RU2648102C1 - Акустически комфортное помещение - Google Patents
Акустически комфортное помещение Download PDFInfo
- Publication number
- RU2648102C1 RU2648102C1 RU2017107570A RU2017107570A RU2648102C1 RU 2648102 C1 RU2648102 C1 RU 2648102C1 RU 2017107570 A RU2017107570 A RU 2017107570A RU 2017107570 A RU2017107570 A RU 2017107570A RU 2648102 C1 RU2648102 C1 RU 2648102C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sound
- absorbing
- perforated
- walls
- layers
- Prior art date
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 62
- 239000011358 absorbing material Substances 0.000 claims abstract description 43
- 238000013016 damping Methods 0.000 claims abstract description 24
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 claims abstract description 23
- -1 for example Substances 0.000 claims abstract description 21
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 20
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 17
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 17
- 239000011152 fibreglass Substances 0.000 claims abstract description 15
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims abstract description 14
- 239000006260 foam Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000012780 transparent material Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims abstract description 7
- 238000010276 construction Methods 0.000 claims abstract description 5
- 239000011490 mineral wool Substances 0.000 claims description 15
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 10
- 239000004033 plastic Substances 0.000 claims description 10
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 claims description 10
- 239000011491 glass wool Substances 0.000 claims description 9
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 8
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 6
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 claims description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 6
- 229910000048 titanium hydride Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 238000005452 bending Methods 0.000 claims description 5
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 claims description 5
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 claims description 5
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 claims description 5
- 210000002268 wool Anatomy 0.000 claims description 5
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 4
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 4
- 238000004078 waterproofing Methods 0.000 claims description 4
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 claims description 3
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 claims description 3
- 239000011195 cermet Substances 0.000 claims description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 3
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 claims description 3
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 claims description 3
- 239000011435 rock Substances 0.000 claims description 3
- ZZBAGJPKGRJIJH-UHFFFAOYSA-N 7h-purine-2-carbaldehyde Chemical compound O=CC1=NC=C2NC=NC2=N1 ZZBAGJPKGRJIJH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229920002292 Nylon 6 Polymers 0.000 claims description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims description 2
- JBKVHLHDHHXQEQ-UHFFFAOYSA-N epsilon-caprolactam Chemical compound O=C1CCCCCN1 JBKVHLHDHHXQEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 2
- 239000010451 perlite Substances 0.000 claims description 2
- 235000019362 perlite Nutrition 0.000 claims description 2
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 claims description 2
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims description 2
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 2
- 238000005245 sintering Methods 0.000 claims description 2
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 claims description 2
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims 1
- 230000029058 respiratory gaseous exchange Effects 0.000 claims 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 abstract description 3
- 230000001629 suppression Effects 0.000 abstract 2
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 9
- 210000003739 neck Anatomy 0.000 description 8
- 230000021715 photosynthesis, light harvesting Effects 0.000 description 6
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 5
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 4
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005253 cladding Methods 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000002657 fibrous material Substances 0.000 description 1
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 239000006262 metallic foam Substances 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E04—BUILDING
- E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
- E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
- E04B1/62—Insulation or other protection; Elements or use of specified material therefor
- E04B1/74—Heat, sound or noise insulation, absorption, or reflection; Other building methods affording favourable thermal or acoustical conditions, e.g. accumulating of heat within walls
- E04B1/82—Heat, sound or noise insulation, absorption, or reflection; Other building methods affording favourable thermal or acoustical conditions, e.g. accumulating of heat within walls specifically with respect to sound only
- E04B1/84—Sound-absorbing elements
Abstract
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. Техническим результатом является повышение эффективности шумоглушения. Технический результат достигается тем, что акустически комфортное помещение содержит 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, который выполнен на упругом основании и содержит установочную плиту, выполненную из армированного вибродемпфирующим материалом бетона, которая устанавливается на базовой плите межэтажного перекрытия, на стенах установлены шумозащитные панели, каждая из которых включает лицевую стенку, заднюю стенку, верхнюю, нижнюю и боковые стенки, крепежные полосы для фиксации стеклоткани, алюминиевый уголок, крепежные элементы, а внутри наружной обшивки размещен звукопоглощающий материал, в потолочной части помещения расположено акустическое устройство, состоящее из по крайней мере двух звукопоглощающих секций, между которыми расположены звукопоглощающие элементы, каждый из звукопоглощающих элементов выполнен в виде перфорированных пластин, между которыми симметрично расположены слои звукоотражающего материала, а в центре, между слоями звукоотражающего материала, находятся слои звукопоглощающего материала разной плотности, расположенные в два слоя, причем слои звукоотражающего материала выполнены сложного профиля, состоящего из равномерно распределенных пустотелых тетраэдров, а в качестве звукопоглощающего материала использован пористый звукопоглощающий керамический материал, причем звукопоглощающий элемент по всей своей поверхности облицован акустически прозрачным материалом, при этом звукопоглощающий элемент для облицовки несущих стен содержит гладкую и перфорированную поверхности, между которыми расположен слой звукопоглощающего материала сложной формы, представляющий собой чередование сплошных участков и пустотелых участков, причем пустотелые участки образованы призматическими поверхностями, имеющими в сечении, параллельном плоскости чертежа, форму параллелограмма, внутренние поверхности которого имеют зубчатую структуру, или волнистую, или поверхность со сферическими поверхностями (на чертеже не показано), причем вершины зубьев обращены внутрь призматических поверхностей, при этом ребра призматических поверхностей закреплены соответственно на гладкой и перфорированной стенках, при этом полости пустотелых участков заполнены строительно-монтажной пеной, а материал перфорированной поверхности выполнен из твердых, декоративных вибродемпфирующих материалов, например пластиката типа «Агат», «Антивибрит», «Швим», причем внутренняя поверхность перфорированной поверхности, обращенная в сторону звукопоглощающей конструкции, облицована акустически прозрачным материалом, например стеклотканью типа ЭЗ-100 или полимером типа «Повиден». 1 з.п. ф-лы, 8 ил.
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.
Наиболее близким техническим решением по технической сущности и достигаемому результату является акустическая конструкция по патенту РФ №2440467, кл. F01N 1/04 - [прототип], содержащая каркас на перекрытии здания и стены со звукопоглощающей облицовкой.
Недостатком технического решения, принятого в качестве прототипа, является сравнительно невысокая эффективность шумоглушения за счет сравнительно невысокого коэффициента вибродемпфирования межэтажного перекрытия.
Технический результат - повышение эффективности шумоглушения.
Это достигается тем, что в акустически комфортном помещении, содержащим 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.
На фиг. 1 изображен общий вид производственного помещения с низким уровнем шума, на фиг. 2 - разрез междуэтажного перекрытия здания, на фиг.3 - звукопоглощающая конструкция ограждения, на фиг. 4 - разрез А-А фиг. 3, на фиг. 5 изображено акустическое устройство, расположенное в потолочной части помещения, общий вид, на фиг. 6 - схема звукопоглощающего элемента акустического устройства, на фиг. 7, 8 изображены варианты звукопоглощающего элемента для облицовки несущих стен 1, 2, 3, 4.
Акустически комфортное помещение (фиг. 1) содержит каркас цеха (на чертеже 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 (на чертеже не показано), например стеклотканью типа ЭЗ-100 или полимером типа «Повиден».
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).
На стенах установлены шумозащитные панели (фиг. 3), каждая из которых включает лицевую стенку 18, выполненную из стеклоткани, заднюю стенку 19, верхнюю 20, нижнюю и боковые стенки 21, выполненные из стали, крепежные полосы 22 для фиксации стеклоткани, алюминиевый уголок 23, крепежные элементы 24. Внутри наружной обшивки размещен звукопоглощающий материал 25.
В качестве звукопоглощающего материала 25 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, или вспененного полимера, например полиэтилена или полипропилена, причем звукопоглощающий элемент по всей своей поверхности облицован акустически прозрачным материалом, например стеклотканью типа ЭЗ-100 или полимером типа «Повиден». В качестве звукопоглощающего материала 8 используются плиты 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 (на чертеже не показано).
В качестве звукопоглощающего материала 25 также используются металлокерамика или композитные материалы со степенью пористости, находящейся в диапазоне оптимальных величин 30…45%, или элементы в виде послойной и перекрестной намотки из пористых нитей, намотанных на акустически прозрачный каркас, например проволочный каркас, или элементы из жесткого пористого шумопоглощающего материала, например металлопоролона, пеноалюминия или камня-ракушечника (на чертеже не показано).
Звукопоглощающий материал 25 может быть выполнен в виде крошки из твердых вибродемпфирующих материалов, например эластомера, полиуретана, или пластиката типа «Агат», «Антивибрит», «Швим», причем размер фракций крошки лежит в оптимальном интервале величин: 0,3…2,5 мм.
Акустически комфортное помещение работает следующим образом.
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.
Звуковые волны, распространяясь в производственном помещении, взаимодействуют с заполненными звукопоглотителем полостями.
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.
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.
Шумозащитная панель работает следующим образом.
Звуковая энергия, пройдя через стенку 18 и звукопоглощающий слой 25, падает на стенку 19. Частично отраженные звуковые волны от стенки 19 попадают снова на звукопоглотитель 25. Переход звуковой энергии в тепловую (диссипация, рассеивание энергии) происходит в порах звукопоглощающего материала, 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. Для предотвращения высыпания мягкого звукопоглотителя предусмотрена стеклоткань, например типа ЭЗ-100, расположенная между звукопоглотителем 25 и стенками 18 и 19.
При обустройстве защищаемых от шума зон с использованием предлагаемых шумозащитных панелей несущая конструкция собирается в местах установки шумозащитных экранов. Ячейка несущей конструкции представляет собой два швеллера в виде "направляющих" или двутавр. Предлагаемая панель, как кассета, вставляется в ячейку несущей конструкции.
Таким образом, предлагаемая шумозащитная панель-кассета обладает повышенными звукоизоляционными качествами, низкой себестоимостью, простотой изготовления и сборки, а также высокой ремонтопригодностью. Кроме того, использование продуктов утилизации отработанной резины, в частности автомобильных покрышек, способствует улучшению экологической обстановки в окружающей нас среде.
Акустическое устройство (фиг. 4) состоит, по крайней мере, из двух звукопоглощающих секций 26, каждая из которых содержит стенки из гофрированного перфорированного материала 27, между которыми расположены звукопоглощающие элементы 28. Стенки гофрированного материала 26 выполнены с щелевой перфорацией из нержавеющей стали или оцинкованного листа толщиной 0,7 мм с полимерным защитно-декоративным покрытием типа «Пурал» толщиной 50 мкм или «Полиэстер» толщиной 25 мкм, или алюминиевого листа толщиной 1,0 мм и толщиной покрытия 25 мкм. Звукопоглощающие секции 26 подвешены, например на тросах 29 за крючья 30.
Каждый из звукопоглощающих элементов 28 акустического устройства (фиг. 5) выполнен в виде перфорированных 31 и 36 пластин, между которыми симметрично расположены слои 32 и 35 звукоотражающего материала, а в центре, между слоями 32 и 35 звукоотражающего материала, находятся слои 33 и 34 звукопоглощающих материалов разной плотности, расположенные в два слоя, причем слои звукоотражающего материала выполнены сложного профиля, состоящего из равномерно распределенных пустотелых тетраэдров, позволяющих отражать падающие во всех направлениях звуковые волны, и которые расположены соответственно у перфорированных 31 и 36 пластин, причем перфорированная пластина может быть выполнена из пластмассовой, например капроновой, или металлической сетки с мелкой ячейкой.
В качестве материала звукоотражающих слоев 32, 35 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.
В качестве материала звукоотражающих слоев 32, 35 могут быть применены звукоизоляционные плиты на базе стеклянного штапельного волокна типа «Шумостоп» с плотностью материала равной 60÷80 кг/м3.
В качестве звукопоглощающего материала слоев 33 и 34 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, например стеклотканью типа ЭЗ-100 или полимером типа «повиден», или жесткий пористый шумопоглощающий материал, например металлокерамика, или камень-ракушечник со степенью пористости, находящейся в диапазоне оптимальных величин 30…45%, или крошка из твердых вибродемпфирующих материалов, например эластомера, полиуретана, или пластиката типа «Агат», «Антивибрит», «Швим», причем размер фракций крошки лежит в оптимальном интервале величин 0,3…2,5 мм.
В качестве звукопоглощающего материала использован пористый звукопоглощающий керамический материал, имеющий объемную плотность 500÷1000 кг/м3 и состоящий из 100 массовых частей перлита с диаметром частиц 0,5÷2,0 мм, 100÷200 массовых частей одного или нескольких спекающих материалов и 10÷20 массовых частей связующих материалов.
В качестве звукоотражающего материала 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 пеноалюминий, или звукоизоляционные плиты на базе стеклянного штапельного волокна типа «Шумостоп» с плотностью материала равной 60÷80 кг/м3.
Акустическое устройство работает следующим образом.
Звуковая энергия от оборудования, находящегося в помещении, или другого излучающего интенсивный шум объекта, пройдя через стенки из гофрированного перфорированного материала 27 и перфорированные пластины 31 и 36 звукопоглощающих элементов 28 попадает на слои 32 и 35 звукоотражающего материала сложного профиля, состоящего из равномерно распределенных пустотелых тетраэдров, позволяющих отражать падающие во всех направлениях звуковые волны, которые падают затем на слои 8 и 9 мягкого звукопоглощающего материала разной плотности, расположенные в два слоя (например, выполненного из базальтового или стеклянного волокна). В волокнистых поглотителях рассеяние энергии колебания воздуха и превращение ее в тепло происходит на нескольких физических уровнях. Во-первых, вследствие вязкости воздуха, а его очень много в межволоконном пространстве, колебание частиц воздуха внутри поглотителя приводит к трению. Переход звуковой энергии в тепловую (диссипация, рассеивание энергии) происходит в порах звукопоглотителя, представляющих собой 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. Кроме того, происходит трение воздуха о волокна, поверхность которых также велика. В-третьих, волокна трутся друг о друга и, наконец, происходит рассеяние энергии из-за трения кристаллов самих волокон. Этим объясняется, что на средних и высоких частотах коэффициент звукопоглощения волокнистых материалов находится в пределах 0,4…1,0.
На фиг. 7 изображена схема звукопоглощающего элемента для облицовки несущих стен 1, 2, 3, 4. Звукопоглощающий элемент содержит гладкую 37 и перфорированную 38 поверхности, между которыми расположен слой звукопоглощающего материала сложной формы, представляющей собой чередование сплошных участков 39 и пустотелых участков 40 и 41, причем пустотелые участки 41 образованы призматическими поверхностями, имеющими в сечении, параллельном плоскости чертежа, форму параллелограмма, внутренние поверхности которого имеют зубчатую структуру 42, или волнистую, или поверхность со сферическими поверхностями (на чертеже не показано). При этом вершины зубьев зубчатой структуры 42 обращены внутрь призматических поверхностей 41, а ребра призматических поверхностей закреплены соответственно на гладкой 37 и перфорированной 38 стенках. Полости пустотелых участков 41 заполнены строительно-монтажной пеной 43.
Материал перфорированной поверхности выполнен из твердых, декоративных вибродемпфирующих материалов, например пластиката типа «Агат», «Антивибрит», «Швим», причем внутренняя поверхность перфорированной поверхности, обращенная в сторону звукопоглощающей конструкция, облицована акустически прозрачным материалом, например стеклотканью типа ЭЗ-100 или полимером типа «Повиден». Звукопоглощающий элемент работает следующим образом.
Звуковая энергия, пройдя через слой перфорированной поверхности 38 и пустотелые участки 40 и 41 звукопоглощающего элемента, падает на прерывистый звукопоглощающий слой 39, где происходит первичное рассеивание звуковой энергии, т.е. переход звуковой энергии в тепловую (диссипация, рассеивание энергии) в порах звукопоглотителя, представляющих собою модель резонаторов "Гельмгольца".
На фиг. 8 представлен вариант звукопоглощающего элемента для облицовки несущих стен 1, 2, 3, 4.
Звукопоглощающий элемент выполнен с резонансными вставками и содержит гладкую 44 и перфорированную 45 поверхности, между которыми расположен слой звукопоглощающего материала сложной формы, представляющий собой чередование сплошных участков 46 и пустотелых участков 48, причем пустотелые участки 48 образованы призматическими поверхностями, имеющими в сечении, параллельном плоскости чертежа, форму параллелограмма, внутренние поверхности которого имеют зубчатую структуру 49, или волнистую, или поверхность со сферическими поверхностями (на чертеже не показано). Полости 47, образованные гладкой 44 и перфорированной 45 поверхностями, между которыми расположен слой звукопоглощающего материала сложной формы, заполнены звукопоглотителем. При этом вершины зубьев обращены внутрь призматических поверхностей, а ребра призматических поверхностей закреплены соответственно на гладкой 44 и перфорированной 45 стенках. Полости 50 пустотелых участков 48, образованные призматическими поверхностями, заполнены строительно-монтажной пеной. Между гладкой 44 поверхностью и сплошными участками 46 слоя звукопоглощающего материала сложной формы, а также между перфорированной 45 поверхностью и сплошными участками 46 расположены резонансные пластины 51 и 52 с резонансными вставками 53, выполняющими функции горловин резонаторов «Гельмгольца».
Звукопоглощающий элемент с резонансными вставками работает следующим образом. Звуковая энергия, пройдя через слой перфорированной поверхности 45 и комбинированный звукопоглощающий слой сложной формы уменьшается, так как осуществляется переход звуковой энергии в тепловую (диссипация, рассеивание энергии), т.е. в порах звукопоглотителя, представляющих собою модель резонаторов "Гельмгольца", имеют место потери энергии за счет трения колеблющейся с частотой возбуждения массы воздуха, находящегося в горловине резонатора о стенки самой горловины, имеющей вид разветвленной сети микропор звукопоглотителя. Между гладкой 44 поверхностью и сплошными участками 46 слоя звукопоглощающего материала сложной формы, а также между перфорированной 45 поверхностью и сплошными участками 46, расположены резонансные пластины 51 и 52 с резонансными вставками 53, выполняющими функции горловин резонаторов «Гельмгольца».
Резонансные отверстия 53 (вставки), расположенные в резонансных пластинах 51 и 52 выполняют функции горловин резонаторов "Гельмгольца", частотная полоса гашения звуковой энергии которых определяется диаметром и количеством резонансных отверстий 53.
Claims (2)
1. Акустически комфортное помещение, содержащее 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, который 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, упругое основание пола выполнено из жесткого пористого вибропоглощающего материала, например эластомера, или полиуретана со степенью пористости, находящейся в диапазоне оптимальных величин 30÷45%, или из иглопробивных матов типа «Вибросил» на базе кремнеземного или алюмоборосиликатного волокна, или из твердых вибродемпфирующих материалов, например пластиката, или из звукоизоляционных плит на базе стеклянного штапельного волокна типа «Шумостоп» с плотностью материала равной 60÷80 кг/м3, на стенах установлены шумозащитные панели, каждая из которых включает лицевую стенку, выполненную из стеклоткани, заднюю стенку, верхнюю, нижнюю и боковые стенки, выполненные из стали, крепежные полосы для фиксации стеклоткани, алюминиевый уголок, крепежные элементы, а внутри наружной обшивки размещен звукопоглощающий материал, причем в качестве звукопоглощающего материала 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, или вспененного полимера, например полиэтилена или полипропилена, причем звукопоглощающий элемент по всей своей поверхности облицован акустически прозрачным материалом, например стеклотканью типа ЭЗ-100 или полимером типа «Повиден», причем в качестве звукопоглощающего материала используются плиты 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, в потолочной части помещения расположено акустическое устройство, состоящее из по крайней мере двух звукопоглощающих секций, каждая из которых содержит стенки из гофрированного перфорированного материала, между которыми расположены звукопоглощающие элементы, при этом стенки гофрированного материала выполнены с щелевой перфорацией из нержавеющей стали или оцинкованного листа толщиной 0,7 мм с полимерным защитно-декоративным покрытием типа «Пурал» толщиной 50 мкм или «Полиэстер» толщиной 25 мкм, или алюминиевого листа толщиной 1,0 мм и толщиной покрытия 25 мкм, а звукопоглощающие секции подвешены на тросах за крючья, каждый из звукопоглощающих элементов выполнен в виде перфорированных пластин, между которыми симметрично расположены слои звукоотражающего материала, а в центре, между слоями звукоотражающего материала находятся слои звукопоглощающего материалов разной плотности, расположенные в два слоя, причем слои звукоотражающего материала выполнены сложного профиля, состоящего из равномерно распределенных пустотелых тетраэдров, позволяющих отражать падающие во всех направлениях звуковые волны, и которые расположены соответственно у перфорированных пластин, причем перфорированная пластина может быть выполнена из пластмассовой, например капроновой, или металлической сетки с мелкой ячейкой, а в качестве звукопоглощающего материала использован пористый звукопоглощающий керамический материал, имеющий объемную плотность 500÷1000 кг/м3, и состоящий из 100 массовых частей перлита с диаметром частиц 0,5÷2,0 мм, 100÷200 массовых частей одного или нескольких спекающих материалов и 10÷20 массовых частей связующих материалов, или 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, например стеклотканью типа ЭЗ-100 или полимером типа «повиден», или жесткий пористый шумопоглощающий материал, например металлокерамика, или камень-ракушечник со степенью пористости, находящейся в диапазоне оптимальных величин 30…45%, или крошка из твердых вибродемпфирующих материалов, например эластомера, полиуретана, или пластиката типа «Агат», «Антивибрит», «Швим», причем размер фракций крошки лежит в оптимальном интервале величин 0,3…2,5 мм, в качестве материала звукоотражающих слоев 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, или звукоизоляционные плиты на базе стеклянного штапельного волокна типа «Шумостоп» с плотностью материала равной 60÷80 кг/м3, или 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 пеноалюминий, или звукоизоляционные плиты на базе стеклянного штапельного волокна типа «Шумостоп» с плотностью материала равной 60÷80 кг/м3, отличающееся тем, что звукопоглощающий элемент для облицовки несущих стен содержит гладкую и перфорированную поверхности, между которыми расположен слой звукопоглощающего материала сложной формы, представляющей собой чередование сплошных участков и пустотелых участков, причем пустотелые участки образованы призматическими поверхностями, имеющими в сечении, параллельном плоскости чертежа, форму параллелограмма, внутренние поверхности которого имеют зубчатую структуру, или волнистую, или поверхность со сферическими поверхностями (на чертеже не показано), причем вершины зубьев обращены внутрь призматических поверхностей, при этом ребра призматических поверхностей закреплены соответственно на гладкой и перфорированной стенках, при этом полости пустотелых участков заполнены строительно-монтажной пеной, а материал перфорированной поверхности выполнен из твердых, декоративных вибродемпфирующих материалов, например пластиката типа «Агат», «Антивибрит», «Швим», причем внутренняя поверхность перфорированной поверхности, обращенная в сторону звукопоглощающей конструкция, облицована акустически прозрачным материалом, например стеклотканью типа ЭЗ-100 или полимером типа «Повиден».
2. Акустически комфортное помещение по п. 1, отличающееся тем, что звукопоглощающий элемент для облицовки несущих стен помещения выполнен с резонансными вставками и содержит гладкую и перфорированную поверхности, между которыми расположен слой звукопоглощающего материала сложной формы, при этом слой сложной формы представляет собой чередование сплошных участков и пустотелых участков, причем пустотелые участки образованы призматическими поверхностями, имеющими в сечении, параллельном плоскости чертежа, форму параллелограмма, внутренние поверхности которого имеют зубчатую структуру, при этом вершины зубьев обращены внутрь призматических поверхностей, а ребра призматических поверхностей закреплены соответственно на гладкой и перфорированной стенках, причем полости пустотелых участков, образованные призматическими поверхностями, заполнены звукопоглотителем, а между гладкой поверхностью и сплошными участками слоя звукопоглощающего материала сложной формы, а также между перфорированной поверхностью и сплошными участками расположены резонансные пластины с резонансными вставками, выполняющими функции горловин резонаторов «Гельмгольца».
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017107570A RU2648102C1 (ru) | 2017-03-07 | 2017-03-07 | Акустически комфортное помещение |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017107570A RU2648102C1 (ru) | 2017-03-07 | 2017-03-07 | Акустически комфортное помещение |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2648102C1 true RU2648102C1 (ru) | 2018-03-22 |
Family
ID=61708043
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017107570A RU2648102C1 (ru) | 2017-03-07 | 2017-03-07 | Акустически комфортное помещение |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2648102C1 (ru) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110580894A (zh) * | 2019-09-24 | 2019-12-17 | 哈尔滨工程大学 | 一种用于水下探测设备的声障板复合结构 |
| CN110580895A (zh) * | 2019-09-24 | 2019-12-17 | 哈尔滨工程大学 | 一种用于水下探测设备的声障板组合 |
| CN110580894B (zh) * | 2019-09-24 | 2024-04-19 | 哈尔滨工程大学 | 一种用于水下探测设备的声障板复合结构 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3881569A (en) * | 1973-09-06 | 1975-05-06 | Jr William O Evans | Soundproofing panel construction |
| RU2167983C2 (ru) * | 1999-04-08 | 2001-05-27 | Гойхман Лев Владимирович | Шумозащитная панель |
| FR2834738A1 (fr) * | 2002-01-15 | 2003-07-18 | Euramax Ind Sa | Panneau composite acoustique |
| RU2439253C1 (ru) * | 2010-08-20 | 2012-01-10 | Олег Савельевич Кочетов | Акустически комфортное помещение с шумозащитным оборудованием |
| RU2440467C1 (ru) * | 2010-08-20 | 2012-01-20 | Олег Савельевич Кочетов | Акустически комфортное помещение |
-
2017
- 2017-03-07 RU RU2017107570A patent/RU2648102C1/ru active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3881569A (en) * | 1973-09-06 | 1975-05-06 | Jr William O Evans | Soundproofing panel construction |
| RU2167983C2 (ru) * | 1999-04-08 | 2001-05-27 | Гойхман Лев Владимирович | Шумозащитная панель |
| FR2834738A1 (fr) * | 2002-01-15 | 2003-07-18 | Euramax Ind Sa | Panneau composite acoustique |
| RU2439253C1 (ru) * | 2010-08-20 | 2012-01-10 | Олег Савельевич Кочетов | Акустически комфортное помещение с шумозащитным оборудованием |
| RU2440467C1 (ru) * | 2010-08-20 | 2012-01-20 | Олег Савельевич Кочетов | Акустически комфортное помещение |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110580894A (zh) * | 2019-09-24 | 2019-12-17 | 哈尔滨工程大学 | 一种用于水下探测设备的声障板复合结构 |
| CN110580895A (zh) * | 2019-09-24 | 2019-12-17 | 哈尔滨工程大学 | 一种用于水下探测设备的声障板组合 |
| CN110580894B (zh) * | 2019-09-24 | 2024-04-19 | 哈尔滨工程大学 | 一种用于水下探测设备的声障板复合结构 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2480561C1 (ru) | Акустическая конструкция цеха | |
| RU2425196C1 (ru) | Малошумное производственное помещение | |
| RU2425197C1 (ru) | Акустическая конструкция цеха | |
| RU2439253C1 (ru) | Акустически комфортное помещение с шумозащитным оборудованием | |
| RU2639213C2 (ru) | Многослойная акустическая панель | |
| RU2547529C1 (ru) | Звукопоглощающая конструкция кочетова | |
| RU2440467C1 (ru) | Акустически комфортное помещение | |
| RU2528362C1 (ru) | Шумопоглощающая панель кочетова | |
| RU2610013C1 (ru) | Малошумное производственное здание кочетова | |
| RU2648102C1 (ru) | Акустически комфортное помещение | |
| RU2583446C1 (ru) | Кабина оператора, работающего в условиях повышенной запыленности и высоких уровней шума | |
| RU2579021C1 (ru) | Акустическая панель | |
| RU2425931C1 (ru) | Производственное помещение с низким уровнем шума | |
| RU2528353C1 (ru) | Панель шумопоглощающая кочетова | |
| RU2646238C1 (ru) | Акустическое устройство | |
| RU2530434C1 (ru) | Акустическая панель кочетова | |
| RU2565281C1 (ru) | Акустическая конструкция цеха кочетова | |
| RU2615257C2 (ru) | Кожух для ленточной машины | |
| RU2578225C1 (ru) | Шумопоглощающая панель | |
| RU2658082C2 (ru) | Защитная кабина оператора | |
| RU2623741C1 (ru) | Акустически комфортное помещение с шумозащитным оборудованием | |
| RU2645383C1 (ru) | Акустическая кабина | |
| RU2651559C1 (ru) | Малошумное производственное здание | |
| RU2671278C1 (ru) | Акустическая конструкция цеха | |
| RU2651495C1 (ru) | Акустическая панель |