) are equipped with a system in places of their attachment to the bearing walls of the building spatial vibration isolation, consisting of horizontally located vibration isolators 26 and 28, perceiving vertical static and dynamic loads, as well as vertically located vibration isolators 27, perceiving horizontal static and dynamics ical loads. A diagram of vibration isolators made of elastomer is shown in FIGS. 5-6. Each of the vibration isolators 26, 27, 28 consists of rubber plates rigidly interconnected: upper 38 and lower 39 (Figs. 5 and 6), in which through holes 40 are made, located on the surface of the vibration isolator in a checkerboard pattern. The shape of the vibration isolators is made square or rectangular, and their side faces can be made in the form of curved surfaces of the nth order, ensuring the uniform frequency of the vibration isolation system as a whole. The holes 40 have a cross-sectional shape that provides equal frequency vibration isolation.

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 (на чертеже не показано), например стеклотканью типа ЭЗ-100 или полимером типа «Повиден».To increase the efficiency of sound insulation and sound absorption in 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 in the drawing), for example, 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 (на чертеже не показано).As a sound-absorbing material, a rigid porous material, for example, foam aluminum, or cermets, or a shell rock, with a degree of porosity in the range of optimal values: 30–45%, can also be used. As a sound-absorbing material, a material in the form of crumbs from solid vibration-damping materials, for example, elastomer, or polyurethane, or plastic compound can be used, moreover, the size of the fractions of the crumb lies in the optimal range of values: 0.3 ÷ 2.5 mm (not shown in the drawing).

Подвесной акустический потолок (фиг.3) состоит из жесткого каркаса 19, выполненного по форме в виде прямоугольного параллелепипеда с размерами сторон в плане В×С, отношение которых лежит в оптимальном интервале величин В:С=1:1…2:1, подвешиваемого к потолку производственного здания с помощью подвесок 21, имеющих скобы 22 для прокладки проводов электропитания к светильникам 24, установленным в каркасе 19. Крепление каркаса к потолку осуществляется с помощью дюбель-винтов 23. К каркасу прикреплен перфорированный лист 20, на котором через слой акустического прозрачного материала 25 расположен слой звукопоглощающего материала 18. При монтаже акустического потолка должны соблюдаться оптимальные соотношения размеров: D - от точки подвеса каркаса до любой из его сторон и Е - толщины слоя звукопоглощающего материала, причем отношение этих размеров должно находиться в оптимальном интервале величин: E:D=0,1…0,5. Перфорированный лист 20 имеет следующие параметры перфорации: диаметр перфорации - 3…7 мм, процент перфорации 10%…15%, причем по форме перфорация может быть выполнена в виде отверстий круглого, треугольного, квадратного, прямоугольного или ромбовидного сечения (на чертеже показаны квадратные отверстия). В случае некруглых отверстий в качестве условного диаметра следует считать максимальный диаметр вписываемой в многоугольник окружности.Suspended acoustic ceiling (figure 3) consists of a rigid frame 19, made in the form of a rectangular parallelepiped with the dimensions of the sides in the plan B × C, the ratio of which lies in the optimal range of values B: C = 1: 1 ... 2: 1, suspended to the ceiling of the industrial building using hangers 21 having brackets 22 for laying power wires to the fixtures 24 installed in the frame 19. The frame is fixed to the ceiling using dowels-screws 23. A perforated sheet 20 is attached to the frame, through which a layer of acoustic of transparent transparent material 25, a layer of sound-absorbing material 18 is located. When installing an acoustic ceiling, the optimum size ratios must be observed: D - from the point of suspension of the frame to either side and E - thickness of the layer of sound-absorbing material, and the ratio of these sizes should be in the optimal range of values: E: D = 0.1 ... 0.5. The perforated sheet 20 has the following perforation parameters: the diameter of the perforation is 3 ... 7 mm, the percentage of perforation is 10% ... 15%, and the shape of the perforation can be made in the form of holes of round, triangular, square, rectangular or diamond-shaped cross-section (square holes are shown in the drawing ) In the case of non-circular holes, the maximum diameter of a circle inscribed in a polygon should be considered as a conditional diameter.

На фиг.4 представлена схема виброизоляции железобетонной плиты, состоящей из связанных между собой железобетонных балок 29 в основании здания, которая является вариантом виброзащиты без домкратов и включает в себя, по крайней мере, четыре резиновых виброизолятора 33 (фиг.5 и 6), устанавливаемых между металлической плитой 34 и железобетонной балкой 29, расположенной в основании 30 здания, выполненного за одно целое с, по крайней мере, восемью ленточными фундаментными блоками 31 и 32, являющимися своеобразными "ловушками", а каждая из металлических плит 34 установлена на, по крайней мере, трех железобетонных столбах-упорах 35. Между каждыми ленточными фундаментными блоками 31 и 32 и каждой из железобетонных балок 29 устанавливаются песчаные подушки 37, а под резиновыми виброизоляторами 33 закреплены тензорезисторные датчики 36, контролирующие осадку виброизоляторов 33. Песчаные подушки 37 установлены в металлических разъемных обоймах.Figure 4 presents a diagram of the vibration isolation of a reinforced concrete slab consisting of interconnected reinforced concrete beams 29 at the base of the building, which is an option of vibration protection without jacks and includes at least four rubber vibration isolators 33 (Figs. 5 and 6) installed between the metal plate 34 and the reinforced concrete beam 29 located in the base 30 of the building, made in one piece with at least eight strip foundation blocks 31 and 32, which are kind of "traps", and each of the metal p Lit 34 is installed on at least three reinforced concrete pillars-supports 35. Between each strip foundation blocks 31 and 32 and each of the reinforced concrete beams 29 sand cushions 37 are installed, and strain gauge sensors 36 are mounted under the rubber vibration isolators 33 to monitor the settlement of the vibration isolators 33. Sand cushions 37 are mounted in detachable metal clips.

В процессе возведения сейсмостойкого здания опалубка железобетонной монолитной стены опирается на песчаные подушки 37, заключенные в разборную металлическую обойму. После отвердения бетона и снятия опалубки между выступами "ловушками" 31 и 32 устанавливается виброизолятор 33 в сборе. После того как бетон в балке 29 наберет достаточную прочность, металлическая обойма размыкается и песок из "подушки" извлекается, а балка 29 опирается на виброизолятор 33. В дальнейшем, по мере воздвижения здания, виброизолятор 33 сжимается. Демонтаж и замена виброизолятора 33 производятся с помощью домкратов (на чертеже не показано).During the construction of an earthquake-resistant building, the formwork of a reinforced concrete monolithic wall is based on sand cushions 37 enclosed in a collapsible metal cage. After hardening the concrete and removing the formwork between the protrusions of the "traps" 31 and 32, a vibration isolator 33 is assembled. After the concrete in the beam 29 has gained sufficient strength, the metal cage opens and the sand is removed from the "cushion", and the beam 29 rests on the vibration isolator 33. Subsequently, as the building is raised, the vibration isolator 33 is compressed. The dismantling and replacement of the vibration isolator 33 is carried out using jacks (not shown in the drawing).

При монтаже системы виброзащиты здания указанным способом необходимо соблюдать следующие положения:When installing the building vibration protection system in this way, the following provisions must be observed:

- виброизоляторы 33 должны быть смонтированы уже в начальной стадии строительства, в связи с чем они должны быть заранее изготовлены и испытаны;- vibration isolators 33 must be mounted already in the initial stage of construction, in connection with which they must be prefabricated and tested;

- должна быть обеспечена сохранность виброизоляторов 33 и тензорезисторных датчиков 36 от воздействия неблагоприятных природных факторов в период строительства;- the vibration isolators 33 and the strain gauge sensors 36 should be protected from the effects of adverse natural factors during the construction period;

- высота песчаной подушки 37 назначается по расчету, исходя из осадки виброизоляторов 33 под нагрузкой и с течением времени;- the height of the sand cushion 37 is assigned by calculation, based on the precipitation of the vibration isolators 33 under load and over time;

- для регулировки зазора между железобетонной балкой 29 и "ловушкой" на последней устанавливаются, по крайней мере, две съемные металлические плиты толщиной по 1 см.- to adjust the gap between the reinforced concrete beam 29 and the "trap", at least two removable metal plates 1 cm thick are installed on the latter.

Каждый из виброизоляторов 33 (фиг.5 и 6) состоит из жестко связанных между собой резиновых плит: верхней 38 и нижней 39, в которых выполнены сквозные отверстия 40, расположенные по поверхности виброизолятора в шахматном порядке. По форме виброизоляторы 33 выполнены квадратными или прямоугольными, а также их боковые грани могут быть выполнены в виде криволинейных поверхностей n-ого порядка, обеспечивающие равночастотность системы виброизоляции в целом. Отверстия 40 имеют в сечении форму, обеспечивающую равночастотность виброизолятора 33.Each of the vibration isolators 33 (FIGS. 5 and 6) consists of rubber plates rigidly interconnected: upper 38 and lower 39, in which through holes 40 are made, located on the surface of the vibration isolator in a checkerboard pattern. The shape of the vibration isolators 33 is made square or rectangular, and their side faces can be made in the form of curved surfaces of the n-th order, ensuring the uniform frequency of the vibration isolation system as a whole. The holes 40 have a cross-sectional shape that provides equal frequency vibration isolator 33.

Штучный звукопоглотитель состоит из жесткого перфорированного каркаса (фиг.7 и 8), состоящего из нижней части 41 конической формы с крышкой 42, и верхней части 44 цилиндрической формы с верхним основанием 46 и нижним основанием 45, которое крепится к крышке 42 нижней части перфорированного каркаса посредством вибродемпфирующей прокладки 48, позволяющей демпфировать высокочастотные колебания, передающиеся от объекта (на чертеже не показано). Прокладка 48 может быть выполнена из вибродемпфирующего материала, например пластиката типа «Агат» или мастики ВД-17.The piece sound absorber consists of a rigid perforated frame (Figs. 7 and 8), consisting of a lower part 41 of a conical shape with a cover 42, and an upper part 44 of a cylindrical shape with an upper base 46 and a lower base 45, which is attached to the cover 42 of the lower part of the perforated frame by means of a vibration damping pad 48, which allows damping high-frequency vibrations transmitted from the object (not shown in the drawing). The gasket 48 may be made of vibration damping material, such as plastic compound type "Agate" or mastic VD-17.

К верхнему основанию 46 верхней части цилиндрического перфорированного каркаса шарнирно закреплен элемент 50, при помощи которого каркас крепится к требуемому объекту, например потолку производственного помещения, переборке судовой каюты, несущей конструкции производственного оборудования, причем полости нижней части 41 и верхней части 44 перфорированного каркаса заполнены соответственно звукопоглощающими материалами 43 и 47 различной плотности, подавляющих шумы соответственно в различных полосах частот, например на низких и средних частотах соответственно.An element 50 is pivotally fixed to the upper base 46 of the upper part of the cylindrical perforated frame by which the frame is attached to the desired object, for example, the ceiling of the production room, the bulkhead of the ship’s cabin, the supporting structure of the production equipment, the cavities of the lower part 41 and the upper part 44 of the perforated frame are filled respectively sound-absorbing materials 43 and 47 of different densities, suppressing noise, respectively, in different frequency bands, for example, at low and medium frequencies totah respectively.

Вокруг верхней части 44 цилиндрической формы перфорированного каркаса расположен, по крайней мере один, винтовой звукопоглощающий элемент 49 штучного поглотителя, выполненный в виде цилиндрической винтовой пружины из плотного негорючего звукопоглощающего материала, например винипора, или тонкого стекловолокна, обернутого акустически прозрачным материалом, например стеклотканью.Around the upper portion 44 of the cylindrical shape of the perforated carcass is at least one screw sound-absorbing element 49 of the unit absorber, made in the form of a cylindrical helical spring of a dense non-combustible sound-absorbing material, for example, vinipore, or thin glass fiber wrapped in an acoustically transparent material, for example fiberglass.

Винтовой звукопоглощающий элемент 49 штучного поглотителя (фиг.8) может быть выполнен в виде полого винтового звукопоглощающего элемента, образованного внешней 51 и внутренней 52 винтовыми поверхностями, образующими полость 54, при этом пространство, образованное внешней 51 и внутренней 52 винтовыми поверхностями, например круглого сечения, заполнено звукопоглощающим материалом 53.The screw sound-absorbing element 49 of the piece absorber (Fig. 8) can be made in the form of a hollow screw sound-absorbing element formed by the outer 51 and inner 52 screw surfaces forming the cavity 54, while the space formed by the outer 51 and inner 52 screw surfaces, for example, circular cross-section filled with sound-absorbing material 53.

Конструкция пола на упругом основании (фиг.9) относительно несущих стен 1, 2, 3, 4 производственного здания может быть выполнена в виде плавающего пола, которая предусматривает дополнительную шумоизоляцию междуэтажных перекрытий. Эта конструкция представляет собой слой 56 звукоизоляционного прокладочного материала «пенотерм НПП ЛЭ», расположенного на плите перекрытия 55, поверх которого выполняется цементно-песчаная стяжка 58 через металлическую сетку 57. На стяжку 58 укладывается подложка 59 типа «Порилекс», затем ламинат 60 с плинтусом 61.The floor structure on an elastic base (Fig. 9) with respect to the bearing walls 1, 2, 3, 4 of the industrial building can be made in the form of a floating floor, which provides additional sound insulation of the floors. This design is a layer 56 of the soundproofing cushioning material “Penotherm NPP LE”, located on the floor slab 55, on top of which a cement-sand screed 58 is made through a metal mesh 57. A substrate 59 of the Porilex type is laid on the screed 58, then a laminate 60 with a plinth 61.

ЗАО «Уралпластик», являясь крупнейшим производителем вспененных полимеров в России, специально разработало вибродемпфирующий материал ПЕНОТЕРМ НПП ЛЭ для шумоизоляции междуэтажных перекрытий. Пенотерм НПП ЛЭ - рулонный вибродемпфирующий материал с закрытопористой ячеистой структурой, изготовленный экструзионным методом из полипропилена, с введением вспенивателя, антипиренов, стабилизирующих, пластифицирующих и других технологических добавок, обеспечивающих оптимальный показатель динамического модуля упругости ЕД=0,66 МПа и сохранение всех заложенных характеристик в течение всего срока службы объекта. Упругие свойства скелета материала пенотерм НПП ЛЭ, химическая стойкость и наличие воздуха, заключенного в его порах, обуславливают гашение энергии удара и вибрации, что способствует снижению ударного и воздушного шума. Структура пенополипропилена способна препятствовать воздействию агрессивных сред, механическим нагрузкам и процессу старения.CJSC Uralplastic, being the largest producer of foamed polymers in Russia, specially developed the vibration damping material PENOTERM NPP LE for noise insulation of floors. Penotherm NPP LE is a roll vibrodamping material with a closed-cell cellular structure, made of polypropylene by extrusion, with the addition of a blowing agent, flame retardants, stabilizing, plasticizing and other technological additives that provide an optimal dynamic modulus of elasticity ED = 0.66 MPa and preserve all the inherent characteristics in throughout the life of the facility. The elastic properties of the skeleton of the foam material of the NPP LE, the chemical resistance and the presence of air enclosed in its pores, dampen shock energy and vibration, which helps to reduce shock and airborne noise. The structure of polypropylene is able to inhibit the effects of aggressive environments, mechanical stress and the aging process.

Основные физико-механические свойства материала пенотерм НПП ЛЭ:The main physical and mechanical properties of the foam material NPP LE:

Динамический модуль упругости при нагрузке 2000 Н/кв.м - 0,66 МПа.Dynamic modulus of elasticity at a load of 2000 N / sq.m - 0.66 MPa.

Относительное сжатие при нагрузке 2000 Н/кв.м - 11%.Relative compression at a load of 2000 N / sq.m - 11%.

Индекс снижения ударного шума в конструкциях "плавающих полов" - 20÷22 дБ.Impact noise reduction index in the construction of "floating floors" - 20 ÷ 22 dB.

Плотность - 40 кг/куб.м.Density - 40 kg / m3.

Толщина поставляемого ЗАО «Уралпластик» материала - 6, 8 и 10 мм.The thickness of the material supplied by Uralplastic CJSC is 6, 8 and 10 mm.

Штучный звукопоглотитель (фиг.10, 11, 12) состоит из жесткого каркаса 62, подвешиваемого за крючья 65 на тросах (см. фиг.10) либо непосредственно крепящегося к потолку производственного здания. Внутри каркаса расположен звукопоглощающий материал 63, обернутый сетчатой капроновой тканью 64 или стеклотканью. В некоторых случаях поверх стеклоткани 64 к каркасу 62 может быть прикреплен просечно-вытяжной стальной лист (на чертеже не показан). Каркас может быть выполнен по форме в виде прямоугольного параллелепипеда 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.The piece sound absorber (Fig. 10, 11, 12) consists of a rigid frame 62, suspended by hooks 65 on cables (see Fig. 10) or directly attached to the ceiling of a production building. Inside the frame is a sound-absorbing material 63 wrapped in a mesh nylon fabric 64 or fiberglass. In some cases, expanded glass sheet (not shown) may be attached over the glass fabric 64 to the frame 62. 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 coefficient of proportionality, lying in the range from 1 to 10 in increments of 2.

Внутри каркаса 62 могут быть полости 66, не заполненные звукопоглощающим материалом, причем их расположение может быть выполнено послойно рядами (на чертеже не показано) или в шахматном порядке, как показано на фиг.10. Каркас 62 подвешивается за крючья 65, как показано на фиг.10, или крючья могут быть расположены с вершинах куба (на чертеже 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.10), причем отношение этих размеров должно находиться в оптимальном интервале величин: C:D=1:1…4:1.Inside the frame 62 there may be cavities 66 that are not filled with sound-absorbing material, and their arrangement can be performed in layers in rows (not shown in the drawing) or in a checkerboard pattern, as shown in FIG. 10. The frame 62 is suspended by hooks 65, as shown in FIG. 10, or hooks may be located at the vertices of the cube (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 10), 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 64 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 64 of fiberglass, preventing the loss of sound absorber.

В качестве звукопоглощающего материала может быть применен материал на основе алюминесодержащих сплавов с последующим наполнением их гидридом титана или воздухом с плотностью в пределах 0,5…0,9 кг/м³ со следующими прочностными свойствами: прочность на сжатие в пределах 5…10 МПа, прочность на изгиб в пределах 10…20 МПа, например пеноалюминия.As a sound-absorbing material, a material based on aluminum-containing alloys can be used, followed by filling them with titanium hydride or air with a density in the range 0.5 ... 0.9 kg / m ³ with the following strength properties: compressive strength in the range 5 ... 10 MPa, bending strength in the range of 10 ... 20 MPa, for example foam aluminum.

В качестве звукопоглощающего материала может быть применена минеральная вата на базальтовой основе типа «Rockwool», или минеральная вата типа «URSA», или базальтовая вата типа П-75, или стекловата с облицовкой стекловойлоком, или вспененный полимер, например полиэтилен или полипропилен.Rockwool type mineral wool or URSA type mineral wool or P-75 type basalt wool or glass wool lined with glass wool or foamed polymer, such as polyethylene or polypropylene, can be used as sound absorbing material.

Просечно-вытяжной стальной лист может быть выполнен с коэффициентом перфорации перфорированной поверхности, принимаемым равным или более 0,25.Expanded steel sheet can be made with a coefficient of perforation of the perforated surface, taken equal to or more than 0.25.

Малошумное здание работает следующим образом.The low-noise building operates 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 6 и потолок 5), 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 6 and ceiling 5), as well as piece sound absorbers 7 and 8, containing a frame in which sound-absorbing material is located, and which are installed above noisy equipment 11. The transition of sound energy into heat (dissipation, energy dissipation) occurs in the pores of the sound absorber, which are a model of Helmholtz resonators, where and energies occur due to friction, fluctuating with the frequency of excitation, the mass of air located in the cavity of the resonator against the walls of the mouth itself, having the form of a branched network of pores of a sound 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.

Звуковые волны, распространяясь в производственном помещении, взаимодействуют с заполненными звукопоглотителем полостями.Sound waves propagating in the production room interact with cavities filled with sound absorber.

Взаимодействие звуковых волн с активными полостями, заполненными негорючим звукопоглотителем, приводит к шумоглушению в высокочастотном диапазоне, причем за счет наличия полостей увеличивается поверхность звукопоглощения и, как следствие, повышается коэффициент звукопоглощения.The interaction of sound waves with active cavities filled with a non-combustible sound absorber leads to sound attenuation in the high-frequency range, and due to the presence of cavities, the sound absorption surface increases and, as a result, the sound absorption coefficient increases.

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/м³.When installing vibroactive equipment on plate 12, two-stage vibration protection occurs due to vibration damping inclusions in the mass of plate 12 itself, as well as due to a layer of vibration damping material 14, which can be used as: Vibrosil needle-punched mats based on silica or aluminoborosilicate fiber, material from solid vibration-damping materials, for example, plastic, from soundproof plates based on glass staple fibers of the “Shumostop” type with a material density of 60 ÷ 80 kg / m ³ .

Подвесной акустический потолок работает следующим образом.False acoustic ceiling works as follows.

Подвешивание подвесного акустического потолка осуществляют на подвесках 21, которые крепятся к потолку с помощью дюбель-винтов 23, а другим концом закреплены на каркасе 19. Звуковые волны, распространяясь в производственном помещении, взаимодействуют с заполненными звукопоглотителем полостями.Suspension of a suspended acoustic ceiling is carried out on suspensions 21, which are attached to the ceiling using dowels-screws 23, and the other end is fixed to the frame 19. Sound waves propagating in the production room interact with the cavities filled with the sound absorber.

Штучный звукопоглотитель работает следующим образом.Piece sound absorber works as follows.

Звуковые волны, распространяясь на промышленном или транспортном объектах, взаимодействуют со звукопоглощающим материалом 43 и 47 различной плотности, подавляющих шумы соответственно в различных полосах частот, например на низких и средних частотах соответственно.Sound waves propagating at industrial or transport facilities interact with sound-absorbing material 43 and 47 of different densities, which suppress noise in different frequency bands, for example, at low and medium frequencies, respectively.

Звукопоглощение на средних и высоких частотах происходит за счет акустического эффекта, построенного по принципу резонаторов Гельмгольца, образованных воздушными полостями перфорированного каркаса. Различные объемы резонансных полостей: нижней части 41 конической формы и верхней части 44 цилиндрической формы, служат для подавления звуковых колебаний в требуемом звуковом диапазоне частот, как правило большие объемы для подавления шума в низкочастотном диапазоне, а малые - в области средних и высоких частот. Взаимодействие звуковых волн с винтовым звукопоглощающим элементом 49 приводит к шумоглушению в высокочастотном диапазоне, а выполнение звукопоглотителя из негорючих материалов делает конструкцию пожаробезопасной.Sound absorption at medium and high frequencies occurs due to the acoustic effect built on the principle of Helmholtz resonators formed by air cavities of a perforated frame. Different volumes of resonant cavities: the lower part 41 of the conical shape and the upper part 44 of a cylindrical shape, serve to suppress sound vibrations in the required sound frequency range, usually large volumes to suppress noise in the low-frequency range, and small ones in the medium and high frequencies. The interaction of sound waves with a screw sound-absorbing element 49 leads to noise attenuation in the high frequency range, and the implementation of a sound absorber from non-combustible materials makes the design fireproof.

Штучный звукопоглотитель (фиг.10, 11, 12) работает следующим образом.Piece sound absorber (figure 10, 11, 12) works as follows.

Звуковые волны, распространяясь в производственном помещении, взаимодействуют с заполненными звукопоглотителем 63 полостями. Звукопоглощение на низких и средних частотах происходит за счет акустического эффекта, построенного по принципу резонаторов Гельмгольца, образованных полостями 66. Различные объемы резонансных полостей служат для подавления звуковых колебаний в требуемом звуковом диапазоне частот, как правило большие объемы для подавления шума в низкочастотном диапазоне, а малые - в области средних и высоких частот.Sound waves propagating in the production room interact with 63 cavities filled with sound absorber. Sound absorption at low and medium frequencies occurs due to the acoustic effect constructed on the principle of Helmholtz resonators formed by cavities 66. Different volumes of resonant cavities serve to suppress sound vibrations in the required sound frequency range, usually large volumes to suppress noise in the low-frequency range, and small - in the field of medium and high frequencies.

Взаимодействие звуковых волн с активными полостями, заполненными негорючим звукопоглотителем 63, приводит к шумоглушению в высокочастотном диапазоне, причем за счет наличия полостей 66 увеличивается поверхность звукопоглощения и, как следствие, повышается коэффициент звукопоглощения.The interaction of sound waves with active cavities filled with a non-combustible sound absorber 63 leads to sound attenuation in the high-frequency range, and due to the presence of cavities 66, the sound absorption surface increases and, as a result, the sound absorption coefficient increases.

Преимуществом предлагаемого изобретения является его универсальность применения для различных производственных помещений, имеющих самые разнообразные шумовые характеристики. При этом следует отметить относительную легкость настройки штучного звукопоглотителя на требуемый частотный диапазон шумоподавления и его экономически обоснованную эффективность (имеется в виду снижение шума до санитарно-гигиенических норм). 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. At the same time, it should be noted the relative ease of setting up a piece of sound absorber for the required frequency range of noise reduction and its economically feasible efficiency (meaning reducing noise to sanitary standards). In addition, the implementation of the sound absorber of non-combustible materials makes the design fireproof.

Claims

1. A low-noise building containing a building frame with a base, 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 frame in which sound-absorbing material is located and installed above noisy equipment , the basic load-bearing floor slabs are equipped in places of their attachment to the load-bearing walls of the building with a system of spatial vibration isolation, consisting of horizontally located vibration isolators, perceiving vertical static and dynamic loads, as well as vertically located vibration insulators that accept horizontal static and dynamic loads, while the floor in the rooms 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 with cavities through layers of vibration-damping material and waterproofing material with a gap relative to the bearing walls of the production room, p By the way, the cavities of the base plate are filled with vibration damping material, for example, foamed polymer, the base of the building frame is made with vibration isolation of the reinforced concrete plate, consisting of interconnected reinforced concrete beams in the base of the building, which includes at least four vibration isolators installed between the metal plate and reinforced concrete beam located at the base of the building, made in one piece with at least eight strip foundation blocks, which are a kind of "trap ", and each of the metal plates is mounted on at least three reinforced concrete pillars-supports, and sandbags are installed between each strip foundation blocks and each of the reinforced concrete beams, and strain gauge sensors are fixed under the vibration isolators to monitor the settlement of the vibration isolators, while the sand the pillows are installed in detachable metal clips, and each of the vibration isolators consists of rubber plates rigidly interconnected: upper and lower, in which through holes are made, races laid on the surface of the vibration isolator in a checkerboard pattern, and the shape of the vibration isolators is made square or rectangular, and their side faces are made in the form of curved surfaces of the nth order, providing the vibration isolation system as a whole with equal frequency, and the holes in the cross-section are shaped to ensure the vibration isolation is of equal frequency, characterized in that the floor construction of the room is made in the form of a floating floor, which provides for additional sound insulation of floor floors, and represents a layer of soundproofing cushioning material “Penotherm NPP LE” located on the floor slab, on top of which a cement-sand screed is made through a metal mesh, and a substrate made of “porilex” type material is laid on the screed, then a laminate with a plinth, and the elastic floor base is made of rigid porous vibration-absorbing material, for example elastomer, or polyurethane with a degree of porosity in the range of optimal values: 30–45%, or the elastic floor base is made of needle-punched mats of type “B” dropped "on the basis of silica or aluminoborosilicate fibers or elastic base floor is made of solid vibration-damping materials, for example plastic or elastic base floor is made of sound insulating plates on the basis of glass staple fibers such as" Shumostop "with material density of 60 ÷ 80 kg / m ³ .

2. The low-noise building according to claim 1, characterized in that the piece sound absorber contains a rigid perforated frame, inside which a sound-absorbing material is placed, and the frame is made of the lower part of the conical shape with a lid and the upper part of a cylindrical shape, which is attached to the cover of the lower part of the perforated frame by means of a vibration damping pad, which allows damping high-frequency vibrations, while an element is pivotally fixed to the upper part of the cylindrical perforated frame by means of which about the frame is attached to the desired object, for example, the ceiling of the production room, and the cavities of the lower and upper parts of the perforated frame are filled with sound-absorbing materials of different densities, and at least one screw sound-absorbing element of the piece absorber is arranged around the upper part of the cylindrical shape of the perforated frame, made in the form coil spring from a dense non-combustible sound-absorbing material.

3. The low-noise building according to claim 1, characterized in that the screw sound-absorbing element of the piece absorber is made in the form of a hollow screw sound-absorbing element formed by the external and internal screw surfaces forming a cavity, while the space formed by the external and internal screw surfaces is filled with sound-absorbing material .

4. The low-noise building according to claim 1, characterized in that the piece sound absorber consists of a rigid frame suspended by hooks on cables to the ceiling of the industrial building with sound-absorbing material located inside the frame wrapped with mesh nylon fabric, 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 a proportionality coefficient ranging from 1 to 10 in increments of 2, and when the frame is suspended, the optimal size ratios are satisfied: 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, and the ratio of these sizes should be in the optimal range of values: C: D = 1: 1 ... 4: 1, inside the frame there are cavities constructed according to the principle of Helmholtz resonators and not filled with sound-absorbing material, and their arrangement can be done in layers in rows or in a checkerboard pattern ke, as a sound-absorbing material, a material based on aluminum-containing alloys was used, followed by filling them with titanium hydride or air with a density in the range of 0.5 ... 0.9 kg / m ³ with the following strength properties: compressive strength in the range of 5 ... 10 MPa, bending strength in the range of 10 ... 20 MPa, for example foam aluminum, or rockwool type mineral wool or URSA type mineral wool, or P-75 type basalt wool, or glass wool with glass fiber lining, were used as sound absorbing material. m, or a foamed polymer, for example polyethylene or polypropylene.