Расчет звукопоглощающих облицовок (60
..pdfМинистерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
"Оренбургский государственный университет"
Кафедра безопасности жизнедеятельности
И.В.Ефремов, Е.Л.Горшенина
РАСЧЕТ ЗВУКОПОГЛОЩАЮЩИХ ОБЛИЦОВОК
Методические указания к практическим и самостоятельным работам
Рекомендовано к изданию Редакционно-издательским советом Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения
высшего профессионального образования "Оренбургский государственный университет"
Оренбург ГОУ ОГУ
2011
УДК 628.517(076) ББК 38.637я7
Е 92
Рецензент - кандидат технических наук, доцент Л.А.Быкова
Ефремов, И.В.
Е92 Расчет звукопоглощающих облицовок: методические указания к практическим и самостоятельным работам / И.В.Ефремов, Е.Л.Горшенина. Оренбургский гос. ун-т, – Оренбург: ОГУ, 2011.- 14 с.
Методические указания предназначены для обеспечения четкой организации проведения практических и самостоятельных занятий по курсу «Информационные технологии в управлении безопасностью жизнедеятельностью».
Методические указания рекомендованы для обучения студентов специальности «Безопасность жизнедеятельности в техносфере».
УДК 628.517(076) ББК 38.637я7
© Ефремов И.В., Горшенина Е.Л., 2011
© ОГУ, 2011
2
Содержание
1Расчет звукопоглощающих облицовок ………….…………………………...4 1.1 Пример решения задачи ………….…………………………………………8
2Задание для самостоятельной работы …….……………….………….…….11
Список использованных источников …….……………………………………13
Приложение А …………………………….…………………………………….14
3
Цель работы:
Целью данных методических указаний является выработка у обучающихся навыков проведения инженерных расчетов с применением пакета прикладных программ (ППП) Microsoft office.
1 «Расчет звукопоглощающих облицовок»
Облицовка внутренних поверхностей производственных помещений звукопоглощающими материалами обеспечивает значительное снижение шума.
Наибольший акустический эффект от звукопоглощения наблюдается в зоне отраженного звука. В точках помещения, где преобладает прямой звук,
эффективность звукопоглощения существенно снижается.
Применение звукопоглощающих облицовок целесообразно, когда в расчетных точках в зоне отраженного звука требуется снизить уровень звука не более чем на
10…12 дБ, а в расчетных точках на рабочих местах – на 4…5 дБ.
Звукопоглощающие облицовки размещают на потолке и на верхних частях стен. Максимальное звукопоглощение достигается при облицовке не менее 60 %
общей площади ограждающих поверхностей помещения (без учета площади окон).
Для расчета звукопоглощения необходимо знать акустические характеристики помещения: В – постоянную помещения, м2; А – эквивалентную площадь звукопоглощения, м2; α – средний коэффициент звукопоглощения.
Постоянная акустически необработанного помещения, м2,
В В1000 , |
(1) |
где - постоянная помещения, м2, на среднегеометрической частоте 1000
Гц, определяемая в зависимости от объема помещения V из следующих соотношений:
4
Таблица 1
|
|
|
|
Помещение |
|
|
|
В |
|
,м2 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1000 |
|
|
|
С небольшой численностью людей |
|
|
|
V/20 |
|||||||||
С жесткой мебелью и большой численностью |
|
V/10 |
|||||||||||
людей или с небольшой численностью людей и мягкой |
|
|
|
|
|
||||||||
мебелью (лаборатории, деревообрабатывающие и |
|
|
|
|
|
||||||||
ткацкие цеха, кабинеты и т.п.) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
С большой численностью людей и мягкой мебелью |
|
|
V/6 |
||||||||||
(залы конструкторских бюро, учебные аудитории, |
|
|
|
|
|
||||||||
комнаты управления, жилые помещения и т.п.) |
|
|
|
|
|
|
|||||||
Помещения |
со звукопоглощающей |
облицовкой |
|
V/1,5 |
|||||||||
потолка и части стен |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Частотный множитель принимают по таблице 2. |
|
|
|
|
|||||||||
Таблица 2 – Частотный множитель для помещений различных объемов |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Объем |
|
|
Значения на средних геометрических частотах октавных |
||||||||||
помеще |
|
|
|
|
полос, Гц |
|
|
|
|
|
|
||
ния, м2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
63 |
|
125 |
250 |
500 |
|
1000 |
2000 |
3000 |
|
8000 |
|
||
Менее |
0,80 |
|
0,75 |
0,70 |
0,80 |
|
1 |
1,4 |
1,8 |
|
2,5 |
|
|
200 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
200…1 |
0,65 |
|
0,62 |
0,64 |
0,75 |
|
1 |
1.5 |
2,4 |
|
4,2 |
|
|
000 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Более |
0,50 |
|
0,50 |
0,55 |
0,70 |
|
1 |
1,6 |
3,0 |
|
6,0 |
|
|
1000 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
По найденной постоянной помещения В для каждой октавной полосы вычисляют эквивалентную площадь звукопоглощения, м2,
А |
ВS |
, |
(2) |
|
|||
|
B S |
|
|
где S – общая площадь ограждающих поверхностей помещения, м2.
Граница зоны отраженного звука определяется предельным радиусом rпр , т.е.
расстоянием от источника шума, на котором уровень звукового давления отраженного звука равен уровню звукового давления прямого звука, излучаемого данным источником. Когда в помещении n одинаковых источников шума,
5
rпр 0,2 В8000 /n , |
(3) |
где В8000 - постоянная помещения на частоте 8000 Гц:
В8000 В1000 8000 . |
(4) |
Максимальное снижение уровня звукового давления, дБ, в каждой октавной полосе при использовании звукопоглощающих покрытий в расчетной точке,
расположенной в зоне отраженного звука,
L 10lg(B/ /B), |
(5) |
где B/ - постоянная помещения после установки в нем звукопоглощающих конструкций, м2.
Постоянная акустически обработанного помещения:
|
|
В/ (А А)/(1 |
), |
(6) |
|
|
|
1 |
1 |
|
|
где А1 (S S0 )- эквивалентная |
площадь |
звукопоглощения |
поверхностями |
||
без звукопоглощающей облицовки, м2; |
|
|
|
||
|
- средний |
коэффициент |
звукопоглощения в помещении до его |
||
акустической обработки: |
В/(В S); |
A - суммарная дополнительная площадь |
|||
звукопоглощения, м2; |
|
|
|
|
|
1 |
- средний коэффициент |
звукопоглощения |
акустически |
||
обработанного помещения: 1 (A1 A)/S .
Суммарная дополнительная площадь звукопоглощения, м2, от конструкций звукопоглощающей облицовки или штучных звукопоглотителей:
6
А 0S0 |
0 Аштn, |
(7) |
где 0 - коэффициент звукопоглощения конструкции облицовки (таблица 2);
S0 - площадь облицованных поверхностей, м2;
Ашт - площадь звукопоглощения одного штучного звукопоглотителя, м2; n - число штучных поглотителей.
Таблица 3 – Коэффициенты 1 звукопоглощения материалов
Материалы, |
|
Значения i при средних геометрических частотах, |
||||||
конструкции |
|
|
|
|
Гц |
|
|
|
|
125 |
|
250 |
500 |
1000 |
2000 |
4000 |
8000 |
Ковры, ковровые |
0,12 |
|
0,14 |
0,23 |
0,32 |
0,38 |
0,42 |
0,43 |
дорожки |
|
|
|
|
|
|
|
|
Бетон |
0,011 |
|
0,012 |
0,016 |
0,019 |
0,023 |
0,035 |
- |
Фанера толщиной |
0,2 |
|
0,28 |
0,26 |
0,09 |
0,12 |
0,11 |
- |
6 мм, прикрепленная |
|
|
|
|
|
|
|
|
на бруски 50*50мм |
|
|
|
|
|
|
|
|
Кирпичная стена |
0,024 |
|
0,025 |
0,031 |
0,042 |
0,049 |
0,07 |
- |
Маты ДТМ1-50П |
0,33 |
|
0,68 |
0,95 |
0,88 |
0,96 |
0,8 |
0,71 |
Строительный |
0,15 |
|
0,22 |
0,54 |
0,63 |
0,57 |
0,52 |
- |
войлок толщиной |
|
|
|
|
|
|
|
|
25 мм |
|
|
|
|
|
|
|
|
Войлок толщиной |
0,05 |
|
0,08 |
0,17 |
0,48 |
0,52 |
0,51 |
- |
12,5 мм |
|
|
|
|
|
|
|
|
Перфорированные |
0,52 |
|
0,54 |
0,54 |
0,5 |
0,41 |
0,33 |
0,32 |
панели размером |
|
|
|
|
|
|
|
|
25*25 см и толщиной |
|
|
|
|
|
|
|
|
3 см с асбестоватой |
|
|
|
|
|
|
|
|
толщиной 6 мм |
|
|
|
|
|
|
|
|
внутри |
|
|
|
|
|
|
|
|
Поролон |
0,2 |
|
0,22 |
0,3 |
0,75 |
0,77 |
0,71 |
0,6 |
Слой ваты |
0,43 |
|
0,53 |
0,59 |
0,69 |
0,7 |
- |
- |
толщиной 100 мм |
|
|
|
|
|
|
|
|
Минеральный |
0,15 |
|
0,36 |
0,6 |
0,78 |
0,88 |
- |
- |
войлок толщиной 40 |
|
|
|
|
|
|
|
|
мм |
|
|
|
|
|
|
|
|
7
Для минераловатных акустических плит марки ПА-С размером 500x500 мм коэффициент звукопоглощения в октавных полосах следующий:
Таблица 4
Средняя |
Значения, 0 |
геометрическая |
|
частота, Гц |
|
|
|
63 |
0,02 |
|
|
125 |
0,05 |
|
|
250 |
0,21 |
|
|
500 |
0,66 |
|
|
1000 |
0,91 |
|
|
2000 |
0,95 |
|
|
4000 |
0,89 |
|
|
8000 |
0,70 |
|
|
1.1 Пример решения задачи
В размещенной на втором этаже во внутренней части здания (т.е. без окон)
лаборатории размерами abh = 12x6x3 м установлено шумное оборудование, при работе которого в октавных полосах создаются следующие уровни звукового давления: L63 =74 дБ; L125 = 78 дБ; L250 = 81 дБ; L500 = 75 дБ; L1000 = 72 дБ; L2000 = 69 дБ;
L4000 = 67 дБ и L8000 = 63 дБ. Определить эффективность применения в помещении звукопоглощающих облицовок.
Решение.
Сначала найдем объем помещения:
V abh 12 6 3 216 м3.
8
Затем рассчитаем площадь ограждающих поверхностей помещения:
S 2(ab ah bh) 2(12 6 12 3 6 3) 252 м2.
Определим постоянную акустически необработанного помещения для октавной полосы со средней геометрической частотой 63 Гц:
В63 В1000 0,65V /10 0,65 216/10 14,04 м2.
Аналогично получаем: B125 = 13,39; B250 = 13,82; B500 = 16,2; B1000 = 21,6; B2000 =
32,4; B4000 = 51,84; B8000 = 90,72.
Эквивалентная площадь звукопоглощения для октавной полосы со средней
геометрической частотой 63 Гц:
А63 |
|
BS |
|
14,04 252 |
13,3 м2. |
|
B S |
14,04 252 |
|||||
|
|
|
|
Аналогично получим для остальных октавных полос А125 = 12,7; А250 = 13,1;
А500 = 15,2; А1000 = 19,9; А2000 = 28,7; А4000 = 43,0; А8000 = 66,7.
Средний коэффициент звукопоглощения в помещении до его акустической обработки для октавной полосы со средней геометрической частотой 63 Гц:
63 В63 /(В63 S) 14,04/(14,04 252) 0,053.
Аналогично выполнив расчеты для остальных октавных полос, получим: 125
= 0,05; 250 = 0,052; 500 = 0,06; 1000 = 0,079; 2000 = 0,114; 4000 = 0,171; 8000 = 0,265.
Эквивалентная площадь звукопоглощения поверхностями, не занятыми звукопоглощающей облицовкой, для октавной полосы со средней геометрической частотой 63 Гц:
9
А163 63 (S S0 ) 0,053(252 180) 3,8 м2,
где S0 =180 м2 – площадь облицованных поверхностей при полной облицовке стен и потолка.
Для остальных октавных полос аналогично получим: А1 125 = 3,6 м2; А1 250 = 3,7 м2; А1 500 = 4,3 м2; А1 1000 = 5,7 м2; А1 2000 = 8,2 м2; А1 4000 = 12,3 м2; А1 8000 = 19,1 м2.
Суммарная дополнительная площадь звукопоглощения от конструкции звукопоглощающей облицовки для октавной полосы со средней геометрической частотой 63 Гц:
А63 0 63S0 0,21 180 37,2 м2,
где 0 63 = 0,21 – коэффициент звукопоглощения перфорированных панелей толщиной 3 см с асбестовой ватой толщиной 6 мм внутри (значения 0 для
остальных октавных полос указаны в таблице 2). |
|
|
|
|
|||||
|
Аналогично получим для остальных октавных полос: А |
= 93,6 м2; А |
= |
||||||
|
|
|
|
|
|
125 |
|
250 |
|
А |
= 97,2 м2; А |
= 90 м2; А |
|
= 73,8 м2; А |
= 59,4 м2; А |
= 57,6 м2. |
|
||
500 |
1000 |
2000 |
|
4000 |
8000 |
|
|
|
|
|
Средний коэффициент звукопоглощения акустически обработанного |
||||||||
помещения в октавной полосе со средней геометрической частотой 63 Гц: |
|
||||||||
|
|
163 (А1 |
63 А63 )/S (3,8 37,8)/252 0,165. |
|
|
|
|||
|
Аналогично рассчитаем 1 |
для остальных октавных полос: 1 125 |
= 0,386; 1 |
250 |
|||||
= 0,4; 1 500 = 0,403; 1 1000 = 0,38; |
1 |
2000 = 0,325; 1 |
4000 = 0,285 и 1 |
8000 |
= 0,304. |
|
|||
Постоянная помещения после его облицовки звукопоглощающими для
октавной полосы со средней геометрической частотой 63 Гц:
10