Для ограждений из стали толщиной 1—10 мм

Ra = 22 + 9 lg (h/h_o), (4.2)

где h— толщина ограждения (бeз учета ребер), мм; h_o == 1 мм.

Для глухого окна из силикатного стекла толщиной 2—10 мм

Ra = 18 + 8,5 lg (h/h_o), (4.3)

где h—толщина стекла, мм.

Для глухого окна из органического стекла толщиной 5 — 30 мм

Ra = 12 + 12 lg (h/h_o), (4.4)

Параметры ограждающей конструкции обеспечивают допустимый уровень звука в расчетной точке, если Ra > Ra_т значения.

Таблица 4.1

Координаты точек в и с частотной характеристики звукоизоляции ограждениями из металла, стекла, асбестоцемента и сухой штукатурки

Материал	fВ ,Гц	RВ , дБ	RС ,дБ
Сталь Алюминиево-магниевые сплавы Стекло силикатное Стекло органическое Асбестно-цементные листы Сухая гипсовая штукатурка	6000/h 6000/h 8000/h 17000/h 11000/h 19000/h	39 32 35 37 36 36	31 22 29 30 30 30
Примечание. fC=2fB

5. Расчет уровня звукового давления в изолируемом помещении

Необходимо определить уровень звукового давления в изолируемом помещении и построить график частотной характеристики звукоизолирующей способности однослойного ограждения. Спектр шума – равномерный широкополосный. План помещения приведен на рис.5.1.

Рис.5.1. План звукоизолируемого помещения

Исходные данные приведены в таблице 5.1.

Таблица 5.1

Варианты	1	2	3	4	5
Размер помещения, длина*ширина*высота, м	7*5*3	8*4*3	10*5*3	11*6*3	12*6*3
Толщина стены, см	5	10	12	14	15
Материал	Стекло силикатное	Сталь	Стекло органическое	Бетон	Кирпич-ная кладка
Уровень звукового давления в помещении с источником шума, дБ	85	88	90	94	96

Методические указания к решению задачи

Передача воздушного звука через ограждение происходит как непосредственно через поры и неплотности в сопряжениях ограждений, так и через колебания ограждений под воздействием звуковых волн. Если звукоизолирующая преграда неоднородна, то слабые участки будут наиболее звукопроводны. Поэтому звукоизоляцию конструкций, части которых различны по звукоизоляции, следует оценивать по наиболее слабым участкам.

Звукоизолирующая способность ограждений (R) определяется по формуле

R=L₁- L₂+L дБ, (5.1)

где L₁ - уровень звукового давления в помещении с источником шума в дБ;

L₂ - уровень звукового давления в изолируемом помещении в дБ;

L - поправка, учитывающая площадь ограждения и звукопоглощение в изолируемом помещении,

L=10lg(S/A) дБ, (5.2)

где S - площадь стены, перегородки, поверхности кожуха в м²;

А—звукопоглощение в изолируемом помещении в м.² Для акустически необработанных помещений звукопоглощение можно приближенно рассчитать по формуле

А = 0,35 , (5.3)

где V – объем помещения в м².

Величина звукоизоляции ограждений определяется как расчетом, так и опытным путем в специальных камерах.

На звукоизолирующие свойства большое влияние могут оказывать изгибные волны, возникающие в ограждениях. Снижение звукоизолирующей способности ограждения вследствие волнового совпадения начинается с критической частоты. Критическая частота f_к определяется как самая низкая частота волнового совпадения, когда длина волны в воздухе равна длине волны изгиба в ограждении, при угле падения звуковых волн 90° к поверхности ограждения:

Гц, (5.4)

где с — скорость звука в воздухе; c_i — скорость продольных волн в пластине; h — толщина пластины; Е — модуль упругости; ρ — плотность материала.

С увеличением толщины конструкции критическая частота, как правило, понижается. Так, для кирпичных ограждений при толщине 65 мм (Р = 110 кг/м²) критическая частота f_к = 215 Гц; при толщине 120 мм (Р = 200 кг/м²) — f_к = 115 Гц. Для материалов из твердых волокнистых плит толщиной: 4 см (Р = 4 кг/м²)— f_к = 9000 гц, а при толщине 10 см (Р = 10 кг/м²) — f_к = 3 500 гц.

Звукоизолирующая способность однослойного ограждения в зависимости от веса и частоты может быть построена графическим способом. Для этого весь диапазон частот делится на три части. В первом диапазоне — низкочастотная область — звукоизоляция ограждения определяется его жесткостью и возникающими в нем резонансными явлениями при совпадении собственных колебаний ограждения с звуковыми колебаниями. Во втором диапазоне — средние частоты — звукоизоляция зависит только от массы ограждения. В третьем диапазоне — высокие частоты — звукоизоляция определяется эффектом волнового совпадения.

Методика построения частотной характеристики заключается в следующем.

1.Определяется вес ограждения Р в кг/м² (толщина материала умножается на вес, приходящийся на один сантиметр поверхности — табл. 5.2).

Таблица 5.2

Расчетные величины для построения частотной характеристики звукоизоляции однослойного ограждения от воздушного шума

Материал ограждения	Вес в кг/м2на 1 см поверхности
Алюминий Бетон Кирпичная кладка Сталь Стекло силикатное Стекло органическое	27 24 21 78 25 19

Для ограждений из бетона и кирпичной кладки

2. По оси абсцисс откладывают частоты f в логарифмическом масштабе (62,5 – 16000 Гц). Каждое удвоение частоты (октаву) наносят через равные отрезки. Далее строят частотную характеристику звукоизоляции ограждением, состоящую из трех прямолинейных отрезков: АВ, ВС и CD. Абсциссу точки В определяют по толщине ограждения h (рис. 4.2), а ординату точки В — по массе 1 м² ограждения m_п (рис. 4.3). Отрезок CD характеризует влияние косвенной передачи шума на звукоизоляцию ограждением в области высоких частот.

3. Из точки В вправо вверх проводят отрезок прямой с наклоном 7,5 дБ/октаву до пересечения с уровнем 60 дБ. Далее строятся горизонтальные участки АВ и СD.

4. По формуле (5.2) рассчитать поправку, учитывающую площадь ограждения и звукопоглощение в изолируемом помещении.

Таблица 5.3

Допустимые уровни звукового давления в октавных полосах частот и уровни звука на рабочих местах (СН 12.03.85) L_РПС

Рабочие места	Уровни звукового давления в дБ в октановых полосах со среднегеометрическими частотами в Гц								Уровни звука, Lадоп , дБА
	63	125	250	500	1000	2000	4000	8000
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
1. Помещения конструкторских бюро, расчетчиков, программистов вычислительных машин, лабораторий для теоретических работ и обработки экспериментальных данных, приема больных в здравпунктах	71	61	54	49	45	42	40	38	50
2. Помещения управления, рабочие комнаты	79	70	63	58	55	52	50	49	60
3. Кабинеты наблюдений и дистанционного управления:
а) без речевой связи по телефону;	94	87	82	78	75	73	71	70	80

Продолжение табл.5.3

б) с речевой связью по телефону	83	74	68	63	60	57	55	54	65
4. Помещения и участки точной сборки, машиностроительные бюро	83	74	68	63	60	57	55	54	65
5. Помещения лабораторий для проведения экспериментальных работ	94	87	82	78	75	73	71	70	80

5. Занести в таблицу данные, полученные графическим способом, по звукоизоляции и по уровню звукового давления в изолируемом помещении.

Таблица 5.4