RU2660820C1 - Acoustic enclosure - Google Patents

Acoustic enclosure Download PDF

Info

Publication number
RU2660820C1
RU2660820C1 RU2017120715A RU2017120715A RU2660820C1 RU 2660820 C1 RU2660820 C1 RU 2660820C1 RU 2017120715 A RU2017120715 A RU 2017120715A RU 2017120715 A RU2017120715 A RU 2017120715A RU 2660820 C1 RU2660820 C1 RU 2660820C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
sound
frame
spherical
perforated
holes
Prior art date
Application number
RU2017120715A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Олег Савельевич Кочетов
Original Assignee
Олег Савельевич Кочетов
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Олег Савельевич Кочетов filed Critical Олег Савельевич Кочетов
Priority to RU2017120715A priority Critical patent/RU2660820C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2660820C1 publication Critical patent/RU2660820C1/en

Links

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
    • 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
    • E04B1/8404—Sound-absorbing elements block-shaped
    • 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
    • E04B1/8409—Sound-absorbing elements sheet-shaped
    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K11/00—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/16—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/162—Selection of materials
    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K11/00—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/16—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/162—Selection of materials
    • G10K11/168—Plural layers of different materials, e.g. sandwiches

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Building Environments (AREA)

Abstract

FIELD: acoustics.
SUBSTANCE: invention relates to the industrial acoustics, particularly, to the broadband noise suppression, and can be used in all branches of the national economy during the production equipment noise suppression by the sound absorption method. Room acoustic enclosure contains frame, window and door openings, openings for luminaires, single piece sound absorbers and acoustic enclosures, made in the form of rigid and perforated walls, between which the multilayer sound absorbing element is arranged, which is made in the form of two layers: one of which, adjacent to the rigid wall, is the sound-absorbing, and the other, adjacent to the perforated wall, is made with perforation from the complex shaped sound-reflecting material, consisting of uniformly distributed hollow tetrahedrons. As the sound-reflecting material, the aluminum-containing alloys based material is used, with their subsequent filling with titanium hydride or air with density within 0.5…0.9 kg/m3 with the following strength properties: compressive strength within 5…10 MPa, bending strength within 10…20 MPa, for example foamed aluminum, or the “Noise-stopper” type glass staple fiber based soundproofing plates with the material density of 60÷80 kg/m3, or the magnesia binder based material with reinforcing fiberglass cloth or glass-fiber mat. Single piece sound absorber consists of frame filled with sound absorbing material placed in protective shell. To the frame perforated stretching steel sheet is fixed. Frame can be made in the form of rectangular parallelepiped. Perforated stretching metal sheet has the following perforation parameters: holes diameter of 3÷7 mm, perforation percentage of 10÷15%. According to the form holes can be made in the form of round, triangular, square, rectangular or diamond-shaped profile holes, at that, in case of non-circular holes, as the conditional diameter the inscribed in the polygon circle maximum diameter should be considered. Either the single piece of sound absorber frame can be made spherical with the congruent to the framework internal spherical resonance cavity formed by the rigid continuous spherical shell, equidistant to the outer perforated spherical shell, at that, the space between the spherical shells is filled with sound absorbing material. Outer perforated spherical shell connection to the object, for example, the production room ceiling, is made by means of the resilient damping element, allowing the high-frequency oscillations damping and is pivotally connected to the made in the form of rod suspension, which one end is connected to the mounted on the resilient damping element hinge, and the other is connected to ring intended for its fixation on the object. By at least one bushing the spherical resonance cavity is rigidly connected to axial bore acting as the Helmholtz resonator neck, with the outer perforated spherical shell, and the space between them is filled with the sound absorber.
EFFECT: invention allows to improve the noise absorption efficiency.
1 cl, 6 dwg

Description

Изобретение относится к промышленной акустике, в частности к широкополосному шумоглушению, и может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства при шумоглушении производственного оборудования методом звукопоглощения.The invention relates to industrial acoustics, in particular to broadband sound attenuation, and can be used in all sectors of the economy for sound attenuation of production equipment by sound absorption.

Наиболее близким техническим решением по технической сущности и достигаемому результату является ограждение акустическое, содержащее профилированную и перфорированную стенки, между которыми размещен слой звукопоглощающего материала по патенту РФ №2344489, кл. F01N 1/04, [прототип].The closest technical solution in terms of technical nature and the achieved result is an acoustic enclosure containing profiled and perforated walls, between which a layer of sound-absorbing material according to the patent of the Russian Federation No. 2344489, class. F01N 1/04, [prototype].

Недостатком прототипа является сравнительно невысокая эффективность шумоглушения за счет частичного отражения звуковых волн от звукопоглотителя, а также сравнительно узкий (исключительно высокие частоты) диапазон шумоглушения.The disadvantage of the prototype is the relatively low efficiency of sound attenuation due to the partial reflection of sound waves from the sound absorber, as well as the relatively narrow (exceptionally high frequencies) range of sound attenuation.

Технический результат - повышение эффективности шумопоглощения.The technical result is an increase in the efficiency of sound absorption.

Это достигается тем, что в ограждении акустическом, содержащем профилированную и перфорированную стенки, между которыми размещен слой звукопоглощающего материала, причем одна из стенок выполнена гладкой, а звукопоглощающий материал расположен в два слоя, один из которых, более жесткий, выполнен сплошным и профилированным, а другой, мягкий, выполнен прерывистым и расположен под поверхностями первого слоя, звукопоглощающие элементы помещения содержат каркас, оконные, дверные проемы, проемы для размещения светильников, штучные звукопоглотители и акустические ограждения, выполненные в виде жестких и перфорированных стенок, между которыми расположен звукопоглощающий материал, расположенный в два слоя, один из которых, более жесткий выполнен сплошным и профилированным сложного профиля, состоящего из наклонных граней, направленных вниз и соединенных с горизонтальными гранями, а другой - мягкий, выполнен прерывистым и расположен под звукоотражающими поверхностями первого слоя, причем сплошной профилированный слой звукопоглощающего материала выполнен из материала, у которого коэффициент отражения звука больше, чем коэффициент звукопоглощения, а элементы прерывистого слоя выполнены в виде конуса, многогранной пирамиды, или фигуры вращения, образованной кривой n-го порядка, штучный звукопоглотитель состоит из каркаса, заполненного звукопоглощающим материалом, помещенным в защитную оболочку, к каркасу прикреплен просечно-вытяжной стальной лист, а каркас может быть выполнен по форме в виде прямоугольного параллелепипеда, причем при подвесе каркаса выполняются оптимальные соотношения размеров: D - от центра каркаса до точки подвеса к потолку и С - расстояние между осями соседних каркасов, причем отношение этих размеров должно находиться в оптимальном интервале величин: C:D=1:1…4:1, при этом просечно-вытяжной стальной лист имеет следующие параметры перфорации: диаметр отверстий - 3÷7 мм, процент перфорации 10%÷15%, причем по форме отверстия могут быть выполнены в виде отверстий круглого, треугольного, квадратного, прямоугольного или ромбовидного профиля, при этом в случае некруглых отверстий в качестве условного диаметра следует считать максимальный диаметр вписываемой в многоугольник окружности, а 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, причем звукопоглощающий элемент по всей своей поверхности облицован акустически прозрачным материалом, например стеклотканью типа ЭЗ-100 или полимером типа «повиден».This is achieved by the fact that in an acoustic enclosure containing profiled and perforated walls, between which a layer of sound-absorbing material is placed, one of the walls being made smooth, and the sound-absorbing material located in two layers, one of which is more rigid, is made solid and shaped, and another, soft, made intermittently and located under the surfaces of the first layer, the sound-absorbing elements of the room contain a frame, window, doorways, openings for accommodating fixtures, piece sound insulation carriers and acoustic fences made in the form of rigid and perforated walls, between which there is a sound-absorbing material located in two layers, one of which is more rigid made of solid and profiled complex profile consisting of inclined faces directed downward and connected to horizontal faces, and the other is soft, made intermittently and located under the sound-reflecting surfaces of the first layer, and a continuous profiled layer of sound-absorbing material is made of a material in which the sound reflection coefficient is greater than the sound absorption coefficient, and the elements of the discontinuous layer are made in the form of a cone, a polyhedral pyramid, or a rotation figure formed by an nth-order curve, a piece of sound absorber consists of a frame filled with sound-absorbing material placed in a protective shell to the frame a expanded metal sheet is attached, and the frame can be made in the form of a rectangular parallelepiped, and when the frame is suspended, the optimal size ratios are fulfilled: D - from the center the frame to the point of suspension to the ceiling and C is 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, while the expanded metal sheet has the following perforation parameters: the diameter of the holes is 3 ÷ 7 mm, the perforation percentage is 10% ÷ 15%, and the shape of the holes can be made in the form of holes of a round, triangular, square, rectangular or rhomboid profile, while in the case of non-circular holes, the maximum diameter should be considered the diameter of the circle inscribed in the polygon, and as sound-absorbing material, slabs made of rockwool basalt-based mineral wool or URSA-type mineral wool or P-75 basalt wool or glass wool lined with glass wool are used as sound-absorbing material, moreover, the sound-absorbing element it is lined with an acoustically transparent material over its entire surface, for example, fiberglass type EZ-100 or a polymer of the “poviden” type.

На фиг. 1 изображена схема помещения, на фиг. 2, 6 - варианты конструкций акустического ограждения помещения, на фиг. 3 - общий вид штучного звукопоглотителя в виде прямоугольного параллелепипеда, на фиг. 4, 5 - варианты штучного звукопоглотителя, выполненного в виде куба и сферы.In FIG. 1 shows a diagram of the room, in FIG. 2, 6 are structural variants of the acoustic enclosure of the room, in FIG. 3 is a general view of a piece sound absorber in the form of a rectangular parallelepiped, in FIG. 4, 5 - variants of a piece sound absorber made in the form of a cube and a sphere.

Ограждение акустическое помещения содержат каркас цеха (на чертеже не показан), оконные 2 и 8, дверные 9 проемы, проемы 5 для размещения светильников, штучные звукопоглотители 6 и 7, и акустические ограждения 1, 3, 4, 10, 12 (фиг. 1). Акустические ограждения (фиг. 2) выполнены в виде жестких 13 и перфорированных стенок 14, между которыми расположен звукопоглощающий материал, расположенный в два слоя, один из которых, более жесткий 20 выполнен сплошным и профилированным сложного профиля, состоящего из наклонных граней 15 и 17, направленных вниз и соединенных с горизонтальными гранями 18 (или в виде конических поверхностей). Между гранями 15, 17, 18 и слоем 20 с одной стороны и жесткой стенкой 13 расположен звукопоглощающий материал 19, имеющий более высокий коэффициент звукопоглощения по сравнению со слоем 16, который выполнен прерывистым, например в виде конуса, который расположен под звукоотражающими поверхностями первого слоя 20. Сплошной профилированный слой 20 звукопоглощающего материала выполнен из материала, у которого коэффициент отражения звука больше, чем коэффициент звукопоглощения.The acoustic enclosures of the premises contain a workshop framework (not shown in the drawing), window 2 and 8, door 9 openings, openings 5 for luminaires, piece sound absorbers 6 and 7, and acoustic fences 1, 3, 4, 10, 12 (Fig. 1 ) Acoustic fences (Fig. 2) are made in the form of rigid 13 and perforated walls 14, between which there is a sound-absorbing material located in two layers, one of which, more rigid 20, is made continuous and profiled with a complex profile consisting of inclined faces 15 and 17, directed downward and connected to horizontal faces 18 (or in the form of conical surfaces). Between the faces 15, 17, 18 and the layer 20 on one side and the rigid wall 13 is a sound-absorbing material 19 having a higher sound absorption coefficient compared to the layer 16, which is made intermittent, for example in the form of a cone, which is located under the sound-reflecting surfaces of the first layer 20 The continuous profiled layer 20 of sound-absorbing material is made of a material in which the reflection coefficient of sound is greater than the coefficient of sound absorption.

Оборудование 11 установлено на виброизолирующие опоры (на чертеже не показано), оконные проемы 2 и 8 содержат вакуумные звукоизолирующие стеклопакеты, а в качестве звукопоглощающего материала акустических ограждений помещения и элементов звукопоглотителей используется металлокерамика со степенью пористости, находящейся в диапазоне оптимальных величин: 30…45% или используется элемент в виде послойной и перекрестной намотки из пористых нитей, намотанных на акустически прозрачный каркас, например проволочный каркас (на чертеже не показано) или элемент из жесткого пористого шумопоглощающего материала, например металлопоролона или камня-ракушечника (на чертеже не показано).Equipment 11 is installed on vibration-isolating supports (not shown in the drawing), window openings 2 and 8 contain vacuum soundproofing double-glazed windows, and metal ceramics with a degree of porosity in the optimal range of 30 to 45% are used as sound-absorbing material for acoustic fencing of the room and sound absorbing elements: 30 ... 45% or an element is used in the form of a layered and cross winding of porous threads wound on an acoustically transparent frame, for example a wire frame (not shown ) Or an element of a rigid porous noise absorbing material, e.g. metalloporolona or stone-shell (not shown).

Предложенное акустическое ограждение обеспечивает оптимальное снижение шума при следующих параметрах: H/W=0,2…0,4; b=D/W=3,0…5,0, где Н - высота, W - ширина, D - длина помещения; a/H1=0,004…0,005; b/Н2=0,1…0,15, где H1 - толщина акустического ограждения, Н2 - расстояние от гладкой стенки помещения до первого составного слоя звукопоглощающего материала; Н1/Н2=1,2…1,35; d/Н2=0,6…1,25; t/d=2,5…4,5; где H1 - толщина акустического ограждения, Н2 - расстояние от гладкой стенки помещения до первого составного слоя звукопоглощающего материала, d - максимальный диаметр тел вращения прерывистого звукопоглотителя, расположенного в фокусе составного первого слоя, t - шаг расположения тел вращения.The proposed acoustic fence provides optimal noise reduction with the following parameters: H / W = 0.2 ... 0.4; b = D / W = 3.0 ... 5.0, where H is the height, W is the width, D is the length of the room; a / H 1 = 0.004 ... 0.005; b / H 2 = 0.1 ... 0.15, where H 1 is the thickness of the acoustic fence, H 2 is the distance from the smooth wall of the room to the first composite layer of sound-absorbing material; H 1 / H 2 = 1.2 ... 1.35; d / H 2 = 0.6 ... 1.25; t / d = 2.5 ... 4.5; where H 1 is the thickness of the acoustic fence, H 2 is the distance from the smooth wall of the room to the first composite layer of sound-absorbing material, d is the maximum diameter of the rotation bodies of the intermittent sound absorber located at the focus of the composite first layer, t is the step of the location of the rotation bodies.

Штучный звукопоглотитель 7 (фиг. 1 и 3) состоит из жесткого каркаса 21, подвешиваемого за крючья 24 на тросах, либо непосредственно крепящегося к потолку производственного здания. Внутри каркаса расположен звукопоглощающий материал 22, обернутый сетчатой капроновой тканью 23 или стеклотканью. В некоторых случаях поверх стеклоткани 23 к каркасу 21 может быть прикреплен просечно-вытяжной стальной лист (на чертеже не показан). Каркас может быть выполнен по форме в виде прямоугольного параллелепипеда (фиг. 3) с размерами ребер L×H×B,The piece sound absorber 7 (Figs. 1 and 3) consists of a rigid frame 21, suspended by hooks 24 on cables, or directly attached to the ceiling of a production building. Inside the frame is a sound-absorbing material 22, wrapped in a mesh nylon fabric 23 or fiberglass. In some cases, expanded glass sheet (not shown) may be attached over the glass fabric 23 to the frame 21. The frame can be made in the form of a rectangular parallelepiped (Fig. 3) with the dimensions of the ribs L × H × B,

где L - длина, Н - высота, В - толщина (размер на чертеже не показан), отношение которых лежит в оптимальном интервале величин L:H:B=2:1:0,5 или куба (фиг. 4) с размером ребра k×L, где min L=100 мм; k - коэффициент пропорциональности, лежащий в пределах от 1 до 10 с шагом 2.where L is the length, H is the height, B is the thickness (size not shown in the drawing), the ratio of which lies in the optimal range of L: H: B = 2: 1: 0.5 or cube (Fig. 4) 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 21 могут быть полости 25, не заполненные звукопоглощающим материалом, причем их расположение может быть выполнено послойно рядами (на чертеже не показано) или в шахматном порядке. Каркас 21 подвешивается за крючья 24, или крючья могут быть расположены в 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 (размеры на чертеже не показаны), причем отношение этих размеров должно находиться в оптимальном интервале величин: C:D=1:1…4:1. Заполнение осуществляют звукопоглощающим негорючим материалом (например, винипором, стекловолокном) с защитным слоем 23 из стеклоткани, предотвращающим выпадение звукопоглотителя.Inside the frame 21 there may be cavities 25 that are not filled with sound-absorbing material, and their location can be performed in layers in rows (not shown in the drawing) or in a checkerboard pattern. The frame 21 is suspended by the hooks 24, or the hooks can be located at the vertices of the cube (not shown in the drawing). In these suspension schemes, the optimum 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 (dimensions are not shown in the drawing), and the ratio of these sizes should be in the optimal range of values: C: D = 1: 1 ... 4: 1. The filling is carried out with a sound-absorbing non-combustible material (for example, vinipore, fiberglass) with a protective layer 23 of fiberglass, preventing the loss of sound absorber.

В качестве звукопоглощающего материала 22 звукопоглотителя также может быть использован пористый щумопоглощающий материала, например пеноалюминий или металлокерамика, или металлопоролон, или в виде спрессованной 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 (на чертеже не показано). 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 the sound-absorbing material 22 of the sound-absorbing material, a porous sound-absorbing material, for example, foam aluminum or cermet, or metal foam, or in the form of compressed crumbs from solid vibration-damping materials, such as elastomer, polyurethane, or plastic compound like “Agate”, “Anti-vibration”, and “Shvim” can also be used. ", And the size of the fractions of the crumbs lies in the optimal range of values: 0.3 ... 2.5 mm (not shown in the drawing). As a sound-absorbing material, a rigid porous material can also be used, for example, foam aluminum or cermets, or a shell rock with a degree of porosity in the range of optimal values: 30–45%. As a sound-absorbing material, a material in the form of crumbs 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).

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, причем звукопоглощающий элемент по всей своей поверхности облицован акустически прозрачным материалом, например стеклотканью типа ЭЗ-100 или полимером типа «повиден»As sound absorbing material, slabs made of rockwool basalt mineral wool or URSA mineral wool or P-75 basalt wool or glass wool lined with glass wool are used as sound absorbing material, and the sound-absorbing element is lined with acoustically transparent material over its entire surface , for example, fiberglass type EZ-100 or polymer type "poviden"

Просечно-вытяжной стальной лист имеет следующие параметры перфорации: диаметр отверстий - 3÷7 мм, процент перфорации 10%÷15%, причем по форме отверстия могут быть выполнены в виде отверстий круглого, треугольного, квадратного, прямоугольного или ромбовидного профиля, при этом в случае некруглых отверстий в качестве условного диаметра следует считать максимальный диаметр вписываемой в многоугольник окружности.An expanded metal sheet has the following perforation parameters: hole diameter 3–7 mm, perforation percentage 10% ÷ 15%, and the shape of the hole can be made in the form of holes of a round, triangular, square, rectangular or rhomboid profile, while in the case of non-circular holes, the maximum diameter of a circle inscribed in a polygon should be considered as a conditional diameter.

Ограждение акустическое помещения работает следующим образом.Fencing acoustic room works as follows.

Звуковые волны, распространяясь в производственном помещении, взаимодействуют следующим образом. Звуковая энергия от оборудования 11, находящегося в помещении, пройдя через перфорированную стенку 14 акустических ограждений 1, 3, 4, 10, 12 попадает на слои мягкого звукопоглощающего материала 16 (например выполненного из базальтового или стеклянного волокна), который выполнен прерывистым и расположен под звукоотражающими поверхностями первого слоя 20. Часть звуковой энергии гасится штучными звукопоглотителями 6 и 7, находящимися в непосредственной близости от источников излучения шума. 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. Часть звуковой энергии отражается от более жесткой профилированной поверхности 20 и попадает, фокусируясь, на слои мягкого звукопоглощающего материала 16, выполненного прерывистым, элементы которого выполнены в виде конуса, многогранной пирамиды, или фигуры вращения, образованной кривой n-го порядка.Sound waves propagating in the production room interact as follows. The sound energy from the equipment 11 located in the room, passing through the perforated wall 14 of the acoustic fences 1, 3, 4, 10, 12, enters the layers of soft sound-absorbing material 16 (for example, made of basalt or glass fiber), which is intermittent and located under the sound-reflecting the surfaces of the first layer 20. Part of the sound energy is extinguished by piece sound absorbers 6 and 7, located in close proximity to noise radiation sources. The transition of sound energy into thermal energy (dissipation, energy dissipation) occurs in the pores of a sound absorber, which are the Helmholtz resonator model, where energy losses occur due to friction of the mass of air in the resonator neck oscillating with the frequency of excitation on the neck wall, which has the form of a branched sound absorber pore network. 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. Part of the sound energy is reflected from the stiffer profiled surface 20 and falls, focusing, onto the layers of soft sound-absorbing material 16 made intermittently, the elements of which are made in the form of a cone, a multifaceted pyramid, or a rotation figure formed by an nth-order curve.

Штучный звукопоглотитель 7 работает следующим образом.Piece sound absorber 7 operates as follows.

Звуковые волны, распространяясь в производственном помещении, взаимодействуют с заполненными звукопоглотителем 22 полостями. Звукопоглощение на низких и средних частотах происходит за счет акустического эффекта, построенного по принципу резонаторов Гельмгольца, образованных полостями 25. Различные объемы резонансных полостей служат для подавления звуковых колебаний в требуемом звуковом диапазоне частот.Sound waves propagating in the production room interact with 22 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 25. Different volumes of resonant cavities are used to suppress sound vibrations in the required sound frequency range.

На фиг. 5 представлен вариант сферического звукопоглотителя.In FIG. 5 shows a variant of a spherical sound absorber.

Звукопоглотитель сферический содержит жесткий каркас, выполненный сферической формы с внутренней конгруэнтной каркасу сферической резонансной полостью 33, образованной жесткой сплошной сферической оболочкой 31, эквидистантной внешней перфорированной сферической оболочке 29. При этом пространство 32 между сферическими оболочками 29 и 31 заполнено звукопоглощающим материалом, а соединение внешней перфорированной сферической оболочки 19 с объектом, например потолком производственного помещения, выполнено посредством упругодемпфирующего элемента 30, позволяющего демпфировать высокочастотные колебания и шарнирно соединенного с подвеской 27, выполненной в виде стержня, один конец которого соединен с шарниром 28, установленным на упругодемпфирующем элементе 30, а другой - соединен с кольцом 26, предназначенным для его фиксации на объекте.A spherical sound absorber contains a rigid frame made of a spherical shape with an internal congruent frame of a spherical resonant cavity 33 formed by a rigid continuous spherical shell 31, an equidistant external perforated spherical shell 29. The space 32 between the spherical shells 29 and 31 is filled with sound-absorbing outer material, and the connection spherical shell 19 with an object, such as the ceiling of a production room, is made by means of an elastic damping element 30, which allows damping high-frequency vibrations and pivotally connected to a suspension 27 made in the form of a rod, one end of which is connected to a hinge 28 mounted on an elastic-damping element 30, and the other is connected to a ring 26 designed to fix it on the object.

Сферическая резонансная полость 33 жестко соединена, с по крайней мере, одной втулкой 34 с осевым отверстием, выполняющим функцию горловины резонатора Гельмгольца, с внешней перфорированной сферической оболочкой 29, а пространство 32 между ними заполнено звукопоглотителем.The spherical resonance cavity 33 is rigidly connected, with at least one sleeve 34, to an axial bore, which serves as the neck of the Helmholtz resonator, with an external perforated spherical shell 29, and the space 32 between them is filled with a sound absorber.

Звукопоглотитель сферический работает следующим образом.Sound absorber spherical works as follows.

Звуковые волны, распространяясь на промышленном или транспортном объектах, взаимодействуют со звукопоглощающим материалом, расположенным в пространстве 32, образованном жесткой сплошной сферической оболочкой 31, эквидистантной внешней перфорированной сферической оболочке 30, подавляющим шумы на низких, средних и высоких частотах соответственно.Sound waves propagating at an industrial or transport facility interact with a sound-absorbing material located in a space 32 formed by a rigid continuous spherical shell 31, an equidistant external perforated spherical shell 30, suppressing noise at low, medium and high frequencies, respectively.

Соединение каркаса посредством упругодемпфирующего элемента 30, позволяет демпфировать высокочастотные колебания, которые могут излучаться жестким каркасом, что позволяет его использовать для снижения шума на транспортных объектах. Звукопоглощение на средних и высоких частотах происходит за счет акустического эффекта, построенного по принципу резонатора Гельмгольца, образованного воздушной сферической полостью 33 и горловиной резонатора 34, диаметр которой для гашения шума в заданной полосе частот, подбирают в требуемом звуковом диапазоне частот, как правило так: большие объемы для подавления шума в низкочастотном диапазоне, а малые - в области средних и высоких частот, причем выполнение звукопоглотителя из негорючих материалов делает конструкцию пожаробезопасной.The connection of the frame by means of an elastic damping element 30, allows you to damp high-frequency vibrations that can be emitted by a rigid frame, which allows it to be used to reduce noise on transport objects. Sound absorption at medium and high frequencies occurs due to the acoustic effect built on the principle of the Helmholtz resonator, formed by the air spherical cavity 33 and the mouth of the resonator 34, the diameter of which is used to suppress noise in a given frequency band, as a rule: large volumes for noise suppression in the low-frequency range, and small - in the medium and high frequencies, moreover, the implementation of a sound absorber from non-combustible materials makes the design fireproof .

На фиг. 6 представлен вариант акустического ограждения помещения, выполненный в виде жесткой стенки 35 и перфорированной стенки 36, между которыми расположен двухслойный комбинированный звукопоглощающий элемент, причем слой 37, прилегающий к жесткой стенке 35, выполнен звукопоглощающим, а прилегающий к перфорированной стенке 36, слой 38, выполнен с перфорацией 39 из звукоотражающего материала сложного профиля, состоящего из равномерно распределенных пустотелых тетраэдров, позволяющих отражать падающие во всех направлениях звуковые волны.In FIG. 6 shows a variant of the acoustic enclosure of the room, made in the form of a rigid wall 35 and a perforated wall 36, between which a two-layer combined sound-absorbing element is located, the layer 37 adjacent to the rigid wall 35 is made sound-absorbing, and the layer 38 adjacent to the perforated wall 36 is made with perforation 39 from a sound-reflecting material of a complex profile, consisting of uniformly distributed hollow tetrahedrons, which allow reflecting sound waves incident in all directions.

В качестве звукопоглощающего материала слоя 37 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 вспененного полимера, например полиэтилена или полипропилена. При этом поверхность волокнистых звукопоглотителей обрабатывается пористыми красками, пропускающими воздух, например, типа Acutex Т или покрывается воздухопроницаемыми тканями или неткаными материалами, например Лутрасилом,As the sound-absorbing material of layer 37, 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, for example polyethylene or polypropylene can be used. The surface of the fibrous absorbers is treated with porous paints that allow air to pass through, for example, Acutex T, or coated with breathable fabrics or non-woven materials, such as Lutrasil,

В качестве материала звукоотражающего слоя 38 применен материал на основе алюминийсодержащих 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 применены звукоизоляционные плиты на базе стеклянного штапельного волокна типа «Шумостоп» с плотностью материала, равной 60÷80 кг/м3, или материал на основе магнезиального вяжущего с армирующей стеклотканью или стеклохолстом.As the material of the sound-reflecting layer 38, 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 within 10 ... 20 MPa, for example foam aluminum, or soundproofing boards based on “Shumostop” glass staple fiber with a material density of 60 ÷ 80 kg / m 3 or a material based on magnesian binder with reinforcing fiberglass were used Anyu or fiberglass.

Акустическое ограждение (фиг. 6) работает следующим образом.The acoustic fence (Fig. 6) works as follows.

Звуковая энергия от оборудования, находящегося в помещении, или другого, излучающего интенсивный шум, объекта, пройдя через перфорированную стенку 36 попадает на слой 38 из звукоотражающего материала сложного профиля, состоящего из равномерно распределенных пустотелых тетраэдров, позволяющих отражать падающие во всех направлениях звуковые волны, а часть звуковой энергии проходит через слой 38 из звукоотражающего материала, и взаимодействует со слоем 37 из звукопоглощающего материала, где происходит окончательное рассеивание звуковой энергии. Коэффициент звукопоглощения волокнистых материалов находится в пределах 0,4…1,0. Выполнение перфорации на звукоотражающим слое способствует более эффективному шумоглушению на средних частотах, так как часть звуковых волн будет проходить через перфорацию 39 и рассеиваться на слое 37 из звукопоглощающего материала.Sound energy from equipment located in the room, or another object that emits intense noise, passing through the perforated wall 36 enters the layer 38 of sound-reflecting material of a complex profile, consisting of uniformly distributed hollow tetrahedra, which allow sound waves incident in all directions to be reflected, and part of the sound energy passes through the layer 38 of sound-reflecting material, and interacts with the layer 37 of sound-absorbing material, where the final dispersion of sound energy occurs WGIG. The sound absorption coefficient of fibrous materials is in the range of 0.4 ... 1.0. Performing perforation on the sound-reflecting layer contributes to a more effective sound attenuation at medium frequencies, as part of the sound waves will pass through the perforation 39 and scatter on the layer 37 of sound-absorbing material.

Claims (1)

Акустическое ограждение помещения, содержащее каркас, оконные, дверные проемы, проемы для размещения светильников, штучные звукопоглотители и акустические ограждения, выполненные в виде жестких и перфорированных стенок, между которыми расположен многослойный звукопоглощающий элемент, который выполнен в виде двух слоев: один из которых, прилегающий к жесткой стенке, является звукопоглощающим, а другой, прилегающий к перфорированной стенке, выполнен с перфорацией из звукоотражающего материала сложного профиля, состоящего из равномерно распределенных пустотелых тетраэдров, при этом в качестве звукоотражающего материала применен материал на основе алюминийсодержащих 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, или материал на основе магнезиального вяжущего с армирующей стеклотканью или стеклохолстом, а штучный звукопоглотитель состоит из каркаса, заполненного звукопоглощающим материалом, помещенным в защитную оболочку, к каркасу прикреплен просечно-вытяжной стальной лист, при этом каркас может быть выполнен по форме в виде прямоугольного параллелепипеда, при этом просечно-вытяжной стальной лист имеет следующие параметры перфорации: диаметр отверстий 3÷7 мм, процент перфорации 10÷15%, причем по форме отверстия могут быть выполнены в виде отверстий круглого, треугольного, квадратного, прямоугольного или ромбовидного профиля, при этом в случае некруглых отверстий в качестве условного диаметра следует считать максимальный диаметр вписываемой в многоугольник окружности, или каркас штучного звукопоглотителя может быть выполнен сферической формы с внутренней конгруэнтной каркасу сферической резонансной полостью, образованной жесткой сплошной сферической оболочкой, эквидистантной внешней перфорированной сферической оболочке, при этом пространство между сферическими оболочками заполнено звукопоглощающим материалом, а соединение внешней перфорированной сферической оболочки с объектом, например потолком производственного помещения, выполнено посредством упругодемпфирующего элемента, позволяющего демпфировать высокочастотные колебания и шарнирно соединенного с подвеской, выполненной в виде стержня, один конец которого соединен с шарниром, установленным на упругодемпфирующем элементе, а другой соединен с кольцом, предназначенным для его фиксации на объекте, а сферическая резонансная полость жестко соединена с по крайней мере одной втулкой с осевым отверстием, выполняющим функцию горловины резонатора Гельмгольца, с внешней перфорированной сферической оболочкой, а пространство между ними заполнено звукопоглотителем.The acoustic enclosure of the room, containing the frame, window, doorways, openings for luminaires, piece sound absorbers and acoustic barriers made in the form of rigid and perforated walls, between which there is a multilayer sound-absorbing element, which is made in the form of two layers: one of which is adjacent to a rigid wall, it is sound-absorbing, and the other adjacent to the perforated wall is made with perforation from a sound-reflecting material of a complex profile, consisting of uniformly distributed hollow tetrahedra, while the material based on aluminum-containing alloys was used as a sound-reflecting material, 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 soundproofing boards based on glass staple fiber of the Shumostop type with a material density of 60 ÷ 80 kg / m 3 , or a material based on magnesian a binder with reinforcing fiberglass or fiberglass, and a piece of sound absorber consists of a frame filled with sound-absorbing material placed in a protective sheath, expanded metal sheet is attached to the frame, while the frame can be made in the form of a rectangular parallelepiped, while expanded metal-drawn a steel sheet has the following perforation parameters: diameter of the holes 3 ÷ 7 mm, the percentage of perforation 10 ÷ 15%, and the shape of the holes can be made in the form of holes of round, triangular, square th, rectangular or rhomboid profile, while in the case of non-circular holes, the maximum diameter of the circle inscribed in the polygon should be considered as the conditional diameter, or the piece sound absorber frame can be made spherical in shape with an internal congruent frame with a spherical resonant cavity formed by a rigid continuous spherical shell, equid external perforated spherical shell, while the space between the spherical shells is filled with sound-absorbing material scarlet, and the connection of the external perforated spherical shell with an object, for example, the ceiling of a production room, is made by means of an elastic damping element that allows damping high-frequency vibrations and is pivotally connected to a suspension made in the form of a rod, one end of which is connected to a hinge mounted on an elastic-damping element, and the other connected to a ring intended for its fixation on the object, and a spherical resonant cavity is rigidly connected to at least one sleeve with an axial hole that serves as the neck of the Helmholtz resonator, with an external perforated spherical shell, and the space between them is filled with a sound absorber.
RU2017120715A 2017-06-14 2017-06-14 Acoustic enclosure RU2660820C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017120715A RU2660820C1 (en) 2017-06-14 2017-06-14 Acoustic enclosure

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017120715A RU2660820C1 (en) 2017-06-14 2017-06-14 Acoustic enclosure

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2660820C1 true RU2660820C1 (en) 2018-07-10

Family

ID=62816050

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017120715A RU2660820C1 (en) 2017-06-14 2017-06-14 Acoustic enclosure

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2660820C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU214565U1 (en) * 2022-09-22 2022-11-03 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет" SOUND PROOFING

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU348755A1 (en) * Научно исследовательский автомобильный , автомоторный институт
SU1000529A1 (en) * 1981-04-10 1983-02-28 Государственный Научно-Исследовательский Проектно-Конструкторский И Проектный Институт Угольной Промышленности Ссср "Укрниипроект" Sound-absorbing panel
JP2001249665A (en) * 2000-03-07 2001-09-14 Tokyo Eruguude Kk Sound absorbing material
RU2344489C1 (en) * 2007-06-08 2009-01-20 Олег Савельевич Кочетов Sound-proof acoustic protection
RU2013138645A (en) * 2013-08-21 2015-02-27 Олег Савельевич Кочетов ACOUSTIC KOCHETOV FENCING
RU2014105671A (en) * 2014-02-17 2015-08-27 Олег Савельевич Кочетов SOUND-ABSORBING COAT OF KOCHETOV
RU2576688C1 (en) * 2015-01-27 2016-03-10 Олег Савельевич Кочетов Spherical acoustic absorber

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU348755A1 (en) * Научно исследовательский автомобильный , автомоторный институт
SU1000529A1 (en) * 1981-04-10 1983-02-28 Государственный Научно-Исследовательский Проектно-Конструкторский И Проектный Институт Угольной Промышленности Ссср "Укрниипроект" Sound-absorbing panel
JP2001249665A (en) * 2000-03-07 2001-09-14 Tokyo Eruguude Kk Sound absorbing material
RU2344489C1 (en) * 2007-06-08 2009-01-20 Олег Савельевич Кочетов Sound-proof acoustic protection
RU2013138645A (en) * 2013-08-21 2015-02-27 Олег Савельевич Кочетов ACOUSTIC KOCHETOV FENCING
RU2014105671A (en) * 2014-02-17 2015-08-27 Олег Савельевич Кочетов SOUND-ABSORBING COAT OF KOCHETOV
RU2576688C1 (en) * 2015-01-27 2016-03-10 Олег Савельевич Кочетов Spherical acoustic absorber

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU214565U1 (en) * 2022-09-22 2022-11-03 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет" SOUND PROOFING

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2455433C1 (en) Acoustically comfortable room
RU2571109C1 (en) Kochetov's acoustic screen for safe operator work
RU2411329C2 (en) Sound-absorbing elements of premises
RU2521100C1 (en) Shop floor sound-absorbing structure
RU2583434C1 (en) Kochetov sound absorber of circular type
RU2669813C2 (en) Low-noise ship cabin
RU2579020C2 (en) Sound-absorbing structure of industrial premises
RU2583443C1 (en) Kochetov single-piece spherical acoustic absorber
RU2660820C1 (en) Acoustic enclosure
RU2658941C2 (en) Suspended acoustical ceiling
RU2610013C1 (en) Kochetov low-noise manufacturing building
RU2627517C1 (en) Sound-absorbing structure
RU2648723C2 (en) Single-piece volumetric sound absorber
RU2348751C1 (en) Sound absorbing piece element of manufacturing facility
RU2658966C2 (en) Production room sound absorption device
RU2558817C1 (en) Kochetov's piece noise absorber
RU2565281C1 (en) Kochetov's shop acoustic structure
RU2587515C1 (en) Kochetov element for compressor stations silencer
RU2657543C2 (en) Acoustic enclosure
RU2671259C1 (en) Acoustic ceiling for vehicles
RU2622936C1 (en) Acoustic construction for industrial facilities
RU2471934C1 (en) Sound-absorbing structure of room
RU2648115C1 (en) Acoustic construction for industrial premises
RU2655598C2 (en) Acoustic enclosure
RU2624117C1 (en) Low-noise ship cabin