Строительная акустика. Звукопоглощающие материалы и конструкции

Содержание

Слайд 2

2 Лекция - тезисы Звукопоглощающие материалы и конструкции

2 Лекция - тезисы

Звукопоглощающие материалы и конструкции

Слайд 3

Схема прохождения звуковой волны через пористый материал

Схема прохождения звуковой волны через пористый материал

Слайд 4

Схема отражения и прохождения звука

Схема отражения и прохождения звука

Слайд 5

Путь отражения звука Вопрос: сколько поступающей на конструкцию звуковой энергии будет

Путь отражения звука
Вопрос: сколько поступающей на конструкцию звуковой энергии будет отброшено

назад в помещение?

Путь поглощения звука
Вопрос: сколько поступающей на конструкцию звуковой энергии будет поглощено её поверхностью?

Путь звукопередачи через конструкцию
Вопрос: сколько падающей энергии пройдёт через конструкцию?

Слайд 6

Коэффициент звукопоглощения энергия, падающая на ограждение энергия, отражённая энергия, поглощённая энергия, прошедшая сквозь ограждение

Коэффициент звукопоглощения

энергия, падающая на ограждение
энергия, отражённая
энергия, поглощённая
энергия, прошедшая сквозь ограждение

Слайд 7

Коэффициент отражения энергия, падающая на ограждение энергия, отражённая энергия, поглощённая энергия, прошедшая сквозь ограждение

Коэффициент отражения

энергия, падающая на ограждение
энергия, отражённая
энергия, поглощённая
энергия, прошедшая сквозь ограждение

Слайд 8

Коэффициент звукопередачи (звукопроницаемости или звукопроводности) энергия, падающая на ограждение энергия, отражённая

Коэффициент звукопередачи (звукопроницаемости или звукопроводности)

энергия, падающая на ограждение
энергия, отражённая
энергия, поглощённая
энергия, прошедшая сквозь

ограждение
Слайд 9

Эквивалентная площадь звукопоглощения поверхности произведение площади поверхности на её коэффициент звукопоглощения

Эквивалентная площадь звукопоглощения поверхности

произведение площади поверхности на её коэффициент звукопоглощения
(т.е. площадь

такой плотностью поглощающей поверхности, которая поглощает столько же энергии, сколько данная поверхность)
Слайд 10

Звукопоглощающие материалы и конструкции Фактор формирования звукового поля в зрительных залах

Звукопоглощающие материалы и конструкции

Фактор формирования звукового поля в зрительных залах для

создания наилучших условий восприятия речи и музыки
Средство борьбы с шумом
Слайд 11

По механизму звукопоглощения Пористые материалы поглощают высокие частоты Плитные поглотители (резонансные)

По механизму звукопоглощения

Пористые материалы
поглощают высокие частоты
Плитные поглотители (резонансные)
поглощают низкие частоты
Конструкции с

перфорированным слоем
поглощают средние частоты, звукопоглощающие свойства проектируются
Слайд 12

С точки зрения физики они представляют собой систему масса – пружина.

С точки зрения физики они представляют собой систему масса – пружина.

В качестве колеблющейся массы работает отделка плиты, в качестве пружины – воздушная прослойка.

Служат для того, чтобы сократить время реверберации

Звукопоглотители

Плитные
поглотители

Пористые
поглотители

Резонансные
поглотители

Перфорированные
поглотители

Пористые
поглотители

Конструкция:
Упруго-подвешенные плиты с закрытой поверхностью

Упруго-подвешенные с перфорированной поверхностью, с шлицевыми или открытыми швами

Упруго-подвешенные или наклеенные (нанесённые) непосредственно на конструкцию материалы с пористой поверхностью

Отделка из гипсокартонных плит (G-KPL)
ДВП фанерные листы

Отделка из досок с профилированными каймами, шлицевые плиты, перфорированные гипсокартонные плиты, панели из лёгкого металла, тяжёлая мягкая мебель.

Люди, занавески, ковровые покрытия пола, ковры, пенопластовые акустические плиты, минераловатные плиты, ДВП лёгкие, мягко-волокнистые перфорированные плиты, пористая грубая штукатурка.

Поглощают преимущественно низкие частоты

Поглощают преимущественно средние частоты

Преимущественно для поглощения высоких частот

Слайд 13

Пористые звукопоглотители Жёсткие плиты пемзолит акмигран Мягкие плиты (200-250 кг/м3) или

Пористые звукопоглотители

Жёсткие плиты
пемзолит
акмигран
Мягкие плиты (200-250 кг/м3) или маты (50-100 кг/м3)
древесноволокнистые минераловатные,

стекловатные, стекловолокнистые
Полимерные материалы
пенополиуретан
Тканевые материалы
драпировки, ковры
Слайд 14

Кривые, показывающие поглотительную характеристику волосяного войлока различной толщины

Кривые, показывающие поглотительную характеристику волосяного войлока различной толщины

Слайд 15

Слайд 16

Влияние толщины слоя пористого поглотителя 1 – толщина слоя d=λ1/4 :

Влияние толщины слоя пористого поглотителя

1 – толщина слоя
d=λ1/4 : максимум

скорости звуковых волн длиной λ1 расположен в слое пористого материала;

2 – толщина слоя
d=λ1/4 : максимум скорости звуковых волн длиной λ2 расположен вне слоя пористого материала, эффективность слоя уменьшается;

3 – требуемая толщина слоя изоляции d для α=0,8 в зависимости от частоты f

Слайд 17

Влияние расстояния между пористым поглотителем и стеной 1 – звукопоглощающий слой

Влияние расстояния между пористым поглотителем и стеной

1 – звукопоглощающий слой расположен

на расстоянии от стены, равном
λ/4, максимум скорости звуковых волн находится в толще слоя;

2 – звукопоглощающий слой нанесён непосредственно на стену, максимум скорости находится вне слоя, его эффективность уменьшается;

3 – коэффициент звукопоглощения α плиты из минерального волокна толщиной 40 мм;

a – расстояние между звукопоглощающим слоем и стеной 27 см;

b – слой прикреплён непосредственно к стене

Слайд 18

Резонирующие панели (плитные резонаторы) а – деревянная резонирующая панель звукорассеющего профиля;

Резонирующие панели (плитные резонаторы)

а – деревянная резонирующая панель звукорассеющего профиля;

Архитектурные типы

звукопоглощающих деревянных панелей (размеры a и h выбираются в соответствии с акустическими требованиями и резонансной частотой колебания)

1 – фанера толщиной 10 мм; 2 – деревянный каркас; 3 упругая демпфирующая прокладка; 4 – фанера толщиной 4 мм; 5 – деревянная обвязка, приклеенная к листу фанеры

б – полуцилиндрическая деревянная резонирующая панель звукорассеющего профиля

в – плоская деревянная резонирующая панель

Слайд 19

Плёночные поглотители

Плёночные поглотители

Слайд 20

Частотная зависимость коэффициента звукопоглощения αp плёночной конструкции

Частотная зависимость коэффициента звукопоглощения αp плёночной конструкции

Слайд 21

Частотная зависимость коэффициента звукопоглощения αp тканевой конструкции

Частотная зависимость коэффициента звукопоглощения αp тканевой конструкции

Слайд 22

Резонатор Гельмгольца Схема резонатора Гельмгольца Резонаторы (голосийки) для усиления отзвука хора

Резонатор Гельмгольца

Схема резонатора Гельмгольца

Резонаторы (голосийки) для усиления отзвука хора и увеличения

времени реверберации, применявшиеся в древнерусских соборах и церквях Новгорода и Пскова (заштрихованы зоны обычного расположения резонаторов)
Слайд 23

Конструкции с перфорированным слоем

Конструкции с перфорированным слоем

Слайд 24

Слайд 25

Слайд 26

Слайд 27

Частотная зависимость коэффициента звукопоглощения двух резонаторов с последовательным соединением

Частотная зависимость коэффициента звукопоглощения двух резонаторов с последовательным соединением

Слайд 28

Частотная характеристика звукопоглощения многослойных конструкций с перфорированными листами а – конструктивная

Частотная характеристика звукопоглощения многослойных конструкций с перфорированными листами

а – конструктивная схема;

1 – наклеенная на лист редкая ткань (срепянка, мешковина и др.); 2 – перфорированный лист оцинкованного железа; 3 – каркас; б – частотная характеристика многослойных конструкций с перфорированным слоем; 1 – расчетная характеристика звукопоглощения; 2 – характеристика звукопоглощения, измеренная в лаборатории
Слайд 29

Звукопоглощающая конструкция для облицовки стен зала а – сечение звукопоглощающей конструкции; б – перфорация звукопоглощающей конструкции

Звукопоглощающая конструкция для облицовки стен зала

а – сечение звукопоглощающей конструкции;
б –

перфорация звукопоглощающей конструкции
Слайд 30

Схемы штучных звукопоглотителей

Схемы штучных звукопоглотителей

Слайд 31

Подвесной поглотитель дифракционного типа (угол наклона α выбирается по архитектурным соображениям)

Подвесной поглотитель дифракционного типа (угол наклона α выбирается по архитектурным соображениям)

а –

общий вид поглотителя;
б – разрез и план поглотителя;
1 – кожух из перфорированной фольги толщиной от 15 до 0.4 мм (диаметр перфорации 1 мм, шаг перфорации 3 мм);
2 – мат из минерального волокна плотностью 150-230 кг/м3 в обёртке из грубой ткани или мешковины;
3 – крепёжная пружина;
4 - колпачок
Слайд 32

Слайд 33

Слайд 34

Свойства двух видов звукопоглотителей. Типичный вид кривых коэффициента звукопоглощения 1 –

Свойства двух видов звукопоглотителей. Типичный вид кривых коэффициента звукопоглощения

1 – коэффициент

поглощения резонаторов в виде обычных и перфорированных плит и резонаторов Гельмгольца;
2 – то же, пористых поглотителей
Слайд 35

Слайд 36

Снижение уровней звукового давления в зоне отражённого звука B1 B2 –

Снижение уровней звукового давления в зоне отражённого звука

B1 B2 – акустические

постоянные помещения до и после устройства звукопоглощающих конструкций
k1 k2 – коэффициент, учитывающий нарушение диффузности звукового поля, зависящий от
Слайд 37

Акустическая постоянная помещения Аполн – эквивалентная площадь звукопоглощения помещения, м2 – средний коэффициент звукопоглощения

Акустическая постоянная помещения

Аполн – эквивалентная площадь звукопоглощения помещения, м2
– средний

коэффициент звукопоглощения
Слайд 38

Коэффициент учитывающий нарушение диффузности звукового поля

Коэффициент учитывающий нарушение диффузности звукового поля