Архитектурно-строительная акустика. Защита от шума

Содержание

Слайд 2

Список литературы СП 51.13330.2011 Защита от шума СП 23-103-2003 Проектирование звукоизоляции

Список литературы

СП 51.13330.2011 Защита от шума
СП 23-103-2003 Проектирование звукоизоляции ограждающих конструкций

жилых и общественных зданий
Блази В. Справочник проектировщика. Строительная физика, 2005
Слайд 3

Шум – звук, нежелательный в данной обстановке. Источники шума (ИШ) Источники

Шум – звук, нежелательный в данной обстановке.

Источники шума (ИШ) Источники внешнего

шума
Транспорт
Производственные предприятия
Внутриквартальные ИШ
ИШ в зданиях
Инженерное и санитарно-техническое оборудование
Источники бытового шума
Слайд 4

Действие шума на человека зависит от его уровня, спектра и продолжительности

Действие шума на человека зависит от его уровня, спектра и продолжительности

Уровень

шума
До 60-65 дБ – психологическое воздействие
90 дБ – при длительном воздействии потеря слуха
120 дБ – болезненные ощущения
150 дБ – мгновенная потеря слуха
Слайд 5

Спектр. Различают шумы: Низкочастотные - до 300 Гц Среднечастотные - 300-800

Спектр. Различают шумы:
Низкочастотные - до 300 Гц
Среднечастотные - 300-800 Гц
Высокочастотные

– выше 800 Гц.
Продолжительность.
Постоянные шумы: ΔL < 5 дБ
Непостоянные шумы разделяют на:
Колеблющиеся во времени: ΔL > 5 дБ
Прерывистые
Импульсные
Слайд 6

Характеристики шума Постоянный шум Частотная характеристика (значения уровней силы звука в

Характеристики шума

Постоянный шум
Частотная характеристика (значения уровней силы звука в октавных полосах

частотного диапазона)
Уровень звука – единое усредненное значение, измеряется в дБА
Уровни силы звука (звукового давления) измеряют шумомером , используя кривую частотной коррекции А. Она учитывает спектральную чувствительность человеческого уха – зависимость слухового восприятия от частоты звука.
Слайд 7

Характеристики шума Непостоянный шум характеризуется эквивалентным уровнем звука LAэкв, дБА .

Характеристики шума

Непостоянный шум характеризуется эквивалентным уровнем звука LAэкв, дБА . Это

уровень звука постоянного широкополосного шума, оказывающего такое же действие на человека, как и данный непостоянный шум.
Для некоторых ИШ рассматривается максимальный уровень звука LAмакс, дБА
Слайд 8

Шумовые характеристики источников устанавливаются на определенном расстоянии от них. Для потока

Шумовые характеристики источников устанавливаются на определенном расстоянии от них.

Для

потока автотранспорта - LAэкв, дБА на расстоянии 7,5 м от оси первой полосы движения.

Для поездов - LAэкв, дБА и максимальный уровень звука LAмакс, дБА, на расстоянии 25 м от оси ближнего к расчетной точке пути.

Слайд 9

Примеры Для потоков автотранспорта в зависимости от категории дороги и числа

Примеры

Для потоков автотранспорта в зависимости от категории дороги и числа полос

LАэкв = 73 - 83 дБА.
Для поездов LАмакс = 76 дБА - для пассажирских и 81 дБА – для грузовых. LАэкв зависит от часовой интенсивности движения.
Слайд 10

Для внутриквартальных ИШ в расчетах используют LАмакс на расстоянии 7,5м от

Для внутриквартальных ИШ в расчетах используют LАмакс на расстоянии 7,5м от

их границ.
Примеры
Хоз.двор магазина, разгрузка товаров:
промтовары – 71 дБА; мебель – 76 дБА
2. Мусороуборочная машина – 91 дБА
3. Спортивная площадка, игры:
теннис – 71; волейбол - 78; футбол – 85 дБА.
Слайд 11

Нормы допустимого шума Шум – в пределах нормы, когда он и

Нормы допустимого шума

Шум – в пределах нормы, когда он и

по эквивалентному, и по максимальному уровню не превышает установленные нормативные значения.
Пример. Нормы допустимого шума в аудиториях
Слайд 12

Нормы допустимого шума В ряде случаев нормы допустимого шума устанавливаются в зависимости от времени суток.

Нормы допустимого шума
В ряде случаев нормы допустимого шума устанавливаются в

зависимости от времени суток.
Слайд 13

Допустимые эквивалентные уровни звука

Допустимые эквивалентные уровни звука

Слайд 14

Методы защиты от шума в ИШ – инженерно-технические и организационно-административные на

Методы защиты от шума

в ИШ – инженерно-технические и организационно-административные
на пути

распространения шума от ИШ к ОШ (объекту шумозащиты) – градостроительные и строительно-акустические
в ОШ – конструктивные и планировочные
Слайд 15

Градостроительные методы защиты от шума Функциональное зонирование территории По уровню шума

Градостроительные методы защиты от шума

Функциональное зонирование территории
По уровню шума город

делится на зоны:
- промышленную – уровень звука 80 дБ;
- общественный и торговый центр – 70 дБ;
- жилую застройку – 60 дБ;
- рекреационную и лечебную – 50 дБ.
Функциональное зонирование территории с отделением селитебных, лечебных и рекреационных зон от промышленных, коммунально-складских зон и основных транспортных коммуникаций
Слайд 16

Раздел «Защита от шума» должен включать: на стадии схемы территориального планирования,

Раздел «Защита от шума» должен включать:

на стадии схемы территориального планирования, генерального

плана городского или сельского поселения - карты шума на территориях, прилегающих к внешним автомобильным дорогам, к участкам внутренней улично-дорожной сети, к железным дорогам, к трассам водного и воздушного транспорта, к промышленным зонам и отдельным промышленным и энергетическим объектам;
на стадии проекта детальной планировки района, микрорайона, квартала города - карты шума на соответствующей территории; расчеты ожидаемых уровней шума у фасадов жилых и общественных зданий с нормируемыми уровнями шума и на площадках отдыха; перечень и обоснование мероприятий по защите от шума зданий и непосредственно прилегающих к ним территорий.
Слайд 17

Для зонирования селитебных территорий используют карты шума магистральной сети. На них

Для зонирования селитебных территорий используют карты шума магистральной сети. На них

отмечают эквивалентные уровни звука от транспортных потоков.

Фрагмент карты шума улично-дорожной сети

Слайд 18

Слайд 19

Шумозащитное зонирование межмагистральной селитебной территории 1 – городская магистраль 2 –

Шумозащитное зонирование межмагистральной селитебной территории

1 – городская магистраль
2 – здания нежилого

назначения
3 – жилая застройка
4 – зона школ и ДДУ
5 – шумозащитные жилые дома
Слайд 20

2. Удаление ОШ от ИШ Точечный источник звука

2. Удаление ОШ от ИШ Точечный источник звука

Слайд 21

Линейный источник звука

Линейный источник звука

Слайд 22

2. Удаление от источника шума Для точечных ИШ Пример На расстоянии

2. Удаление от источника шума

Для точечных ИШ
Пример
На расстоянии 7,5м от

ИШ уровень шума 75 дБ. Каков будет уровень шума на расстоянии 15м?
L2= 75 –20lg 15/7,5 =75 –
- 20lg2 = 75-20·0,3 = 69дБ
Слайд 23

При удвоении расстояния от точечного ИШ уровень звука уменьшается на 6

При удвоении расстояния от точечного ИШ уровень звука уменьшается на

6 дБ.
Для линейных ИШ
Пример
На расстоянии 7,5м от дороги уровень шума 75дБ. Каков будет уровень шума на расстоянии 30м?
L2= 75 –10lg 30/7,5 = 75 -10lg4 = 75-2·10·0,3 = =69дБ
Слайд 24

Слайд 25

3. Зеленые насаждения Обычные зеленые насаждения шум не снижают. Нужно создавать

3. Зеленые насаждения

Обычные зеленые насаждения шум не снижают.
Нужно

создавать специальные шумозащитные полосы, в которых кроны деревьев плотно примыкают друг к другу. Пространство под кронами заполнено кустарниками.
Критерий эффективности – непросматриваемость.
Ширина полос – не менее 10м; высота – не менее 5-8м. Снижение шума 5-10 дБ.
Минусы - ?
Слайд 26

4. Шумозащитные экраны Экраны – любые препятствия на пути распространения шума.

4. Шумозащитные экраны

Экраны – любые препятствия на пути распространения шума.

Шумозащитные экраны:
Придорожные экраны-стенки
Искусственные или естественные элементы рельефа
Здания нежилого назначения
Шумозащитные здания
Слайд 27

Шумозащитные экраны

Шумозащитные экраны

Слайд 28

Шумозащитные экраны

Шумозащитные экраны

Слайд 29

Шумозащитные экраны ΔLэ – снижение шума экраном. Чем больше h, тем

Шумозащитные экраны

ΔLэ – снижение шума экраном.
Чем больше h, тем больше ΔLэ.
Чем

меньше а, тем больше ΔLэ.
Слайд 30

Влияние препятствий на распространение звука Дифракция звука – огибание волнами препятствий, отклонение волн от прямолинейного распространения

Влияние препятствий на распространение звука

Дифракция звука – огибание волнами препятствий, отклонение

волн от прямолинейного распространения
Слайд 31

Степень проявления дифракции зависит от соотношения длины волны λ и размеров

Степень проявления дифракции зависит от соотношения длины волны λ и размеров

преграды (h)

λ « h → большая частота → дифракция отсутствует
λ ~ h → низкая частота → сильная дифракция

Слайд 32

Шумозащитные экраны

Шумозащитные экраны

Слайд 33

Методы защиты зданий от шума I I. Рациональная внутренняя планировка здания

Методы защиты зданий от шума I I. Рациональная внутренняя планировка здания

Помещения с

ИШ должны быть сосредоточены в одном месте и удалены от жилых и рабочих помещений (котельные, насосные, лифтовые шахты и пр. не должны примыкать к жилым помещениям).
Жилые комнаты должны быть отделены от лестничных клеток кухнями, ванными, коридорами и т.п.
Слайд 34

Виды шума в зданиях I. Воздушный шум – передача звуковой энергии

Виды шума в зданиях

I. Воздушный шум – передача звуковой энергии через

ограждающую конструкцию; при этом источник шума не связан с конструкциями.
Слайд 35

Виды шума в зданиях II. Ударный шум возникает при ударных воздействиях

Виды шума в зданиях

II. Ударный шум возникает при ударных воздействиях на

перекрытие (ходьба, танцы, перестановка мебели и пр.)
Слайд 36

Пути передачи шума могут быть прямыми (1) и косвенными (2).

Пути передачи шума могут быть прямыми (1) и косвенными (2).

Слайд 37

Косвенные пути приводят к распространению колебаний по конструкциям всего здания. Колеблющиеся

Косвенные пути приводят к распространению колебаний по конструкциям всего здания. Колеблющиеся

конструкции излучают шум в помещениях, расположенных далеко от источника. Такой шум называется структурным.
В расчетах рассматриваются лишь прямые пути передачи шума.
Слайд 38

Методы защиты зданий от шума I I I. Конструктивные Применение ограждающих

Методы защиты зданий от шума I I I. Конструктивные

Применение ограждающих конструкций

с требуемой звукоизоляцией (от внешних и внутренних шумов)
Применение окон с надлежащей звукоизоляцией, соответствующей ориентации (от внешних шумов)
Применение звукопоглощающих облицовок
Слайд 39

Взаимодействие звуковых волн и ограждения

Взаимодействие звуковых волн и ограждения

Слайд 40

Нормирование звукоизоляции ограждающих конструкций I. Изоляция от воздушного шума - ослабление

Нормирование звукоизоляции ограждающих конструкций

I. Изоляция от воздушного шума - ослабление звуковой

энергии при передаче ее через ограждение.
Нормируемая характеристика - индекс изоляции воздушного шума Rw , дБ.
Показывает разность уровней шума до и после прохождения звука через конструкцию (на сколько ослабевает шум).
Слайд 41

Нормирование звукоизоляции ограждающих конструкций Ограждающая конструкция удовлетворяет требованиям изоляции от воздушного

Нормирование звукоизоляции ограждающих конструкций

Ограждающая конструкция удовлетворяет требованиям изоляции от воздушного шума,

если
Rw ≥ Rwн ,
где Rwн – нормативный индекс изоляции воздушного шума.
Слайд 42

Нормирование звукоизоляции ограждающих конструкций I I. Изоляция от ударного шума –

Нормирование звукоизоляции ограждающих конструкций

I I. Изоляция от ударного шума – способность

перекрытий снижать шум в помещении под перекрытием.
Нормируется индекс приведенного уровня ударного шума L w , дБ.
Показывает ожидаемый уровень шума в помещении под перекрытием.
Слайд 43

Нормирование звукоизоляции ограждающих конструкций Перекрытие удовлетворяет требованиям изоляции от ударного шума,

Нормирование звукоизоляции ограждающих конструкций

Перекрытие удовлетворяет требованиям изоляции от ударного шума, если
L

w ≤ L wн ,
где L wн – нормативный индекс приведенного уровня ударного шума.
Слайд 44

Примеры нормативных значений индексов L wн относится только к перекрытиям

Примеры нормативных значений индексов L wн относится только к перекрытиям

Слайд 45

Слайд 46

Конструктивные средства, повышающие звукоизоляцию Воздушный шум Чтобы снизить звукопередачу, нужно уменьшить

Конструктивные средства, повышающие звукоизоляцию

Воздушный шум
Чтобы снизить звукопередачу, нужно уменьшить колебания конструкции.

Для этого следует увеличить массу конструкции.
Закон массы:
при удвоении массы Rw возрастает в среднем
на 6 дБ.
Слайд 47

Воздушный шум Индекс Rw определяется, прежде всего, поверхностной массой стены m,

Воздушный шум

Индекс Rw определяется, прежде всего, поверхностной массой стены m, кг/

м2,
m = d · ρ ,
где d – толщина однослойной стены, м;
ρ – плотность материала, кг/ м3.
Чтобы увеличить Rw , нужно увеличить массу, т.е. – толщину стены.
Слайд 48

Пример Стена из кирпичной кладки,оштукатуренная с двух сторон (ρ=1800 кг/м3) -толщиной

Пример
Стена из кирпичной кладки,оштукатуренная с двух сторон (ρ=1800 кг/м3)
-толщиной d=120мм:

Rw = 45 дБ;
-толщиной d=250мм: Rw = 51 дБ.
Если нужно обеспечить Rw > 55 дБ, однослойные стены не подходят.
Увеличение толщины нарушает устойчивость здания и отнимает пространство.
Слайд 49

Воздушный шум 2)(Чтобы снизить звукопередачу), можно обеспечить рассеяние и поглощение звуковой

Воздушный шум

2)(Чтобы снизить звукопередачу), можно обеспечить рассеяние и поглощение звуковой энергии

внутри самой конструкции, для этого – использовать многослойные конструкции.
Например, можно повысить звукоизоляцию массивного однослойного ограждения, используя облицовку на относе.
Слайд 50

Пример. Железобетонная панель (d=140мм; ρ=1800 кг/м3): Rw = 48 дБ; с

Пример.
Железобетонная панель
(d=140мм; ρ=1800 кг/м3): Rw = 48 дБ;
с одной

плитой на относе: Rw = 53 дБ;
с двумя плитами на относе: Rw = 56 дБ.
Слайд 51

Звукоизоляция от воздушного шума двухслойных конструкций тем лучше: Чем тяжелее тяжелая

Звукоизоляция от воздушного шума двухслойных конструкций тем лучше:

Чем тяжелее тяжелая панель
Чем

более гибкой является плита на относе или подвесной потолок
Чем больше расстояние между плитами
Чем менее жестко связаны обе плиты друг с другом
ъ
Слайд 52

Для междуэтажных перекрытий, разделяющих тихие и шумные помещения (Rwн = 57-62дБ)

Для междуэтажных перекрытий, разделяющих тихие и шумные помещения (Rwн = 57-62дБ)

Использовать

плиты из монолитного железобетона повышенной толщины
Устраивать промежуточный (технический) 2-ой этаж
Всегда при размещении в первых этажах шумных помещений устраивать в них звукопоглощающие подвесные потолки
Слайд 53

Звукопоглощающие подвесные потолки

Звукопоглощающие подвесные потолки

Слайд 54

Конструктивные средства, повышающие звукоизоляцию II. Ударный шум Проблема: увеличение массы плиты

Конструктивные средства, повышающие звукоизоляцию

II. Ударный шум
Проблема: увеличение массы плиты перекрытия

почти не снижает ударный шум.
Монолитное ж/б перекрытие толщиной 250мм имеет индекс L w = 74дБ (при норме 60дБ).
Решение: применяются различные конструкции полов на звукоизоляционном слое.
Слайд 55

Плавающий пол Между перекрытием и стяжкой – мягко пружинящий слой. Он выполняет шумозащитную функцию.

Плавающий пол Между перекрытием и стяжкой – мягко пружинящий слой. Он

выполняет шумозащитную функцию.