RU2656432C2 - Малошумное сейсмостойкое производственное здание кочетова - Google Patents
Малошумное сейсмостойкое производственное здание кочетова Download PDFInfo
- Publication number
- RU2656432C2 RU2656432C2 RU2014113612A RU2014113612A RU2656432C2 RU 2656432 C2 RU2656432 C2 RU 2656432C2 RU 2014113612 A RU2014113612 A RU 2014113612A RU 2014113612 A RU2014113612 A RU 2014113612A RU 2656432 C2 RU2656432 C2 RU 2656432C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sound
- vibration
- building
- layers
- absorbing
- Prior art date
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 10
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 35
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 claims abstract description 31
- 239000011358 absorbing material Substances 0.000 claims abstract description 24
- 238000013016 damping Methods 0.000 claims abstract description 22
- 238000002955 isolation Methods 0.000 claims abstract description 17
- 230000003068 static effect Effects 0.000 claims abstract description 10
- 239000004567 concrete Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 claims abstract description 4
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims abstract description 4
- 238000004078 waterproofing Methods 0.000 claims abstract description 4
- 239000011150 reinforced concrete Substances 0.000 claims description 18
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 12
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims description 7
- 239000004576 sand Substances 0.000 claims description 7
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 4
- 239000012212 insulator Substances 0.000 claims 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 4
- 238000009434 installation Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 abstract 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 7
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 6
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 5
- 239000011152 fibreglass Substances 0.000 description 4
- -1 polyethylene Polymers 0.000 description 4
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 3
- 239000011490 mineral wool Substances 0.000 description 3
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 3
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 3
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 3
- 239000012780 transparent material Substances 0.000 description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 description 2
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 2
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 2
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 2
- 238000009415 formwork Methods 0.000 description 2
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 2
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 2
- 230000021715 photosynthesis, light harvesting Effects 0.000 description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 2
- WWYNJERNGUHSAO-XUDSTZEESA-N (+)-Norgestrel Chemical compound O=C1CC[C@@H]2[C@H]3CC[C@](CC)([C@](CC4)(O)C#C)[C@@H]4[C@@H]3CCC2=C1 WWYNJERNGUHSAO-XUDSTZEESA-N 0.000 description 1
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 238000005253 cladding Methods 0.000 description 1
- 230000001934 delay Effects 0.000 description 1
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 239000011491 glass wool Substances 0.000 description 1
- 239000013521 mastic Substances 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 1
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 1
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 210000002268 wool Anatomy 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
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E04—BUILDING
- E04H—BUILDINGS OR LIKE STRUCTURES FOR PARTICULAR PURPOSES; SWIMMING OR SPLASH BATHS OR POOLS; MASTS; FENCING; TENTS OR CANOPIES, IN GENERAL
- E04H9/00—Buildings, groups of buildings or shelters adapted to withstand or provide protection against abnormal external influences, e.g. war-like action, earthquake or extreme climate
- E04H9/02—Buildings, groups of buildings or shelters adapted to withstand or provide protection against abnormal external influences, e.g. war-like action, earthquake or extreme climate withstanding earthquake or sinking of ground
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Architecture (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Business, Economics & Management (AREA)
- Emergency Management (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Buildings Adapted To Withstand Abnormal External Influences (AREA)
- Building Environments (AREA)
Abstract
Изобретение относится к промышленной акустике. Технический результат - повышение эффективности шумоглушения. Это достигается тем, что в малошумном сейсмостойком производственном 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, акустические ограждения выполнены в виде жестких и перфорированных стенок, между которыми расположены слои звукоотражающего, а также 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 жесткой и перфорированной стенок, при этом слои звукоотражающего материала выполнены из теплоизоляционного материала, способного поддерживать заданный микроклимат в помещении. 1 з.п. ф-лы, 10 ил.
Description
Изобретение относится к промышленной акустике.
Известны малошумные конструкции для производственных зданий в виде акустических облицовок и штучных звукопоглотителей, полости которых заполнены звукопоглощающим материалом [1, 2, 3, 4, 5]. В настоящее время волокнистые звукопоглотители являются наиболее употребительными в строительной практике.
Недостатками известных конструкций звукопоглотителей являются их сравнительно невысокая эффективность на низких и средних частотах, а также они не отвечают возросшим требованиям, предъявляемым к дизайну помещений и сейсмической стойкости возводимых сооружений.
Известны малошумные сейсмостойкие производственные здания, содержащие 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 [6, 7, 8].
Их недостаток - сравнительно невысокая эффективность шумоглушения на высоких частотах, из-за отсутствия в элементах конструкций схем, содержащих резонаторы Гельмгольца.
Известны малошумные сейсмостойкие производственные здания, содержащие 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 [9, 10].
Недостатками известных конструкций зданий являются их сравнительно невысокая эффективность на низких и средних частотах, а также они не отвечают возросшим требованиям, предъявляемым к сейсмической стойкости возводимых сооружений.
Наиболее близким техническим решением по технической сущности и достигаемому результату является малошумное сейсмостойкое производственное здание по патенту РФ №129125 [11] на полезную модель, основание каркаса здания которого выполнено с виброизоляцией железобетонной плиты, состоящей из связанных между собой железобетонных балок в основании здания, которая включает в себя, по крайней мере, четыре виброизолятора, устанавливаемых между металлической плитой и железобетонной балкой, расположенной в основании здания, выполненного заодно целое с, по крайней мере, восемью ленточными фундаментными блоками, являющимися своеобразными "ловушками", а каждая из металлических плит установлена на, по крайней мере, трех железобетонных столбах-упорах, а между каждыми ленточными фундаментными блоками и каждой из железобетонных балок устанавливаются песчаные подушки, а под виброизоляторами закреплены тензорезисторные датчики, контролирующие осадку виброизоляторов, при этом песчаные подушки установлены в металлических разъемных обоймах.
Недостатками этого сейсмостойкого производственного здания является сравнительно невысокая эффективность шумоподавления на низких и средних частотах, а также сравнительно невысокое демпфирование на резонансных частотах в системах виброизоляции, и как следствие - сравнительно невысокая сейсмостойкость.
Технический результат - повышение эффективности виброизоляции и шумоглушения на низких и средних частотах путем применения подвесного акустического потолка, а также увеличения демпфирования в плитах межэтажного перекрытия и основании каркаса здания с виброизоляцией железобетонной плиты.
Это достигается тем, что в малошумном сейсмостойком производственном 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, акустические ограждения выполнены в виде жестких и перфорированных стенок, между которыми расположены слои звукоотражающего, а также 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 жесткой и перфорированной стенок, при этом слои звукоотражающего материала выполнены из теплоизоляционного материала, способного поддерживать заданный микроклимат в помещении.
На фиг.1 изображен общий вид малошумного сейсмостойкого производственного 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 и 10 - варианты конструкции звукопоглощающего акустического ограждения.
Малошумное сейсмостойкое производственное 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.
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.
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, обеспечивающих равночастотность системы виброизоляции в целом. Отверстия 40 имеют в сечении форму, обеспечивающую равночастотность виброизолятора.
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 Э3-100 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).
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.
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 заодно 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.
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).
При монтаже системы виброзащиты здания указанным способом необходимо соблюдать следующие положения:
- виброизоляторы 33 должны быть смонтированы уже в начальной стадии строительства, в связи с чем они должны быть заранее изготовлены и испытаны;
- должна быть обеспечена сохранность виброизоляторов 33 и тензорезисторных датчиков 36 от воздействия неблагоприятных природных факторов в период строительства;
- высота песчаной подушки 37 назначается по расчету, исходя из осадки виброизоляторов 33 под нагрузкой и с течением времени.
- для регулировки зазора между железобетонной балкой 29 и "ловушкой" на последней устанавливаются, по крайней мере, две съемные металлические плиты толщиной по 1 см.
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-го порядка, обеспечивающих равночастотность системы виброизоляции в целом. Отверстия 40 имеют в сечении форму, обеспечивающую равночастотность виброизолятора 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.
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.
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.
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.
Возможен вариант (фиг.10), когда в центральной части ограждения выполнена резонансная полость 61, ограниченная твердыми стенками 62 и 63 из жесткого вибродемпфирующего материала, в которых выполнены отверстия 64, выполняющие функции горловины резонансной полости Гельмгольца.
Малошумное сейсмостойкое производственное здание 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.
Подвесной акустический потолок работает следующим образом.
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.
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.
Акустические ограждения (фиг.9) могут быть выполнены в виде жестких 55 и перфорированных 60 стенок, между которыми расположены слои звукоотражающего 56, 59, а также звукопоглощающего 57, 58 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 жесткой 55 и перфорированной 60 стенок.
Слои звукоотражающего материала могут быть выполнены из теплоизоляционного материала, способного поддерживать заданный микроклимат в помещении за счет того, что задерживают потери тепла, идущего из помещения через перфорированные 60 стенки, а также не пропускают потоки холодного воздуха снаружи через жесткие стенки 55.
Звуковые волны, распространяясь в производственном помещении, взаимодействуют следующим образом. Звуковая энергия от оборудования 11, находящегося в помещении, пройдя через перфорированную стенку 60 акустических ограждений 1, 2, 3, 4, производственного здания попадает на слои звукоотражающего материала сложного профиля, состоящего из равномерно распределенных пустотелых тетраэдров, позволяющих отражать падающие во всех направлениях звуковые волны, и которые расположены соответственно у жесткой 55 и перфорированной 60 стенок, а затем на слои 57, 58 мягкого звукопоглощающего материала разной плотности, расположенные в два слоя (например, выполненного из базальтового или стеклянного волокна). 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 Э3-100, расположенная между звукопоглотителем и перфорированной стенкой.
Штучный звукопоглотитель работает следующим образом.
Звуковые волны, распространяясь на промышленном или транспортном объектах, взаимодействуют со звукопоглощающим материалом 43 и 47 различной плотности, подавляющим шумы соответственно в различных полосах частот, например на низких и средних частотах соответственно.
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.
Источники информации
1. Кочетов О.С., Сажин Б.С. Снижение шума и вибраций в производстве: теория, расчет, технические решения. М.: МГТУ им. А.Н. Косыгина, 2001. - 319 с. (рис.П.III.10, стр.263).
2. Кочетов О.С.Текстильная виброакустика. Учебное пособие для вузов. М.: МГТУ им. А.Н. Косыгина, группа «Совьяж Бево», 2003. - 191 с. (рис.П.2, стр.176).
3. Кочетов О.С. Лабораторный практикум по производственной санитарии. Учебное пособие для вузов. М.: МГТУ им. А.Н. Косыгина, группа «Совьяж Бево», 2004. - 168 с. (рис.6.6, стр.120).
4. Кочетов О.С. Звукопоглощающие конструкции для снижения шума на рабочих местах производственных помещений. Журнал «Безопасность труда в промышленности», №11, 2010, стр.46-50, (рис.1; стр.48 и рис.2; стр.48).
5. Кочетов О.С. Звукопоглощающая конструкция цеха // Патент на изобретение №2414565. Опубликовано 20.03.2011. Бюллетень изобретений №8.
6. Кочетов О.С. Способ акустической защиты оператора // Патент на изобретение №2431022. Опубликовано 10.10.2011. Бюллетень изобретений №28.
7. Кочетов О.С., Стареева М.О. Производственное помещение с низким уровнем шума // Патент на изобретение №2425931. Опубликовано 10.08.2011. Бюллетень изобретений №22.
8. Дурнев Р.А., Кочетов О.С., Иванова О.Ю. Сейсмостойкое здание // Патент на полезную модель №120447. Опубликовано 20.09.2012. Бюллетень изобретений №26.
9. Дурнев Р.А., Кочетов О.С., Иванова О.Ю., Авгуцевичс А.Х. Сейсмостойкое сооружение // Патент на полезную модель №123433. Опубликовано 27.12.2012. Бюллетень изобретений №36.
10. Дурнев Р.А., Кочетов О.С., Иванова О.Ю., Авгуцевичс А.Х. Сейсмостойкая кирпичная стеновая панель // Патент на полезную модель №118331. Опубликовано 20.07.2012. Бюллетень изобретений №20.
11. Дурнев Р.А., Иванова О.Ю., Кочетов О.С. Малошумное сейсмостойкое производственное здание // Патент на полезную модель №129125. Опубликовано 20.06.2013. Бюллетень изобретений №17.
Claims (2)
1. Малошумное сейсмостойкое производственное здание, содержащее 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, потолок выполнен акустическим подвесным, основание каркаса здания выполнено с виброизоляцией железобетонной плиты, состоящей из связанных между собой железобетонных балок в основании здания, которая включает в себя, по крайней мере, четыре виброизолятора, устанавливаемых между металлической плитой и железобетонной балкой, расположенной в основании здания, выполненного за одно целое с, по крайней мере, восемью ленточными фундаментными блоками, являющимися своеобразными "ловушками", а каждая из металлических плит установлена на, по крайней мере, трех железобетонных столбах-упорах, а между каждыми ленточными фундаментными блоками и каждой из железобетонных балок устанавливаются песчаные подушки, а под виброизоляторами закреплены тензорезисторные датчики, контролирующие осадку виброизоляторов, при этом песчаные подушки установлены в металлических разъемных обоймах, каждый из виброизоляторов состоит из жестко связанных между собой резиновых плит: верхней и нижней, в которых выполнены сквозные отверстия, расположенные по поверхности виброизолятора в шахматном порядке, а по форме виброизоляторы выполнены квадратными или прямоугольными, а их боковые грани выполнены в виде криволинейных поверхностей n-го порядка, обеспечивающих равночастотность системы виброизоляции в целом, при этом отверстия имеют в сечении форму, обеспечивающую равночастотность виброизолятора, штучный звукопоглотитель содержит жесткий перфорированный каркас, внутри которого размещен звукопоглощающий материал, а каркас выполнен из нижней части конической формы с крышкой, и верхней части цилиндрической формы, которая крепится к крышке нижней части перфорированного каркаса посредством вибродемпфирующей прокладки, позволяющей демпфировать высокочастотные колебания, при этом к верхней части цилиндрического перфорированного каркаса шарнирно закреплен элемент, при помощи которого каркас крепится к требуемому объекту, например потолку производственного помещения, а полости нижней и верхней частей перфорированного каркаса заполнены звукопоглощающими материалами различной плотности, причем вокруг верхней части цилиндрической формы перфорированного каркаса расположен, по крайней мере один, винтовой звукопоглощающий элемент штучного поглотителя, выполненный в виде цилиндрической винтовой пружины из плотного негорючего звукопоглощающего материала, отличающееся тем, что винтовой звукопоглощающий элемент штучного поглотителя выполнен в виде полого винтового звукопоглощающего элемента, образованного внешней и внутренней винтовыми поверхностями, образующими полость, при этом пространство, образованное внешней и внутренней винтовыми поверхностями, заполнено звукопоглощающим материалом, при этом акустические ограждения выполнены в виде жестких и перфорированных стенок, между которыми расположены слои звукоотражающего, а также 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 жесткой и перфорированной стенок, при этом слои звукоотражающего материала выполнены из теплоизоляционного материала, способного поддерживать заданный микроклимат в помещении.
2. Малошумное сейсмостойкое производственное здание по п. 1, отличающееся тем, что в центральной части ограждения выполнена резонансная полость, ограниченная твердыми стенками из жесткого вибродемпфирующего материала, в которых выполнены отверстия, выполняющие функции горловины резонансной полости Гельмгольца.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014113612A RU2656432C2 (ru) | 2014-04-08 | 2014-04-08 | Малошумное сейсмостойкое производственное здание кочетова |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014113612A RU2656432C2 (ru) | 2014-04-08 | 2014-04-08 | Малошумное сейсмостойкое производственное здание кочетова |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2014113612A RU2014113612A (ru) | 2015-10-20 |
| RU2656432C2 true RU2656432C2 (ru) | 2018-06-05 |
Family
ID=54326761
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2014113612A RU2656432C2 (ru) | 2014-04-08 | 2014-04-08 | Малошумное сейсмостойкое производственное здание кочетова |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2656432C2 (ru) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1036868A1 (ru) * | 1979-04-13 | 1983-08-23 | Украинский Производственный Комбинат По Теплоизоляционным Обмуровочным Работам И Производству Теплоизоляционных Материалов "Южэнерготеплоизоляция" | Звукоизолирующий элемент |
| DE102004037260A1 (de) * | 2004-07-31 | 2006-03-23 | Südluft Systemtechnik GmbH & Co. KG | Schalldämmende oder schalldämpfende Kassettenstruktur und ein Verfahren zur Reinigung einer solchen |
| RU2340478C1 (ru) * | 2007-08-15 | 2008-12-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное предприятие "Прогресс" (ФГУП "НПП "Прогресс") | Панель звукоизолирующая |
| RU129125U1 (ru) * | 2012-08-21 | 2013-06-20 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "Всероссийский научно-исследовательский институт по проблемам гражданской обороны и чрезвычайных ситуаций МЧС России" (федеральный центр науки и высоких технологий) | Малошумное сейсмостойкое производственное здание |
| RU2501918C1 (ru) * | 2012-08-16 | 2013-12-20 | Олег Савельевич Кочетов | Звукопоглощающие элементы помещений |
-
2014
- 2014-04-08 RU RU2014113612A patent/RU2656432C2/ru active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1036868A1 (ru) * | 1979-04-13 | 1983-08-23 | Украинский Производственный Комбинат По Теплоизоляционным Обмуровочным Работам И Производству Теплоизоляционных Материалов "Южэнерготеплоизоляция" | Звукоизолирующий элемент |
| DE102004037260A1 (de) * | 2004-07-31 | 2006-03-23 | Südluft Systemtechnik GmbH & Co. KG | Schalldämmende oder schalldämpfende Kassettenstruktur und ein Verfahren zur Reinigung einer solchen |
| RU2340478C1 (ru) * | 2007-08-15 | 2008-12-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное предприятие "Прогресс" (ФГУП "НПП "Прогресс") | Панель звукоизолирующая |
| RU2501918C1 (ru) * | 2012-08-16 | 2013-12-20 | Олег Савельевич Кочетов | Звукопоглощающие элементы помещений |
| RU129125U1 (ru) * | 2012-08-21 | 2013-06-20 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "Всероссийский научно-исследовательский институт по проблемам гражданской обороны и чрезвычайных ситуаций МЧС России" (федеральный центр науки и высоких технологий) | Малошумное сейсмостойкое производственное здание |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2014113612A (ru) | 2015-10-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU129125U1 (ru) | Малошумное сейсмостойкое производственное здание | |
| RU138068U1 (ru) | Малошумное сейсмостойкое производственное здание | |
| RU2641335C2 (ru) | Сейсмостойкое здание кочетова | |
| RU2544182C2 (ru) | Сейсмостойкая конструкция здания | |
| RU2611650C1 (ru) | Малошумное сейсмостойкое производственное здание | |
| RU148123U1 (ru) | Сейсмостойкое малошумное производственное здание | |
| RU2665720C1 (ru) | Малошумная конструкция для сейсмостойких производственных зданий | |
| RU2606887C1 (ru) | Малошумное сейсмостойкое производственное здание кочетова | |
| RU2656425C2 (ru) | Малошумное сейсмостойкое производственное здание | |
| RU2583436C1 (ru) | Малошумное сейсмостойкое производственное здание | |
| RU2573882C1 (ru) | Малошумное сейсмостойкое производственное здание кочетова | |
| RU2600236C1 (ru) | Малошумная конструкция кочетова для сейсмостойких производственных зданий | |
| RU2641334C2 (ru) | Сейсмостойкое здание кочетова | |
| RU2555986C2 (ru) | Малошумное сейсмостойкое производственное здание | |
| RU2643225C2 (ru) | Виброизолированный фундамент производственного здания | |
| RU2656432C2 (ru) | Малошумное сейсмостойкое производственное здание кочетова | |
| RU141328U1 (ru) | Сейсмостойкая конструкция здания с элементами шумоглушения | |
| RU2578220C1 (ru) | Сейсмостойкая конструкция здания | |
| RU2643217C2 (ru) | Сейсмостойкое здание | |
| RU2572863C1 (ru) | Сейсмостойкая конструкция здания кочетова | |
| RU2576258C1 (ru) | Малошумное сейсмостойкое здание | |
| RU2576697C1 (ru) | Малошумное сейсмостойкое производственное здание | |
| RU141106U1 (ru) | Малошумное сейсмостойкое производственное здание | |
| RU2655710C2 (ru) | Малошумное сейсмостойкое производственное здание | |
| RU2544183C2 (ru) | Малошумное сейсмостойкое производственное здание |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| HE9A | Changing address for correspondence with an applicant |