Справочник по защите от шума и вибрации жилых и общественных зданий - Заборов В.И., Могилевский М.И., Мякшин В.Н., Самойлюк Е.П.

Author: Заборов В.И. Могилевский М.И. Мякшин В.Н. Самойлюк Е.П.
Tags: колебания акустика язык языкознание лингвистика литература отдельные виды строительства справочник защита от шума
ISBN: 5-7705-0162-5
Year: 1989
Similar
Архитектурное проектирование общественных зданий и сооружений
Электроснабжение жилых и общественных зданий
Архитектурное проектирование общественных зданий и сооружений
Аварии жилых зданий
Text
                    'ББК 38.71—02я2 С 74
УДК 634 (835.4 + 838)
Авторы:
В. И. Заборов, д-р техн, наук; М, И. Могилевский, В. Н, Мякшин}
Е. П. Самойлюк, кандидаты техн, наук
Серия основана в 1979 г.
Рецензенты: И. И, Пестряков, А. А, Факторович
Редакция литературы по строительным конструкциям, материалам и изделиям
Зав. редакцией А. А. Петрова
Редактор Т. Б. Богданова
Справочник по защите от шума и вибрации жилых и С74 общественных зданий / В. И. Заборов, М. И. Могилевский, В. Н. Мякшин, Е. П. Самойлюк; Под ред. В. И. Заборова.— К.:Будивэльнык, 1980.—160 о.: ил.—(Охрана окружающей среды).
ISBN 5-7705-0162-6.
Содержит основные характеристики архитектурно-планировочных и строительно-акустических средств защиты от шума и вибрации жилых и общественных зданий. Рассмотрены инженерные методы расчета шумового режима, способы снижения уровней шума на всех стадиях проектирования и застрюй-ки населенных мест. Нормативные документы приведены по состоянию на 1 апреля 1989 г.
Для специалистов проектных и строительных организаций.
г 3302000000-081 оп
С М203(04)-8^	18’89
ББК 38.71—02я 2
ISBN 5-7705-0162->
~8ГЗ|боров В. И., Могилевский М. И., ' Мя <шин В. Н,, Самойлюк Е» П.,1989
э
т а
ПРЕДИСЛОВИЕ
Выполнение решений XXVII съезда КПСС и XIX Всесоюзной партийной конференции направлено на ускоренное социально-экономическое развитие страны, повышение эффективности производства на базе научно-технического прогресса и подъем материального и куль турного уровней жизни народа. Достижению этих целей должны способствовать благоприятные условия для высокоэффективного труда в сфере общественного производства и для проживания и отдыха трудящихся по месту жительства.
В современном градостроительстве зашумленность селитебных территорий — один из наиболее неблагоприятных факторов окружающей среды.
Промышленные предприятия, теплоэлектроцентрали и другие объск'1ы, располагаемые в черте городской застройки,— источники интенсивного шума. Кроме того, городской транспорт и железнодорожные магистрали, проходящие в черте города, аэропорты создают постоянный шумовой фон. В последние десятилетия городской шум иочр и стает в среднем на 0,5—1 дБА в год, т. е. громкость шума за каждые* К) лет повышается примерно в два раза.
Развитие встроенных в жилые дома предприятий бытового обслу-жпшншя и общественного питания и оснащение зданий инженерным, елп техническим и технологическим оборудованием приводит к увеличению и помещениях зданий не только уровней воздушного и структурного шума, по и вибрации.
Оптимизация градостроительных решений, защита жилых зданий М селшсбных территорий от шума требуют комплексной разработки Шумоппцитпых мероприятий.
(Снижение шума в сфере общественного производства, на транспорте Н в бы!у — один из важных факторов защиты от шума окружающей Челопгкп среды — способствует уменьшению профессиональных за-болстнпЩ и производственного травматизма, повышению произво-ДН1гл1.1кк'| и физического и умственного труда, продлению периода активной фудопой деятельности человека, улучшению условий его про-ЖНЛйнин и увеличению продолжительности жизни.
ВорьПп с шумом и вибрацией ведется в нашей стране в государ-еIBBlilK>м масштабе и регламентируется постановлениями правитель-н1К111юдагельством СССР и союзных республик. Их выполнение fitaW4iiiiii<* гея системой нормативно-технической документации, увтйнлвлш1шощсй требования к шумовым и вибрационным характерис
3
тикам мест пребывания людей и методам их контроля, к проектированию средств шумо- и виброзащиты при разработке нового оборудования, технологических процессов, средств транспорта, жилых, общественных и производственных зданий.
Исследования и разработка технических средств борьбы с шумом получили в нашей стране широкое развитие. Однако число справочных изданий по проблеме борьбы с шумом невелико, ввиду чего ощущается недостаток сведений в этой области знаний.
Настоящий справочник посвящен архитектурно-планировочным и строительно-акустическим методам борьбы с шумом и вибрацией в жилых и общественных зданиях и обобщает современный, прежде всего отечественный, опыт их применения. Среди них важную роль играют градостроительные средства защиты зданий от шума (гл. 1 — Самой-люк Е. П.), средства звукоизоляции помещений жилых и общественных зданий от воздушного и структурного шума (гл. 2 — Заборов В. И.), широко применяющиеся для снижения шума в помещениях административных и общественных зданий звукопоглощающие материалы и конструкции (гл. 3 — Мякшим В. Н.), средства защиты помещений от шума и вибраций инженерного, санитарно-технического и технологического оборудования (гл. 4 — Могилевский М. И.), а также зданий от динамических воздействий городского рельсового транспорта (гл. 5 — Заборов В. И.).
Авторы надеются, что справочник будет способствовать повышению качества проектирования архитектурно-планировочных и строительно-акустических средств защиты от шума и вибраций жилых и общественных зданий и поможет ускорить решение назревших проблем в этой области.
ГЛАВА 1
ГРАДОСТРОИТЕЛЬНЫЕ СРЕДСТВА ЗАЩИТЫ ЗДАНИЙ ОТ ШУМА
1.1.	ИСТОЧНИКИ ГОРОДСКОГО ШУМА И ИХ ШУМОВЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
Транспортные потоки. Шумовые характеристики транспортных по* токов на улицах и дорогах городов — это эквивалентные уровни звука £а.экв, дБА, на расстоянии 7,5 м от оси первой полосы движения, определяемые в течение 8 ч наиболее шумного периода дневного времени суток.
При технико-экономическом обосновании развития города (ТЭО), разработке проекта генерального плана города (ГПГ), оценке качества предлагаемых вариантов проектных решений расчетные уровни звука магистральных улиц £д.жв определяют по табл. 1.1. Расчетный уровень звука скоростных дорог принимают 85 дБА, для магистральных улиц расчетные уровни звука уточняют по оптимальному варианту* (	^А.экв в /'А.экв 4" П,	(1.1)
где £а.экв — эквивалентный уровень звука, определяемый по табл. 1.2; П — поправки, учитывающие влияние факторов, приведенных в табл. 1.3 н 1.4.
Фоновый шум измеряют на месте будущего строительства или ориентировочно определяют по табл. 1.5.
На стадии разработки ПДП * и ПЗ *, когда можно уточнить характеристику транспортных потоков и движения, значения £д.»кв определяют по номограмме (рис. 1.1). Для этого необходимо знать качественный состав потока (количество грузового и общественного К, а также дизельного Д транспорта в потоке), скорость движения V. Ключ, представленный на номограмме, позволяет быстро решить поставленную задачу (см. пример на рис. 1.1).
Шумовые характеристики отдельных транспортных экипажей на этих стадиях проектирования (при размещении гаражей и автостоянок) определяют в зависимости от скорости их движения. Максимальные и эквивалентные уровни звука определяют в зависимости от типа
автомобиля:
Уровни звука: 'Гни автомобиля:	максимальный	эквивалентный
V2	V2
лн новой ...............£А л - 58,9+10 1g—2.; /-А9К,.Л“ 42,7+ 101g	;
V2	У®
карбюраторный ..........LA к « 65+101g —;	^АЛКВ.кв48,7+101g	}
V2	V2
дизельный ................LA.a”	68 + 10lg^L ; ЬАэяв.д- 51,7+10 1g
где г — расстояние, м, от оси движения автомобиля до расчетной точки (РI); V„, и Уд — скорость движения, км/ч, соответственно легкового, карбюраторного и дизельного автомобилей.
* Материал по данным стадиям проектирования написан совместно с Л. П. Пилипенко,
5
1.1. Расчетные уровни звука ЬА экв магистральных улиц общегородского (числитель) и районного (знаменатель) значений, определяемые на стадии ТЭО и разработки вариантов генерального плана города
Уровень автомобилизации, авт/1000 жителей
Уровни звука, дБА, магистральных улиц для городов с населением Н, тыс. жителей
50 | 100 | 250 | 500 |	750
1000 | 2500 | 5000 | 7500
10 000
50 100
150
200 300
85
80
1.2. Расчетные уровни звука £д 9КВ> дБА, магистральных улиц общегородского (числитель) и районного (знаменатель) значений при разработке проекта генерального плана города
вине а Н, сителей	Уровень автомобилизации, авт./ЮОО жителей		
	50	|	150	|	200	|	300
	Плотность сети магистральных улиц, км/км*		
зев	1 | 2 1 3 1 4 1	1 1 I t | 3 | 4 | 1 | 2 | 3 | 4 | 1	| 2 | 3 | 4
50	73	72	70	68	77	74	72	71	77	75	73	72	80	78	75	74
	69	68	65	65	73	71	69	68	74	72	70	69	76	73	72	71
100	73	72	71	69	78	75	74 I	I 72	79	76	74	73	80	78	77	75
	69	68	66	65	74	71	70 |	69	75	72	71	70	76	74	73	72
250	74	73	72	70	79	76	75	74	80	77	76	75	82	79	78 I	I 77
500	69	68	67	65	74	71	70	69	75	73	71	70	77	75	73	73
	75	74	72	71	80	77	75	75	81	78	77	76	83	81	79	“78"
	70	69	67	66	75	72	70	70	75	73	71	70	77	75	74	73
750	75	74	73	72	80	78	76	75	81	79	77	76	84	81	80	79
	70	69	67	66	75	72	71	70	76	73	72	70	78	76	74	73
1000	77	76	74	72	81	78	77	76	82	79	78	77	84	82	80	79
	71	70	68	67	75	71	71	70	76	73	72	71	79	76	75	73
2500	78 I	|п	76	74	82	79	78	77	83	80	79	78	85	83 1	1 82	81
	72	EL	69	68	76	73	72	71	77	74	72	72	80	78 |	| 76	75
5000	80	78	76	75	83	81	79	78	84	82	80	79	86	85	83]	I 82
	72	72	70	69	77	75	73	72	77	75	73	73	81	78	77 1	1 76
7500	81	80	77	76	84	82	81	79	85	“tri 76	1 81	80	87	86	84 ‘	83
	75 73		71	70	78	75	73	73	78		Lzl	73	82	79	78	77
J0 000	81	80	791	|77	85	"831	I 82	81	86	84	83	82	88	87	85	84
	75	74	711	70	78	76	Iя	73	79	77	75	74	82	80	78	78
Примечание. Увеличение плотности магистральных улиц, несмотря на незначительное уменьшение Ьд9КВ, приводит к заметному росту коэффициента акустического дискомфорта, ухудшению качества жилища из-аа появления на генеральном плане новым улиц источников
6
1.3. Поправки к значению £Ае9ЖВ магистральных улиц и дорог, учитывающие особенности генерального плана города
Влияющий фактор	Дополнительная краткая характеристика	Поправка к ^А.экв* ДВА
Тип города	Административный центр республики или области +0,5 Крупный железнодорожный узел и промышленный центр	+0,5 Научный центр (город науки)	—1,0 Курорт	—1,5 Особенности гене-	Компактный город	0 рального плана	Рассредоточенный город	— 1 города	Линейный город*	+1,5 Четкое функциональное зонирование территории города и дифференциация улично-дорожной	сети	—0,5 ~ Случайное размещение основных источников	шума * +0,5 Организация	Применение автоматизированной системы движения	управления движением (АСУД)	—1 Проектирование и строительство объездной дороги —1 Организация непрерывного движения (развязки в разных уровнях, отнесенные левые повороты и др.)	—1 Доля грузового и общественного транспорта в потоке	по табл. 1.4		
1.4. Поправки к значению £А экв магистральных улиц и дорог, учитывающие особенности их продольного и поперечного профилей и застройки
Влияющий фактор
Поправка к £д,экв* дБА
Продольный уклон улицы или дороги, %:	Доля грузового и общественного транспорта в потоке, %						
	0	5	20	30	40	70	100
20	0,5	1,0	1,0	1,0	1,5	1,5	1,5
40	1,0	1,5	2,5	2,5	2,5	3,0	3,0
60	1,0	2,5	3,5	3,5	4,0	4,5	5,0
НО	1,5	3,Й	4,5	5,0	5,5	6,0	6,5
100	2,0	4,5	6,0	6,5	7,0	7,5	8,0
Количество полос движения в обоих			Число полос				
нпправлениях по магистральным ул II ним	2		4		6		8
। про ас кого	-1,0		—0,5		0	+0,5	
. и	значения pnllOIIIIOK)		о	0		+ 0,5	.+ 1,0	
Inn покрытия проезжей части:			Скорость движения, км/ч				
	30	40	50	60	70	80	100
«< флльтобетон	0	0	0	0	0	0 ~	0
цементобетон	1,1	1,5	1,8	2,1	2,4	2,7	3,2
брусчатка	1,4	2,3	2,7	3,2	3,5	3,9	4,5
Гп 1Ш'Л1Г1сльная полоса (бульвар) на		Ширина разделительной полосы, м					
про< окей части	*		8		16	30 и более	
	0,5		— 1		—2		3
Z
Продолжение табл, 1.4
Влияющий фактор
Поправка к Ьд экв, дБА
Дополнительный «вклад> отраженного звука (рис. 1.2) при расстоянии от проезжей части до линии застройки, м:
10
15
20
25
Трассирование магистральных улиц по балкам и оврагам
Наличие рельсового транспорта
Фоновый шум
Линейная плотность застройки, %
Усадебная застройка	40	50	60	70	80	Периметральная застройка
0	0,5	1,0	1,5	2,0	2,5	3,5
0	0	0,5	1,0	1,0	1,5	2,0
0	0	0	0,5	0,5	1,0	1,5
0	0	0 0 0 см. § 1.3			0,5	0,5
см § 1.1 Акустический фон, дБА 30	40	45	50	55	58	60	65
—4 —3 —2 —1,2 —0,5 ±0 +0,3 +1,2
1.5. Ориентировочное значение фонового шума некоторых территорий
Территория	Фоновый шум, дБА	Территория	Фоновый шум, дБА
	днем	ночью		днем	ночью
Сельская местность	35...40	30...35	Межмагистральная Дачный поселок	40...45	35...40	территория	50...55	45 Городской парк	40...50	35...40	Примагистральная	62...67	55...60 Пригородный район	45...50	40	Старый центр Загородный морской	города	57...65	— пляж J	45	—	Застройка вблизи Городской торговый	аэропорта	60...70	50...55 центр	60	50	Промышленный район	60...70	55,..65			
Пример. Определить расчетный уровень звука магистральной улицы областного центра с населением 1 млн жителей.
Дапо: генеральный план города и технико-экономические показатели (ТЭП), пояснительная записка к проекту.
Решение. По материалам генерального плана составляют перечень факторов (табл. 1.6), влияющих на значение расчетного уровня звука улицы, и выполняют расчет.
Пиковые и эквивалентные уровни звука на расстоянии 7,5 м от автомобилей представлены в табл. 1.7.
Рельсовый транспорт *. Шумовая характеристика потоков трамваев — эквивалентный уровень звука £д.экв на расстоянии 7,5 м от оси трамвайного пути, ближнего к расчетной точке, определяемый по табл. 1.8 и табл. 1.9 в течение 8 ч наиболее шумного периода дневного времени суток.
* Материал написан'Тс&местно с П. Н, Саньковым.
8
Рис. 1.1. Номограмма для определения уровней звука магистральных улиц
Рис. 1.2. Поперечные профили транспорт* ных магистралей и прилегающих территорий:
I — отражающая плоскоеи
1.6. К примеру расчета уровня звука магистральной улицы города
Фактор, оказывающий влияние	Количество	Основание
Количество населения, тыс. жителей Уровень автомобилизации, авт./ЮОО жителей Плотность сети магистральных улиц, км/км2 Значение LA 9КВ, дБА Областной центр, дБ А Крупный промышленный и железнодорожный узел, дБ А Линейный город, дБА Применение АСУД, дБ А Продольный уклон 20 %, дБА Доля грузового и общественного транспорта 30 %, дБА Число полос движения — шесть, дБА Покрытие асфальтобетонное, дБА Бульвар на проезжей части шириной 16 м, дБ А Расстояние от проезжей части до линии застройки 20 м, дБ А Линейная плотность застройки 60 %, дБА Расчетный уровень звука магистральной улицы ^А.экв Ад.экв + П	1000	тэп 150	Пояснитель- ная записка 1	То же 81	Табл.	1.2 0,5	Табл.	1.3 0,5	Табл.	1.3 1	Табл.	1.3 —1	Табл.	1.3 1	Табл.	1.4 1	То	же 0	»	» 0	»	» —	2	»	» 0,5	»	» 0,5	»	» 81 + 0,5 + 0,5 + 1 — — 1+ 1 + 0+0 — 24-	
+ 0,5 = 81,5
1.7. Пиковые (числитель) и эквивалентные (знаменатель) уровни звука, дБА, отдельных автомобилей на расстоянии 7,5 м
Тип автомобиля	Скорость движения, км/ч					
	20	40	1 60 1	80	|	100	|	120
Легковой	67,5	73,5	77,0	79,5	81,4	83,0
	38,2	41,2	42,9	44,2	45,2	46,0
Карбюраторный	73,5	79,5	83,0	85,5	87,5	—
	44,2	47,2	49,0	50,2	51,2	
Дизельный	76,5	82,5	86,0	88,5	—	—
	47,2	50,2	52,0	53,2		
1.8. Эквивалентные уровни звука ЬА вкв, дБА, потока трамваев и открытых участков скоростного трамвая и метрополитена
Вид поезда	Интенсивность движения N, пар/ч		
	11 2	3 | 4 | *> | 6 | 8 | 10	15 | 20 | 25 | 30
Трамвай	54	57	59	60	61	62	63	64	66	67	68	69
Скоростной трамвай	(метрам)	57	60	62	63	64	65	66	67	69	70	71	72
Метрополитен	—	—	—	—	72	—	73	75	77	78	79	80
Шумовая	характеристика	потоков железнодорожных	поездов —
эквивалентный уровень звука Лд.экв на расстоянии 25 м от оси железнодорожного пути,**Вкижнего к расчетной точке (табл. 1.10 ... табл. 1.11).
Ю
1.9. Поправка, дБА, к эквивалентному уровню звука, определяемому по табл. 1.8, в зависимости от скорости движения поездов
Вид поезда	Скорость движения поездов, км/ч	
	40 | 43 | 47 | 50 | 55 | 60 | 70	75	|	80
Трамвай и скоростной трам-
вай (метрам) Метрополитен	—4 -3,5 _з -2 —1 0 4-1 4-2	4-3 —5 -4	-3 —2 —1 0 4-1 4-2	4-3
1.10. Эквивалентные уровни звука ЬА экв, дБА, потока железнодорожных поездов при скорости движения 60 кл^ч
Вид поезда	Длина состава, м 100 | 120 | 150 | 160 | 200 | 300 | 400 | 500 | 700 | 800 | 1000 | 15001 2000
Электропоезд 1 Ьссяжирский Грузовой	56,5	—	58,0	—	59,4	61,2	62,0	63,0	—	—	—	—	— —	59,3	-	60,8	61,6	63,6	64,9	65,8	—	—	—	—	— 63,2	—	64,8	—	-	67,0	68,3	69,5	71	71,5	72,8	74	75,1
Примечание. Длина вагонов, м: электропоезда — 25, пассажирского — 20, грузовою — 1Л.Л
Ml. Il'iiipnnxii, дБА, к эквивалентному уровню звука, определяемому ио гибл. 1.10, в зависимости от скорости движения поезда
Пид noriдл	Скорость движения V, км/ч
	30	|	40	|	50	|	60	|	70	|	80	|	90	| 100
Пиеммирсиий	—з,з ЯЛМТрППОМД	- 3,(1 Труамо!	-7,0	—2,3	—1,2	0 -3,3	—1,6	0 —4,7	—2,4	0	1,3 1,7 2,4	2,5 3,3 4,5	3,5 4,0 6,3	3,8 4,3 7,8
ПнНрйЭКИ Я •миипаленгному уровню звука, определяемому по табл. • 4ЙЯЯ<ИМО€ТИ 01 им тснсипиости движения поездов всех типов				1.10,	
ПигуиЯИПИпетк Д1Я1>к< ния ияр/м 	 1м)1рмм. лйА . . .	/V, .	.	1	2	3	4	5 .	.	3,0	6	7,8	9	10	6	8 10,8 12	10 15 13 14,8	20 25 16 17	30 17,8
Прн лииж<‘111111 па	рассматриваемом участке железной			дороги	ПО-
нши рййных «инов шумовую характеристику потока поездов вычислишь гуммируй (п<> энергии) эквивалентные уровни звука, определенный нрн ДйИЖгппи отдельных поездов.
ГуММЯМИШИ* (no эигрнш) эквивалентных уровней звука, дБа, ИИи|ПЫ1-7П
Рвом* в* е*клалмп1м мых уроп-
ДЙА .................. 0 12 3 4 5	6 7 8 9	10	15 20
я Алли 'V
уреннт, ДЙА . <	. 3 2,5 2 1,8 1,5 1,2 1 0,8 0,6 0,5 0,4 0,2 0
И Игрнпд прохождения перед расчетной точкой максимальные уров-
ни ihyhn лВА, для поездов:
/<Ам — H’A’IV | 0,12	Грузовой LAr = 79,4 V+0,233
1|*0Ч«мн*ииА /.Aw * л»,7V I 0,16
уроини щуки, дГ»Л, на границе территорий путевого хозяйства
i ।	я । щ чоиы»’ । Ош*	грузовые дворы ................95
ьин	локомотивное и вагонное депо 90
lei.................101	реостатные нспьпаини jiokomoiii
। । ...............’Н	нои.................  .	. .  । 100
И
Водный транспорт. Шумовая характеристика потоков средств водного транспорта — эквивалентный уровень звука La.9kb на расстоянии 25 мот плоскости борта судов, определяемый по табл. 1.12 в зависимости от средней часовой интенсивности судоходства, суд./ч, в течение 8 ч наиболее шумного периода дневного времени.
1.12. Эквивалентный уровень звука потока судов, £А>ЭКВ, дБА
Вид судов	Интенсивность судоходства в обоих направлениях, суд./ч	
	2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 8	10 | 12 | 15 | 20 | 25 | 30
Пассажирские: скоростные туристские	60 52	62 54	63 55	64 56	65 57	66 58	67 59	68 60	69 61	70 62	71 63	72 64
внутригородские и пригородные катера и моторные лодки	49	51	52	53	54	55	56	57	58	59	60	61
с подвесными моторами	52	54	55	56	57	58	59	60	61	62	63	64
Грузовые	55	57	58	59	60	61	62	63	64	65	66	67
Буксиры	57	59	60	61	62	63	64	65	66	67	68	69
Суда технического флота	59	61	62	63	64	65	66	67	68	69	70	71
При движении на рассматриваемом участке водного пути различных видов судов шумовую характеристику их потока определяют, суммируя (по энергии) эквивалентные уровни звука.
Пр и м е р. Определить расчетный уровень звука потока судов в известном створе реки, если интенсивность судоходства в обоих направлениях, суд./ч, такова: 4 пассажирских скоростных, 6 внутригородских пассажирских судов, 2 буксира, 8 моторных лодок.
Решение. 1. Шумовая характеристика потока судов £Аэкв, дБА, по табл. 1.12: 63; 54; 59; 58.
2. Энергетическое суммирование: 58 — 54 = 4; Д£х = 1,5; Lj = 58+ 1,5 =• = 59,5; 59,5 — 59 = 0,5; ДЬ2 = 3,0; L2 == 59,5 + 3 = 62,5; 63 — 62,5 = 0,5; Д£3 = = 3>°; ^А.экв = 63 + 3 = 66.
Воздушный транспорт. Шумовая характеристика трассы пролета самолетов — приведенный максимальный уровень звука La, в расчетной точке, определяемый по (28] в зависимости от расположения этой точки относительно трассы, взлетно-посадочной полосы (ВПП) и этапа полета (взлет, снижение на посадку, полет в зоне ожидания).
Нормируемые параметры авиационного шума на местности — эквивалентный Ьд.экв и максимальный La уровни звука для дневного (7.00...23.00 ч) или ночного (23.00...7.00 ч) времени суток (табл. 1.13).
1.13. Допустимые уровни авиационного шума (ГОСТ 22283—76)
Период суток	Допустимые уровни звука. дБА			
	при пролете		при опробовании двигателей	
	^А	^А.экв	*-А	^А.экв
День	85 w	65
Ночь	75	55
12
По характеристикам шума, создаваемого при пролете, взлете, на* боре высоты, снижении на посадку и полете в зоне ожидания пасса* жирские самолеты подразделяют на пять групп (табл. 1.14).
1.14. Данные для определения максимальных и эквивалентных уровней звука на местности при пролете самолетов [28]
Группа	4 Тип самолета	Поправка Ди ‘ дБА	Коэффициент группы Ку	
			при взлете, наборе высоты	при посадке, пролете в зоне ожидания
i	Реактивные Ил-86	+5	2,2	1,7
11	Винтовые Ан-22 Реактивные Ил-62, Ил-62М, Ил-76Т,	0	и 1.0	1,1 0,75
И1	Ту-154, Ту-134 Реактивные Як-42		0,45	0,35
	Винтовые: Ан-12, Ил-18	“*5	0,23	0,23
IV	Реактивные Як-40		0,2	0,15
	Винтовые: Ан-24, Ан-26, Ил-14	—10	0,1	0,1
V	Винтовые: Ан-28, Л-410	—15	0,05	0,05
Максимильпие уровни звука на местности при пролете самолетов МЖАОЙ группы:
£А = 1к + Д1,	(1.2)
Гда /.д — приведенный максимальный уровень звука, дБА, в расчетной точка, определяемый по рис. 1.3; Дх — поправка, принимаемая ио г«Лл. 1.14.
Вммикялгнтные уровни звука на местности при пролете самолетов' •н» / I трмсг:
днем /.л/,..,. — 0,7Лд + 10 lg 2V — 12,8;	(1.3)
Ночью Лд/ж» = 0,7Li + 101g N — 9,8,	(1.4)
*	5
|дв Д/ прпигпенное число пролетов по трассе N = 2 «г — ко-дюннцю нрвлаюн «нмолеюв /-й группы; К( — коэффициент группы, ннрндаЛИЭМЫЙ по 1пбл. 1.14.
К ЮЧК0 MoeiiKH-iii, расположенной вблизи нескольких трасс промят Мммллфтом, чкннналентпый уровень звука определяют энергети* чю МММ еумммропиннем эквивалентных уровней звука от каждой из ♦рян-
(Нйнццм аон о|]н1ннчепня застройки вокруг аэропорта (зона А, Б, •* и I > (шбл. I II») указывают построением на плане территории |М 1 1 М <ИХ> нлн I : 100 000) соответствующих кривых допустимых t'hHWMHiHWM МйЮ'пмлл1>пых уровней звука. Условия строительств в Инд эонах приведены в габл. 1.16.
II
I I I § <b
Боковое удаление от траектории,, км
Рис. 1.3. Приведенные максимальные уровни звука, дБ А, самолетов гражданской авиации:
а — при взлете на местности; б —> при посадке на местности? в —• под траекторией взлета и посадки; г —• на разном удалении от оси взлетнопосадочной полосы (ВПП); д при полете в зоне ожидания (400; 600; 900 м — высота); / — посадка; II — взлет-
1.15. Зоны, определяющие пригодность территории в окрестностях аэропорта к застройке по шумовым условиям при пролетах самолетов [28]
Период суток	Допустимые уровни звука в зонах, дБА
	А	|	Б	|	В	|	Г
День	^Аэкв^60	61<£Аэкв<65	61 < Lk ЭКВ < 65	экв >
		81 С £д < 85	81 < La < 85	£д>85
Ночь	7*д экв 50	51<i-A.SKB<55	бб^^Аэкв^60	£>д экв'* 80
	< 70	71 < LA < 75	76 < La < 80	,£д > 80
1.16. Возможность и условия строительства зданий в зонах [28]
Назначение	Строительство зданий в зонах А	|	Б	|	В	|	Г
Жилые здания, детские дошкольные учреждения	Разрешается	Разрешается с повы- Запрещается шенной звукоизоляцией наружных ограждений, обеспечивающей снижение шума, дБА: 25	30
14
Продолжение табл. 1.16
Назначение	Строительство аданий в зонах		
	А	|	Б	В	г
Поликлиники	Разрешается в части	Разрешается с повы-	То же
Школы и другие	зоны с уровнями в дневное время £д 9КВ 55 ДВА 663 ограничения, ^А.экв== 56-60 ДБА с повышенной звукоизоляцией, обеспечивающей ДЬА = 25 дБА Разрешается	шенной звукоизоляцией, обеспечивающей Д£А = 30 дБА Разрешается с по-	Запрещается
учебные заведения Гос।Пинцы, обще*	Разрешается	вышенной звукоизоляцией, обеспечивающей Д£а в = 25 дБА Разрешается с повы-	Запрещается
ЖН1НИ Адмнннс1рл1 и иные	То же	шенной звукоизоляцией, обеспечивающей ALa< дБА: 20	*	25 Разреша- Разреша-	Разрешается
1Д1ННИ, проектные И мтмочиедгдо-НПЛНИИЗ upinini* МИНИ		ется	ется	при обеспечении необходимой звукоизоляции
Примеры расчета уровней звука на местности в районе аэропорта И ОПМДМенин границ зон ограничения застройки см. в [28].
Промышленные и коммунальные предприятия. Шумовые характеристики промышленных и коммунальных предприятий — средний Л**.А И Млкснмлльный £р.А.макс корректированные уровни звуковой МОЩНОСТИ. Дли некоторых предприятий их значения получены в ре-оулитвто натурных измерений, проведенных НИИСФ, МИСИ, ДИСИ (|иМ. 1.17)
Ииу?МКоартпл1.ные шумы *. Характеристики источников шума мииророионои, ииарталой и групп жилых домов — эквивалентные I 1?< ШумМ*м М|>як1гристики промышленных предприятий
Нмаярмт	Площадь участка, м1	Уровень звука на границе участка^ дБА		Значение корректированного у ров» ня звуковой мощности. дБА	
		максимальный	средний	максимальное	среднее
М *М|И	• [М|ИТМЫ1 Ын Дменй иуЬммШЛ«н1ии1н [ |нИ4НМ4Я	I » |р>|н(МЬН»| иидумрнп Г'|«<чунмимй	9020...712 500	88	71	105... 120	114 3000...110 500	87	66	102...127	113 3000...79 000	87,5	66	104...129	113 3300...19 500	86	70	102... 124	113 1Н ООО...592 900	81	68	ИЗ...129	120 /200...89 600	82	69	99... 124	113				
1 Даиим ЯМучаим «тмпчки с Ю. II. Захариным.
19
1.18. Характеристика источников шума внутри микрорайона и жилого района
Источник шума	^А.экв.ц |	Ьа
	ДБА	
Площадки для неорганизованных детских игр	71	86
Открытые рекреационные площадки школ и других		
учебных заведений Площадки дошкольных учреждений для организован-	64	77
		
ных детских игр	68	74
Открытый плавательный бассейн «лягушатник»	62	73
Общие площадки для спортивных игр	70	78
Целевые площадки для спортивных игр:		
футбол	76	85
волейбол	68	78
баскетбол	65	73
теннис	64	71
хоккей	65	74
городки	69	80
Площадка для настольных игр:		
теннис	60	71
домино	65	76
Хозяйственные площадки:		
для выбивания ковров	80	89
для уборки мусора	83	91
Площадки для разгрузки товаров и погрузки тары в магазинах:		
продовольственные товары	60	74
промышленные	»	60	71
мясо	72	80
молоко	68	89
овощи-фрукты	62	74
соки-воды	72	89
мебель	67	76
Проезды одиночных автомобилей:	60	71
легковых	57	63
грузовых	67	77
La.sk» и максимальные La уровни звука, определяемые по формуле (1.5) и табл. 1.18,
• ЭКН   La .ЭКВ.Ц + 101g/сум-27,	(1.5)
где La.skb.u — эквивалентный уровень звука за полный цикл характерного воздействия источников шума, принимаемый по табл. 1.18; 10 1g /сум — поправка, дБА, учитывающая суммарную длительность действия /сум, мин, источника шума в течение 8 ч наиболее шумного дневного времени суток.
1.2.	НОРМИРОВАНИЕ ШУМА
Нормы (39] устанавливают допустимые уровни шума на территории жилой застройки и проникающего в помещения жилых и общественных зданий от внешних и внутренних источников.
Нормируемые параметры постоянного шума — это уровни звукового давления L, дБ, во ктав пых полосах частот со среднегеометрическими частотами 63, 1 2d, 250, 500, 1000, 2000, 4000, 8000 Гц (октавные
16
уровни звукового давления). Для ориентировочной оценки можно использовать уровни звука Ла, дБА.
Нормируемые параметры непостоянного шума — это эквивалентные (по энергии) £а.экв> дБА, и максимальные А а. макс. дБА, уровни звука. Непостоянный шум оценивают по допустимым уровням (одновременно по эквивалентному и максимальному).
Допустимые значения октавных уровней звукового давления» уровней звука, эквивалентных и максимальных уровней звука проникающего шума в помещения жилых и общественных зданий и шума на территории застройки принимают по табл. 1.19 с поправками на характер шума, место расположения объекта для внешних источников, шума.
«.3. РАСЧЕТ ОЖИДАЕМОГО УРОВНЯ ЗВУКА
Уровень звука в расчетной точке на территории микрорайона:
Лд.тер = Лд.экв	ДЛд.рао ~“ ДЛд.вид	ДЛа.пок
— ДДд.воз —— ДЛд.зел ~	(1.6)
где Лд.,к.. — шумовая характеристика источника шума, дБА; ДЬд.рав». А/.д ..и/v. ДАд.пок. ДЬа воз , ДЛд.зел, ДЛд.экр — СНИЖвНИв УРОВНЯ ЗВу-Кй, дВА, соответственно, в зависимости от расстояния между источником шума и расчетной точкой; вследствие ограничения угла видимости улицы из расчетной точки; акустически мягким покрытием территории; вследствие затухания звука в воздухе; полосами насаждений; экраном.
При проектировании шумовой режим территорий микрорайонов И рваных расчетных точках показывают на картах шума, построенных б Помощью шумографа [28, 38].
Урипснк звука в расчетной точке помещения:
Лд.пом —	' ДЛд.ок,	(1’7)
• ле La — /.Д ,г|. + 3 — уровень звука, дБА, на расстоянии 2 м «I ограждающих конструкций защищаемого помещения, причем значение / д определяют по (1.6); Д£д.ок — снижение уровня звука umhoMi мВ (ем гл. 2).
Сиижениг шума с увеличением расстояния от его источника. Снижение уровни щуки в зависимости от расстояния между источником ШУМЛ и рисинкой точкой определяют:
ДЛИ шипков средств автомобильного, рельсового и водного транс-ШфГЙ
ДЛд.рао = 101gr/ro;	(1.8)
ДЛИ Источников шума на территории микрорайонов
Д^А.рао = 20 1g Г/Гд,	(1.9)
ГД* Г мрнг'шйнкч' расстояние, м, между расчетной точкой Р и условным МКустнчсекнм центром потока автомобильного и железнодорож-
17
<,19. Нормативные уровни звука и звукового давления [39]
Л. Палаты больниц и санаториев, one* рационные больниц
-2. Кабинеты врачей поликлиник, амбулаторий, диспансеров, больниц, санаториев
:'3. Классы, учебные кабинеты, учительские комнаты, аудитории школ и других учебных заведений, конференц-залы, читальные залы библиотек
Ч. Жилые комнаты квартир, жилые помещения домов отдыха, пансионатов, домов-интернатов для престарелых и инвалидов, спальные помещения в детских дошкольных уч-реждениях и школах-интернатах
гб. Номера гостиниц и жилые комнаты общежитий
-б. Залы кафе, ресторанов, столовых
<7. Торговые залы магазинов, пассажирские залы аэропортов и вокзалов, приемные пункты предприятий бытового обслуживания
/в. Территории, непосредственно прилегающие к зданиям больниц и санаториев
’$. Территории, непосредственно прилегающие к жилым домам, зданиям поликлиник, амбулаторий, диспансеров, домов отдыха, пансионатов, домов-интернатов для престарелых и инвалидов, детских дошкольных учреждений, школ и других учебных заведений, библиотек
МО. Территории, непосредственно прилегающие к зданиям гостиниц и общежитий
31. Площадки отдыха на территории больниц и санаториев
12.	Площадки отдыха на территории
микрорайонов и групп жилых домов, домов отдыха, пансионатов, домов-интернатов для престарелых и инвалидов, площадки детских дошкольных учреждений, школ и других учебных заведений
с 7 до 23	69	48	40	34	30	27	25	23	35	50
с 23 до 7	51	39	31	24	20	17	14	13	25	40
с 7 до 21	59	48	40	34	30	27	25	23	35	50
с 7 до 21 63 52 45 39 35 32 30 28 40 55
а 7 до 23,63 52 45 39 35 32 30 28 40 55 с 23 до 7	55	44	35	29	25	22	20	18	30	45
а 7 до 23	67	57	49	44	40	37	35	33	45	60
•	23 до 7	59	48	40	34	30	27	25	23	35	50
•	7 до 23	75	66	59	54	50	47	45	43	55	70
а 7 до 23	79	70	63	58	55	52	50	49	60	75
а 7 до 23	67	57	49	44	40	37	35	33	45	60
О 23 до 7	59	48	40	34	30	27	25	23	35	50
С 7 до 23	75	66	59	54	50	47	45	43	55	70
6 23 до 7	67	57	49	44	40	37	35	33	45	№
а 7 до 23	79	70	63	58	55	52	50	49	60	75
а 23 до 7	71	61	54	49	45	42	40	38	50	65
а 7 до 23	59	48	40	34	30	27	25	23	35	50
67 57 49 44 40 37 35 33 45 00
Примечания! 1. Допустимые уровни шума от внешних источников в помещениях устанавливаются при обеспечении нормативной вентиляции помещений (для жилых помещений, палат, классов — открытые форточки, фрамуги, узкие створки окон). 2. Эквивалентные и максимальные уровни звука для шум£ создаваемого средствами автомобильного, железнодорожного» авиационного транспорта, на расстоянии 2 м от ограждающих конструкций первого эшелона жилых зданий, гостиниц, общежитий, обращенных в стерону магистральных улиц общегородского и районного значения, железных дорог, а также источников авиационного шума, допускается принимать на 10 дБА выше (поправка Ал ® в 4-Ю дБ А) указанных в позициях У и 10). 3. Уровни звукового давления в октавных полосах частот в дБ, уровни звука и эквивалентные уровни звука в дБА для шума, создаваемого в помещениях и на территориях, прилегающих к зданиям, системами кондиционирования воздуха, воздушного отопления и вентиляции, принимают на пять единиц ниже (поправка Ал » —5 дБА) указанных в данной таблице или фактических уровне шума в помещениях в рабочее время, если последние не превышают указанных в таблице значений» ^поправку для тонального шума в этом случае не поинимают). 4.	— уровни ввуиСа
^А.экв ** эквивалентные уровни звука» & А. мака макан мал ьы же уровни звука.
^8
Поправка к нормативным показателям, дБ или дБ А, в зависимости от характеристики шума и объекта
Характер шума широкополосный ...................................................... О
тональный, импульсный (при измерениях стандартным шумомером на ха-
Место расположения объекта:
курортный район, места отдыха и туризма, зеленая зона города	—5
новый проектируемый жилой район ................................... О
район сложившейся застройки ....................................... 5
Поправки на место расположения объекта следует учитывать только для внешних источников шума в жилых комнатах квартир, спальных помещениях домов отдыха и пансионатов, спальных помещениях детских дошкольных учреждений и школ-интернатов, в домах-интернатах для престарелых и инвалидов, палатах больниц и спальных комнатах санаториев, жилых комнатах общежитий, номерах гостиниц и на территориях жилой застройки.
Поправку + 5дБА не следует принимать для вновь строящихся объектов в сложившейся застройке.
ного транспорта И, плоскостью борта судна в потоке средств водного* транспорта или границей источника шума на территории микрорайона.
Условный акустический центр транспортных потоков располагается по оси, ближайшей к расчетной точке полосы (колеи) движения* транспортных средств на высоте 1 м от уровня поверхности проезжей части улицы (головки рельса).
Расстояние определяют по формуле
г = //2 + (йр-йи)2,	(1.10)
где / — длина проекции расстояния г на ограждающую чплоскосг>„ м (см. рис. 1.2); йр, h* — отметки, м, соответственно расчетной точки* и условного акустического центра источника шума, принимаемые па проекту вертикальной планировки территории.
Для потоков автомобильного транспорта, трамваев и источников-шума на территории микрорайона г0 == 7,5 м. Для потоков средств железнодорожного и водного транспорта г0 = 25 м.
Снижение уровня звука вследствие ограничения угла видимости улицы или дороги из расчетной точки:
Д£а.вид= 101g(cc/180),	(1.11>
где а — угол видимости экранированного или неэкранированнога участка улицы или дороги из расчетной точки, град.
Пример. Определить уровень звука £А>рас в расчетной точке на неэкрани? рованных жилыми домами участках улиц.
Дано. Фрагмент застройки жилого микрорайона с расчетной точкой Р на площадке отдыха. Микрорайон граничит на севере с магистральной улицей общегородского значения с LA 9КВ = 80 дБА, на западе — с магистральной улицей районного значения с ^Алка = 75 дБА. На рис. 1.4 показаны оси улиц.
Решение. 1. Территорию застройки разбиваем на отдельные экранированные и неэкранированные жилыми шумозащищенными домами участки. Для этого из расчетной точки проводим лучи: 2...9 — через края зданий, /, 10 — параллельно осям магистральных улиц соответственно районного и городского значения.
Рис. 1.4. К примеру определения уровня звука на территории микрорайона
2.	Определяем на плане углы видимости из расчетной точки магистральной улицы районного (а, » = 180°, аа = 14°, аз = 12°) и городского (а4 = 36и, Oj = 8°) значения. Эти неэкранированные участки и определят уровень звука в расчетной точке. Обозначим номера участков по нумерации углов а.
3.	Местонахождение условного акустического центра обозначим против точки Р на проезжей части улицы городского значения (точка Иг) и районного (точка Ир). Находим на плане расстояние г для улицы городского значения — 82 и районного — 72 м. По формуле (1.8) определяем Д1Афас.
4.	По формуле (1.11) вычисляем Д£Авиддля всех участков. Результаты расчета сводим в табл. 1.20*
Снижение шума за счет поглощения в воздухе и поверхностью земли. Снижение уровня звука акустически мягким покрытием территории (трава, рыхлый грунт, мелкий кустарник)
Д£а.пок = 61g [о2/( 1 + 0,01 а3)],	(1.12)
где
а = (О.14/1О-о,зйи)/йр >1; при а < 1 АЛа.пок = 0.
1.20.. Определение уровня звука в расчетной точке микрорайона
Определяемая характеристика	Ссылка	Номера участков				
		 1*1		3 1	4	1 5
ЛА.экв- ДВА	Задание	75	75	75	80	80
of	План микрорайона	18	14	12	36	8
г, м	То же	224	76	86	83	560
Д^А рас» ДВА	Формула (1.8)	14,7	10	10,5	10,4	18,7
Д^А.вид* ДВА	Формула (1.11)	10	11	11,7	6,9	13,5
ALa , дБА	А^А.рас + А^А.вид	24,7	21	22,2	17,3	82,2
ZA, дБА	^А.экв	50,3	54	52,8	62,7	47,8
*^а.р* ДВА	101g S ю0,1£а'	10 1g (ГО0’1 -50’3		+ ю0Лб4	+ 1O°',S2>8 +	
		+ 100.1.62,7 + 100.1.47,8) =			= 63,6	
		« 64 дБА				
Снижение уровня звука, дБА, вследствие поглощения шума воздухом на расстоянии г, м, от источника шума
Д£а.воз = 5г/1000.	(1.13)
Снижение шума зелеными насаждениями. Шумозащитными свойствами обладают лишь полосы зеленых насаждений, состоящие из одно-, двухъярусных кустарников плотной посадки и одного-двух ря
20
дов деревьев с сомкнутыми кронами и плотностью листвы более 0,8. Типы шумозащитных полос зеленых насаждений (ШПЗ), их ориентировочная эффективность и сметная стоимость в ценах 1985 г. при грунтах I и II категорий (для условий Украинской ССР) приведены в табл. 1.21.
Общая ширина ШПЗ не должна превышать 20...45 м [381. Она «набирается» из нескольких полос типов указанных в табл. 1.21. Расстояние между отдельными полосами 4...5 м. Общую акустическую эффективность и стоимость ШПЗ можно ориентировочно определить, суммируя соответствующие показатели по табл. 1.21.
При озеленении территории санитарно-защитных зон вокруг промышленных и коммунальных предприятий III и IV классов вредности размещать шумозащитные полосы зеленых насаждений следует по древеснотеневому способу с многорядной посадкой деревьев (типы 7 и 8). Чередуют основные и сопутствующие теневые породы внутри ряда или ряды основной и сопутствующей пород. Теневые породы создают большую сомкнутость и служат подгонкой для главных. Деревья основной породы высаживаются через 2,5...4 м в ряду при расстоянии 2...2,5 м между рядами. Расстояние между деревьями сопутствующих пород 2...2,5 м. Крупные кустарники высаживают на расстоянии 1 ...1,5 м друг от друга, мелкие — через 0,5 м.
Не менее 50 % общего числа высаживаемых деревьев должна за-HHMim. основная порода, обладающая наибольшей эффективностью И жиаиеспособностыо в данных почвенно-климатических условиях и ЦММОМавустойчивос гыо.
При подборе растений для шумозащитных полос учитывают реко-МеНАЙНИИ |3()|, 1181
Снижение шума экранами *. Снижение уровня звука бесконечными ИфАНЯМи oi (рлпспортных потоков и железнодорожных поездов в со-ОПИггстиин с 1331:
ЛЛл.»кр = 6lg6+ 15 при 0,05<6<50;	(1.14)
Л/-А.»кр в 5(1 4-76) при 6^0,05,
I ди Д — л | Ь - г; о, Ь, с — кратчайшее расстояние, м, соответственно между акустическим центром источника шума и верхней кромкой •Крана; рагчнной точкой и верхней кромкой экрана; акустическим HaHtpoM и расчетной точкой (рис. 1.5, а). В [33] приведен также рас-че I аффск in внос in экранов-зданий, экранов-насыпей и экранов-вы-«мни € учти ом нличния покрытия территории при действии тех же ис-1H4IIIIKOH шуми
При многополосном движении условный акустический центр на-IИДИгси по осн, наиболее отдаленной от расчетной точки полосы движении на hhicoie I м. Расстояния определяют с точностью до 1 см: И - Г ₽)’ I (II, ; (1.15) b = У(Ь'Г + (Н3-НРГ ; (1.16)
с - Г(а' + Ь')г + (//Р-Яи)г,	(1.17)
1,11 ГИЖИЖ11	~
•	। lutiiiiciin совместно с Я. П. Пилипенко.
1.21. Характеристика шумозащитных полос зеленых насаждений (ШПЗ)
@®0
Зек. <5

®0 00
@®©®
Эск.5
Зек. 6
@@Xi)(L) О© 00 ©0 0© ©0®
Эек. 7
Тип ШПЗ	Схематичные планы и поперечники ШПЗ	Акустическая . эффективность, ДБА	Стоимость 100 м ШПЗ, руб.
1	Эскиз 1	2,5	750
2	Эскиз 2	3	850;
3	Эскиз 3	3	900
4	Эскиз 4	3	950
5	Эскиз 5	3,5	1050
6	Эскиз 6	4	1250
7	Эскиз 7	9	2900
8	Эскиз 8	10	3150
Эскд
Примечание.	— основные и сопутствующие породы деревьев; (g) и (^) -«
разные породы кустарников.
где а' и Ь' — длина проекции соответственно расстояний а и b на горизонтальную плоскость, м; Н3, Ни и Нр — соответственно отметки вершины экрана, источника шума и расчетной точки, м.
Акустическая эффективность повышается при приближении экрана к источнику шума. Ориентировочные значения снижения уровня ввука протяженными экранами-стенками на высоте 1,5 м отповерхнос-
Рис. 1.5. Расчетная схема бесконечного экрана (а) и экрана конечной длины (б)
in грунта при расстоянии между краем проезжей части дороги и эк-рниом, равном 3 м, и угле а видимости экранированного участка улицы н.*1 расчетной точки, равном не менее 160°, приведены ниже.
Амустичегми эффективность экранов [33]
Рисстони иг между экраном и расчетной точкой, м................................
Виппл экрана, м .......................
Сннжгппг уровни звука экраном, дБА
Пример. Определить акустическую щи । hoi о экрана-стенки (рис. ftucoui акустического центра Решение. I?» формуле (1.15) - | .и>' | (4 — 1,5)* = 30,1
6 = а + Ь
10	20	50	100
2; 4; 6 2; 4; 6 2; 4; 6 2; 4; 6 7; 12; 16 7; 12; 15 7; 11; 14 7; 11; 13 эффективность бесконечного шумоза-
1.6) высотой’4 м. Высота расчетной точки Но = 1,5 м, Яи = 1 м.
а = У 262 + (4 — I)2 - 26,17 м; по (1.16) b м; по (1.17) с = /С26 + 30)2 + (1,5— 1)2 = 56 м.
— с = 26,17 + 30,1 —56 = 0,27 м.
Рис. 1.6. К примеру определения акустической эффективности экрана бесконечной длины
Снижение уровня звука экраном-стенкой в расчетных точках, расположенных на продолжении прямой линии, соединяющей акустический центр источника шума с вершиной экрана, составляет 5 дБА.
23
Рис. 1.7. Номограмма для определения акустической эффективности экранов конечной длины
Для обеспечения более высокой акустической эффективности вершина экрана должна возвышаться над границей звуковой тени. Для ориентировочных расчетов повышение акустической эффективности экрана на 1,5 дБА соответствует увеличению высоты экрана на 1 м.
Снижение уровня звука экраном конечной длины при действии точечного источника шума
Л£а.экр = — lOlgdO-0,1^.^ + ю-°’1д£а.экр + 10-°-1А1АПэкР> (1.18) где А£а.экР и ДЬд’экр -*г^ижение уровня звука, дБА, экраном бесконечной высоты в зависимости от + Ьг — сг и б3 = а3 + Ьа —
24
— с8 соответственно; ДЬд.9кр — снижение уровня звука, дБА, экраном бесконечной длины в зависимости от 62 — аа + ba — с2 (см. рис. 1.5, б).
ALkSS"- 101g 6,33+15.	(1.19)
Снижение уровня звука экраном конечной длины от шума магистральных улиц и железнодорожных путей определяют по номограмме (рис. 1.7).
Требуемая высота бесконечного экрана:
где	'	.
^«(Д + г2)^-^);	(121)
К2 = М-г*[(Нр-Н„)* + Ь*]-,	(1.22)
Д=с6 + 4 + ^'; (123) Я8 = 0 + с)2-(Яр-Яи)2;	(1.24)
6 = 0,05 • 10о,1л£А экр — 0,16.	(1.25)
Пример. Дана ситуация, показанная на рис. 1.6. Определить высоту экрана, обеспечивающего в расчетной точке акустическую эффективность Д£А экр = 20 дБА, Решение. По формулам 1,25... 1,20 определяем:
6 = 0,05 • IO0-1’20 —0,16 = 4,84; Ка = (4,84 + 56)* — (1,5 — I)» = 3701,25;
Д = 56 • 4,84 4- 4,84/2 + 26 • 30 = 1053,46;
Ка - 1053,46* — 26* [(1,5 — 1)* + 30*] = 50120,9;
Л'1 = (1053,46 + 26*) (1,5 — 1) = 864,73; Я, = 1 + 11,85 = 12,85 м.
Расчеты, связанные с шумозащитным экранированием, целесообразно вести с помощью ЭВМ. В ДИСИ разработана программа I-KRANP. Результаты, которые характеризуют условия движения и акустические параметры движущихся автомобилей, уровни звука и расчетных точках, акустическую эффективность экрана, его геометрические размеры, площадь, продольный, профиль, выдаются в трех таблицах.
Экраны должны быть без щелей и отверстий и обеспечивать поверх постную плотность не менее 20 кг/м2. Конструктивные решения экранов, предназначенных для установки на улицах или дорогах с днусторонней застройкой, предусматривают использование звукопо-I .тощающих облицовок (38, 48].
11 а ибо л ее эффективные экраны — это здания сплошной фронтальной застройки, располагаемые вдоль магистральных улиц. Снижение уровня звука многосекционными экранами-зданиями достигает 20... 25 дБ А.
1.4. РАЦИОНАЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ УЛИЧНО-ДОРОЖНОЯ И ТРАНСПОРТНОЙ СЕТЕЙ ГОРОДА
11аибольшей пропускной способностью и зашумленностью харак-icpn.'iyeTCfl прямоугольная система улично-дорожной сети. Увеличение ее плотности приводит к некоторому уменьшению эквивалентных
25
уровней звука магистральных улиц городского и районного значения. В то же время, новые улицы — это дополнительные источники шума. Значительно растет их длина и протяженность линии непосредственного контакта улиц с жилой застройкой, что, в свою очередь, расширяет территорию акустического дискомфорта города. Для уменьшения последней следует отказываться от улиц-дублеров, увеличиват> межмагистральные территории. Плотность магистральных улиц не должна превышать 2 км/км1.
Радиальная система улично-дорожной сети усугубляет шумовой режим центра города. Необходимо снижать в центре плотность магистральных улиц, направляя транзитное движение по кольцевым вокруг центра, что улучшает шумовой режим центра на 1...2 дБА. Строительство объездных дорог также приводит к уменьшению уровней звука на магистральных улицах города на 1...2 дБА.
Регламентация и ограничение движения, запрет движения городского транспорта по некоторым улицам и перегонам с одновременным пропуском грузового транспорта по специальным грузовым дорогам снижают уровни звука на 3...5 дБА.
Строительство транспортных развязок с пересечениями в разных уровнях магистральных улиц способствует уменьшению их уровней звука на 1 ...1,5 дБ А.
Введение автоматизированной системы управления движением (АСУД) на магистральных улицах снижает уровни звука на 1...1.5 дБА.
1.S. ПЛАНИРОВОЧНЫЕ РЕШЕНИЯ
Й ОРГАНИЗАЦИЯ САНИТАРНО-ЗАЩИТНЫХ ЗОН
Ближе к магистральным городским улицам следует располагать объекты с большими допустимыми уровнями шума: сначала учреждения торговли и культурно-бытового обслуживания, затем — гостиницы и общежития, научно-исследовательские и проектные институты, жилую застройку и зоны отдыха, сады и парки.
Промышленные предприятия и связанные с ними объекты размещают на территории промышленной зоны городов и поселков (вне селитебной зоны) в зависимости от санитарной классификации производств с учетом фактора шума.
Предприятия, относящиеся по санитарной классификации к производствам II и I классов вредности, размещают на расстоянии 500... ...1000 м от селитебных территорий, тогда снижение уровня звука составляет не менее 30...40 дБА, что обеспечивает в большинстве случаев допустимые уровни звука на селитебных территориях. Шум отдельных мощных точечных источников уменьшают с помощью технических средств (глушителей и др.).
На расстоянии 100 и 300 м от селитебной территории размещают предприятия, относящиеся по санитарной классификации к производствам IV и III классов вредности. Снижение уровня звука от разные источников шум<Нвд таком расстоянии равно не менее 16...30 дБА, что,
26
однако, не всегда обеспечивает нормативные уровни шума в жилых районах.
При размещении предприятий грузового автомобильного транспорта в контактно-стыковых зонах с жилой застройкой необходимо учитывать данные табл. 1.22.
1.22. Ширина скорректированных по шумовому признаку санитарно-защитных зо^ для ДТП, м*						
Коэффициент использования парка автомобилей	5		Парк автомобилей, ед.			
	200	|	300	1 400 1	1 500 1	600	|	1000
0,8	150	250	280	300	360	400
0,6	80	140	175	200	270	300
0,4	50	100	125	150	175	200
* Маковецкий Б. И. Шум предприятий грузового автомобильного транспорта и меры шумозащиты жилой застройки: Автореф. дно. .. канд. техн, наук: 01.04.08.— М.« 1985.— 23 с
Железнодорожные линии I и II категорий и станции следует отделять от жилой застройки населенных пунктов защитной зоной шириной не менее 200 м; железнодорожные линии III и IV категории и станционные пути — зоной шириной не менее 100 м (считая от оси крайнего железнодорожного пути) с устройством необходимых экранирующих сооружений. Ширину защитной зоны определяют акустическим расчетом согласно 1.1. Около 40 % санитарно-защитной полосы следует отдавать на шумозащитное озеленение (1.3).
Территории морского и речного грузовых портов, места стоянки Личных судов, береговые базы и спортивные клубы маломерного флота следует размещать в пригородных зонах на обоснованных акустическим расчетом расстояниях от селитебной зоны. Расстояние от фар-рдтсра водоема до жилой зоны определяют по табл. 1.23.
I (оные аэропорты и аэродромы необходимо размещать за пределами населенных пунктов. Наименьшее расстояние от границ аэродрома
I.M. Уровни паука потока судов, при которых обеспечивается выполнение <*аии1а|тых норм а жилых зонах в дневное время суток
FaaMMfiiHF л»» «омы днмвй 0а4>1|м>6ми, м	Тип судна	Уровни звука, дБА				
		при интенсивности движения судов в течение 1 ч				от судов, работающих на якорях
		до 4	| 5. ..16	| 17...70 |	>70	
<40	Нескоростное	74	70	66	62	60
	Скоростное	78	74	70	66	
40...КО	Нескоростное	79	75	71	67	66
	Скоростное	8^	79	75	71	
HO.JbO	Нескоростное	84	80	76	72	72
	Скоростное	87	83	79	75	
-П>0	1 (ескоростное	89	85	81	78	78
ч,.1ОО	Скоростное	92	88	84	81	
>♦100	1 lecKopocTiioe	94	90	86	83	84
	Скоростное	97	93	89	86	
21
1.24. Наименьшее расстояние от аэропортов до селитебной территории, км
Направление оси взлетно-поса доч вой полосы аэродрома	Трасеа полета самолета	Клаве аэродрома
относительно селитебной территории		СП сс гл
Пересекает	Пересекает	30	30	20	10	5	5
То же	Не пересекает	17	15	15		—	—
Не пересекает	То же	6	6	6	5	2	1
до селитебной территории с учетом перспективного развития принимают по табл. 1.24.
Станции технического обслуживания транзитного автомобильного транспорта и мотели располагают на подходах автомобильных дорог I и II категорий к городам и другим населенным пунктам. При трассировании автомобильных дорог и отсутствии придорожных шумозащитных сооружений минимальное расстояние до жилой застройки следует принимать с учетом категории дороги и предполагаемой ин-
тенсивности движения:				
Категория дороги . . . Интенсивность движения,	IV	III	11	I
авт./ч 	 Минимальное расстояние до жилого дома или участка для отдыха на территории микрорайона.	50; 100	200; 400	600; 800; 1000	1500; 2000
м 		90; 170	320; 580	800; 1050; 1300	1800; 2100
1.26. Оценка систем инженерной инфраструктуры			при полном освоении	
Виды инженерной инфраструктуры	Оценочные						
	крупнейших					круп	
	* 1 "		1	1 IV	1 v	1 1 и 1	
Инженерная подготовка территории	26	26	25	25	24	22	21
Водоснабжение	53	50	49	45	43	46	42
Канализация	43	40	39	37	34	38	35
Теплоснабжение	60	56	55	50	48	51	48
Электроснабжение, включая наружное освещение	13	12	12	11	11	12	11
Газоснабжение	14	13	13	12	И	12	11
Телефонизация	26	24	23	22	21	23	21
Улично-дорожная сеть	132	131	126	117	104	117	111
Городской пассажирский транспорт: с метрополитеном	90	83	80	76	71	—	
без метрополитена	28	26	26	24	22	25	23
Итого: с метрополитеном	457	435	423	395	367	—	—
без метрополитена	395	378	369	343	318	346	323
Компенсация сноса малоценного жилого фонда	297	209	64	30	18	143	72
То же объектов коммунального и культурно-бытового назначения, переноса инженерных комм^Вй^аций	59	42	13	8	5	29	14
Итого:	356	251	77	38	23	172	86
28
При обосновании ширины санитарно-защитной зоны учитывают экономическую оценку земель территории города, отводимых под строительство. Оценку рекомендуется осуществлять по оценочным зонам (табл. 1.25), которые характеризуются капитальными затратами на> инженерную инфраструктуру районного и городского значения, отнесенными к единице площади территории. Границы оценочных зон измеряют в долях среднего радиуса города R = KS/л, где S — площадь города.	.
1.25. Оценочные зоны [56]	*
Категории городов	Численность населения," тыс. чел.	Расстояние от центра в долях среднего радиуса R города для оценочных зон				
		• 1	" 1	111 1	IV |	V
Крупнейшие	500... 1000 и более	0,15	0,15...0,3	0,3...0,5	0,5...0,7	>0,7
Крупные	250...500	0,2	0,2...0,4	0,4...0,7	>0,7	
Пол bill но	100...250	0,2	0,2...0,4	0,4...0,7	>0,7	
Средине	50... 100	0,2	0,2...0,5	>0,5	—	
Мл л не	<50	0,2	0,2...0,5	>0,5	—	—
Оптимальную глубину		санитарно-защитной зоны			принимают по	
минимуму приведенных затрат:
3 = У+ 0,12 К, гд е У — годопой экономический ущерб от шумового загрязнения городской среды 151; К — экономическая оценка рассматриваемой территории п соответствующей оценочной зоне (табл. 1.26).
мрритирии, тыс. руб./га |36|
। нрндом											
JWII			больших				средних			малых	
111	Л 'L-	I	1 11	1 111	1 'V	I	1 " (	ш	I	1 и 1	1 ш
Ж)	19	16	15	14	12	8	7	6	5	3	3
W		33	34	30	28	36	30	26	31	26	22
Ml 41	29	32	29	26	24	28	23	20	25	19	17
	40	44	38	34	32	32	27	23	24	19	17
II	10	11	9	9	8	8	7	6	7	6	5
10	9	9	8	8	7	8	7	6	5	4	4г
У0	19	21	13	16	15	19	15	13	16	13	11
КМ	.12	77	69	58	47	76	59	43	70	52	38.
У1	20	22	20	17	16	—	—	—	—	—	—
ЗОИ	274	270	240	213	189	215	175	143	183	142	117
УУ	М	74	33	10	6	30	15	6	26	14	а
4	1	15	7	2	1	6	3	1	5	2	1
Ул	IH	89	40	12	7	36	18	7	31	16	4
2»
Рациональная застройка примагистральных и межмагистральных территорий (ММТ). Улучшение акустического комфорта может быть достигнуто зонированием застройки по этажности с увеличением плотности жилого фонда к центральной части микрорайона или ММТ {рис. 1.8). Первый эшелон застройки служит экраном. Дома более высокой этажности располагают в зоне акустической тени.
Увеличение линейной плотности застройки микрорайона вдоль магистральной улицы или плотности застройки жилых групп по пе-
1000м
1000 М
50
60
40
20 о
70 65 60 55 50 70 65 60 56 50 45
6 Уровни звука}д6А	г
Рис. 1.8. Зонирование застройки:
а — концентрация объектов культурно-бытового обслуживания (КБО) и застройки повышенной этажности у остановок общественного транспорта; б — то же, в центре микрорайона; в ~ зашумленность жилых помещений квартир по площади; г —• то же, по численности жителей: / — остановка об*
эцественного транспорта; 2 — объекты КБО; 3, 4, 5 — зона застройки, соответственно! 16-, 22-, 9-и этажными зданиями; 6 — озеленение, гаражи и т. п.; 7 •— городские магистрали; 8 — улицы жилой застройки
риметру способствует улучшению шумового режима на территории « в жилой застройке второго эшелона. Для увеличения линейной плотности застройки можно использовать здания нежилого назначения, шумозащищенные и шумозащитные жилые дома.
Использование подземного пространства городов — радикальное •средство защиты от транспортного шума. В первом подземном ярусе размещают пешеходные переходы, торговые предприятия и службы быта, а также гаражи-стоянки. Во втором ярусе — автомобильные развязки, пересадочные узлы, железнодорожные вводы, а также дублеры наиболее загруженных наземных магистралей и улиц. Нижний {третий и самый глубокий) ярус предназначается для метрополитена, •пневмотранспорта.
4.6. ПРИМЕНЕНИЕ СПЕЦИАЛЬНЫХ ЗДАНИЙ
Наиболее эффективное средство борьбы с транспортным шумом города — применение для застройки магистральных улиц специальных шумозащитных жилых домов. Некоторые типы шумозащитных домов представлены в табл. 1.27. Их планировочная структура для застройки южной и северной сторон магистралей, равно как восточной и западной, должна быть раадсш. В первом случае необходимы двухквартирные •секции с двусторонними трехкомнатными квартирами или соста-
зо
1.27. Типы шумозащитных блок-секций, экранов [31
Планировочная схема	Тип	Ориентация по странам света спален
блок-секции		
Место строительства (проектная организация)
Архитектурно-планировочная структура, нежность
Секционная,	• • • • 9..Л2 этажей	ГТ5??Яй	• * * • Рядовая	Юг, восток, запад	Киев (Киев-♦ проект)
		То же	Москва (МНИИТЭП>
> » • е . • • » •	1	• • « > » » »	» » Юг, север, восток, запад	Киев (Киев-проект) Москва (МНИИТЭП> Киев (Киев-проект) Москва (МНИИТЭП>
> » • •	г—г •	Угловая (торцевая)	То же	То же
ГвлергЛнаи, ДИиМ1И«1йЖ11Н0
К
Рядовая
ННШШ
Юг, восток, запад *
Киев (Киев-проект)
Коридпрпаи,
Кпридопно п»к
ЦНЙИЦДЙ (мори-черед лип
•нжи)| ai’Miiiii-
ЭННИИ ft
Кпридпр|и»«
ВШИиИНйИ, — 14 пнжгЛ
То же	Юг, север, восток, запад	То же
Рядовая	Юг, вос-	Новосибирск (СибЗНИИЭГф
(поворотная)	ток, запад *	
Рядовая То же
Ленинград (Лен проект)
Н р Я м а ч н м и а,
В таблице приняты
такие условные обозначения!
• Ill	Шрам*
I I цшшш
я м	t л иционная
*W"iihTA ;
|	| — жилые помещения}
nng лестницы, "" пасртЫ'
Примечание;
*8ля I и g климатл* ческах районов

,3000^3000
3000 \ 0000
10
-i
0.000
w
3000 13000
Шумозащитные жилые
т/W) ТЛПП a — жилого дома на 176 квартир; б —• ^UUU OUUU z жилого дома на 144 квартиры: 1 — Ч "г” Ч план типового этажа для северной и
7800
IIIIIIIIIII
IIIIIIIIIII1III
j/000 6000
Рис. 1.9> секции:
западной сторон магистрали; 2 — планировочная схема крайнего шага поворотной жилой секции; 3 — план типового этажа для южной и восточной сторон магистрали; 4 — плани-ровочная схема лестнично-лифтового узла для жилых секций с перепадом Я высоты
i
6000 f, 6000	. 6000 L filW

ИИ
6000
3000
4
зооо
1IIIIIIIIIIIIII
6000
в
с
ва 1-1-3-3, если наружные стены комнат однокомнатных квартир с треугольными эркерами, а оконные проемы в них ориентированы на секторы горизонта 290...310° и, соответственно, на 50...70° (рис. 1.9, а). Во втором случае применяют четырехквартирные секции с односторонними двухкомнатными и двусторонними трех- и четырехкомнатными квартирами (рис. 1.9, б).	&
В качестве шумозащитных применяют переработанные секщнгжи-лых домов типовых серий 121, 96, 90, 87, 67. Например, такие секции серии 87 имеют двухпролетную конструктивную схему с внутренней продольной несущей стеной, со стенами из кирпича и панелями перекрытий полосовой разрезки (рис. 1.10). Перепланировка секций состава 2Б-2Б-ЗБ-ЗБ свелась к тому, что по каждую сторону от лестнично-лифтового узла последовательно расположили кухню и общую комнату, а в третьем (узком) шаге — санитарно-техническую кабину и кладовую. При этом образована лоджия хозяйственного назначения (для сушки белья, чистки одежды и обуви), которая ограждена решетчатой бетонной декоративной стенкой на всю высоту этажа, не ухудшающей внешнего облика здания и не затемняющей квартиры.
Шумозащитная секция предназначена для фронтальной застройки стороны магистрали, ориентированной на сектор горизонта от 200 до 50°, т. е. она способна обслужить более половины горизонта (210°). При этом все односторонние квартиры и спальные двусторонних обращаются на восточную и южную стороны, а помещения общего пользования и лестнично-лифтовые узлы — на западную и северную.
Для застройки северной стороны магистральных улиц можно применять жилые дома с обычной планировкой квартир, но при этом в жилых, комнатах, обращенных на шумную улицу, используют окна и двери с повышенной звукоизоляцией (см. § 2.7), а также вентиляционные устройства.
ГЛАВА 2
ЗВУКОИЗОЛЯЦИЯ В ЗДАНИЯХ
2.1.	НОРМАТИВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ К ИЗОЛЯЦИИ ШУМА
ОГРАЖДАЮЩИМИ КОНСТРУКЦИЯМИ
Для соблюдения акустического комфорта в помещениях ограждающие конструкции зданий должны обладать определенными звукоизолирующими качествами. Применительно к воздушному шуму различают собственную изоляцию ограждением шума (звукоизолирующую способность ограждения)’ R при отсутствии его косвенной передачи в изолируемое помещение, и фактическую изоляцию шума ограждением R' при наличии косвенной передачи (см. § 2.2). Численные значения звукоизоляции ограждениями жилых и общественных зда-
Рис. 1.10. Шумозащитный дом на базе секции серии 87:
а — исходная секция РДБ-2Б-ЗБ-ЗБ; б — шумозащищенная секция Р1Б-1Б-ЗБ-ЗБ; в — фа* сад
34
0009	0081г
ff
ний характеризуются индексами изоляции воздушного шума Rw и Rw, дБ, и индексами приведенного уровня ударного шума Lna> и Ljm,, дБ, соответственно при отсутствии и наличии косвенных путей передачи шума.
Индексы звукоизоляции определяют, сравнивая измеренные в Vg октавных полосах частот или вычисленные частотные характеристики звукоизоляции с нормативными кривыми (рис. 2.1).
то 125 160 200 250 315 500 500 6306001000125016002000f,F<l В
Рис. 2.1. Нормативные кривые:
• •— изоляции воздушного шума; б — приведенного уровня ударно* го шума.
Для определения индекса изоляции воздушного шума нормативную кривую (см. рис. 2.1, а) смещают на целое число децибел в сторону кривой фактической звукоизоляции до тех пор, пока среднее неблагоприятное отклонение кривой фактической звукоизоляции R' от смещенной нормативной кривой не будет максимально близко 2 дБ (но не более). Неблагоприятны отклонения вниз от нормативной кривой. Среднее неблагоприятное отклонение от смещенной нормативной кривой принимают равным */1в суммы всех неблагоприятных отклонений. За значение индекса изоляции воздушного шума принимают ординату на частоте 500 Гц смещенной по указанному выше правилу нормативной кривой.
Для определения индекса приведенного уровня ударного шума нормативную кривую приведенного уровня последнего (см. рис. 2.1,6) смещают на целое число децибел в сторону фактической кривой приведенного уровня ударного шума до тех пор, пока среднее неблагоприятное отклонение кривой <|>актического приведенного уровня ударного шума La от смещен нУй нормативной кривой не будет максимально
36
близко 2 дБ, но не более. Неблагоприятны отклонения вверх от нормативной кривой. Среднее неблагоприятное отклонение равно г/1в суммы всех неблагоприятных отклонений. За значение индекса приведенного уровня ударного шума принимают ординату на частоте 500 Гц, смещенную по указанному правилу нормативной кривой при^ веденного уровня ударного шума.
Пример. Вычислить индекс изоляции воздушного шума стеной по результатам измерений в здании. Значения звукоизоляции представлены в табл. 2.1, там же приведена последовательность расчёта индекса Rw. Поскольку среднее неблагоприятное отклонение фактической кривой изоляции воздушного шума от нормативной больше 2 дБ, то нормативную кривую необходимо передвинуть вниз. Среднее неблагоприятное отклонение максимально приближается к 2 дБ, когда нормативная кри-нпя сдвинута вниз на 3 дБ. Если нормативную кривую переместить вниз на 2 дБ, то сроднее неблагоприятное отклонение будет 2,25 > 2 дБ. При смещении нормативной кривой на 4 дБ среднее неблагоприятное отклонение будет меньше, чем при переме-* щснии ее на 3 дБ. Ордината смещенной на 3 дБ нормативной кривой на частоте БОО Гц составляет 49 дБ, чему численно и равен индекс изоляции воздушного шума стеной IR& = 49 дБ).
1.1. Вычисление индекса изоляции воздушного шума
Час юта. 1ц	Значения звукоизоляции. ДБ		Неблагопри» ятные откло-нения Яв-Я, дБ	Ординаты нормативной кривой, сдвинутой вниз на 3 дБ	Небла гоприятные отклонения факта* ческих значений от нормативных, уменьшенных на 3 дБ
	нормативные	фактические R			
100	.13	30	3	30	—
юл	36	31	5	33	*	2
ии>	39	39	__	36	—
UOO У бо	42	37	5	39	2
	45	41	4	42	1
016	48	42	6	45	3
400	51	45	6	48	3
ООО	52	42	10	49	7
ООО	53	44	9	50	6
	54	48	6	51	з.
|(ИЮ	55	55	——.	52	—
	66	58	—	53	—
long Ши	66	60	—	53	—
	66	G4	—	53	—
ЙО	66	64	—	53	—
ouoo	66	65	54 54/16 = = 3,4 > 2	53	— Сумма Среднее значение 27/16= 1,7 <2	
Нормируемые параметры к изоляции шума ограждающими конст-ЙИ11НИМИ жилых н общественных зданий, а тйкже вспомогательных йИН* И помещений промышленных предприятий — индексы изоля-ГНМ ИОйДушмои) шума и индексы приведенного уровня ударного шума 141» Конструкция считается удовлетворяющей нормативным требо-МИНВМ| йслп ее индекс изоляции воздушного шума не меньше, а ин-ДМй лрммяннюго уровня ударного шума не больше соответствующих ВорМиГНИйМД индексов.

Индексы изоляции и связаны с индексами звукоизоляции /в и /у, определенными по СНиП 11-12-77 приближенными зависимостями? яя /в "Iе 2» 7у —— 7.
Одного помещения в другие.
2.2.	ПЕРЕДАЧА ШУМА В ЗДАНИЯХ &
Общие положения. Источники шума в зданиях возбуждают следующие виды шумов: воздушный — излучается источником непосредственно в воздух (речь, музыка, радио- и телепередачи) и ударный (структурный) — излучается перекрытием, колебания которого возникают при ходьбе, передвижении мебели, играх детей или при вибрации бытового, инженерного и технологического оборудования.
Воздушный шум, возникающий в помещении / (рис. 2.2), передается в соседнее помещение II несколькими путями: во-первых, звуковые волны от источника, падая на ограждение, разделяющее помещения / и //, вызывают его колебания: эта конструкция сама становится источником шума и излучает его в помещение // (путь /). Во-вторых, звуковые волны от источника, возбуждая колебания ограждений помещения /, передают их ограждениям помещения //, которые служат в нем дополнительными источниками шума (пути 2, 3 и 4). В-третьих, через щели и отверстия, если таковые име
ются в ограждениях (путь 5). Источник ударного шума вызывает колебательное движение ограждения, на которое он действует, и последующую передачу ударного шума в помещение III (путь 6) как непосредственно через возбуждаемое ограждение, так и по ограждающим это помещение конструкциям (путь 7), а также распространение шума по другим конструкциям здания, в частности, по ограждениям помещения II (путь 5). Прямые пути передачи шума — Г, 5 и 6. Распространение колебаний по путям 2, 3, 4, 7 и 8 характеризует косвенную передачу шума. Наиболее важное значение последняя имеет для воздушного шума, поскольку при ударном из косвенных путей сохраняется лишь передача от возбуждаемого перекрытия к стенам изолируемого помещения, которая в значительной степени снижается при устройстве звукоизолирующей конструкции пола.
Расчет передачи шума в соседнее помещение. Если в помещении 1 здания, схема которого приведена на рис. 2.3, возбуждено звуковое поле с уровнем шума £1( то в смежном помещении // возникает звуковое поле с уровнем	*
Lt = М 4- 101g (SM - R, -f- Д£„	(2.1)
где	ДЛ2»
= lO’gfl + S	+
I i=2	.1
(2.2)
38
f-м ограждениями!
13
is
ГТ
6
2
Рис. 2.3. Конструктивная схема здания.
а
£.
FT i
пола на упругом основании» подуровня шума в помещении II в
Эд*сь Л/., — повышение уровня шума в помещении // вследствие ИОСМННЫХ путей передачи шума из помещения /;	— площадь раз-
ДВЛ МИНЦ* го смежные помещения / и // о прядения, м2; S<+4 — пло-ЩЛДЬ / 4- 4-го ограждения, ма; Ла — эквивалентная площадь звуко-Нпглощенн» помещения //, ма (см. гл. 3); и - собственная ИЗОЛЯЦИЯ воздушного шума соответственно Z-м и определяема я по данным § 2.3; тп, И г/., и — коэффициенты передачи колебаний соответственно ОТ Лго ограждения к 1-му, от 1-го М i 4- 4-му и от 1-го к I 4- 4-му, зна-ЧЯИИИ которых вычисляют по данным 9 2.2. 11ринято, что' однотипные ограждения (/, 10 и 11, 2 и 6, J И 7, 4 и <4, 5 и 9) одинаковы.
При установке по обе стороны Ограждении / дополнительных звукоизолирующих конструкций /' и /" и виде гибких плит на относе, 0С1ЮГО потолка для определения формуле (2.1) значение собственной звукоизоляции /?а следует заменить ил значение Ri 4- Д/?г 4" a ALS — на значение
AL, - 101g (1 4-f [Tilioo,l<R,+AR1'~JV 4-(	1=2
I (SrH/SO (ти+410о,,ДЛ1' 4- t<.<+410011<r‘+ar>'+ar‘’-ro)j} , (2.3) где Atfr и A/?r — дополнительная собственная изоляция шума ограждением 1 при установке соответственно конструкций 1' и дБ.
При наличии косвенных путей передачи шум проникает из помещения / в помещение // даже при бесконечно большой собственной изоляции шума ограждением 1.
Уровень шума в помещении /// (см. рис. 2.3) при распространении его из помещения Г.
4* 191g (Si/Лз) — /?а 4- Д£3,
(2.4)
S
схемы
2.4. Расчетные
Рис. мементов здания, где
Д£3 = 10 1g {(S»/<S1) Tl,9 4- Т1Д2 4"	*5,9 + Т5.12] 10°’1<R,—R,)j
(2.5) At — эквивалентная площадь звукопоглощения помещения ///, ма; <14. ^1.12» fs.9 и Т5.12 — коэффициенты передачи колебаний соответственно от 1-го ограждения к 9-му, от 1-го к 12-му, от 5-го к 9-му и от 5-го к 12-му.
Коэффициенты передачи колебаний для расчетных схем зданий, указанных на рис. 2.4, вычисляют по формулам
39
для схемы I
т’6 = 0,53/ (а/m)2 (2а» + 2а + 1)“’;	(2.6)
для схемы II
Та'ь = у' (а/т)2 (а3 4- 4а 4- 5)-1, (2.7)	= (а3 4- 4а 4- 5)-1; (2.8)
для схемы III
’ti" =	(4а» 4- 8а + 6)“’, (2.9)	= (4а» 4- 8а 4- б)“*. (2.10)
2.2. Расчетные значения скоростей продольных волн ’ и коэффициентов потерь в строительных конструкциях
Материал	Плотность, т/м’	Скорость продольной волны, м/с	Коэффициент потерь
Алюминий	2,7	5200	ю-3
Сталь	7,8	5500	10~3
Стекло силикатное	2,6	5400	10~3
» органическое	1.2	2800	—
Бетон тяжелый и железобетон	2,2...2,5	3700	10~2
Шлакобетон	1,6...1,8	4000	ю~2
Бетон легкий	0,6... 1,3	1700	2-10-2
Гипс	1,2	2500	10“2
Гипсобетон	1,3	4000	—
Кирпичная кладка	1,6...1,8	2500	10~2
Фанера	0,6...0,7	2700	3-10-2
Древесностружечные плиты	0,6...0,7	1700	8.10-2
Здесь все элементы здания приняты в виде плит, жестко связанных между собой в узлах. Все горизонтальные плиты равны между собой, все вертикальные также одинаковы. В этом случае а — а^ = а6/ав;
= «с /т<Ра", «(,“)/mfii', т — тьа = m6/mo; та — те и ть — поверхностная плотность ограждений а, с и Ь, кг/м3; Da — Dc и Db — цилиндрическая жесткость тех же ограждений, Нм.
Для сплошных ограждений
Dt = Eth3t [12 (1 — р.?)]-’ и а - 0,15pzc*•’/#’ (i = а, Ь, с), где р, — плотность материала i-ro ограждения; с( — скорость продольной волны в i-м ограждении, принимаемая по табл. 2.2.
При использовании коэффициентов передачи колебаний для расчета изоляции шума в здании конструктивную схему последнего разбивают на систему элементов, приведенных на рис. 2.4. В каждом конкретном случае передачи колебаний выбирают наиболее близкую действительности расчетную схему. Например, в схеме здания на рис. 2.3 коэ(|х|)нцис1пк кередлчи колебаний <гм находят как т^; коэффи- , циент ти как т,!(), коэф|н1Ц1И‘нп.| г4>, т„, тм как т^1.
40
2.3. Значения т; и ос/
Материал	Толщина м	Поверхностная плотность ТПр кг/м2	1 в*	। Материал	Толщина м	Поверхностная плотность ГПр кг/м2	в I	о-01
Бетон, железобетон 0,1 0,12 0,14 0,16 0,2 Многопустотный 0,22 НПСТИЛ		250 3001 350 400 500 300	2,7 4,4 6,5 8,9 15,6 11,9	Шлакобетон	0,2 0,4 ? Кирпичная клад- 0,14 ка, оштукатурен- 0,27 ная с двух сторон 0,39 0,52 Гипсобетон	0,08		360 720 225 430 625 830 105	12,5 71,4 1,8 9,7 23,1 51,7 0,9
Для вычисления коэффициентов передачи колебаний можно поль-аопяться табл. 2.3, из которой по толщине ограждения из заданного митгрилла определяют значения а, и mh далее находят отношения а и т и значения коэффициентов передачи для выбранной расчетной схемы но формулам (2.6) ... (2.10).
Пр и м е р. Определить коэффициент передачи колебаний т17 от сплошной же-лмобекннюй плиты междуэтажного перекрытия 1 толщиной = 0,16 м крлакобе-Тониой поперечной стене * толщиной th « 0,2 м (см. рис. 2.3). В качестве расчетной модми примем схему II (см. рис. 2.4). Предварительно находим значения а «= аЬа ==
И т — mfHl тъ1та. Элемент, передающий колебания (в нашем случае пере-MM 1ИР /), игегдп элемент а; тогда по схеме III стена — это элемент 6. По табл. 2.3
• КН и та =» 400; аь = 12,5 . 10* и /и> == 360 и далее
а - ah/a(t « 12,5 . 106/(8,9 . 10б) « 1,4; т = ть!та == 360/400 == 0,9,
Теперь ио формуле (2.9) находим
з ———_____
у (1,4/0.9)«
-III _ Г	__________л лей
аЬ 4 • 1,484-8 • 1,44- 5 ~0,0&Ь-
Расчет изоляции ограждением воздушного шума в здании. Изоляция шума огрпждепием 1 (см. рио. 2.3) в здании (фактическая звуко-ИММИЦня ограждением /):
Rt “ /?i ——
(2.11)
ГДй At, - собезвенная звукоизоляция ограждением /; Д/,, — повы-шамиа уровни шума в изолируемом помещении// за счет косвенных пу-laft аго п«,|>гди'|||, определяемое по формуле (2.2).
Увеличение собственной звукоизоляции ограждением повышает аг<1 факн1ческу|о звукоизоляцию лишь доопределенного предела. Наи-болмцее повышение ее ограждением / (или равное ему повышение MyftONMMiBiuiii помещения //) по сравнению с собственной звукоизо-ЛЯИиай Hi при большом значении изоляции шума дополнительной ЯнИСфуиннгй Г (А/?,. =» оо; Д/?г — 0):
Ы''...- - Ю 1g £	+ ($ж/$1) тм+4]. (2.12}
•II
2.4. Вычисления значений АЛ2 и АЯ/макс
i	1		2		3		4		5	
hi			Ла= fte		Л» = Л,		^4 = ^8		Л»“Л.	
mi	mx		m2 — me		тз = m?		m4 = m8		mb == m#	
о/			<*2 = on		«8= «7		a4= a8		«5= «9	
Si	Si		•$2 ~		co II co		S4 = <S8		7° of	
Rwi	Rwi		Rwi		Rw3		Rw4		Run	
Cl			C2		Сз		C4			
1			ai2	T21^2	013	T31^3	a14	t4iC4	«15	T51Q
			"*12		mi3		m14			
			*		«		*		*	
			T21		T31		T41		ты	
6	aei	T ’••s,	«12	^26^ X ^2^”						
	"*ei		"*12							
	*		*							
	Tie		T2fi							
7	a?i	x*’ s.			a18	тз?Сз Sj				
	"hi				™13					
	*				*					
	in				T37					
8	a81	T — Tl8Sj			» ♦		Ou	$8 ’48С4 Sj		
	"*81									
	*						*			
	X18						T48			
9	a»l	H							015	x С — Tf>9C6 $1
	"hl								"*15	
	*								*	
	T18								T59	
42
При Дополнительной звукоизоляции ARr = оо и Д/?г => 0: 5
ЛЛ|м.к.. - - 10 lg I (Sl+4/St) (TU+4 MW0°’,(R,"JV)- (2.13) 2
При устройстве дополнительных конструкций с обеих сторон ог-риждвннн 1 и Л/?|. х» Д/?г = оо:
5
ARlM.KC = - ю 1g S (S<+4/Si) Ю0Д<л,-/г')тм+4.	(2.14>
2
Рншх'ти значений собственной звукоизоляции /?х — /?< ограждениями, входящие в формулы (2.2), (2.3), (2.5), (2.11)... (2.14), сдоста* ТОЧНОЙ для вычислений R\ точностью могут быть приняты постоянными! равными разности индексов собственной изоляции воздушного Шумя R*i ~ Ru>i этими ограждениями.
При вычислениях удобно пользоваться табл. 2.4. В верхней ее части явписынлют исходные данные, а также значения Ct = Юо,1(^,_а# W |0в,1,И*'	. В нижней части табл. 2.4 указана последователь-
ность вычисления каждого коэффициента передачи колебаний и да-ЛМ соответствующего слагаемого, приведенного в правом столбце МЖДОЙ клетки. В клетках, отмеченных звездочкой, записывают коэффициенты передачи колебаний в соответствии с выбранной р«СМЯГКОЙ схемой, а в следующей клетке — численные значения этих иояффицисптов. Сумма всех 12 слагаемых равна сумме S в формуле 2 5
(2.2). Соответствующие частичные суммы дают значения	в формулах
2
(2.12) ...(2.14).
11ри приближенных расчетах фактическую звукоизоляцию ограждением / в жилом здании можно определить по более простым формулам: /?! «»	— 2 — для однослойного ограждения Г, Rt = Rt +
I A#im1,kc — 1.4 для перекрытия / с полом на упругом основании и для перегородки /.облицованной со стороны помещения / гибкой плитой на относе, причем значение A/?iMaKc принимают по формуле (2.12); R\ = Ri + ARimskc — 1.7 для перегородки /, облицованной с двух сторон гибкими плитами на относе, причем значение Д/?1Макс принимают по формуле (2.14) (см. также § 2.3).
2.3. ИЗОЛЯЦИЯ ВОЗДУШНОГО ШУМА СТЕНАМИ И ПЕРЕКРЫТИЯМИ
Однослойные ограждения. Под акустически однослойным подразумевают ограждение, составленное из одного или нескольких несжимаемых в поперечном направлении слоев, жестко связанных между собой (железобетонная панель, оштукатуренная кирпичная стена).
Передача шума через ограждение. При падении звуковой волны на ограждение оно начинает колебаться с частотой, равной частоте-
43.
Рис. 2.5. Частотная характеристика изоляции воздушного шума однослой* ним ограждением.
колебаний частиц воздуха в волне. В результате ограждение становится источником звука и излучает его в изолируемое помещение. Звукоизоляция ограждением показана на рис. 2.5. На участке АВ ее значение определяют по формуле, выражающей закон массы:
Rab = 20 1g kmBf — 47,5,	(2.15)
где k = 1 кг-1 м2 Гц-1; m, — поверхностная плотность ограждения, кг/м2; / — частота, Гц.
В этой области частот ограждения из разных материалов, но с одинаковой поверхностной плотностью, имеют одинаковую звукоизоляцию. Жесткость конструкции не имеет большого значения.
Звукоизоляция ограждением на частотах f > [в связана с явлением волнового совпадения, при котором след падающей на ограждение плоской звуковой волны равен длине волны изгиба в плите:
cB/sin0 = c1I, (2.16) где с, — скорость звука в воздухе (св = 340 м/с при температуре воздуха 18 °Q; ся = УDa^/mn — скорость распространения изгибной волны в ограждении с цилиндрической жесткостьюD и поверхностной плотностью mn при угловой частоте колебаний <о = 2л/; 0 — угол падения волны на ограждение. Наименьшая частота, при которой становится возможным явление волнового совпадения (св = cj, называется граничной ской) и определяется
(критиче-
/гр = [с1/(2л)1 v ma/D.
Для сплошного ограждения толщиной h, м, frr> — Св/( 1 ,8спй),
(2.17)
(2.18) где с, — скорость продольной волны в ограждении, принимаемая по табл. 2.2.
Формула закона массы (2.15) справедлива при частотах /<
<• Т + ~
Для f 2/гр значение звукоизоляции
R = 201g |л/гРтп/(Р.с.)| + 251g (f/frp) + 101g я + 3,	(2.19)
где р„ — плотность воздуха, кг/м8; ц — коэффициент потерь энергии в конструкции ограждения, принимаемый по табл. 2.2.
Частотной характеристикой звукоизоляции можно в известной мере управлять, что позволяет повышать ее значение в заданном диапазоне частот при сохранении неизменной массы ограждения. С этой целью изменяют цилиндрическую жесткость последнего. При этом область пониженной звукоизоляции ВС (см. рис. 2.5) перемещается и
44
высоким частотам и, наоборот, увеличение жесткости приводит к снижению граничной частоты, целесообразно при толстых ограждениях с граничной частотой не более 300 Гц. Усиление тонких плит ребрами жесткости может быть причиной ухудшения звукоизоляции ими.
Расчет изоляции однослойными ограждениями воздушного шума. Хотя частотная зависимость звукоизоляции в области граничной час-
Риг t<6«	частотной харак-
tfp НИТИ И И niOe i пенной и фактической ЙММИЦИН шидуппкио шума однослойным 01 рдждгннгм.
изоляции воздушного шума одно-
50
									
									
									
									
									
									
									
									
									
									
									
									
									
									
									
									
									
									
									
									
									
									
100 ISO 200 SOO 400 500 т„,кг/мг
Рис, 11,7 I рпфики для определения <«> и ординаты (6) точки В МИ1‘ ПНИ lift х примтсристикн изоляции ЙИЛушиши шуми однослойным ограж-ДИИИШ
/ ЫЬнйМЛ tiHi'ii /I для ограждений из МвИфмадме OiiiNm н.ю р > 1800 кг/м* | - fw * • 1<м»<» •«»/М»; .Г — ТО же. р — * И (И» Ш/Мв| < же. р < 1200 кг/м*
i лпАпымн hi риждепиями из бетона, железобетона, гипсобетона, шла-цобешна, кирпича и подобных материалов при 100 т„ 1000кг/ма ирниую fiC (см. ине. 2.5) заменяют без большой ошибки горизонтальным ОТрМКом. В результате частотная характеристика собственной 4HyhHH4fMNliiiii А’ имеет вид ломаной линии А'В'Д', а частотная харак-lepiitfiBill факт ческой звукоизоляции R' — АВСД (рис. 2.6).
НнглвдойЛ1ел1.11ость построения частотной характеристики фак-fHWMiill hmmniiiiii воздушного шума однослойным плоским огражде-Цш«М!
a)	I'lpoiT примоугольную систему координат. По оси абсцисс от-йИйчыийМН •ifpr.i ранные отрезки значения среднегеометрических часом (ра|Ы1агакныч полос /, Гц, в диапазоне 100...3200 Гц. По оси ор-н1йЛйДЫМ<по1 in и чей и я фактической звукоизоляции R', дБ;
41
б)	определяют абсциссу точки В f*9 Гц, по рис. 2.7, а в зависимости от толщины ограждения Л, а ее ординату — по рис. 2.7, б в зависимости от поверхностной плотности ограждения /пп;
в)	из точки В проводят влево горизонтальный отрезок ВА до пересечения с осью ординат и вправо вверх — отрезок ВС с наклоном 7,5 дБ на октаву до точки С с ординатой /?с = 60 дБ;
г)	из точки С вправо проводят горизонтальный отрезок СД.
Построение частотной характеристики собственной изоляции воздушного шума однослойным ограждением ясно из рис. 2.6.
Пример. Построить частотную характеристику звукоизоляции и вычислить индекс изоляции воздушного шума Rw бетонной стеной толщиной 14 см и плотностью р =» 2400 кг/м8.
Поверхностная плотность стены тп » рЛ = 2400 • 0,14 = 336 кг/ма. По графику на рис. 2.7 находим /в « 270 Гц и RB « 39 дБ. Строим прямоугольную систему координат (рис. 2.8) и наносим на график точку В. Влево проводим горизонтальную прямую
Рис. 2.8. Пример построения частотной характеристики изоляции воздушного шума стеной.
Рис. 2.9. Частотная характеристика изоляции воздушного шума ограждениями из металла, стекла, асбестоцемента и подобных материалов.
до пересечения с осью ординат. Для построения прямой ВС удобно нанести на графике точку К с координатами fK = 10/в и RK = RB + 25. Прямая, проведенная через точки В и К, имеет наклон 7,5 дБ на октаву. В нашем случае /^ = 10 • 270 — 2700 Гц и /?к = 39 + 25 = 64 дБ. Наконец, из точки С пересечения прямой ВК с прямой Rc— 60 дБ проводим горизонтальный отрезок СД. Индекс изоляции воздушного шума, вычисленный в соответствии с указаниями § 2.1, R'w = 51 дБ.
При ориентировочных расчетах индекс изоляции воздушного шума сплошными однослойными ограждениями из указанных выше материалов:
« 231g (тп/т0) — 8 при 200 кг/м2 1000 кг/м2; (2.20)
13 lg (mn/mQ) + 15 при 100 кг/м2 < тп < 200 кг/м2, (2.21)
где — । кг/м2.
Для конетукций из бетонов па гипсовом вяжущем плотностью 1200... 13(М> кг/м* .hiii'ichiim индексов изоляции воздушного шума в формулах (2.20) и (2.?Т| следует уисличиин гь соответственно на 2,3 и 1,3 дБ.
46
Частотная характеристика изоляции воздушного шума однослойными ограждающими конструкциями из металла, стекла, асбестоцемента и подобных материалов имеет вид ломаной линии АВСД на рис. 2.9. Координаты точек В и С принимают по данным табл. 2.5 в зависимости от толщины ограждения h (без учета ребер), мм. Наклон отрезка В А равен 5 дБ на каждую октаву для глухих однослойных конструкций из органического и силикатного стекла и 4 дБ на каждую октаву для конструкций из 'других материалов.
2.5. Координаты точек В и С для построения частотной характеристики звукоизоляции R' [35]
Материал	Плетность, кг/м8	/В, Гц	«I о:		Материал	Плотность, кг/м8	/д Ги	аз О'	
			ДБ					ДБ	
V
< тиль	6000/Л
АлtoMMiiHcRbie сплавы	6000/Л
< н*кло силикатное	6000/Л
< |гкло органическое	17 000/Л
AiОс» ।пигментный
л in I	2100	9000/Л
[|<> жи	1800	9000/Л
• •	1600	10 000/Л
39	31	Сухая гипсовая
32	22	штукатурка	1100	19	000/Л
35	29	То же	830	19	000/Л
37	30	Древесностружечная 850	13 000/Л
плита	650	13	500/Л
35	29	Твердая древес ново-
34	28	локнистая плита	1100	19 000/Л
34	28
36	30
34	27
32	27
30,5	26
35	29
П р N м р ч й н и о. — 2fg
Стены с дверью или окном. Изоляция шума стеной с дверью или Ч)хном:
Л* - /<. - 10 lg {1 + [50/(Sc + So)| (Юп’,<Лс-«»> _ 1)},	(2.22)
ГД* Rf изоляция воздушного шума глухой частью стены; Ro — изолиния воздушного шума окном или дверью; $с и S, — площадь соот-keiernrHiio глухой части стены и окна или двери, ма.
Для повышения изоляции шума стеной с дверью или окном сле-ДУ*Т| прежде всего, увеличивать изоляцию шума дверью или окном. ч’рвАугмпя и шляния шума R1 стеной с дверью или окном будет обес-11РЧГ11Л, если выбрать
• R, I И) lg lSr/(Sc + So)] + 3: R„ = Rr + 10 lg |SO/(SC 4- S0)J + 3.
Дли ппсчегн изоляции шума стеной с проемом (/?0 = 0) при Rc > Г-»	д1» можно использовать приближенную формулу
/?= 10lg(l+SC/S„).	(2.23)
Миокн'лойные ограждения. Под акустически многослойным ограждениям подразумевают ограждение, составленное из нескольких жесткий словй, упруго связанных между собой и, в частности, разделении* ЮМушиой прослойкой. При отсутствии косвенных путей передачи шумя многослойные ограждения значительно более эффективны 4*4 оДИОСЛОЙНЫс.
ЦшАнме ограждения. Расчет фактической звукоизоляции двойны-Ы" игрймддннммм сводится в общем случае к расчету собственной
4/
изоляции воздушного шума двойными ограждениями (без косвенной передачи шума) /? и учета влияния косвенных путей его передачи
При вычислении собственной звукоизоляции расчетную модель двойного ограждения обычно представляют в виде двух неограниченно протяженных плит, связанных упругим слоем. Собственная изоляция воздушного шума таким двойным ограждением
R - /?14- ЛЯ,	(2.24)
где — собственная изоляция воздушного шума плитой (для определенности, первой) ограждения с большей цилиндрической жесткостью, определяемая по данным § 2.3, дБ; Д/? — повышение звукоизоляции при установке второй плиты о упругим слоем, дБ.
При частотах f < сс/(66с) « f0 Кт2/(рД) и 2/р < f < 0,5/rpb
Д₽ = 401g (///0),	(2.25)
где f9 1/(2л) У k/tn2; fp = 1/(2л) У k/m^ 4- k/m2; /rpt,2 = с1/(2л)~* х X Уmi,2/Dt,2; k = m1n m2 — поверхностные плотности составляющих плит, кг/м2; Dx и О2 — их цилиндрические жесткости, Нм; р0 — плотность, кг/м8; бс — толщина, м; Ел — динамический модуль упругости, Па и св = КЕд/р„ — скорость продольной волны в упругом слое, м/с.
При частотах f < с0/(66в) и f > 2/Ppi,2
Д/? = 401g № 4- 201g (1 - X₽),	(2.26)
где 1 = mx/fflg; p = DJDX (Dx > Dt).
В частности, при одинаковых плитах (тх = т2 = т и Dt = Da — = D)
ыг = 401g Ш 4- 201g rj 4- з,	(2.27)
где f0 = 1/(2я)Ук/т; г)— коэффициент потерь плит.	_____
При частотах / > сс/(66с) и 2/р < f < 0,5/гр (/гр = с1/(2л)Ииг/£>) для двойного ограждения из одинаковых плит
Д/? = 201g (///„) 4-101g [m/(pД)] - 3.	(2.28)
Для частотного диапазона f > frp при f > с0/(68с) простых формул собственной звукоизоляции двойными ограждающими конструкциями не получено. Наименьшая звукоизоляция двойных ограждений — в области первой частоты собственных колебаний fp, Гц (см. (2.25)), поэтому параметры таких конструкций должны удовлетворять условию /р 100 Гц. В частности, для двойных ограждений с воздушным промежутком наименьшее допустимое расстояние между панелями
^mln в 0,35 У 1/lTli 4- 1/Л12 .
При частотах f < /rpi.2 наибольшей звукоизоляцией обладают ограждения, составленные из панелей одинаковой поверхностной плотности, а при f > frpi. ' — ограждения, у которых помимо одинаковой поверхностной плотности цилиндрические жесткости панелей отличаются не менее чем в ЧК/Л раз. Подобные конструкции изготавливают из материалов разной плотности, что позволяет при неодинаковых тол-48
щинах и, следовательно, разных цилиндрических жесткостях получать одинаковые поверхностные плотности составляющих панелей.
Приближенно индекс изоляции воздушного шума двойным ограждением в жилых зданиях можно определить по формуле Rw — Rw> +-+ ARwt, где Rut — индекс изоляции воздушного шума однослойным? ограждением из бетона, кирпича и других материалов, дБ, определяемый по данным § 2.3; &Rwi л? 8 дБ — увеличение индекса изоляции воздушного шума однослойной перегородкой при установке второй панели, если 2	т31т2 ^4 и : 1	[с^г31{с2Ь^1г	10,-
Рис. 2.10. Увеличение индекса изоляции воздушного шума перекрытием при устройстве пола на упругом основании.
02 0250,320,4 0,50,630# 1 1.251# 2 2,5 $2 4 g £5 в' ft
NR,V> — увеличение индекса изоляции воздушного шума при устрой-стпс при несущей части перекрытия пола на упругом основании, дБ„ определяемое но рис. 2.10, если 0,5	2, 0,1 tnjm^ х
х l<,n/ie/(C|/il)l'/* < 5 и /о < 150 Гц (f0 — частота собственных колебаний иола на упругом основании (см. § 2.4).
Здесь приняты следующие обозначения: mt, т2и т3 — поверхност-нлн плотность соответственно несущей части перекрытия, поперечной пены пли перегородки (одной панели в случае двойной перегородки) и продольной стены, кг/м2; Сц с2 и с3 — скорость продольных волн,. Прнннмпемня по табл. 2.2; hi, h2nh3 — толщина тех же ограждающих Конструкций, м; т = milm2, Р = т {cihiUcJi^}1*'
Прим е р. Вычислить индекс изоляции воздушного шума междуэтажным пе-рвирипнем, пи-1пиленным из железобетонной плиты толщиной hi = 120 мм (mx = м 300 hi /м"> и деревянного пола по лагам на лентах из мягких древесноволокнистых. ИЛИ1. linyipeiuiHe поперечные и продольные бетонные стены толщиной Ла = Л8 = ™ 140 мм и плотностью 2200 кг/м2 (т».= «з = 308 кг/м2).
Пн <|и1рмуле (2.20) для плиты перекрытия R^ = 231g 300— 8 = 49 дБ. Далее-Нри । ( — < 4 -- cj получим ntt/nii — 308/300 = 1,03; m^mi [с»Л»/(С1Л1)]*й = mj/л^Х М (М>1>‘/> - 308/300(0,14/0,12)v« = 1,3.
IIHflliuiMiy эти значения удовлетворяют условиям применимости расчета по данным |1 И1'. 110. II» для т ~ milm3 = 300/308 = 0,97; ₽ = т = 0,97 (0,12/0,14)*z« = " 0,П «яиоцпм * 4 дБ. Таким образом, индекс изоляции воздушного шума МраарИ111ем полом на упругом основании Rw = 49 + 4 — 53 дБ.
И То же время устройство по несущей части перекрытия пола из рулонных мпк-риалов с теплозвукоизоляционной (упругой) подосновой нриноднг к снижению индекса изоляции воздушного шума перекры-НН’М НЛ I дБ, что связано с резонансными колебаниями такого пола (нрн /IHHo'icyMiix на войлочной основе в диапазоне 400...700 Гц).
4Г
Индексы изоляции воздушного шума некоторых двойных ограждений по результатам измерений (10, 49] в зданиях приведены в табл. 2.6 « 2.7.
2.6. Изоляция воздушного шума двойными стенами
Конструкция толщиной, мм	Толщина воздушного промежутка, мм	Общая поверхностная плотность, кг/м’	
Бетонные панели 40 + 70	50	275	50
То же	100	275	52
Бетонные панели 2 X 70	10	340	53
То же	50	340	52
» »	100	340	53
Газосиликатобетонные панели 70 + 120 с заполнением воздушного промежутка минераловатными матами 40	ПО	175	51
То же, 2 X 70 с заполнением воздушного промежутка минер аловатными матами 60	160	135	47
Газосиликатобетонные панели 2 X 115 с заполнением воздушного промежутка минераловатными плитами 50	80	190	52
Гипсоопилочные панели 2 X 80	50	210	49
То же	40	210	50
» »	25	210	49
> »	10	210	51
Гипсовые панели 2 X 70	60	170	46
То же, 2 X 80	60	210	47
То же, 2 X 70 с заполнением воздушного промежутка стекло- или минераловатными матами 35	60	170	47
Гипсовые плиты 2 X 80 с заполнением стекло- или минерал оватными плитами 30	30	210	46
Многопустотные гипсовые панели 2 X 70 с заполнением воздушного промежутка стекловолокнистыми матами 35	60	НО	44
Многопустотные гипсовые панели 2 X 70 (пустоты заполнены песком) с заполнением воздушного промежутка стекловолокнистыми матами 35	60	150	53
Древесностружечные плиты 2 X 50, каждая из которых обшита с двух сторон гипсовыми плитами 10 с воздушным промежутком, в котором располагаются стекловолокнистые маты 30	60	120	52
Древесностружечные плиты 2 X 50 оштукатуренные (штукатурка с внешних сторон плит 2 X 15)	20	НО	53
Ограждения типа «сэндвич». Состоят из двух тонких плит, связанных упругим промежуточным слоем — сердцевиной. Отличительная особенность ограждений — возможность сочетания при правильном проектировании достаточной жесткости при изгибе и звукоизоляции, подчиненной закону массы в широком диапазоне частот. Этим требованиям ограждения удовлетворяют благодаря жесткости при сдвиге сердцевины и высокой граничной частоте (см. § 2.3).
Граничная частота «сэндвича» при а 0,8
/гр.с = /гр.пКП=^,	(2.29)
где /гр.п — граничная частота, Гц, одной из плит «сэндвича», определяемая по (|юрмуле (2.17); а гс6/(гвбс); с0 = )/G6c/(2/nn) —скорость
so
2.7. Изоляция воздушного шума двойными перегородками е каркасом
Эскиз	Конструкция	Толщина, мм	Поверхностная плотность, кг/м2	
1	— штукатурка	15	80	54
2	— древесностружечные плиты	25		
3	— деревянные стойки*через 500 мм			
4	— воздушный промежуток	65		
1 — сухая гипсовая штукатурка	9,5
2 — воздушный промежуток 2 X 80	160
3 — стекловолокнистые маты	25
4 — деревянные стойки через 450 мм 40 X 60
1 — штукатурка	15
2 — древесностружечные плиты	25
3 — воздушный промежуток	65
4 — деревянные стойки через 500 мм 40Х 65
1 — сухая гипсовая штукатурка	9,5	20
2 — воздушный промежуток	30
3 — деревянные стойки через 600 мм 30 X 50
4Г
45
35*
1гг
/ м /
г
1 — сухая гипсовая штукатурка 12,5	25	43-
2 — воздушный промежуток	100
3 — металлические стойки М-образ-ного поперечного сечения через 600 мм 0,6
м г “0
1 — сухая гипсовая штукатурка	12,5	27	45
2 — воздушный промежуток	55		
3 — минераловатные маты	45		
4 — металлические стойки М-об-			
рлзного поперечного сечения через			
(ИХ) мм	0,6		
It
Продолжение табл. 2.7
8скио	Конструкция	Толщина, мм	Поверхностная плотность, кг/м*	% О'
27	39
/ — гипсовые плиты	10
2 — воздушный промежуток	65
3 — стальные швеллеры 65 X 32 X
X 1 мм через 400 мм
1 — гипсовые плиты	10
2 — воздушный промежуток	15
3 — минераловатные маты	50
4 — стальные швеллеры 65 X 32 X X 1 мм через 400 мм
33	46
1 — гипсовые плиты	10
2 — воздушный промежуток	60
3 — деревянные стойки 50 X 30 мм
31	41
1 — гипсовые плиты	10
2 — маты из стекловолокна	60
3 — деревянные стойки 50 X 30 мм
32	51
1 — гипсовые плиты	10
2 — воздушный промежуток	250
3 — деревянные стойки 50 X 30 мм
31	50
/ — гипсовые плиты	10
2 — маты из стекловолокна	250
3 — деревянные стойки 50 X 30 ми
87	55
52
Продолжение табл. 2.7
Эскиз	Конструкция	Толщина, мм	Поверхностная плотность, кг/м1	дБ
1 — гипсовце плиты	10
2 — мягкие Древесноволокнистые плиты	*	12,5
3 — воздушный промежуток	60
4 — деревянные стойки 50 X 30 мм
35	50
1 — гипсовые плиты	10
2 — мягкие древесноволокнистые плиты	12,5
3 — маты из стекловолокна	50
4 — деревянные стойки 50 X 30	мм
1 — асбестоцементные плиты	10
2 — воздушный промежуток	60
3 — деревянные стойки 50 X 30 мм
36	54
45	48
распространения сдвиговой волны, м/с, в сердцевине, нагруженной MMivoA тп, кг/м2, равной половине поверхностной плотности «сэндвича»; G — динамический модуль упругости материала сердцевины при слппгг, На; 6С—толщина сердцевины, м; 6 = бх + h — расстояние Между срединными плоскостями плит толщиной h, м.
11рн проектировании следует придерживаться таких правил. Значение граничной частоты «сэндвича» задают возможно наибольшим V 1ем, чюбы область действия законов массы перекрывала требуемый ИДИ н^мнщии шума диапазон частот (например, при использовании 4811МЯ конструкций в жилых и общественных зданиях желательно, ЧН»бн /м, ।	6500 Гц). Для этого предпочтительно снижать жесткость
»а||Д1М>нниы при сдвиге, что приводит к уменьшению параметра а. Це-Лагонбрм ню задавать а2 0,1, поскольку при меньших значениях «ранимнии частота /гр.с не повышается.
У(МЮйнг ограничения деформативности конструкции wjl 1/200 (и$ * егм1нческий прогиб середины конструкции под действием соб-ИШ8ИН0П> wren, м; I — пролет конструкции «сэндвича», м)
ft? > Pl' (E'h 10,192 — 4,80g/ (асв)г~2],	(2.30)
IЛ» I* * 'Jut ,i>l - пес конструкции «сэндвича» шириной 1 м, Н/м; g — ytfcuptNM свободного падения; 0 = GIG,’, G и G, — соответственно
53
динамический и статический модули упругости материала сердцевины при сдвиге, Па; Е' = Е (1 — р.2); Е и р — соответственно модуль Юнга, Па, и коэффициент Пуассона плит «сэндвича» толщиной h, м.
Подбор оптимальных параметров конструкции «сэндвича» выполняют в следующем порядке. Задают а2 = 0,1, находят граничную
2.8. Изоляция воздушного шума легкими ограждениями типа «сэндвич»
Конструкция толщиной, мм			Поверхностная плотность, к г/м’	
наружные плиты	сердцевина			
Древесностружечные плиты 2X4	Сотопласт	16	11	22
То же	То же	37	11	17
» »	» »	76	11	13
Асбестоцементные плиты 2X8	» »	39	38	28
То же 2 X 4	» »	59	19	23
Алюминиевые плиты 2 X 1,5	» »	38	12	15
То же, 2 X 0,6 Гипсовые плиты 2X8	» »	62	6	12
	» »	50	21	32
Твердые древесноволокнистые плиты 2X4	Пенополистирол плотностью 25 кг/м3	30	11	27
То же	То же	60	13	24
» »	» »	90	15	21
Стальные листы 2 X 1	» »	60	22	27
Гипсовые плиты 2 X 10	» »	60	25	22
Асбестоцементные плиты 2X8	» »	60	27	25
Сухая гипсовая штукатурка 2 X 9,5	Жесткий пенополиуретан плотностью 50 кг/м8	31	21	28
Алюминиевые листы 2 X 0,8	То же	48	6	20
То же	» »	78	8	22
Асбестоцементные листы 2X5	» »	40	23	30
частоту плит /гр.п — /гр.с (1 — с	»2)_,/* = 6500/0,Э71		« 6850 Г	ц и да-
лее по формуле (2.18), в зависимости от выбранного материала плит, их толщину. Из условия (2.30) определяют толщину сердцевины, а из уравнения а2 = G&cgl (Pel)”1 = 0,1 — требуемое значение динамического модуля упругости G материала при сдвиге. Кроме того, необходимо, чтобы в нормируемом диапазоне частот отсутствовала собственная частота симметричных колебаний плит «сэндвича», т. е.
/с = 1/2л |>3200 Гц.	(2.31)
Пример. Подобрать параметры конструкции «сэндвича», обеспечивающие , изоляцию воздушного шума во всем нормируемом диапазоне частот по закону массы и обладающей необходимой при монтаже и эксплуатации жесткостью. Длина «сэндвича» I = 3 м, в качестве наружных плит используются алюминиевые листы (сп = = 5400 м/с; Е' = 1,1 • 10й Па).
Определяем их толщину по формуле (2.18)
Л = () ,8сп/гр.п)-1 = 3408 с1 >8 • 5400 • 6850)-* = 1,7 мм.
Принимаем Л == 1,5 мм. Пренебрегая массой сердцевины, получим Р = 2 • 2700 X X 0,0015 • 9,81 • 3 = 238 Н/м. Полагая 0 = 3. находим по формуле (2.30)
бс = К238 • З2 {1,1 •	0,0015 [0,192 — 4,8 • 3 -9,81 • 3/(0,1 • 3402)]}-1 =
= 9,15 • 10~“3 «9 мм
54
и далее требуемый динамический модуль упругости материала сердцевины при сдвиге
G = 0,1Рс*л (6elg)~l = 0,1 • 238 • 340* (9 • 10-3 • 3 • 9,81)-’ = 10 МПа, что соответствует жестким пенопластам.
Собственная частота симметричных колебаний
= 1/я (10’ (9 • КГ3 • 1,5 • КГ3 • 2700)-’ ]*'• « 5270 > 3200 Гц.
Запроектированная панель поверхностной плотностью около 10 кг/м* обеспечивает в интервале частот 100.^3200 Гц, согласно закону массы, среднюю собственную звукоизоляцию (12,5 + 42.5)/2 = 27,5 дБ недостаточную жесткость конструкции без дополнительного каркаса.
Значения изоляции воздушного шума разными конструкциями «сэндвичей» в зданиях приведены в табл. 2.8 [49]. В ряде случаев показатели звукоизоляции «сэндвичами» ниже, чем по закону массы из-за несоблюдения условия (2.31).
Рис. 2.11. Конструкции стен с гибкими плитами на относе, прикрепленными к Стене по деревянным рейкам (а) и по точечным маякам (б):
/ — стена; 9 — гибкая плита; 3 — рейка; 4 — маяк.
Стены с гибкими плитами на относе (рис. 2.11). Собственная изолиния воздушного шума такими конструкциями R = R, 4- AR, где !?, - собственная изоляция воздушного шума стеной; А/? — дополни кльная звукоизоляция при установке гибкой плиты на некотором |и1<'С1оянии перед стеной.
1 h”’ f < fo = о
При f > f0 AR = - 10 lg |(/о//)‘ + «ллЛ].	(2.32)
ЛД1’и. )„ «= 1/(2л) Vkltn„ — частота собственных колебаний, Гц, гибкой плиты поверхностной плотностью т„, кг/м2, на упругом основании (Мылуипюм промежутке толщиной d, м, между стеной и плитой) жест-(нмчьн) /.•	0,14/d, МПа/м; Sn.T — коэффициент излучения гибкой пли-
IM; п число связей, соединяющих плиту со стеной.
Ко»| •финиопт излучения плиты при ее связи со стеной линейными •ЛгМСЧИмми (рейками)
s„ = 2/3i[c„/(frpl)],	(2.33)
1 л# га скорость звука в воздухе, м/с; /гр — граничная частота тонкой iMHtM, Гн; / размер стены в направлении, перпендикулярном ли-нкйний свияи, м.
5S
Коэффициент излучения плиты при ее точечных связях со стеной (например, по маякам)
5т=8/л»[св2/(/гр5)],	(2.34)
где S — площадь стены, м2.
При f > З/о значение дополнительной звукоизоляции ДЯ => « —10 1g (Зп.тл) не зависит от частоты. Точечные связи повышают звукоизоляцию больше, чем линейные. Если облицевать стену гибки-ми’плитами на относе с двух сторон, то значение дополнительной звукоизоляции составит 2Д7?, дБ.
Пример. Построить частотную характеристику собственной авукоизоляцив шлакобетонной стеной толщиной 20 см, плотностью 1800 кг/м8 и длиной / = 5 м с асбестоцементной плитой толщиной 6 мм (поверхностная плотность Отд == 11 кг/м8, скорость продольной волны сп “ 4000 м/с), установленной с одной стороны стены по я « 7 вертикально прибитым к стене рейкам толщиной d = 4 см,
Строим частотную характеристику собственной звукоизоляции стеной Я1» Для этого находим координаты точки В' (см. рис. 2.6) по данным рис. 2.7. т = 1800 X X 0,2 = 360 кг/м8, откуда fB «= fB, — 260 Гц и RB ®= 39 дБ; R& *= 39 + 2 = 41 дБ. Наносим точку В' на график (рис. 2.12, а) и по правилам, указанным в § 2.3, строим частотную характеристику Яр Затем строим частотную характеристику АЯ. Предварительно по формулам (2.18), (2.32) и (2.33):
/гр = 3408/(1,8.4000 • 0,006) = 2670 Гц;
/в = 1 /(2л) Vk/m^ = 1 /(2л) /0,14 • 16*/(0,04 • 11) == 90 Гц;
sn = 2/л (340/(2070 • 5)J =• 0,0162.
Подставим аначения /0 и «л в формулы (2.32), получим: при f < 90 Гц АЛ == 0: при f > 90 Гц АЛ - -10 ig [(90//)* + 0,0162 • 7] - —10 1g 1(90//)* + 0,113].
Частотная характеристика Д7? приведена на рис. 2.12, б, а значения собственной звукоизоляции стеной с плитой на относе R »	+
4- Д2? — на рис. 2.12, а.
При приближенном расчете фактической звукоизоляции стеной с гибкими плитами на относе в здании 7?» — /?®1 4- ДЯ», где Rw\ — индекс изоляции воздушного шума стеной; А/?® — увеличение индекса изоляции воздушного щода стеной при устройстве гибких плит на относе с обеих сторон стены, определяемое по рис. 2.13 в зависимости от
56
параметров Р и т при соблюдении условий 1 < m3/m4	3 и 0,5
5. Условные обозначения те же. При установке плит с одной стороны стены повышение индекса изоляции воздушного шума ARw следует принимать равным 2/3 А/?®, определяемым по рис. 2.13. Аналогичный звукоизоляционный эффект дает применение подвесных потолков.
Значения индексов изоляции воздушного шума стенами с гибкими плитами на относе по данным проведенных в зданиях измерений ПО,
4!)| указаны в табл. 2.9. При измерениях звукоизоляции последней конструкцией были приняты меры по уменьшению косвенной передачи шума.
Ограждения со щелями и отверстиями. Появление щелей и отвер-»'| ий вызывает значительное снижение звукоизоляционных качеств ограждающих конструкций. Изоляцию воздушного шума ограждением го щелью или отверстием определяют по формуле
R = R, - 10 lg {1 + [S^oASi + Suuo)] (10°’1</?,—- 1)),
(2.35) inc Rt и Rm,о — изоляция воздушного шума соответственно глухой Mart ню ограждения и щелью (отверстием); Sx и 5щ,<> — площади соот-вги । пенно ограждения и щели (отверстия), м’.-
11|Н1 частотах f с,/[6 (/ + 2А/Щ,О)]
= 10 lg {[ma (у + вщ)2 4-1 ] <х/2);	(2.36)
Яо = 101g [(я/4)а (п 4-	4- ₽’],	(2.37)
Ь — ширина щели, м; т = 1 для щели в середине чГражлгния; т ™ 0,5 для щели по краю ограждения; у = l/b; I — I Луб и на щели или отверстия, м; 2A/m,0 — концевая поправка, учиты-ннннцми присоединенный объем воздуха у обеих сторон щели или от-й*р1ИИИ, списанный при колебаниях с воздухом соответственно щели НПН uuiapcntn, 2Д/щ = 0,3686 (4 1g (4/а) — 1]; 2А/0 = лг/2; ещ = •• п — 2 для отверстия в середине ограждения; п 1 для
57
2.9. Индексы изоляции воздушного шума стенами с гибкими плитами на относе
Конструкция	Толщина» мм	Наличие плиты на относе	Поверхностная плотность, кг/м2	ДБ
1	— кирпичная стена оштукатуренная 2	— воздушный промежуток 3	— древесностружечная плита 4	— штукатурка 5	— деревянные бруски через 500 мм	95 40 25 15 40X60	Нет	150	37
		Да	180	41
1	— стена из силикатного кирпича оштукатуренная 2	— воздушный промежуток 3	— древесностружечная плита 4	— штукатурка 5	— деревянные бруски через 500 мм	145 24 25 15 24X24	Нет	260	48
		Да	290	52
1 — стена из пористого бетона оштукатуренная	145	Нет	140	43
2 — минераловатные маты 3 — гипсовая плита 4 — деревянные бруски через 500 мм	25			
	12 24X48	Да	155	51 4
1 — стена из гипса 2 — минераловатные маты 3 — штукатурка по сетке 4 — гвозди через 500 мм	80 30 20 .	Нет	75	35
		Да	100	49
1 — шлакоблоки оштукатуренные	220	Нет	400	52
2	— воздушный промежуток 3	— асбестоцементные листы 4	— деревянные бруски через 500 мм 5	— накладная рейка 6	— пенополиуретан	6			
	50X70 20X30 5	Да	415	64
отверстия у края ограждения; п = 0,5 для отверстия в углу; т) = //г; Р — nrf/cB; г — радиус отверстия, м.
При частотах / > св/[6 (/ 4- 2Д/Щ.О)] усредненные в полосах частот значения звукоизоляции щелями или отверстиями:
Ящ = Ю lg {ll/ai + (a//n)* (1 + аО] т’/(4аа1)};	(2.38)
Ro = Ю lg {Il/oa + (4₽’/л)’ (1 + ад)) л’/(320’аа)),	(2.39)
где ах = 2 cos’ (ае^^Д = 2 cos’ (л0/2).
58
Рис. 2.14. Значения звукоизоляции для щелей, расположенных в сред* ней части ограждения.
Формула (2.38) применима при у = 1/Ь < 2. Для случая у > 2 значения звукоизоляции щелью /?щ при расположении щели в средней части ограждения приведены на рис. 2.14. Если щель расположена у края ограждения, значения Rm следует принимать на 6 дБ меньше.
Щели и отверстия оказывают тем большее влияние на звукоизоляцию ограждением, чем выше его собственная звукоизоляция Rv Если ширина щели или диаметр отверстия больше длины падающей на них звуковой волны (Ь или 2г > cjf), то 7?щ.о « 0.
2.4.	ИЗОЛЯЦИЯ ПЕРЕКРЫТИЯМИ УДАРНОГО ШУМА
Изоляция перекрытиями ударного шума характеризуется приведенным уровнем ударного шума в помещении под перекрытием
L„ = L—101g(40/4),
где L — третьоктавный уровень звукового давления в помещении под перекрытием при работе на перекрытии ударной машины, дБ; А — эквивалентная площадь звукопоглощения в помещении под перекрытием, м2; Л о — стандартное значение эквивалентной площади звукопо-। лощения, принимаемое 10 м2, что близко к значению А в жилых помещениях.
Однослойные перекрытия. Приведенный уровень ударного шума и । ретьоктавных полосах частот в помещении род однослойным перекрытием, возбуждаемым ударной машиной, можно приближенно оцени п> в диапазоне частот/гр < f < 0,37/т по формуле
L„ = 135 — 101g	(2.40)
где I.,, — граничная частота плиты, Гц; т — продолжительность удара Моли и . а стандартной ударной машины по перекрытию, с; k = 1 м2 X и <И1 *; р — плотность материала, кг/м8; Е — модуль Юнга, Па; Й - 1<>лтина плиты, м; т) — коэффициент потерь.
Наибольшую роль в снижении передачи плитой перекрытия ударно! о шума играет толщина перекрытия: ее удвоение снижает уровень УАйршно шума на 9 дБ. Хотя приведенный уровень ударного шума яв-Не ян|ш<ш от частоты, но вследствие некоторого уменьшения коэффи-||ц«Н11й iiotrpi. па частотах до f = 0,37/т его значение возрастает на У «'I all г удвоением частоты. На частотах, больших 0,37/т, происходи! Hiiimriiiic уровня шума вследствие виброизолирующего действия
ГМН111Н поверхности перекрытия при ударах молотков ударной Мишины.
5»
Однослойные перекрытия, как правило, не обеспечивают требуемую изоляцию ударного шума в жилых и общественных зданиях, и для повышения изоляции перекрытиями применяют полы на упругом основании («плавающие») и из рулонных материалов на упругой подкладке.
Перекрытия с полами на упругом основании. Полы на упругом основании — это полы, уложенные на несущую часть перекрытия по
Рис. 2.16. Требуемое снижение приведенного уровня ударного шума конструкцией пола.
Рис. 2.15. Построение частотной характеристики снижения уровня ударного шума волом на упругом основании.
сплошным или ленточным упругим прокладкам. Изоляцию ударного шума перекрытием с полом на упругом основании рассчитывают в такой последовательности:
а)	строят прямоугольную систему координат (рис. 2.15). По оси абсцисс откладывают через равные отрезки среднегеометрические частоты третьоктавных полос /, Гц, в диапазоне 100...3200 Гц, апо оси ординат— значения снижения уровня ударного шума ДЬ, дБ, перекрытием при устройстве пола на упругом основании;
б)	определяют поверхностную плотность, кг/м*, элементов проектируемого перекрытия: пола на упругом основании тх; упругой прокладки /л0*> несущей части /па. Для полов по лентам из упругих материалов поверхностную плотность т0 определяют, предполагая, что прокладка сплошная;
в)	в зависимости от типа и поверхностной плотности несущей части перекрытия /па устанавливают номер кривой требуемого снижения приведенного уровня ударного шума дБ, конструкцией пола. Фактическую поверхностную плотность несущей части перекрытия округляют до ближайшего значения.
Сплошные или многопустотные плиты:
иц, кг/м* .................................
Номер кривой на рис. 2.16	...............
Перекрытия с гибким подвесным потолком: ffit, кг/м1 . .............................
Номер кривой на рис. 2ДО|..................
150	200	250	300	375	450
I	II	III	IV V	VI
150 200 250 300
II III IV V
На график наносят соответствующую кривую из числа приведенных на рис. 2.16;
г)	определяют значение коэффициента жесткости упругого основания k = EA/d, где ЕА — динамический модуль упругости прокладки, принимаемый по табл. 2.10 114]; d — толщина упругой прокладки в сжатом состоянии, м, d = d0 (1 — ед). Здесь d, — толщина упругой прокладки в несжатом состоянии, м; вд — относительное сжатие упругой прокладки под расчетной нагрузкой, принимаемое по табл. 2.10;
>.10. Характеристика упругих слоев _——------------------------------------i
Вид упругого слоя	Средняя плотность, кг/м*	Динамический модуль упругости Ед, Па, и относительное сжатие ед материала слоя при нагрузке на слой, Па					
		2000		5000		10 000	
		£д	8д	•• 1	ед	£д	8д
Пли гы теплоизоляционные из митральной ваты на синтетическом связующем (ГОСТ 9573—82)1 пол у жесткие	100...125	4,5.10*	0,5	5,5.10»	0,55	7-10»	ч
жесткие	126...150	5-10*	0,45	610»	0,5	8-10»	0.5
Плиты минераловатные на синтетическом связующем (ТУ 21-24-52-73) Минстроймаге-риалов СССР): полу жесткие	70...90	3,5.10»	0,5	4,5-10»	0,55	5,6-10»	0,55> 0,55
жесткие	95...110	4.10»	0,4	5.10»	0,45	6-10»	
Мяты минераловатные прошивные ( ГУ 21-24-51-73)	75...125	4.10»	0,65	5-10»	0.7			—
’1о же	126...175	5Н0»	0.5	6,5-10»	0,55		
в в	176...225	6.10»	0,45	7-10»	0,5	_в	МВ
Плиты древесноволокнистые мягкие (ГОСТ 4598—74 *)	250	10.10»	0.1	11-10»	0,1	12-10»	0,1£
111лнк крупностью до 15 мм	500...800	80-10»	0,08	90-10»	0,69		—
Песок прокаленный	1300...1500	120-10»	0,03	130.10»	0,04	—	
Примечание. Для нагрузок на слой, не указанный в данной таблнаа, аначевшг и Нд принимают по линейной интерполяции в зависимости от фактической иагрувмж, д) находят частоту собственных колебаний пола на упругом основании
f0=i/(2n)V~ki^e,	. (2.41)
е) строят график снижения уровня ударного шума AL, дБ, в виде ломаной АВСД при 2 < mjtn^ < 7 или ломаной EFQHD при т^/п^
2 или	7.
В первом случае из точки f0 на оси абсцисс (см. точку В на рис. 2.15) проводят вправо вверх прямую ВС, ординаты которой возрастают на Г? '(1> при каждом удвоении частоты (наклон прямой 12 дБ/октава).
Но втором случае используют рис. 2.17. Значения уровня ударного Шума AZ. для промежуточных значений берут по интерполяции.
Далее из точки В откладывают ординату I = 10 lg — 3 дБ !(’М. pm. 2.15, точка К). Из точки К проводят вправо вверх прямую УД и циклопом 6 дБ на октаву. Значения снижения уровня ударного Шума tin низких частотах справедливы до пересечения с прямой КД в
С и первом случае и в точке Н — во втором, а значения снижении ypnniiи ударного шума на средних и высоких частотах определи-ННеИ иинцгц твспно прямыми СД и НД.
6»
При ленточных прокладках частотную характеристику снижения уровня ударного шума следует опустить во всем частотном диапазоне яа 3 дБ;
ж) определяют индекс приведенного уровня ударного шума, дБ, L'nw = 63 — Д, где Д — смещение на целое число децибел установленной в п. «в» кривой требуемого снижения уровня ударного шума неблагоприятное отклонение рассчитанной кривой ДА от смещенной кривой ДЬТ максимально близко 2 дБ, но не больше. Среднее неблагоприятное отклонение от смещенной кривой ДЛТ принимается^ равным 1/16 суммы неблагоприятных отклонений. Неблагоприятными следует считать отклонения вниз от кривой ALT. Если среднее неблагоприятное отклонение максимально близко 2 дБ, но не больше, то Д = 0 и Lnw = 63 дБ. Если среднее неблагоприятное отклонение меньше 2 дБ или отсутствует, то для нахождения индекса приведенного уровня ударного шума необходимо кривую Д£7 поднять вверх на целое число децибел Д, при котором среднее неблагоприятное отклонение ДЬ от смещенной кривой ДЬТ будет максимально близко 2 дБ, но не больше. Значение Д будет при этом положительно. Аналогично определяют £пц, при среднем неблагоприятном отклонении, большем 2 дБ. В этом случае крина целое число децибел, а соответствующее значение Д будет отрицательно.
Д£т, при котором среднее
Рис. 2.17. График для построения частотной характеристики снижения уровня ударного шума при
вую ALT опускают вниз
Пример. Рассчитать изоляцию ударного шума междуэтажным перекрытием я определить, отвечает ди она нормативным требованиям для жилых зданий. Перекрытия состоят из железобетонной плиты толщиной 120 мм и плотностью 2500 кг/м3, сплошного слоя легких древесноволокнистых плит толщиной 25 мм и плотностью 250 кг/м3, гипсобетонной панели толщиной 50 мм и плотностью 1300 кг/м3 с приклеенным к ней безосновным линолеумом поверхностной плотностью 3 кг/м2.
Определяем поверхностную плотность элементов перекрытия:
/П] = 3 4- 0,05 • 1300  68 кг/ма; т0 » 0,025 • 250	6,25 кг/м2;
т% = 0,12 • 2500 «= 300 кг/м2.
Находим номер (см. стр. 60) кривой на рис. 2.16 (ALT — кривая IV) требуемого снижения уровня ударного шума и наносим ее на график ДЕ (рис. 2.18). Общая распределенная нагрузка, действующая на упругий слой, от веса пола (10тх) и временной (полезной) нагрузки, принимаемой для жилых зданий 1500 Па, составляет 10Х X 68 + 1500 « 2180 Па. По табл. 2.10 для мягких древесноволокнистых плитЕд = = 10е Па и ед = 0,1. Толщина слоя в обжатом состоянии d = 0,025 (1 — 0,1) = = 0,0225. Коэффициент жесткости упругого основания k = Ед/d = 10в/0,0225 = = 4,45 • 107 Па/м. Частота собственных колебаний пола на упругом основании /0 = 1/(2л) Vkim^ = 1/(2л) /4,45 • 1О’/68 = 128 « 125 Гц.
В нашем случае т^/п^ = 300/68 = 4,4, т. е. 2 < mj/mj < 7, поэтому значение снижения уровня ударного шума определяется ломаной АВСД (см. рис. 2.15). Через "точку /0 = 125 Гц на оси асЯЫсс проводим прямую с наклоном 12 дБ на октаву.
42
Рис. 2.18. К примеру расчета изоляции ударного шума перекрытием с полом на упругом основании.
Далее находим / = 10 1g (т^пц) — 3 = == 10 1g (68/6,25) — 3 = 7,4 дБ. Откладываем из точки /0 == 125 Гц на оси абсцисс ординату 7,4 дБ и проводим через ее конец прямую КД с наклоном 6 дБ на октаву. Ломаная АВСД определяет} искомую частотную характеристику Д£;
Вычисление индекса приведенного Зуовня ударного шума Lw — в табл. 2.11. Перекрытие удовлетворяет нормативным требованиям к изоляции -ударного шума в жилых помещениях (нормативный индекс равен 60 дБ).
Для конструкций полов, указанных в табл. 2.12, индекс приведенного уровня ударного шума можно определить непосредственно в зависимости от частоты /0 по формуле (2.41) [14] и значения индекс» приведенного уровня ударного шума для несущей плиты перекрытия* £п«ю, определяемого по её поверхностной плотности.
Сплошные или многопустотные плиты: т, кг/м* .....................................  150	200	250	300 350	450
£пиН), дБ ................................... 84 81	79	77 75	73
Перекрытия с раздельными или гибкими подвесными потолками: т, кг/м» ......................... 150 200 250 300
*„*0. ДБ ....................................... 81	77	75	73
Пример. Определить индекс приведенного уровня ударного шума под перекрытием, составленным из сплошной железобетонной плиты толщиной 14 см и пола-из паркетных досок толщиной 25 мм и плотностью 600 кг/м» по лагам сечением 120 X X 30 мм, уложенным с шагом 350 мм на лентах из мягких древесноволокнистых плит толщиной 25 мм.
Поверхностные плотности элементов перекрытий: пц = 0,14 • 2500 = 350 кг/м*}. (», = 600 • 0,025 + 600 • 0,12 • 0,03 • 3 = 21,5 кг/м».
Индекс приведенного уровня ударного шума для несущей части перекрытия-1 п.«о = 75 ДБ-
Чистота собственных колебаний пола при Ел — 10е Па и ед ® 0,1
/0 = 1 /(2л) /Ю’ДО,025 (1—0,1)21,5] - 230 Гц,
Ihkv'ui по табл. 2.12 получим Lnw = 55 дБ.
Перекрытия с полами из рулонных материалов. Пол из рулонного* мп ц’риала в виде упругого слоя — изолятор удара, при этом упругость оГич печивается местным смятием. Рассчитывают изоляцию ударного' Шуми перекрытием с полом из рулонного материала в такой последо-Йй1гл1*и<н нс
«) и мннспмости от материала и толщины упругой подкладки ру-Л<1Ншип мл rep нала по рис. 2.19 определяют продолжительность т, с, удери молотка стандартной ударной машины по полу из рулонного МГ*рмй in,
61
2.11. К примеру вычисления индекса приведенного уровня ударного шума под перекрытием
Частота, Гц	Значения снижения уровня ударного шума, дБ		«о	<5 1 1Л
	требуемые д£т	вычисленные AL		
			ДБ	
Частота, Гц	Значения снижения уровня ударного шума, дБ		из +	•4 <1
	требуемые AL т	вычисленные AL		
			ДБ	
100	—	—	5	5	1250	24	27,5	29	1,5
125	——	—	5	5	1600	26	29,5	31	1,5
160	—	4	5	1	2000	28	31,5	33	1,5
200	4	8	9	1	2500	30	33,5	35	1,5
250	8	12	13	1	3150	32	35,5	37	1,5
315	12	15,5	17	1,5					Сумма
400	14	17,5	19	1,5					29,5
500	16	19,5 ~	21	1,5					Среднее
630	18	21,5	23	1,5					29,5/16 »
800	20	23,5	25	1,5					1,8дБ<2дБ
1000	22	25,5	27	1,5					
Примечания. 1. Неблагоприятные отклонения вычисленных значений от тре«
<5уемых (ALT — AL) отсутствуют. 2. Индекс приведенного уровня ударного шума х= 63 — 5 = 58 дБ. 3. ALT 4- 5 — ординаты кривой AL*, поднятой вверх на 5 дБ. 4. ALT 4* -Ь 5 — AL — неблагоприятные отклонения вычисленных значений от требуемых, увели* яенных на 5 дБ.
2.12. Индексы приведенного уровня ударного шума под перекрытиями £nw
Конструкция пола
	Lnar дБ, при индексе приведенного уровня ударного шума для несущей части перекрытия £пдао, дБ
	84 | 81 | 79 | 77 | 75 | 73
Деревянные полы по лагам, уложенным на упругий							
слои (в виде ленточных прокладок) из материала с динамическим модулем упругости 5«105...12 х	150	59	58	56	55	54	54
X 105 Па при расстоянии между полом и несущей	220	61	60	58	57	55	54
частью перекрытия 60...70 мм	350	64	62	60	59	57	56
Пол на монолитной стяжке или сборных плитах	60	61	58	56	54	51	49
с поверхностной плотностью 60 кг/м2 по упругому	100	63	60	58	57	56	55
слою из материала с динамическим модулем упру-	150	68	65	63	61	60	58
гости 3-1О6...1О-105 Па	200	70	68	66	64	62	60
То же, ijo слою песка или шлака динамическим	150	62	60	58	57	55	54
модулем упругости 8- 10е... 18- 10е Па	250	67	65	63	61	60	59
	350	71	69	67	66	64	63
Пол на монолитной стяжке или сборных плитах	60	59	56	54	52	50	48
с поверхностной плотностью 120 кг/м2 по упругому	100	63	60	58	57	55	53
слою из материала динамическим модулем упру-	150	67	64	62	60	58	56
гости 3-10\..10«105 Па	200	68	65	64	62	60	58
То же по слою песка или шлака динамическим	150	61	58	56	55	53	52
модулем упругости 8-10е... 18-10е Па	250	65	63	61	59	58	57
	350	69	67	65	64	62	61
Примечание. При поверхностной плотности монолитной стяжки или сборной аплиты пола между 60 и 1Я|ги|/м* индексы определяют по линейной интерполяции, округ» -ляя их значения до целого числа.
-64
Рис. 2.19. Зависимость продолжительности удара стандартной ударной машины от материала и толщины прокладки:
/ — линолеум, релин, ковровая дорожка на подкладке из губ чатой резины; 2 — то же, на подкладке из мягкой листовой технической резины на натуральном каучуке; 3 — то же, на подкладке из мягкой листовой технической резины на синтетическом каучуке.
б)	вычисляют частоту собственных колебаний молотка ударной машины на уцругом слое рулонного материала
А> = 0,45/т;	*’ (2.42)
в)	строят график снижения уровня ударного шума Д£ под перекрытием при устройстве пола
из рулонного материала: на оси абсцисс откладывают частоту и проводят вправо вверх прямую с наклоном 12 дБ на октаву;
г)	наносят кривую снижения ударного шума ДЬТ по рис. 2.16;
д)	вычисляют индекс приведенного уровня ударного шума и сравнивают его с нормативным.
2.S.	ИЗОЛЯЦИЯ ШУМА СТЕНАМИ, ПЕРЕКРЫТИЯМИ, ДВЕРЯМИ, ОКНАМИ
Изоляция шума стенами и перекрытиями в зданиях. В табл. 2.13 и 2.14 приведены результаты измерений изоляции шума ограждающими контрукциями стен и перекрытий зданий (рис. 2.20...2.22).
Риг. 2.20. Конструкция стен зданий (к табл. 2.13):
I л.< л юбстоииая балка-стенка, панель; 2 — воздушный промежуток; 3 — панель; 4 мм и ар алой л 1 и ыс плиты; 5 •*» цементный раствор; 6 — древесноволокнистые плиты. u -
ъ А •

I
Рис. 2,21. Схема конструкции пере-li ры in я (к табл, •ДМ):
2.14):
1 — состав пола; 2 — плита перекрытия;
3 — подвесной потолок; 4 — асбокартон;
5 — пружинный виброизолятор; 6 — прогоны.
I I — панель соот-н • iH iiiio пола и по-Чнчкп, — ВОЗДУШНЫ it и|м>мел.у юк; 4 — » <• n t бетона.
I »
65
2.13. Изоляция воздушного шума стенами в зданиях
Позиция на рис. 2.20	Серия, тип здания	Конструктивный элемент толщиной, мм	Воздушный Промежуток* мм	Поверхностная плотность, кг/м8	Индекс изоля-! ЦИИ Rtf
	1-464, 1605А,	Сплошная железобетонная панель 120			290	49
	ЛГ-602 П-49, 1605-АМ	То же 140			335	51
	11-57	» » 140	—-	335	52
	17-, 25-этажные	> » 160	—	385	51
	панельные дома (Москва) ПЗО/12, П4/22,	» » 180		430	52
	П47/12, ПЗ/16 Гостиницы	Железобетонная панель, облицованная —		180	41
	11-32	керамической плиткой 80 Виброкирпичная панель 140	—	260	50
	И-209А	Блоки с круглыми пустотами 500	——	800	58
	ТКБ	Шлакобетонная стена 250	——	400	53
	Г	Газобетонная панель 240	—	270	52
	ОПР-1	Керамзитобетонная панель 120	—	190	48
	Гостиницы	Керамзитобетонная »	140	—	140	48
	К-7	Железобетонная балка-стенка 2X40	10	200	49
	К-7	Гипсошлакобетонные панели 2Х 100	40	200	52
	1-515	То же 2X80	40	200	52
	И-209А	Гипсобетонные панели 2X80	40	200	51
	1-480	То же 2X80	40	200	49
	1-434	> » 2X80	40	200	54
	Школы	Гипсобетонные панели 2X80	30	220	48
	65-426/1 З-ОПБ-5-60	Аглопоритобетонные панели}2ХбО	60	230	50
	БК-3, БК-4	Железобетонные панели 2X40	40	190	50
	БК-4	Железобетонные панели 2Х 50	50	240	53
	К-7-3 (2-я ре-	Железобетонная панель 30	—	150	50
б	дакция)	Минераловатные плиты 75 Цементный раствор 35 К-7-3 (2-я	Железобетонная балка-стенка 40		10	200	49
	редакция) БКР-1	Гипсобетонная панель 80 Керамзитобетонные панели 2X40	220	ПО	‘ 45
9	БКР-2М	Керамзитобетонные панели 2X50	120	160	50
	БКР-1	Керамзитобетонные панели 2X60	180	195	50
д	БКР-1	Твердые древесноволокнистые плиты 4 Керамзитобетонная панель 50	190	190	53
	БКР-2	Твердые древесноволокнистые плиты с установкой по засыпке 4 из керам-аитового песка Керамзитобетонная панель 60 Керамзитобетонные панели 2X65	120	210	51
	ЗА-ОПБ	Твердые древесноволокнистые плиты 4 АЦ₽б|1оритобетонные панели 2 X 40	100	160	50
66
2.14. Изоляция шума перекрытиями в зданиях
Серия здания	Конструкция перекркеия	Толщина, мм	Поверхностная плотно сяь, кг/м*	Индек< коизо Яде	сы зву-ляции, 1Б	 f Lnw
	Сплошная железобетонная панель с конструкцией пола:	100
1-464	доски в шпунт	3 лаги прокладки ленточные из мягких древесноволокнистых плит	37	280	53	60 40 25
1-464	плитки поливинилхлоридные панель гипсобетонная прокладки ленточные из мягких древесноволокнистых плит	3	340	54	58 60 25
1605А	линолеум плиты древесноволокнистые твердые то же, полутвердые — мягкие Сплошная железобетонная панель с конструкцией пола!	2	290	50	64 4 8 25 120
Л Г-602	паркетные доски гипсовые плиты в три слоя	25	350	51	61 ЗХ 10
Л Г'.02	линолеум на войлочной основе твердые древесноволокнистые плиты	• гипсовые плиты в три слоя	3	350	49	49 4 ЗХ 10
III >0	паркет доски лаги ленточные прокладки из мягких древесноволокнистых плит Сплошная железобетонная панель с конструкцией пола:	16	310	57	56 29 40 25 140
II 67. 11-19, lUQ/iJ	линолеум на войлочной основе	3	350	50	62
«НЫМЫ» na-МАЫИМ A'>*	то же	3	350	51	64
1ЗД?.	» »	3	350	48	64
MT"	линолеум плиты древесноволокнистые твердые то же, полутвердые	2	360 ' 51	67 4 8
иг	поливинилхлоридные плитки полутвердые древесноволокнистые: плиты в один слой или в два слоя	2	355	51	70 5 2X4
II4V, 11*4»	пиркетная клепка и ины древесноволокнистые твердые к» же, мягкие	14	365	53	66 4 12
114/M ••	пиркегипн клепка lutiiiM древесноволокнистые IIWp-'ltM io же мягкие	16	360	52	60 2X3,5 12 *7
Продолжение табл. 2.14
		2	• м	Индексы зву-	
		2		коизоляции.	
Серия здания		я И	О(!< U В О *	1	
	Конструкция перекрытия		g-e Л		
		£	§ к и ° я о		
			С ях		
П4/22	паркетная клепка	16	370	52	65
	рекобит	2Х 10			
П4/12	паркетная клепка	15	370	51	62
	рекобит	17			
17-этажный па-	паркетная клепка	14	355	52	61
нельный дом	плиты древесноволокнистые по-	4			
(Москва)	лутвердые				
	то же, мягкие	12			
1605-AM	паркетные доски	25	350	55	58
	лаги через 400 мм	25			
	ленточные прокладки из мягких	12			
	древесноволокнистых плит				
	Сплошная железобетонная панель	160			
	с конструкцией пола:				
111-83	линолеум на войлочной основе	4	385	51	58
П-60	паркетные щиты	32	410	55	58
	лаги	25			
	ленточные прокладки из мягких	25			
	древесноволокнистых плит				
	Шатровая железобетонная панель	50			
	с конструкцией пола:				
1ЛГ-507	паркетная клепка	16	210	57	55
	доски	25		-	
	лаги	32			
	ленточные прокладки из мягких	25			
	древесноволокнистых плит				
	песок	50			
	Железобетонная панель с круглыми	220			
	пустотами с конструкцией пола:				
П-18	паркетная клепка	15	445	52	61
	цементно-песчаная стяжка	40			
	пергамин в один слой	10			
	песок	40			
П-18	паркетная клепка	15	380	57	55
	цементно-песчаная стяжка	40			
	пергамин в один слой	10			
	торфоплиты	30			
П-18	паркетная клепка	15	390	58	52
	цементно-песчаная стяжка	50			
	рубероид в один слой	10			
	мягкие древесноволокнистые пли-	12			
	ты				
П-18	паркетная клепка	15	320	57	53
	полутвердые древесноволокнистые	4			
	плиты				
	асфальтовая стяжка	40			
	рубероид в один слой	10			
	“о^фоплиты	30			
68
Продолжение табл. 2.14
		2	1	а	Индексы зву-	
		2	О ,	коизоляции,	
		св №	«о*	лБ	
Серия здания	Конструкция перекрытия	S &			
		ч о	§ к о rZ «J О		
		н	Css		
П-18	паркетная клепка	15	375	53	65
	полутвердая древесноволокнистая	4			
	плйта				
	асфальтовая стяжка?	40			
	песок	40			
И-209А	паркетная клепка	15	420	54	64
	полутвердая древесноволокнистая	5			
	плита				
	асфальтовая стяжка	30			
	песок	50			
1-515	паркетная клепка	25	390	51	62
	твердые древесноволокнистые	6			
	плиты				
	асфальтовая стяжка	15			
	шлак	50			
И-209А	паркетные доски	25	360	58	49
	лаги через 350 мм	30			
	ленточные прокладки из мягких				
	древесноволокнистых плит	2X12			
	песок	30			
I-IWH	паркетные доски	16	305	56	57
	лаги	40			
	ленточные прокладки из мягких	25			
	древесноволокнистых плит				
М68	доски в шпунт	37	325	57	62
	лаги через 400 мм	40			
	ленточные прокладки из мягких	25			
	древесноволокнистых плит				
I-4MC	доски в шпунт	29	320	56	56
	лаги через 400 мм	50			
	ленточные прокладки из мягких	30			
	древесноволокнистых плит				
ткп	доски в шпунт	29	315	52	60
	лаги через 400 мм	40			
	ленточные прокладки из мягких	12			
	древесноволокнистых плит				
1 4М<»	линолеум	3	405	56	67
	гипсовая стяжка	20			
	шлакобетонная стяжка	40			
	шлак	40			
1KI.	поливинилацетатная эмульсия	3	410	51	72
	цементная стяжка	60			
1КП	поливинилацетатная эмульсия	3	400	56	54
	гипсобетонная плита	80			
	мягкая древесноволокнистая	25			
	плита				
Mhmhmmihh	линолеум	3	390	64	—•
№>>Н<14	цементно-песчаная стяжка	50			
	пергамин в один слой	50			
	полу жесткие минераловатные пли-	50			
114
69
Продолжение табл. 2.14
Серия здания	Конструкция перекрытия	Толщина, мм	Поверхностная плотность, кг/м*	Индексы звукоизоляции, ДБ	
				Rw	
Э-182	паркет	16	—.	58	52
	доски	25			
	лаги	40			
	ленточные прокладки из мягких древесноволокнистых плит	25			
Э-182	твердая древесноволокнистая плита	5	—	57	53
	доски	25			
	лаги	40			
	ленточные прокладки из мягких древесноволокнистых плит	25			
Школы	линолеум	4	425	53	
65-426/1	полутвердые древесноволокнистые плиты	6			
	цементно-песчаная стяжка	30			
	песок	40			
Ш-99	линолеум	3	210	55	52
	керамзитобетонное основание пола	40			
	мягкие древесноволокнистые плиты	12			
	минераловатные плиты	50			
	сплошная керамзитобетонная	100			
	панель -				
	Сплошная шлакопемзобетонная панель с конструкцией пола:	100			
Ш-91	паркет	16	280	54	59
	цементная стяжка	45			
	мягкие древесноволокнистые плиты	25			
Ш-91	паркет	16	270	53	64
	шлакопемзобетонная панель пола	40			
	ленточные прокладки из мягких древесноволокнистых плит	37,5			
	Сплошная аглопоритобетонная панель с конструкцией пола:	160			
М-464-9	линолеум на теплозвукоизолирующей основе	5	300	51	59
М-464-9	то же, на тканевой	2	300	52	62
	твердые древесноволокнистые плиты	4			
М-464-9	ковровое покрытие «ворсонитж	5	300	52	53
М-464-9	релин на синтетической основе -	5	300	51	60
М-464-9	древесностружечные плиты	19	320	53	60
	мастика на 50 %-й водной поливинилацетатной эмульсии с наполнителем из резиновой крошки	4			
М-464-9	сверхтвердые древесноволокнистые плиты	4	300	52	65
М-464-9	льнокостричные плиты	10	300	52	65
70
Продолжение табл. 2.14
Серия здания	Конструкция перекрытия	Толщина, мм	Поверхностная плотность, кг/м*	Индексы звукоизоляции, дБ	
					
	Железобетонные цанели пола и по-				
	толка 2X30 с воздушным промежутком 100, растворной подушкой				
	20 и конструкцией пола:				
БК-3	паркетная клепка	20	185	48	55
(см. рис. 2.21)	древесностружечные плиты	20			
	ленточные прокладки из мягких древесноволокнистых плит	25			
БК-3	линолеум на войлочной основе	4	165	51	52
	полутвердые древесноволокнистые плиты	12			
	ленточные прокладки из мягких древесноволокнистых плит	25			
ЬК-4 (см.	Железобетонные панели пола				
рис. 2.21)	и потолка 30+40 с воздушным промежутком 160 и конструкцией				
	пола:		240	50	51
	линолеум на войлочной основе	4			
	гипсобетонная прокатная	50			
	панель пола				
	ленточные прокладки из мягких древесноволокнистых плит	12			
43*>Я	Сплошная армосиликатобетонная панель 100 с конструкцией пола:	22	300	55	58
	доски в шпунт				
	лаги	32			
	песок	50			
1.1 (ПС)	Аомосиликатобетонные плиты 220 с круглыми пустотами; конструкция пола:		260	56	57
	доски в шпунт	29			
	лиги	40			
	ленточные прокладки из мягких древесноволокнистых плит	12			
ItHllln Ш1 (<м.	Аглопор итобетонные плиты				
	75+30: ребристая — пола с полкой толщиной 35 мм и сплошная — потолка с воздушным промежутком 150 и конструкцией пола:		130	50	60
	сверхтвердые древесноволокнис-1ЫС плиты	4			
	1 иердые древесноволокнистые плиты	4			
I'M* 1 (UM. )№. Ml)	hrрамзитобетонные панели I4O 1 30: ребристая — пола с полной кипциной 30 мм и сплошняк ’ потолка с воздушным про-Маутом 160 с полом из линолеу-				
	мп	4	86	43	64
Продолжение табл. 2.14
Серия здания	Конструкция перекрытия	Толщина, мм	Поверхностная плотность, кг/м2	Индексы звукоизоляции, ДБ	
				Rw	
БКР-1 (см. Керамзитобетонные панели рис. 2.21)	1404-70: ребристая — пола с полкой толщиной 50 мм и сплошная — потолка с воздушным промежутком 120 и конструкцией пола:	250	47	50 линолеум на войлочной основе	4 древесноволокнистые плиты	8 твердые то же, мягкие	12,5 БКР	Керамзитобетонная ребристая па- 140	265	48	62 (см. рис. 2.21) нель пола с полкой толщиной 50 мм с воздушным промежутком	160 сплошная железобетонная панель	60 потолка Конструкция пола: паркетная клепка	20 цементно-песчаная стяжка	20 БКР-1	Керамзитобетонная ребристая па- 140	200	42	63 (см. рис. 2.21) нель пола с полкой толщиной 50 мм воздушный промежуток	160 цементно-песчаная стяжка	20 сплошная керамзитобетонная	60 панель потолка линолеум на войлочной основе	4 то же, но вместо стяжки песок	20	184	45	62 то же, но вместо стяжки гипсовые 10	180	45	62 плиты то же, но вместо стяжки твердые	4	165	43	62 древесноволокнистые плиты то же, но вместо стяжки	20	190	45	58 песок крафт-бумага, шлаковата	80 БКР-2М	Керамзитобетонные панели:	220	48	58 (см. рис. 2.21)	ребристая пола с полкой	ПО толщиной 70 мм воздушный промежуток	50 сплошная потолка	60 Конструкция пола: линолеум на тканевой основе	2 плиты древесноволокнистые твер- 4 дые ОПР-1	Сплошная керамзитобетонная панель 120	210	46	37 с конструкцией пола: линолеум на войлочной основе	4 древесностружечные плиты	16 древесгцр^рокнистые твердые	8 плиты					
72
Продолжение табл. 2.14
Серия здания	Конструкция перекрытия	Толщина, мм	Поверхностная плотность, кг/м2	Индексы звукоизоляции, ДБ	
				Rw	^nw
Киноконцертный Железобетонные’плиты с круглыми 160	530	80	29
яал (см. рис. 2.22) пустотами и конструкцией, пола:
железобетонная стяжка *	60
асбестоцементная плита	2Х 10
воздушный промежуток	70
маты из стекловолокна ч 50
цементная стяжка	20
Киноконцертный Подвесной потолок:
пил (см. рис* 2.22)	воздушный промежуток	500
капроновые маты	100
перфорированный экран	2
Я. 15. Изоляция воздушного шума квартирными дверями
( nvmii полотна двери В нпробки в притворе
Конструктивные особенно ста
21	24 Прокладка из пенополиуретана сечением
10X5 мм
25	26	То же из пористой резины сечением 14Х
ХЗ мм
21	28	Притвор загерметизирован
22	32	Обивка дерматином по минеральному
войлоку
22	35	Притвор загерметизирован
26	20	Прокладка из	пенополиуретана	сечением
10X5 мм
26	26	То же, 10Х10	мм
26	30	Притвор загерметизирован
22	20	Прокладка из	пенополиуретана	сечением
10Х 10 мм
22	28	То же, 10Х16 мм
22	29	Притвор загерметизирован
26	17	Прокладка из пенополиуретана сечением
10X6 мм
26	26	То же, 10Х16 мм
26	28	Притвор загерметизирован

Данные этих таблиц [10, 19, 20] получены для конструкций о обычным для массового строительства качеством работ. Различия в значениях индексов звукоизоляции одних и тех же конструкций в разных сериях домов объясняются как неодинаковой косвенной передачей шума в этих домах, так и влиянием качества работ, от которых зависит возможность появления щелей, трещин, отверстий, жестких связей в многослойных конструкциях и других строительных дефектов.
Изоляция шума дверями. Индексы изоляции воздушного шума входными квартирными дверями при разных толщине полотен и конструкции притворов даны в табл. 2.15. Указанные в ней размеры зазоров между полотнами и дверными коробками предельно допустимы, фактические размеры зазоров значительно больше. Поэтому табличные значения индексов изоляции воздушного шума характеризуют действительную звукоизоляцию дверями в современном строительстве.
Схемы дверей с повышенной звукоизоляцией, применяемых в общественных зданиях (телецентры, киностудии), приведены в табл. 2.16 [45]. Звукоизоляционные качества дверей в значительной мере зависят от степени герметизации притворов, которая определяется количеством рядов и типом уплотнительных прокладок, степенью их обжатия и качеством выполнения. При двухстворчатых дверях звукоизоляция снижается за счет увеличения длины притворов.
Изоляция шума окнами. Наряду с индексом изоляции воздушного шума Ra рекомендуется оценивать акустические характеристики окон звукоизоляцией Ra в дБА, характеризующей изоляцию шума потока автомобильного транспорта окном, выраженную в дБА. Величина Ra более удобна для практического использования, так как выражается в тех же единицах, в которых принято измерять и рассчитывать городские шумы. Ra определяется на основе «эталонного спектра шума потока автотранспорта с уровнем 75 дБА.
RA = 75— lOlgf	(2.43)
Si
где Rt — изоляция воздушного шума данной конструкцией окна в t-й третьоктавной полосе, дБ; L{ — корректированные уровни звукового давления «эталонного» спектра, дБ, составляющие:
/....,	1	2	3	4	в	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16
f(, Гц . . . 100	125	160	200	250	315	400	500	630	800	1000	1250	1600	2000	2500	3150
Ь{.дБ ... 60	61	62	63	63	64	65	65	65	64	64	63	62	61	60	в<
Величины Ra и Rw связаны зависимостью
/?4«0,6/?„,4-6.	(2.44)
Снижение шума потока автотранспорта конструкцией окна, дБА:
Л£л = ₽л-Ю lg (So/A),	(2.45)
где So — площадь окна (всех окон и балконных дверей в данном помещении), м2; А — эквивалентная площадь поглощения в помещении (средняя в диапазоне 125...1000 Гц), м2.
74
I in НИЛПИИО омдушного шума дверями с повышенной звукоизоляцией
Сцема потопы двери	Толщина, мм	Поверхностная пло# ность кт/м2	Условия прилегания полотна по периметру притвора	а ?«9	Примечание
ДМрмое полоню г наплавом:
/ — фанерная плита
/ J ~ С1СКЛоволокни-।	силе плиты
*• i — пгбестоцементная
./	плита
> / — е гекловолокни-
*	стыо плиты
84	40	Через два ряда прокла-	35	Дверь одностворчатая
6		док из по-		
16		ристой рези-	33	То же< дву-
6		ны		створчатая
50				
То	же:	72
/ —	стальной лист	3
2-	песок	20
I	rui'ii.iioA лист	2
4	» 1гклонолик1Н1-< п.н- плиты	41
Л	|ir ипюпый ЛИСТ -	4
(>	С1ЛЛ1.НОЙ лист	2
130	Через про-	46	Дверь одно-
	кладки из пористой	41	створчатая То же, дву-
	резины		створчатая
ДреПнпи дпг|)1. с тамбуром (конструк- 470 ШЙ см. поз. О
40 Расетояние
между дверями 300 мм;
стены тамбура облицованы звукопоглощающим материалом
ДвоЛипя дверь о тамбуром (конструк- 1145 дню одно Л двери см. поз. 1« другой — П01. 2)
170
57 Расстояние между дверями 1000 мм; стены тамбура облицованы звукопоглощающим материалом
I	Дверь тамбурная!	55
/ — дюралюминиевый 2 лист
2 — полужесткие ми- 50 нераловатные
плиты
3 — дюралюминиевый	3
лист
25 Через один ряд прокладок из мягкой резины
39 Дверь одностворчатая
0 Двойная дверь с тамбуром (конструк- ЗЮ цию двери см. поз. 5)
50	50 Двери одно-
створчатые, расстояние между ними 200 мм
7 Дверь кабинетная в административном 42 здании:
Т0ЯТ 9	1» 2 — фанерная плита 6
IkTvri	3-столярная	30
/ ЧКЗг	плита
40 Через один 24 Дверь одноряд прокла?	створчатая
док из мягкой резины с порогом Через два 30 ряда прокладок из мягкой резины
75
Продолжение табл. 2.16
Схема полотна двери
Условия прилегания по-	ю
лотна по	ef
периметру притвора ? §
Примечание
Дверь огнезащитная:
Без уплотие- 20 Дверь одно-
/ — стальной лист 3 — минераловатные плиты
ния	створчатая
С уплотне- 31
* R& ““ индекс изоляции воздушного шума.
2.17. Категории окон по характеристикам звукоизоляции
Категория	ДБ	Яд дБА	Категория	ДБ	Кд ДБА
0	15	15	4	31...35	25...27
1	16...20	16...18	5	36...40	28...30
2	21...25	19...21	6	41...45	31...33
3	26...30	22...24
Для помещений жилых, административных и других зданий (например, больниц), в которых Sq/A « 0,3,
ДДл = Ra + 5.	(2.46)
Требуемые значения звукоизоляции окнами RAt определяют по (2.45) или (2.46) исходя из ожидаемых уровней внешнего шума у наружного ограждения здания £д.экв в дБА (см. гл. 1) и допускаемых уровней звука в помещении. По характеристикам звукоизоляции окна подразделяют на семь категорий (см. табл. 2.17).
Требуемую категорию окон жилых зданий определяют по рис. 2.23 в зависимости от эквивалентного уровня звука в 7,5 м от оси первой полосы движения £д.экв при максимальной интенсивности транспортного потока в дневное время и расстояния г от проезжей части улицы до здания; их звукоизоляционные характеристики приведены в табл. 2.18.
Из факторов, влияющих на звукоизоляционные свойства окон с двойным остеклением, решающими являются толщины стекол и воздушного промежутка между ними.
В спаренных и раздельных окнах утолщение одного из стекол с 3 до 6 мм позволяет получить звукоизоляцию Ra на 3 дБА выше. Увеличение вдвое толщины обоих стекол повышает звукоизоляцию примерно на 5 дБА. 4^
76
Рис. 2.23. Определение требуемой звукоизоляции окнами в зависимости от шума транспортного потока и расстояния между жилым зданием и проезжей частью улицы: 0...6 — категория.
Важное значение имеет обеспечение герметичности притворов окон. Так, звукоизоляция обычного спаренного окна с одной прокладкой 23 дБ А, без прокладки она снижается до 18дБА. Для эффективной работы уплотняющих прокладок необходимо
обеспечить надлежащее их обжатие, используя натяжные запирающие
приборы. Наиболее широко применяемые прокладки из пенополиуретана достаточно эффективны, однако имеют относительно небольшой срок службы; значительно долговечнее прокладки из пористой
ретины.
При установке стекол в переплетах следует обращать внимание на плотную заделку их замазкой. Крепление стекол в обычных деревянных окнах через упругую прокладку из пористой резины или неопрена Нецелесообразно, это не только не приводит к повышению звукоизоляции! Ни может даже ее ухудшить на 1...2 дБА.
till* Зиум<»и1оляционные характеристики типовых окон (в закрытом Наложен ин) и витражей
Конструкция	Толщина, мм		Количество уплотняющих прокладок	Звукоизоляция	
	стекла	воздушного промежутка		а»	ra- ra, дБА
Оиий )ir|H'i>>iiini.ie	3-f*3	15	1	27	22	24 hi । tniuioiniKcToM 020СП	(ГОСТ	44*4	18	2	32	25	28 H7<N> HI) Оии<>	02С (ГОСТ 11214—	34*3	57	1	30	23	25 М 1>КН<> |<л 0|||» (Нк Г 11214—78)	34-3	90	1	33	25	27 34-3	90	2	37	28	30 44-4	90	2	38	30	32 34*6	90	2	40	31	34 hi И*ИЛ»11Л1« К>М	03	РСП	34-34-3	164-57	3	38	29	31 (ПМИ '.ЧЬ'Н HI)	44-44-4	264-67	3	40	32	35 < 1111|><'11иос	03	PC	34-34-3	464-57	3	40	30	33 |пум> но)	44-44-4	464-66	3	40	31	34 МмкяКНЧ'чкнг литрами с глухим оу ♦шилаииум: мииавим* «о	< н клопакетом	44-4	16	—	34	26	28 74-7	24	—	38	29	32 МНЕНИЙ	44-4	100	—	41	30	34 44-4	200	—	43	32	36 74-7	100	—	44	34	38 74-7	200	—	46	36	40					
77
Звукопоглощающая облицовка по периметру межстекольного промежутка заметно увеличивает звукоизоляцию лишь в области средних и высоких частот. В силу этого изоляция шума транспортного потока окном возрастет незначительно (на 0,5...1 дБА), что не оправдывает усложнения конструкции.
При применении тройного остекления с установкой среднего стекла в середине воздушного промежутка звукоизоляция окном не только не повышается, но даже несколько ухудшается в наиболее важной для защиты от транспортного шума низкочастотной области. Эго происходит вследствие появления дополнительных резонансов системы при разделении воздушного промежутка на два. При смещении среднего стекла в сторону одного из крайних звукоизоляция увеличивается. Таким образом, тройное остекление целесообразно только в тех случаях, когда необходимо уменьшить теплопотери через окна. При этом оптимальны конструкции, в которых среднее стекло приближено к одному из крайних (до 10...15 мм), например, окно со стеклом и стеклопакетом в раздельных переплетах. Расчет звукоизоляции глухими окнами приведен в [35].
. При выборе конструктивного решения окон учитывают требования к воздухообмену в помещениях здания. При превышении допустимых уровней шума у фасада здания возникает необходимость применения шумозащитных окон с вентиляционными элементами, обеспечивающими требуемую звукоизоляцию окнами в режиме вентиляции.
В помещениях общественных зданий, а также вспомогательных зданий промышленных предприятий, где предусматривается устройство систем принудительной вентиляции (приточной и вытяжной) и, следовательно, нет необходимости вентиляции через окна, конструкцию окон следует выбирать из условий обеспечения требуемой звукоизоляции при закрытых окнах.
В табл. 2.19 приведены примеры конструктивных решений шумозащитных вентиляционных окон и их звукоизоляционные характеристики: индекс изоляции воздушного шума Rw, звукоизоляция Ra (при шуме потока автотранспорта) и звукоизоляция Ra (при шуме рельсового транспорта). Шумозащитное окно конструкции Киевпроекта (см. табл. 2.19, эскиз 1) выполнено на базе типового окна с раздельными переплетами. Форточка в наружном переплете сделана в виде скользящей створки в нижней части окна, что предупреждает прямое прохождение звука в помещение. Возможен вариант этой конструкции со стеклопакетом во внутренней узкой створке и внутренней форточке; при этом форточка в наружном переплете ликвидируется, вместо нее остается открытый проем.
В раздельном окне с клапаном-глушителем конструкции Московского НИИ типового и экспериментального проектирования (МНИИТЭП) (см. табл. 2.19, эскиз 2) воздух проходит через вертикальную щель шириной 60 мм, огибающую под прямым углом кассету из нескольких резонаторов. Окно конструкции КТБ <Мосгорстроймате-риалы» и НИИ строительной физики (см. табл. 2.19, эскиз 3) выполнено с трехслойным^асдеклением, воздух в режиме вентиляции проходит через межстекольное пространство. Перевод из режима вентиля-
78
1.19. Звукоизоляционные характеристики шумозащитных вентиляционных окон (в режиме вентиляции)
Зек. 3	Зек 4
Зек. 5
НИИ и злкрытое положение — перемещением средней створки. В закрытом положении окно имеет сопротивление теплопередаче как стан-дяртное < тройным остеклением.
Cnapriitior окно (см. табл. 2.19, эскиз 4) имеет вентиляционный элемент и иидг портикального канала, закрытого с наружной и внутренний пирон рлтрозанными по вертикали крышками. В режиме вентиляции ИОМДух ц|бпрается в нижней части канала и поступает в помещении • Нрхнгй части окна. Для обеспечения необходимого его притока
79
сечение вертикального канала увеличено за счет короба, выступающего в сторону помещения за габарит окна. Окно с раздельными переплетами и стеклами толщиной 4 мм (см. табл. 2.19, эскиз 5) снабжено элементом аналогичной конструкции.
Конструкция № 6 (см. табл. 2.19) представляет собой вентиляционный элемент, устанавливаемый в простенке наружной стены в виде выступающей в помещение пилястры. Воздух проходит через щель в наружной стене, поднимается по вертикальному каналу, облицованному звукопоглощающим материалом, и поступает в помещение через щелевидное отверстие в верхней части вентиляционного элемента. Приведенные в табл. 2.19 характеристики звукоизоляции элементом для сопоставления с аналогичными параметрами окон условно приняты для площади элемента 2 м2, и поэтому ожидаемое снижение внешнего шума им, дБА:
&La — Ra + 5.
2.6.	ПРОЕКТИРОВАНИЕ ОГРАЖДЕНИИ, ОБЕСПЕЧИВАЮЩИХ ТРЕБУЕМЫЙ АКУСТИЧЕСКИЙ КОМФОРТ В ПОМЕЩЕНИИ
Требуемая звукоизоляция. Проектирование ограждающих конструкций начинается с определения значения требуемой изоляции шума. Если ограждение разделяет помещения с бытовыми шумами, то значение звукоизоляции, которую эта конструкция должна обеспечить, определяется нормативными индексами звукоизоляции. При нестандартных шумах в помещениях значения требуемой изоляции воздушного шума разделяющим их ограждением определяют
Rt = Lp - Ья - 10 lg (Вш/В0) - 10 lg (Вн/В0) + 10 lg (S/So) + 6, (2.47)
rfleLp=101g£ 1001£,₽t — суммарный октавный уровень звуковой i=l
мощности всех источников шума, дБ; Lpi — октавный уровень звуковой мощности, излучаемый 1-м источником шума, дБ; п —общее число источников в шумном помещении; £д — допустимый октавный уровень звукового давления в изолируемом помещении, дБ, принимаемый по данным § 1.2; Вш = 5П|аш/(1 — аш) и В„ = 5иаи/(1 — а,,) — постоянные соответственно шумного и изолируемого помещений, м2; аш и аи — средние коэффициенты звукопоглощения соответственно шумного и изолируемого помещения, принимаемые по данным гл. 3; Sm и SH — общие площади поверхностей соответственно шумного и изолируемого помещений, м2; S — площадь ограждения, разделяющего помещения, м2; Во = 1 ма; So = 1 ма.
Междуэтажные перекрытия. При проектировании междуэтажных перекрытий следует иметь в виду, что с помощью однослойных конструкций с полом на жестком основании невозможно удовлетворить нормативным требованиям к изоляции ударного шума перекрытиями в жилых помещениях.
Повышение изоляции перекрытиями ударного шума достигается
80
применением полов на упругом основании или из рулонных материалов на упругой подкладке (см. § 2.4).
При устройстве беспустотных полов на несущую часть перекрытия насухо сплошным слоем укладывают плиты или ленты из упругих материалов, по ним — панель основания, сборные плиты или монолитную стяжку из бетона, шлакобетона и подобных материалов (обычно толщиной 3...5 см) поверхноеАюй плотностью 60...90 кг/м2, а сверху — чистый пол. При устройстве монолитной стяжки упругий слой закрывают слоем пергамина, рубероида или толя с перехлестыванием в стыках на 10...15 см. Для уменьшения расхода материалов при сборных плитах основания пола можно применять полосы из упругих материалов шириной 10...20 см, которые располагают по контуру и пополю перекрытия параллельно одной из его сторон с шагом 30...70 см. При устройстве деревянных лаг под них укладывают полосовые или отдельные прокладки, ширина которых должна быть на 5 см больше ширины лаги. Прокладки не следует прибивать гвоздями к лагам. Суммарная площадь, через которую передается нагрузка на прокладки, должна быть не меньше 20 % площади пола.
В местах примыкания полов на упругих прокладках к стенам, перегородкам или каркасу оставляют зазор шириной 1...1.5 см, заполняемый упругими прокладками; плинтусы крепят только к стенам (перегородкам) или к полу.
При прочих равных условиях конструкции перекрытий с полами на упругом основании обеспечивают тем большую звукоизоляцию, чем меньше динамическая жесткость и плотность упругих прокладок; чем больше поверхностная плотность конструкции пола, расположенной выше упругих прокладок. Дальнейшее повышение звукоизоляции достигается при дополнительном применении засыпок из песка, шлаки, керамзита и подобных материалов непосредственно по несущим частям перекрытий или путем заполнения их пустот.
При использовании полов из рулонных материалов на упругой подкладке следует иметь в виду, что они, улучшая изоляцию перекрытиями ударного шума, обычно приводят к некоторому ухудшению (на I...2 дБ) изоляции воздушного шума. Это обстоятельство может по-I ребовать дополнительного повышения изоляции воздушного шума несущей частью перекрытия.
Когда требуемый индекс изоляции воздушного шума превышает 66 дВ, необходимая звукоизоляция обеспечивается только при условии снижения передачи шума в изолируемое помещение по примыкающим к перекрытиям стенам. С этой целью.рекомендуется устройство Дополнительных плит на относе от конструкций примыкающих стен (jo г тропы изолируемого помещения (см. § 2.3).
(Itriiu и перегородки. Требуемая изоляция воздушного шума стенами и перегородками может быть обеспечена как однослойными, Так п многослойными конструкциями. Если стены несущие, то, как Нраинло. их проектируют однослойными. Ненесущие стены и перего-JMiflhii следует по возможности выполнять в виде многослойных Hrtiic |рукцпй, обладающих требуемой звукоизоляцией при меньшей поверхностной плотности, чем однослойные. Применение в
качестве межквартирных двойных стен с воздушным промежутком толщиной не менее 4 см позволяет без ухудшения звукоизоляции уменьшить общую поверхностную плотность ограждения до 1,5 раз.
Изоляция воздушного шума однослойными стенами может быть повышена облицовкой их асбестоцементными листами, гипсовыми плитами, полутвердыми или твердыми древесноволокнистыми плитами на относе от поверхности стены с зазором не менее 4...5 см (см. рис. 2.11). Плиты крепят к поверхности ограждения при помощи деревянных реек, марок или маяков; воздушный промежуток между стеной и облицовкой желательно заполнять звукопоглощающим материалом (минераловатными или стекловолокнистыми плитами).
Каркасно-обшивные перегородки проектируют с шагом стоек или расстоянием между горизонтальными рейками каркаса не менее 60 см. Листы обшивки крепят к каркасу в отдельных точках с шагом не менее 30 см, двойные листы между собой не склеивают.
Аналогично перекрытиям достижение повышенной звукоизоляции стенами и перегородками (/?да > 55.. .60 дБ) возможно лишь при уменьшении косвенной передачи шума в изолируемое помещение по примыкающим к ограждению стенам и перекрытиям. Для этого рекомендуется как облицовка боковых стен плитами на относе, так и устройство полов на упругом основании по несущим частям перекрытий.
Скрытую электропроводку в межквартирных стенах и перегородках предусматривают для каждой квартиры в отдельных каналах или штрабах. Отверстия для установки распаянных коробок и штепсельных розеток должны быть несквозными. В противном случае указанные приборы допускается устанавливать в них только с одной стороны, а свободную полость заполняют звукопоглощающим материалом и заделывают раствором слоем не менее 4 см [35].
Стыки. При проектировании особое внимание необходимо обращать на простоту и надежность заделки стыков панелей с другими стенами, перегородками, а также отдельных панелей между собой. Появление трещин, щелей, отверстий резко снижает звукоизоляционные качества ограждений.
Стыки, в которых в процессе эксплуатации возможно взаимное перемещение примыкающих конструкций, конструируют с применением герметизирующих материалов. Перегородки устанавливают, на несущие конструкции по слою раствора. Сопряжение панелей внутренних стен с наружными следует выполнять с заведением внутренних стен в пазы или в стыки между панелями наружной стены и устройством замоноличенных стыков.
ГЛАВА 3________________________________________________
ЗВУКОПОГЛОЩАЮЩИЕ МАТЕРИАЛЫ И КОНСТРУКЦИИ
3.1. КЛАССИФИКАЦИЯ ЗВУКОПОГЛОЩАЮЩИХ МАТЕРИАЛОВ
Звукопоглощающие свойства метериалов характеризуются коэффициентом звукопоглощцшя а, который представляет собой отношение неотраженной звуковой энергии /а к падающей /; а = (/в//) < 1.
82
Звукопоглощение материала — величина, определяющая потери звуковой энергии при падении звука на его поверхность. Звукопоглощение определяется выражением А = a S, м2, где а — реверберационный коэффициент звукопоглощения; S — площадь поверхности материала, ма; единица измерения звукопоглощения — 1 м2 (метрический сэбин). Реверберационный коэффициент звукопоглощения а определяется при падении звуковых волн на материал с разных направлений и под разными углами.
К звукопоглощающим относятся материалы со сравнительно высоким коэффициентом звукопоглощения (а 0,2); у строительных материалов (кирпич, бетон и др.) коэффициент звукопоглощения невелик (табл. 3.1). Звукопоглощающие материалы используются для снижения шума в помещениях и для достижения оптимальных акустических условий звучания речи и музыки в кинотеатрах, концертных залах, лекционных аудиториях и др.
Звукопоглощающие материалы классифицируют по следующим основным признакам: форме, жесткости, возгораемости, структуре. По форме их подразделяют на штучные (плиты, блоки), рулонные (холсты, маты), рыхлые и сыпучие (вата минеральная, керамзит).
По жесткости (относительному сжатию) материалы делят на мягкие, полужесткие, жесткие и твердые. По возгораемости — на несгораемые, трудносгораемые и сгораемые.
По структурным признакам звукопоглощающие материалы подразделяют на:
пористо-волокнистые, у которых волокнистый материал, связанный синтетическим связующим, играет роль и каркаса (скелета) и заполнителя (например, минераловатные плиты);
пористо-ячеистые, у которых пор исто-ячеистая структура достигается за счет газорбразователя (например, ячеистый бетон) или вспучивания зерен материала при обжиге (перлит);
пористо-губчатые, у которых пористая структура достигается вспениванием газа, пневматической подачей воздуха в раствор (пенопласты, губчатая резина).
По механизму звукопоглощения все звукопоглощающие материа-.и>| делят на следующие группы: пористые звукопоглотители; резонансные звукопоглощающие конструкции; жесткие колебательные < истомы или мембранные звукопоглощающие конструкции.
»>. ФИЗИКО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
МУКОПОГЛОЩАЮЩИХ МАТЕРИАЛОВ, ЗАЩИТНЫХ ПЛЕНОК И ТКАНЕЙ
Среди звукопоглощающих различают материалы органического Происхождения (древесноволокнистые плиты), минерального (мине-рЕлоймтные плиты, маты) и синтетического (поропласты).
МйТернллы органического происхождения характеризуются отно-«‘ЙТАЛЫЮ большой плотностью (250 кг/м2), невысокими био- и водо-ИНЙИиг И.Ю. относятся к сгораемым и недолговечным, материалы ми-ИРрВЛЫНно происхождения имеют меньшую плотность (20... 150 кг/м2),
83
3.1. Коэффициенты звукопоглощения строительных и отделочных материалов, конструкций и изделий [1, 29]
Конструкция, материал, изделие	Характеристика материала		Воздушный промежуток. мм	Реверберационный коэффициент звукопоглощения при среднегеометрической частоте октавных полос. Гц					
	Плотность, кг/м*	Толщина, мм							
				125	250	500	1000	2000	4000
Кирпичная кладка в пустошовку 1600	250	0	0,15	0,19	0,21	0,28	0,38	0,46 То же, с заделкой швов	1800	250	0	0,03	0,03	0,04	0,05	0,06	0,06 » » оштукатуренная	1800	250	0	0,02	0,02	0,02	0,03	0,04	0,04 » » окрашенная масляной краской	1800	250	0	0,01	0,01	0,02	0,02	0,02	0,02 Известковая штукатурка по металлической сетке	2000	20	2...5	0,04	0,05	0,06	0,08	0,04	0,06 Листы сухой гипсовой штукатурки по маякам	1000	10	2...5	0,02	0,05	0,06	0,08	0,04	0,06 Бетон	2400	—	0	0,01	0,01	0,02	0,02 0,04	0,04 То же, окрашенный масляной	2400	—	0	0,01	0,01	0,01	0,01 0,02	0,02 краской Мрамор, гранит шлифованный	2600	—	0	0,01	0,01	0,01	0,01 0,015	0,015 Штукатурка акустическая цементно-пемзовая (АЦП)	750	25	0	0,12	0,27	0,31	0,31	0,33	0,4 То же, цементно-шлаковая (АЦШ)	1000	25	0	0,08	0,16	0,23	0,3	0,32	0,35 То же, гипсо-пемзовая (АГП)	650	25	0	0,12	0,27	0,31	0,32	0,38	0,4 То же, из обожженной каолиновой крошки на цементном вяжущем, АЦК	1000 25	0	0,11 0,13 0,33 0,49 0,29 0,35 То же, из тонкогранулирован-ной минеральной ваты на цементном вяжущем	800	25	0	0,21	0,29	0,42	0,48	0,47	0,45 Пол дощатый на деревянных балках	600	40	150	0,15	0,11	0,1	0,07	0,06	0,06 То же, на лагах	600	40	50	0,1	0,1	0,1	0,08	0,08	0,09 Пол паркетный (по асфальту) 600	20	0	0,04	0,04	0,07	0,06	0,06	0,07 Линолеум по твердому основанию	1900	3...5	0	0,02	0,02	0,03	0,03	0,04	0,04 Ковер шерстяной (по бетону)	—	9	0	0,09	0,08	0,21	0,26	0,27	0,27 То же, с полушерстяным ворсом	—	8	0	0,02	0,05	0,26	0,47	0,57	0,7 То же, на латексной основе	—	4	0	—	0,04	0,15	0,31	0,63	0,72 Ковровая дорожка без ворса	—	5	0	0,02	0,05	0,07	0,11	0,29	0,48 Ковер толщиной 0,4 см с ворсом, на бетоне	—	—	0	0,09 0,08 0,21 0,27 0,27 0,37 То же, толщиной 0,3 см на войлочной подкладке	—	—	0	0,11 0,14 0,37 0,43 0,27 0,25 Занавес из тарной ткани (артикул 1663) у стены	—	—	50	0,02	0,07	0,19	0,42	0,48	0,3 То же, в сборку (2:1)	—	—	50	0,1	0,28	0,46	0,6	0,58	0,6 Занавес из репса на шелковой подкладке (растянут)	—	—	50	0,02	0,09	0,38	0,68	0,66	0,6 То же	—	—	100	0,04	0,16	0,48	0,68	0,56	0,56 » »	—	—	SOO	0,09	0,28	0,4	0,55	0,64	0,66 » »	—	—	1000	0,13	0,29	0,41	0,62	0,66	0,68									
84
Продолжение табл. 3.1
Конструкция, материал, изделие	Характеристика материала		Воздушный промежуток, мм	Реверберационный коэффициент звукопоглощения при среднегеометрической частоте октавных полбе, Гц					
	Плотность, кг/м8	Толщина, мм							
				125	250	500	1000	2000	4000
Ткань свободно висящая в виде драпри, масса 1 м2, кг:
0,35	—	—	—	0,04	0,04	0,11	0,17	0,3	0,35
0,5	——	—	—	0,04	0,07	0,13	0,22	0,33	0,35
То же, драпирующая 7/8'									
площади	—	—	—	0,03	0,12	0,15	0,27	0,37	0,42
То же, 3/4 площади	—	——	—	0,04	0,23	0,4	0,57	0,53	0,4
То же, 1/2 площади	—	—	—	0,07	0,37	0,49	0,81	0,66	0,54
Бархат, соприкасающийся со									
стенкой, масса 1 м2 0,65 кг	—	—	—	0,05	0,12	0,35	0,45	0,38	0,36
То же, на расстоянии от сте-									
ны 10 см	—	——	—	0,06	0,28	0,44	0,5	0,4	0,35
То же, 20 см	—	—	—	0,08	0,29	0,44	0,5	0,4	0,35
Занавес из плюшевой ткани,									
масса 1 м2 0,65 кг	—	—	—	0,14	0,35	0,55	0,72	0,7	0,65
Войлок из поливинилхлоридных									
волокон (ПВХ)	ПО	11	50	0,13	0,41	0,73	0,93	1,0	1,0
То же	НО	22	—	0,28	0,5	0,87	0,93	0,92	0,97
биостойки, несгораемы или трудносгораемы и достаточно долговечны. Синтетические материалы имеют малую плотность (30... 170 кг/м8), био- и водостойки, однако сгораемы или трудносгораемы.
Пористые материалы. К пористым звукопоглощающим относят такие материалы, у которых твердое вещество занимает часть общего объема, а остальной объем приходится на многочисленные малые полости, заполненные воздухом, открытые наружу и сообщающиеся между собой; материалы с замкнутыми порами имеют малый коэффициент звукопоглощения и поэтому не являются звукопоглощающими.
Звукопоглощающие пористые материалы и изделия подразделяют па следующие группы:
полной заводской готовности с жесткой структурой («Акмигран», ♦Сяликпор»);
полной заводской готовности с полужесткой структурой (плиты акустические ПА/Д, ПА/С, ПА/О, ПА);
с гибкой структурой, применяемые в качестве составного элемен-ia и звукопоглощающих конструкциях (минеральная вата, маты БЗМ, Mo.'iri'CTB). •
Механизм звукопоглощения пористых материалов различен. Материалы с гибким скелетом поглощают звуковую энергию благодаря Виакому трению в порах, а с полужестким и гибким скелетом (помимо Тренин в порах) поглощают звуковую энергию за счет деформации VMMihii, совершающего вынужденные колебания под воздействием •йуиоиых волн. Пористо-колебательные системы в виде драпри и за-ИаВН’л и 1 гк я пи поглощают звуковую энергию за счет трения в порах
85
материала и активного сопротивления системы воздействию звуковых волн.
Звукопоглощающие материалы с жесткой структурой. Плиты акустические «Силакпор* из газосиликатного бетона. Размеры их 400 X X 400 X 40 мм; плотность р = 400 кг/м3. Плиты серого цвета окрашиваются в различные цветовые оттенки в процессе производства; несгораемы и биостойки. Поверхность их имеет неглубокую перфорацию лицевого слоя по различным рисункам («Лунная поверхность», «Нида» и др.). Изготавливаются на заводах силикатного кирпича и изделий МПСМ РСФСР и УССР. Недостаток плит — малая механическая прочность, что ограничивает их применение.
Плиты минераловатные акустические «Акмйгран*. Размеры их 300 X 300.X 20 мм. Плиты имеют окрашенную лицевую поверхность белого цвета и пазы в боковых гранях для крепления на металлической подвеске акустического потолка. Плиты трудносгораемы; производство на заводах МПСМ РСФСР и УССР.
Винипор звукопоглощающий (с открытыми порами), производится на основе поливинилхлорида, р = 120...180 кг/м8. Размеры плит 1200 X 750 мм, толщина от 10 до 100 мм. Биостоек, трудносгораем. Выпускается Нелидовским заводом пластмасс в Калининской обл.
Звукопоглощающие материалы с полужесткой структурой. Минераловатные полужесткие плиты марок ПЛ и ППМна синтетическом связующем. Плиты марки ПП изготовляют по ГОСТ 9573 —82; р = 100...125 кг/м8; размеры плит 1000 X 1000(500) X 30...60. Плиты марки ППМ имеют р = 75...100 кг/м8; размеры плит 1000 X 500 X X 50 мм. Производятся на заводах МПСМ РСФСР и УССР и заводах стройиндустрии.
Плиты минераловатные самонесущие марки ПА. Производятся по ТУ 67-325-80 Ростовским заводом жестких минераловатных плит; р = 125... 175 кг/м8; длина плит 1200 и 1000 мм, ширина 1000 и 500, толщина 50 и 40 мм. Лицевая поверхность их оклеена стеклотканью марки Э-0,1 или окрашена краской ЭВА-27А; биостойки, трудносгораемые.
Плиты минераловатные полужесткие на синтетическом связующем марки ПА/С, ПА/О, ПА/Д. Выпускаются комбинатом «Красный строитель» (г. Воскресенск Московской обл.). Плиты трудносгораемы, имеют окрашенную поверхность. Размер плит 500 X 500 X 20 мм.
Плиты ПА/С — акустические стандартные, покрыты белой краской с набрызгом под мрамор.
Плиты ПА/О — акустические отделочные; покрыты краской на основе поливинилацетатной эмульсии с белым пигментом. Лицевая поверхность плит перфорирована круглыми отверстиями диаметром 4 мм с шагом 14 мм и глубиной 5 мм.
Плиты ПА/Д — акустические, декоративные; со сплошным одноцветным покрытием лицевой поверхности краской на основе поливинилацетатной эмульсии.
Материалы звукопоглощающие с гибкой структурой. Звукопоглощающие изделия марки B3MJPCT УССР 1977—87). Представляют собой маты из холста супертбнкЭго базальтового волокна в оболочке из 86
стеклоткани ЭЗ-100 и др.; р = 20...25 кг/м8. Маты БЗМ выпускают 26 типоразмеров толщиной 30; 50; 100 и 200 мм. Изготовители: комбинат «Прогресс» треста Промстройматерналов Киевского горисполкома (г. Ирпень Киевской обл.), завод «Теплозвукоизоляция» (ст. Величи Киевской обл.) и др.
Маты из холста супертонкого стекловолокна (ТУ 21 РСФСР— 224—75), холст супертонкого стекловолокна (СТВ) без связующего представляют собой слой перепутанных штапельных супертонких волокон, скрепленных между собой силами естественного сцепления. Толщина супертонких волокон не более 2,5 мкм, а плотность холста не более 25 кг/м8. Маты изготавливают в оболочке из стеклоткани марки А1 и А2 или Э2-100, ЭЗ-100. Размер матов 1000 X 1000 (500) X х 50 (100) мм. Маты биостойки, несгораемы. Изготавливают их на стеклозаводе в пгт. Ивота Брянской обл.
Маты из штапельного стекловолокна. Производятся из разрыхленных прядей некрученных стекловолокон (диаметром до 10 мкм) на синтетическом связующем, р = 50...75 кг/м8; размер матов 1000 X X 500 X 40...60 мм. Для чехлов используется стеклоткань марки ЭЗ-100 и др. Маты несгораемы, влагостойки. Изготавливаются на заводах технического стекла и стеклозаводах РСФСР.
Поропласт полиуретановый эластичный марки ППУ-ЭТ. Представляет собой пластмассу пористой структуры. Выпускается в виде пластин длиной 2000 мм, шириной 1000; 850 и 400, толщиной от 5 до 300 мм; р = 40 кг/м8. Материал биостойкий, сгораемый. Производится предприятиями Министерства химической промышленности СССР.
Приведенные по данным [14, 24, 42] в табл. 3.2 значения коэффициента звукопоглощения определены в реверберационных камерах вместимостью.до 200 м®, поэтому значения а при частоте 63 Гц следует считать ориентировочными.
3.2. Коэффициенты звукопоглощения акустических материалов и изделий (СНиП 11-12-77) [14, 29]
lhiHn.1 минераловатные на синте-	75	50			0,05	0,14	0,52	0,9	0,99	0,92	0,82	0,77
|'чм связующем	75	50	50	0,07	0,2	0,61	0,98	0,94	0,92	0,78	0,78
01Н 1 и ./3-82) 1000X600 мм	75	50	100	0,12	0.38	0,18	0,94	0,88	0,86	0,79	0,77
	75	100	—>	0,16	0,5	0,92	0,98	0,95	0,91	0,8	0,76
	100	100	—	0,16	0,62	0,97	0,98	0,97	0,94	0,81	0,75
IIhhim мингрплопатные полу-	80	30			0,03	0,08	0,3	0,64	0,89	0,95	0,81	0,81
ниш 1 III-но (ТУ 21-24-52-73)	80	30	50	0,07	0,21	0,48	0,82	0,98	0,97	0,79	0,79
НИМ! 1.00 мм	80	60	—	0,07	0,14	0,62	0,90	0,95	0,94	0,82	0,82
пни рытые стеклотканью	80	50	0	0,03	0,13	0,33	0,89	0,83	'0,77	0,7	0,67
И ti.l (1 (MJ	75*)	80	50	50	0,07	0,18	0,55	0,93	0,93	0,87	0,8	0,81
	80	50	100	0,09	0,26	0,67	1,0	0,73	0,54	0,65	0,66
87
Продолжение табл. 3.2
Материал, изделие их параметры	Характеристика материала		Воздушный промежуток, мм	Реверберационный коэффициент звукопоглощения при среднегеометрической частоте октавных полос, Гц							
	ПЛОТНОСТЬ, кг/м*	толщина, мм		63	125	250	500	1000	2000	4000	8000
Плиты акустические из мине-											
ральной ваты ВФ-75 500X500 мм (ТУ 21-24-60-74)!											
отделочные (ПАО) с круглой	130	20	—	0,02	0,03	0,17	0,68	0,98	0,86	0,45	0,2
несквозной перфорацией: d =	130	20	50	0,02	0,05	0,42	0,98	0,9	0,8	0,45	0,19
=4 мм, t — 14 мм, глубиной б мм	130	20	100	0,08	0,20	0,52	0,98	0,85	0,8	0,45	0,20
стандартные (ПАС), окрашен-	130	20	«_	0,02	0,05	0,21	0,66	0,91	0,96	0,89	0,83
ные набрызгом	130	20	50	0,02	0,12	0,35	0,88	0,94	0,84	0,8	0,65
	130	20	100	0,1	0,18	0,64	0,99	0,93	0,9	0,83	0,74
декоративные (ПАД), окрашен-	130	20	—	0,02	0,05	0,59	0,52	0,53	0,25	О.М	0,11
ные набрызгом	130	20	50	0,04	0,18	0,6	0.52	0,55	0,25	0,13	0,13
	130	20	100	0,1	0,34	0,62	0,52	0,52	0,26	0,15	0,15
Плиты минераловатные облицо* вечные 300X300 мм а											
											
Акмигран-400	400	20	0	0,02	0,11	0,3	0,85	0,9	0,78	0,72	0,59
	400	20	50	0,1	0,2	0,71	0,83	0,01	0,71	0,79	0,65
	400	20	100	0,15	0,36	0,77	0,88	0,78	0,77	0,62	0,78
	400	20	200	0,3	0,48	0.71	0,7	0,79	0,77	0,62	0,59
Акмигран-450	450	20	0	0,02	0,09	0,3	0,76	0,82	0,69	0,65	0,58
	450	20	50	0,01	0,24	0,73	0,53	0,75	0,65	0,73	0,62
	450	20	100	0,2	0,41	0,79	0,79	0,71	0,71	0,63	0,45
	450	20	200	0,4	0,51	0,69	0,61	0,75	0,7	0,55	0,5
Акмигран-350	\	350	20	0	0,04	0,08	0,27	0,67	0,83	0,83	0,78	0,5
	350	20	50	0,1	0,24	0,7	0,82	0,75	0,8	0,75	0,5
	350	20	2000	0,35	0,71	0,69	0,64	0,77	0,57	0,78	0,5
Плиты декоративно-акустические	400	20	0	0,01	0,02	0,22	0,69	0,83	0,83	0,68	0,65
двухслойные «Брекчия» (ТУ 21 УССР-855-75) 500X500 мм Минераловатные самонесущие плиты (ТУ 67-325-80) 1000X900 мм:	400	20	50	0,1	0,33	0,44	0,69	0,88	0,92	0,69	0,66
оклеенные стеклотканью ЭЗХ100	125	50	0	0,08	0,14	0,43	0,92	0,97	1,0	0,94	0,89
	125	50	300	0,19	0,4	0,54	0,85	0,83	0,86	0,94	0,90
окрашенные краской ЭВА-27А	125	50	0	0,08	0,14	0,46	0,89	0,94	0,93	0,94	0,89
	125	50	300	0,3	0,38	0,51	0,73	0,78	0,83	0,94	0,94
Плиты минераловатные (ТУ4 81-63),	80	30	0	0,03	0,18	0,38	0,89	0,83	0,7	0,7	0,72
покрытые стеклотканью ССЭ-25	80	30	50	0,07	0,18.	0,55	0,93	0,93	0,7	0,8	0,71
(ГОСТ 8481-75*)	80	30	100	0,07	0,26	0,67	1	0,83	0,74	0,65	0,66
Мяты БЗМ 4-50 (РСТ УССР 5011-81)	20	50	0	0,1	0,29	0,51	1	1	0,98	0,98	0,96
500x500 мм Маты БЗМ 5-50, 1000x500 мм	20	50	0	0,05	0,23	0,66	1	1	0,94	0,98	0,96
Маты БЗМ 7-50 (РСТ УССР 5011-81) 600x600 мм	20	50	0	0,1	0,2	0,68	1	1	1	1	1
Маты БЗМ 9-50 (РСТ УССР 5011-81)	20	50	0	0,06	0,25	0,65	1	I	1	0,95	0,95
1000X1000 мм	20	50	50	0,09	0,23	0,91	1	1	0,97	0,93	1
То же	20	50	100	0,1	0,94	0,94	1	1	1	0,99	1
> >	20	50	150	0,2	0,33	0,95	1	1	1	1	0.98
Холст ультратонкого базальто-	10	100	0	0,06	0,4	1	1	1	1	1	1
вого волокна (РСТ УССР 5013-76)	10	100	50	0,08	0,44	1	1	1	1	1	1
в оболочке из стеклоткани Э-0,1	10	100	100	0,1	0,47	1	1	1	1	1	1
	10	100	150	0,19	0,44	1	I	1	1	1	1
Холст супертонкого базальтово-	17	50	0	0,05	0,16	0,44	0,78	0,91	0,94	0,98	0,99
го волокна (РСТ УССР 5013-76)	17	50	50	0,09	0,29	0,65	0,82	0,84	0,94	0,98	0,99
в оболочке из стеклоткани	17	100	0	0,19	0,42	0,74	0,82	0,96	0,98	0,99	0,99
Маты из холста БСТВ	20	50	0	0,1	0,2	0,9	1	1	0,95	0,95	1
(РСТ УССР 5011-76) в стеклоткани ТСД (МРТУ 6-11-51-71)									0,94	0,97	0,82
То же, в стеклоткани Э-0,1 (ГОСТ 19907—83)	20	50	0	0,02	0,26	1	1	1 0,9			
									0,91	0,97	0,96
То же	20	200	0	0,28	1	1	1				
Холст БСТВ (РСТ УССР 5013-76) в пленке «Повиден» марки У-1	20	50	0	0,05	.0,13	0,77	1	1	1	0,76	0,57
(ТУ 6-01-1086-76) То же, с относом от ограждений 30		50	400	0,21	0,54	0,77	0,86	0,98	0,99	0,79	0,65
на 400 мм											
88
Продолжение табл. 3.2
Материал; изделие, .их параметры	Характеристика материала		Воздушный промежуток, мм	Реверберационный коэффициент звукопоглощения при среднегеометрической частоте октавных полос, Тц							
	плютцость. кг/м®	толщина, мм		65	125	250	500	1000	2000	4000	8000
Маты ATM-Юс (РСТ УССР 5012-76)	40	15	и	0,03	0,04	0,12	0,6	1	0,98	1	0,97
Маты БЗМ (РСТ УССР 5011-76) в	20	50	0	0,04	0,19	0,76	1	1	1	1	1
акустических стеклооболочках	' 20	50	50	0,05	0,22	0,83	1	1	1	1	1
АСО (ТУ 550.2.62-74)	20	50	100	0,06	0,27	0.-9	1	1	1	1	1
	20	50	150	0,06	0,35	0,88	1	1	1	1	1
Маты из холста СТВ	15	50	0	0,1	0,4	0,85	0,98	1	0,93	0,97	1
(ТУ 21-01-224-69) в оболочке из стеклоткани ССТЭ											
(ГОСТ 19907—83) Маты из супертонкого стекловолокна (ТУ 18-16-84-76)	25	50	0	0,06	0,11	0,34	0,83	0,91	0,93	0,98	0,99
То же, в оболочке из стеклоткани Э-0,1 (ГОСТ 8481—75*)	25	100	0	0,15	0,28	0,82	0,97	0,93	0,99	0,99	0,99
Винилор полужесткий звуко-	160	50	0	0,08	0,2	0,41	0,95	1	1	1	1
поглощающий (ТУ В-66-70) мар-	160	50	100	0,12	0,3	0,82	0,95	1	1	1	1
ки «С»	160	50	150	0,11	0,36	0,84	1	1	1	1	1
То же# марки «Д»	75	50	0	0,06	0,23	0,93	1	1	1	1	1
То же	75	50	50	0,12	0,28	1	1	1	1	1	1
» »	75	50	100	0,12	0,29	1	1	1	1	1	1
» »	75	50	150	0,15	0,33	1	1	1	1	1	1
Винипор полужесткий с огне-	40	30	0	0,01	0,15	0,25	0,56	0,85	1	1	1
стойкой пропиткой (ТУ B-66-7Q)	40	60	60	0,02	0,18	0,55	0,85	0,95	1	0,97	0,97
Винипор марки «Д», плиты на-	75	25	0	0,04	0,07	0,18	0,54	0,92	1	1	1
клеены на асбестоцементные	75	25	50	0,05	0,15	0,33	0,94	1	1	0,99	1
перфорированные листы с т) «	75	25	100	0,01	0,22	0,58	1	0,91	1	1	1
9 % (со стороны винипора)	75	25	150	0,21	0,31	0,75	1	0,98	1	1	1
Акустический фибролит	400	35	10	0,08	0,18	0,27	0,5	0,65	0,54	0,6	0,6
(ГОСТ 8928—81)	400	35	100	0,19	0,39	0,58	0,5	0,69	0,79	0,76	0,76
То же	400	50	100	0,1	0,2	0,45,	0,45	0,5	0,6	0,65	0,65
Звукопоглощающие плиты Сила кпор (ОСТ 21-22-84) с фактурой	350	40	0	0,1	0,15	0,29	0,45	0,43	0,54	0,67	0,72
«Струна» То же	350	40	50	0.12	0,2	0,32	0,42	0,46	0,58	0,7	0,75
» »	350	40	100	0.15	0,25	0,32	0,4	0,42	0,53	0,67	0,71
» »	350	40	150	0,17	0,3	0,35	0,36	0,4	0,52	0,65	0,69
То же, с фактурой «Нида»	400	40	100	«*	0,2	0,37	0,45	0,55	0,7	0,8	
То же, с фактурой «Лунная	400	40	100	мм»	0,25	0,35	0,42	0,52	0,65	0,7	—
поверхность» То же, с фактурой «Арктика»	400	40	100	—	0,2	0,34	0.4	0,5	0,6	0,65	—
м «Амфитеатр»
Резонансные перфорированные звукопоглощающие конструкции. В основе этих конструкций — акустические свойства резонатора Гельмгольца. Если частота звуковых колебаний близка к собственной частоте резонатора, то амплитуда и скорость колебаний в горле резонатора резко увеличиваются и значительно возрастает потеря звуковой энергии в области частот, примыкающей к собственной частоте резонатора. Параллельное соединение большого числа резонаторов увеличивает звукопоглощение конструкции.
Резонансные звукопоглощающие системы выполняют из перфорированных облицовок с подклеенной к ним пористой тканью. Такая конструкция имеет селективное поглощение (в узкой полосе), обусловленное ее резонансными свойствами.
89
Для получения более равномерной частотной характеристики коэффициента звукопоглощения на внутреннюю сторону перфорированной панели укладывают слой пористого материала. Рост коэффициента перфорации (площади отверстий) увеличивает коэффициент звукопоглощения в области высоких частот. Коэффициенты звукопоглощения различных резонансных перфорированных конструкций, по данным [14, 15, 24, 29, 42], приведены в табл. 3.3; 3.4; 3.5; 3.6.
3.3. Коэффициенты звукопоглощения гипсовых акустических перфорированных плит [15, 24 , 29]
Акустические изделия, их параметры	Слой звукопоглощающего материала		Воздушный промежуток, мм	Реверберационный коэффициент звукопоглощения при среднегеометрической частоте октавных полос, Гц							
	Плотность, кг/м’	Толщина, мм		63	125	250	500	1000	2000	4000	8000
Плиты звукопоглощающие гип-	50	20	-	0,02	0,12	0,29	0,53	1,0	0,68	0,3	0,39
совые литые (РСТ УССР 5004-72)	50	20	50 0,04	0,22	0,74	0,91	0,62	0,49	0,33	0,43
810X810X25 мм, d = 4,5 мм, t =	50	20	100 0,04	0,23	0,82	0,84	0,54	0,52	0,32	0,5
= 10 мм, Y] = 12 %	50	20	150 0,06	0,28	0,87	0,88	0,49	0,49	0,3	0,43
То же	80	20	50 0,06	0,19	0,59	1	0,72	0,59	0,44	0,5
	80	20	100 0,08	0,2	0,76	1	0,62	0,53	0,39	0,53
	80	20	150 0,1	0,23	0,78	0,86	0,57	0,54	0,41	0,55
> >	100	20	0 0,05	0,14	0,25	0,92	0,62	0,63	0,33	0,48
	100	20	50 0,08	0,16	0,4	0,93	0,76	0,52	0,25	0,46
ж ж	125	20	0 0,04	0,06	0,13	0,38	0,75	0,70	0,52	С, 5
	125	20	50 0,05	0,11	0,25	0,62	0,75	0,65	0,48	0,5
То же, 810X810X30 мм, d = 5 мм,	80	25	0 0,06	0,09	0,18	0,63	1,0	0,79	0,45	0,51
t = 10 мм, П <= 18 %	80	25	50 0,09	0,17	0,39	1	0,91	0,81	0,46	0,5
	80	25	100 0,12	0,21	0,63	1	0,89	0,8	0,51	0,41
	80	25	150 0,12	0,27	0,76	1	0,81	0,8	0,49	0,5
То же, 805x805x30 мм, d «=	80	25	0 0,06	0,15	0,39	0,71	1 0,9	0,78	0,49	0,45
= 4,5 мм, i ® 10 мм* Т] «в 12 %	80	25	50 0,11	0,25	0,55	1		0,8	0,46	0,54
	80	25	100 0,14	0,31	0,73	1	0,57	0,8	0,56	6.58
	80	25	150 0,16	0,34	0,85	1	0,87	0,8	0,52	0,5
Плиты звукопоглощающие гип-	50	25	0 0,07	0,17	0,28	0,68	0,95	0,8	0,56	0,55
совые литые АГП-2 (ОСТ 21-26-76)	50	25	50 0,1	0,2	0,47	0,95	0,85	0,65	0,38	0,5
600x600x30 (40) мм, d = 4,5 мм,	50	25	100 0,19	0,29	0,64	0,96	0,85	0,68	0,42	0,51
i — 10 мм, Y) » 12 %	50	25	150 0,21	0,36	0,8	0,95	0,82	0,75	0,36	0,51
То же	80	25	—	0,04	0,15	0,55	0,99	0,83	0,46	0,39	0,39
	80	25	50 0,04	0,26	0,71	0,81	0,6	0,42	0,38	0,51
	80	25	100 0,06	0,32	0,93	0,75	0,62	0,44	0,42	0,49
То же, d = 6 мм, t «= 12 мм, п =»	80	25	0 0,02	0,13	0,24	0,63	1	0,75	0,49	0,41
= 15 %	80	25	50 0,07	0,18	0,5	1	0,57	0,83	0,51	0,47
	80	25	100 0,13	0,28	0,7	1	0,83	0,8	0,5	0,47
	80	25	150 0,21	0,3	0,57	1	0,83	0,8	0,51	0,47
То же	100	25	0 0,02	0,09	0,32	0,76	1	0,68	0,51	0,5
	100	25	50 0,09	0,23	0,61	0,91	0,89	0,58	0,43	0,4
	100	25	100 0,12	0,29	0,82	1	0,91	0,68	0,56	0,41
> >	125	20	0 0,03	0,05	0,19	0,48	0,94	0,72	0,56	0,5
	125	20	50 0,03	0,08	0,32	0,83	0,78	0,7	0,56	0,5
Плиты звукопоглощающие гип-	100	25	—	0,09	0,21	0,32	0,76	1 0,89	0,68	0*51	0,59
совые литые (ОСТ 21-26-84) 600X600X30 мм, d = 6 мм, / = — 12 ММ, Т) = 15 % То же, 810X810x30 мм, d = 5 мм,	100	25	50 0,15	0,33	0,61	0,91		0,58	0,43	0,48
	100	25	-	0,07	0,18	0,35	0,8	1	0,75	0,6	0,7
t = 10 мм, Т) = 12 %	100	25	50 0,12	0,23	0,7	1	0,9	0,73	0,5	0,7
То же, 600X600X35 мм	125	25	0 0,03	0,05	0,19	0,48	0,94	0,72	0,56	0,56
	125	25	50 0,03	0,05	0,32	0,83	0,78	0,7	0,56	0,54
То же, типа «Москва» (перфо-	125	25	0 0,03	0,11	0,24	0,62	0,7	0,54	0,48	0,38
рация 40X40 мм, t = 60 мм, Т) = == 28 %)	125	25	50 0,05	0,11	0,38	0,78	0,54	0,46	0,43	0,35
То же. типа АГП-2* 600Х600Х	’ЯЬ	25	0 0,05	0,11	0,14	0,34	0,8	0,72	0,45	0,33
ХЗО мм, d = 6 мм, 1 = 12 мм, т) = « 15 %		25	50 0,06	0,15	0,26	0,79	0,71	0,72	0,45	0,4
90
Продолжение табл. 3.3
Акустические изделия, их параметры	Слой звукопоглощающего материала		ВоэДУшный промежуток, мм	Реверберационный коэффициент звукопоглощения при среднегеометрической частоте октавных полос, Гц							
	Плотность, кг/м*	Толщина, мм		63	125	250	500	1000	2000	4000	8000
Плиты звукопоглощающие гип-	125	20	0	0,03	0,18	0,87	0,71	0,56	0,4	0,33	0,33
созыв литые типа «Москва» (ТУ 400-1-469-73), 600X600X36 мм, перфорация 35x35 мм. / = 60 мм.	125	20	50	0,05	0,43	0,93	0,83	0,6	0,36	0,36	0,40
1) — 22 %						0,21					
То же, 600X600X40 мм, перфорация 40X40 мм, t = 60 мм, п = 28 %	125	20	0	0,04	0,11		0,76	0,7	0,56	0,4	0,4
	125	20	50	0,05	0,14	0,38	0,75	0,67	0,54	0,4	0,3
То же	100	20	0	0,05	0,1	0,24	0,62	0,7	0,54	0,48	0,38
	100	20	50	0,05	0,11	0,38	0,78	0,54	0,46	0,43	0,35
То же# типа «Мелодия»	100	30	0	0,02	0,12	0,28	0,83	0,46	0,29	0,19	0,19
(ТУ 21 Тадж. ССР-9-76) 600Х600Х	100	30	50	0,05	0,21	0,6	0,78	0,46	0,23	0,21	0,21
X10 мм, = 14 мм, d9 = 6 мм,	100	30	100	0,15	0,25	0,5	0.6	.0,45	0,35	0,3	0,25
= 75 мм, tt == 25 мм, Т] = 8 %	125	30	0	0,05	0,11	0,3	0,67	0,48	0,35	0,32	0,36
	125	30	50	0,08	0,14	0,46	0,62	0,49	0,36	0,27	0,3
Плиты гипсовые акустические	100	30	0	0,05	0,1	0,3	0,6	0,7	0,8	0,8	0,36
перфорированные А-1 (ТУ БССР-82-73Я), d — 14 мм,	100	30	200	0,2	0,4	0,65	0,65	0,7	0,75	0,75	0,38
1] — 28 % Плиты гипсовые акустические	__		50		0,05	0,15	0,63	0,64	0,31	0,24	
штампованные АГШБ (ТУ 400-1-283-73), d — 7...9 мм, Л « 13 %, с подклейкой бязью	-•		100		0,07	0,44	0,72	0,56	0,4	0,4	—-
То же, с минераловатной плитой, поверх бязевой ткани	100	100	—	—	0,4	0,89	0,97	0,76	0,7	0,71	—
То же	100	50			0,28	0,69	0,94	0,76	0,57	0,43	ж.
» »	100	50	50		0,23	0,47	0,98	0,73	0,44	0,41	
> »	100	100	100	——	0,5	0.93	0,95	0,77	0,56	0,38	
Плиты гипсовые акустические АГШБ (ТУ 400-1-283-73) d = « 7...9 мм, 1) = 13 % с матами СТВ • оболочке из стеклоткани Э-0,1	25	100			0,66	1	1	1	0,96	0,7	
Примечание, d — диаметр перфорации; t — расстояние между отверстиями; п — коэффициент перфорации.
8.4. Коэффициенты звукопоглощения конструкций с перфорированными асбестоцементными листами [15, 24]
Конструкция# материал# их параметры	Звукопоглощающий материал		Воздушный зазор, мм	Реверберационный коэффициент звукопоглощения при среднегеометрической частоте октавных полос, Гц							
	Плотность, кг/м*	Толщина, мм		63	125	250	500	1000	2000	4000	8000
Асбестоцементные перфориро-пи и ные листы (РТУ 084-65 Латв.	80	25	75	0,01	0,14	0.49	0,99	0,58	0,44	0,47	0,51
	80	25	125	0,01	0«15	0,62	0,95	0,57	0.5	0,45	0,51
ССР) с плитами ПП-80 и стекло-си шью Э-0,1 (d = 7 мм, t — 20 мм, »|	*.М %)	80	25	175	0.02	0,-24	0,79	0,81	0,59	0,45	0,46	0,5
Т<> же, воздушный зазор между перфорированным листом и пли-ими ПП-80 шириной 25 мм	80	25		0,03	0,24	0,78	0,92	0,57	0,47	0,39	0,51
91
Продолжение табл. 3.4
Конструкция, материал, их параметры	Звукопоглощающий материал		Воздушный зазор, m.v	Реверберационный коэффициент звукопоглощения при среднегеометрической частоте октавных полос. Гн							
	Плотность, кг/м’	Толщина, мт*		63	125	250	500	1000	2000	4000	8С00
Асбестоцементные перфорированные листы (РТУ 084-65 Латв. ССР) с плитами ПП-80 в лавсановой пленке толщиной 24 мкм (d =» == 7 мм, t = 20 мм, Г| = 9,4 %)
80	25	50	0,01	0,11	0,55	0,97	0,46	0,36	0,74	0,16
80	25	100	0,03	0,13	0,75	0,95	0,47	0,38	0,24	0,16
80	25	150	0,05	0,17	0,94	0,82	0,57	0,34	0,25	0,21
То же, с шахматным расположе- 80 нием отверстий (d = 7 мм, t j= 80 ® 10 мм, Т] = 28 %) с плитами 80 ПП-80 и стеклотканью Э-0,1
25	50
25 100
25	150
0.03 0.07
0.05 0,08
0,1	0,02
0,36 0,82
0,43 0,89
0,6	1
1	0,68
0,97 0,74 0,57 0,73
0,66 0,8
0,69 0,8
0.72 0.8
То же, с прямолинейным распо- 20 ложением отверстий (d = 7 мм. 20 / = 20 мм, Т] = 9,4 %) и матами 20 БЗМ (РСТ УССР 5011-76)	20
50	0
50	50
50 100
50 150
0,13	0,25
0.2	0,37
0,24	0,38
0,28 0,47
0,8	1
0,78	1
1	1
1	0,98
0,9	0,66
0,87 0,63 0,91 0,71
0,9	0,69
0,38 0.43
0,43 0.43 0,47 0,46 0,49 0,54
То же, с минераловатными плитами (ГОСТ 9573-82) и стеклотканью типа Т
75	50	0	0,07	0,21
75	50	50	0,01	0.23
75	50	100	0,13	0.26
75	50	150	0,18	0,31
0,51	1-	0,8	0.46	0,32	0,25
0,65	1	0,77	0,38	0,23	0,27
0,73	1	0,57	0,41	0,26	0.27
0,86	0,99	0,54	0,41	0,26	0,28
То же
ПО	50	0	0,04	0,21	0,5	1
110	50	50	0,05	0,22	0,58	1
по	50	100	0,12	0,27	0,84	1
по	50	150	0,17	0,36	0,88	1
0,9	0,48	0,33	0,36
0,9	0,5	0,33	0,4
0,66	0,5	0,33	0,3
0,67	0,46	0,37	0,36
Асбестоцементные перфорирован- 20 ные листы 500x500x5 мм с шах- 20 матным расположением отверс- 20 тий (d = 6,5 мм, и = 18 %) и ма- 20 тами БЗМ (РСТ УССР 5011-76)
50	0	0,12	0,27	0,74	1	0,94	0,81	0,9	0,43
50	50	0,2	0,36	1	1	0.96	0,79	0,8	0,43
50	100	0,23	0,42	1	1	0,94	0,78	0,8	0,46
50	150	0,26	0,44	1	0,93	0,95	0,8	0,8	0.54
То же, с матами СТВ в стекло- 25 ткани Э-0,1 (d яв 6 мм, т]= 11,5%)	25
25
50
50
50
0	0,05	0,13	0,68	0,97	0,59	0,4	0,37	0,36
50	0,1	0,21	0,9	1	0,56	0,35	0,35	0,36
100	0,15	0,2	0,9	0,95	0,62	0,35	0.35	0,36
Асбестоцементные перфорирован- 100	50
ные плиты (РТУ 084-68 Латв. ССР) 100	50
с минераловатными плитами —	100 100
ГОСТ 9573—82 (d « 7 мм, t « = 14 мм, л == 18 %)
0	—	0,16	0,75	0,87	0,83	0,52	0,23
50	—	0.28	0,79	0,98	0,7	0,47	0,23
—	—	0,57	0,97	0.9	0,81	0,54	0,3
Асбестоцементные перфорированные плиты толщиной 4 мм (d = = 6 мм, т) = 25 %) с холстом СТВ (ТУ 21-РСФСР-224-75) и стеклотканью Э-0,1 (ГОСТ 19907—83)
15	100	0	0,1
15	100	250	0,5
0,3	0,63	0,86	0,72	0.54	0*46	0,32
0,98	1	1	1	1	1	0,86
Асбестошиферные перфорирован- 70 ные листы (РТУ 084-64 Латв. ССР) (d = 7 мм, t = 20 мм, Т) = 8,5 %) с минераловатной плитой в стеклоткани Т
50 150 0.12 0.3
0,84 0,97 0,55 0,4	0,28 0,26
То же, с полужесткими минера- 110 ловатными плитами в стеклоткани Т
50
150 0,13 0,35 0,86 0,97 0,65 0,48 0,37 0,5
То же, с матами БЗМ
20
50 150 0,32 0,46 1
0,98 0,95 0,7	0,48 0,53
92
8.5. Коэффициенты звукопоглощения перфорированных металлических конструкций [24, 26, 45}
Конструкция, ее параметры	Слой звукопоглощающего материала		Воздушный промежуток, мм	Реверберационный коэффициент звукопоглощения при среднегеометрической частоте октавных полос, Гц							
	Плотность, кг/м*	Толщина, мм		63	125	250	500	1000	2000	4000	8000
Перфорированный металлический лист толщиной 1,2 мм (d == 5*5 мм, Т) = 24 %) с холстом СТВ (ТУ 21-РСФСР-224-69) за стеклотканью Э-0,1 (ГОСТ 8481—75 ♦) То же, (d =» 6 мм, т) == 46 %) с минераловатными плитами (ГОСТ 9573—82) за стеклотканью Э-0,1
То же, (d = 8 мм, п = 33 %) о минераловатными плитами (ТУ 81-63) за стеклотканью Э-0,1 Штампованные перфорированные панели алюминиевого сплава размером 500x500 мм (ТУ 400-28-47-74) толщиной 0*8 мм (d = 3 мм, л = 9,5 %) с минераловатными плитами (ГОСТ 9573— 82) за стеклотканью Э-0,1 Холоднокатаные перфорированные профили размером 6000x100 мм (d = 3 мм, t = 8 мм) с минераловатными плитами (ГОСТ 9573—82) в оболочке из стеклоткани типа Э-0,1 Перфорированная панель из алюминиевого сплава (d = 3 мм, t = 8 мм, т) = 11 %) с плитами ПП-80 в пленке ПЭТФ То же, (d = 3 мм, t » 5,5 мм, П = 19 %) Перфорированная панель из алюминиевого сплава толщиной 0,8 мм (d — 2,5 мм, л « 27 %) с холстом БСТВ (РСТ УССР 5013-81) в оболочке из стеклоткани ЭЗ-100 (ГОСТ 19907-83) То же, с холстом СТВ (ТУ 21-РСФСР-224-75) в оболочке из стеклоткани ЭЗ-100 Алюминиевый перфорированный лист толщиной 1,2 мм (d = 5,5 мм, П — 20 %) с матами из холста в пленке «Повиден» То же, с минераловатными плитами (ГОСТ 9573—82) в оболочке из стеклоткани ЭЗ-100 Перфорированные реечные панели из алюминиевого сплава (ТУ 400-28-343-79) толщиной 0,8 мм (d = 3 мм, t = 5 мм, Т] = 22 %) о матами БЗМ (РСТ УССР 5011-81> То же, с матами ATM-10с (РСТ УССР 5013-81) на /= 15 мм от перфорированной панели Панели из просечно-вытяжного стального листа толщиной 1 мм (А а 26 мм, Д » 11 мм, Т) =* 74 %) с минераловатными плитами ПП-80 за стеклотканью Э-0*1 То же, (А = 8 мм* Д =» 5 мм* Ч - 40 %)
15	100	0	0,15	0,47	1	1	1	1	1	0,95
15	150	250	0,5	0.3	1	1	1	1	1	1
80	60	0	0,05	0*18	0,63	0,9	0,94	1	1	0,95'
120	50	0	0,03	0,18	0,39	0,6	0,73	0,9	0,85	0,85-
120	100	0	0,08	0,27	0,53	0,69	0,76	0,92	0,87	0.87
75	45	0	0.03	0,29	0,51	0,81	0,93	0,85	0,8	0,7
75	45	500	0*18	0.64	0,66	0,82	0,87	0,8	0,8	0,7
76	45	0	0.03	0,2	0,52	0,75	0,74	0,68	0,66	0,6
75	45	400	0.15	0,6	0,6	0,66	0.7	0,64	0,62	0,6
80	40 100 0.11	0,23 0,62 1
80	40 100 0.18 0,25 0,76 1
20	50	0	0,06
20	50	50	0J2
20	100	0	0,22
0,2	0,5	0,82
0,34	0,69	0,81
0,51	0,73	0,8
1	0,76 0,66 0,57
1	0,96 0,68 0,5а
0,9	0,92	0,85	0,64
0,83 0,89 0,85 0,64 0,88 0,92 0,85 0,64
15	50
15	50
15 100
20	50
100	50
100	50
100 100
20	50
10	16
80
80
80
80
80
80
0	0,07	0,2
50	0,09	0,29
0	0,19	0,49
0	0,11	0,29
0,47 0,83 0,98
0,65 0,94 0,89
0,81 0,94 0,94
0,98 0,99 0,96
0,91 0,82 0,58 0,94 0,81 0,58
0,9	0,81	0,58
0,86 0,62 0,37
0	0,07	0,19	0,49	0,83	0,96	0,9
50	0,1	0,31	0,68	0,92	0,88	0,9
Q	0,2	0,5	0,79	0,88	0,92	0,9
0	0,05	0,15	0,65	1	0,99	1
0,82 0,59 0,82 0,6
0,8	0,6
1	1
0 0,1	0,19 0,29 0,54 0*83 0,91 0,97 I
30	0
30	50
30 100
0,03 0,1
0,04	0,17
0,1	0,23
0,42 0,71
0,58 0,96 0,68 0,96
0,57 0,68
0,77 0,52
0,77 0,58
0,62 0,59 0,63 0,7 0,6	0,81
30	0	0,06
30	50	0,09
30	100	0,12
0,15 0,52 1
0,22 0,77 1
0,27 0,79 1
0,78 0,64
0,82 0,66
0,82 0,59
0,73 0,61
0,77 0,78
0,72 0,7
95
Продолжение табл. 3.5
	Слой звукопоглощающего материала		£ <и 2 О	Реверберационный коэффициент звукопоглощения при среднегеометрической частоте октавных полос, Гц							
Конструкция, ее параметры	Плотность, кг/м3	Толщина, мм	Воздушный П| ток, мм	63	125	250	500	1000	2000	4000	8006
Панели из просечно-вытяжного	80	50	0 стального листа толщиной 1 мм	80	50	50 (Л =- 24 мм, Д = 10 мм, Т)« 70 %)	80	50	100 с минераловатной плитой То же (Л =»	11	мм,	Д«в5	мм»	80	50	0 *1 - 46 %)	80	50	50 80	50	100 То же, с минераловатными	пли-	125	50	0 тами (ГОСТ 9573—82) в стекло-	125	50	100 ткани Э-0,1 (ГОСТ 19907—83) Просечно-вытяжной стальной	20	50	0 лист толщиной 1 мм (Л = 26 мм,	20	60	50 Д = 11 мм, п — 74 %) е холстом	20	50	100 БСТВ (РТУ УССР 5013-76) в оболочке из стеклоткани Э-0,1 То же, с холстом СТВ	15	100	0 (ТУ 21-01-224-75) в стеклоткани	15	100	250 Э-0,1 Панели из просечно-вытяжного	20	50	— листа (толщина 1 мм, т) ® 74 %) с холстом БСТВ (РСТ УССР 5013-81) в пленке «По-виден» толщиной 30 мкм (МРТУ 6-11-124-75) То же, с относом от ограждения 20	50 400 То же, о холстом БСТВ	20	80	— (РСТ УССР 5013-76) в стеклоткани Э-0,1 То же, о относом от ограждения	20	80	400 Панели из просечно-вытяжного	20	50	0 листа (толщина 1 мм, f)«"74 %)	20	60	50 с матами БЗМ	20	50	100 (РСТ УССР 50! 1-81) То же, с прошивочными минера-	100	100	0 ловатными плитами (ТУ 21-24-51-73) в стеклоткани Э-0,1, непосредственно на ограждении Панель из просеч но-вытяжного	23	50	0 листа толщиной 1 мм, V) — 74 %	25	50 100 с матом из холста СТВ (ТУ РСФСР 21-224-75) н стеклоткани Э-0,1 То же, g холстом СТВ	25	80	— (ТУ РСФСР 21-224-75) в стекло-ткани ЭЗ-100 То же, со стеклотканью ТСТ-14 25	80	—• Примечание, d — ди!м1гр перфорации; 1 Я — коэффициент перфорации; А — длина ячейки;' .				0,06	0,16	0,55	1 0,09	0,18	0,7	0,96 0,11	0,22	0,76	0,9 0,04	0,1	0,57	0,92 0,04	0,16	0,65	0,96 0,05	0,23	0,81	0,99 0,09	0,18	0,55	1 1	0,27	0,76	0.9 0,05	0,27	0,87	1 0,09	0,3	1	1 0.1	0,38	1	i 0,15	0,47	1	1 0,5	0,93	f	I 0,1	0,34	0,78	1 0,18	0,45	0,58	0,86 0,05	0,22	0.95	1 0,25	0,42	0,97	0,95 0,06	0,2	0,65	1 0,09	0,23	0,91	1 0,09	0,27	0,94	1 0,11	0,35	0,75	1 0,06	oJ8	0,5	1 0,12	0,33	0,62	0,95 0,07	0,25	0,76	1 0,02	0,24	0,59	1 ! — расстояние между Д — ширина ячейки.				0,86 0,69 0,71 0.64 0,75 0,7 0,88 0.67 0.71 0,69 0,73 0,69 0,86 0,79 0.36 0,92 1	0,94 Г 0,85 0.98 0,88 0.92 0,88 0,94 0.93 1	1 I 1 1	1 t I I I 0,95 0,9 I 0,94 0,97 0,94 0,99 1 0,96 0,91 центрами		0,7 0,7 й’ 8 8. 8 0,7	0.67 0,85 0,85 0,87 0,87 0,82 0,8В 0,79 0,79 0,75 0,79 I. «Ь8 Qi76 0,88 0,8 0,9 0,86 0,87 0,89 0,96 0.96 0,93 1 0.96 1 0,92 0.95 0,99 Q|9 0,99 Г 1	1 0,86 0,79 отверстий!	
54
8.6. Коэффициент звукопоглощения реечных конструкций е щелевой перфорацией (по данным МНИИТЭП)
Конструкция, материал, их параметры	Слой зву-копоглоти-теля		Реверберационный коэффициент звукопоглощения при среднегеометрической частоте октавных полос, Гц					
	плотностью, кг/м3	толщиной, мм	125	250	500	1000	2000	4000
Деревянные рейки шириной 20 мм* высотой Н< л уложены с шагом t поверх минераловатных плит (у = 100 кг/м3), покрытых стеклотканью Э-0,1:
Н = 50	мм,	t =	25	мм
Н а 100	>,	t в	70	>
Я = 200	>,	t =	25	»
Я = 200	>,	Г =70	>
То же, уложены под углом 45° с шагом i поверх слоя минераловатных плит, покрытых •теклотканыо Э-0,1:
Я = 50 мм, i = 12 мм
Я «50 >. /= 12 > •
Я = 100 >, t = 12 » •
Я «200 >, / = 43 >
Деревянные рейки высотой 20 мм, шириной В, уложены а шагом поверх минераловатных плит* покрытых стеклотканью Э-0,11
В » 50 мм, t = 25 мм
В «50 », / = 50 »
В «100 в, /£=25 в
В =100 в, t = 50 в
Деревянные рейки шириной 20 мм, высотой
<00 мм, уложены о шагом 70 мм поверх ПВХ войлока
То же, уложены под углом 45° с шагом 75 мм поверх ПВХ войлока
Деревянные рейки высотой 20 мм, шириной 100 мм, уложены с шагом 25 мм поверх ПВХ войлока
Деревянные рейки высотой 12 мм, шириной 25 мм, уложены с шагом 20 мм поверх минера-ловатных плит, покрытых стеклотканью Э-0,1
100	50	0,26	0,54	0,76	0,73	0,85	0,91
100	50	0,31	0,61	0,84	0,9	0,85	0,85
100	50	0,47	0,79	0,87	0,92	0,9	1
100	50	0,39	0,75	0,93	0,91	0,9	1
100	50	0,39	0,67	0,96	0,8	0,77	0,96
100	50	0,33	0,79	0,83	0,75	0,76	0,84 1
100	50	0,51	0,93	0,78	0,65	1	
100	50	0,31	0,74	0,83	0,86	0,83	0,84
100	50	0,14	0,48	0,84	0,66	0,56	0,65
100	50	0,16	0,51	0,79	0,75	0,72	0,75
100	50	0,4	0,66	0,91	0,58	0,48	0,64
100	50	0,37	0,79	0,86	0,71	0,57	0,65
но	И	0,24	0,52	0,73	0,81	0,88	0,96
по	11	0,21	0,43	0,73	0,86	0,79	0,84
по	11	0,21	0,48	0,89	0,69	0,6	0,56
100	100	0,4	0,7	0,8	0,8	0,75	0,65/
* С воздушным промежутком 50 мм.
Резонансные неперфорированные звукопоглощающие конструкции.. Это жесткие колебательные системы или мембранные звукопоглоти-тели, у которых колеблющаяся масса, например, панель из ДСП,, укрепленная на стене и совершающая вынужденные колебания под воздействием звуковых волн, сжимает находящийся позади нее объем воздуха. Благодаря этому звуковая энергия затрачивается на преодоление упругого сопротивления (реакции) воздуха за панелью и сил трения, возникающих при изгибных деформациях панели.
При размещении в замкнутой воздушной полости звукопоглощающего пористого материала происходят потери звуковой энергии в связи с вязким трением в порах и деформацией гибкого скелета материала.
Жесткая колебательная система поглощает максимум звуковой энергии в области частот, близких к ее собственной (резонансной) частоте, Гц: /0 == бО/р^тб/, где т — масса 1 м2 панели, кг; d — толщина воздушного промежутка за панелью, м.
9S
Эффективность звукопоглощения жестких колебательных систем зависит от их параметров и способа крепления. Коэффициенты звукопоглощения мембранных звукопоглощающих конструкций из разных материалов приведены по данным [1, 14, 24] в табл. 3.7 и 3.8.
3.7. Коэффициенты звукопоглощения конструкций из неперфорированных панелей [1, 29]
Конструкция» материал, их параметра	Воздушный промежуток, мм	Слой звуко-поглотителей в воздушном промежутке		Реверберационный коэффициент звукопоглощения при среднегеометрической частоте октавных полос, Гц					
		плотностью, кг/м*	толщиной, мм	125	250	500	1000	2000	4000
Панели из фанеры толщиной 3 мм	100	—	' —	0,32	0,35	0,19	0,13	0,11	0,1
(р = 600 кг/м®) Панели из фанеры толщиной 4...6 мм	50	—	—	0,17	0,26	0,14	0*1	0,09	0,04
(р = 600 кг/м®) То же, 10 мм	100					0,41	0,15	0,12	0*1	0,09	0,06
То же, с заполнением промежутка минер а лова тными плитами ПП-80 Панели из фанеры толщиной 8...10 мм	50	80 80	50 100	0,55 0,47 0,13	0,39 0,28 0,28	0,15 0,18 0,17	0,12 0,14 0,14	0,11 0,13 0,03	0,1 0,12 0,09
<р » 600 кг/м®) То же	,	100				0,34	0,19	0,09	0,1	0,09	0,1
	150			0,37	0,18	0,1	0,1	0,05	0,08
	200	__	—	0,35	0,16	0,1	0,08	0,04	0,1
То же, с заполнением плитами ПП-80		80 80	50 100	0,44 0,53	0,45 0,35	0,22 0,21	0,12 0,12	0,04 0,06	0,1 0,12
Панели из древесностружечных плит (ДСП) толщиной 20 мм (р = 800 кг/м*)	—		—	0,01	0,09	0,09	0,08	0,09	0,14
вплотную к ограждению То же, с воздушным промежутком (до	50	—	—	0,32	0,13	0,05	0,05	0,06	0,14
ограждения) То же	100			0,27	0,08	0,04	0,02	0,08	0,13
	150		•м	0,1	0,03	0,02	0,03	0,09	0,1
	200	——		0,12	0,05	0,05	0,03	0,09	0,1
То же, с заполнением плитами ПП-80		80 80	50 100	0,32 0,3	0,14 0,24	0,07 0,08	0,04 0,07	0,08 0,1	0,13 0,13
Панели из ДСП, оклеенные пластиком	50 100			—	0,23 0,29	0,15 0,12	0,07 0,1	0,1 0,08	0,09 0,11	0,09 0,06
То же, с заполнением ПП-80		80	50	0,28	0,17	0,16	0,11	0,08	0,12
					80	100	0,34	0,28	0,22	0,11	0,11	0,12
Панели столярные толщиной 10 мм	100	—	—	0,25	0,15	0,06	0,05	0,04	0,04
(р 600 кг/м®), отделанные шпоном Панели из твердой древесноволокни-	100	—	—	0,5	0,16	0,08	0,05	0,04	0,08
стой плиты (ДВП) толщиной 4 мм (р«в									
= 800 кг/м®) То же, с заполнением стекловолокном	50	50	50	0,48	0*25	0*15	0,07	0,1	0,11
Панели из листов сухой гипсовой шту-	—	—-	—	0,02	0,05	0,06	0*08	0,05	0,05
катурки (СГШ) толщиной 10 мм (р« = 1100 кг/м*)	50 100	—	—	0,23 0,41	0,31 0,28	0,13 0,15	0,09 0,06	0,06 0,05	0,13 0,02
То же, о заполнением плитами ПП-80	—	80	50	0,56	0,42	0*24	0,11	0,04	0,04
То же	—	80	100	0,65	0,34	0,23	0,17	0*11	0*1>
Панели из листов СГШ, обтянутые де-	50	—	—	0,32	0,1	0,09	0,1	0,23	0,28
коративной тканью То же	100					0,25	0,16	0,12	0,14	0*16	0,22
	550			0,3	0,12	0,14	0*19	0,23	0,24
То же, с заполнением плитами ПП-80		80	50	0,27	0,14	0*1	0,12	0,16	0,22
		80	100	0,29	0,25	0,19	0,14	0,18	0,24
То же	500	80	50	0,3	0,19	0,14	0*19	0,25	0,26
Панели из асбестоцементных листов	50		•—	0*15	0,19	0,12	0,06	0,06	0,03
толщиной 8 мм (р = 2000 кг/м®) То же	100 200	—	—	0,32 0,24	0,21 0,14	0,16 0,08	0,09 0,08	0,07 0,06	0,03 0,05
То же, с заполнением плитами ПП-80		80	100	0,38	0,-28	0,21	0,12	0,05	0,05
Панели из листов дюралюминия толщи-	50	—	—	0,12	0,37	0,12	0,08	«м»	
ной 2 мм (р « 2700 кг/м*)	100	•в»	—	0*3	0,22	0,1	0,08		
То же	150	«м»		0,5	0,16	0,02	—*	ж»	
То же, с заполнением плитами	—	80	50	0.4	0,34	0,16	0,08	0*02	
96
Продолжение табл. 3.7
Конструкция, материал, их параметры	Воздушный промежуток, мм	Слой звуко-поглотителей в воздушном промежутке		Реверберационный коэффициент звукопоглощения при среднегеометрической ч астоте октавных полос, Гц					
		плотностью, кг/м*	толщиной, мм	125	250	500	1000	2000	4000
Панели из бумажнослоистого пластика	50	Л —W	—	0,02	0,27	0,12	0,05	—	«м
толщиной 2...3 мм (р = 1500 кг/м*)	100	«в»		0,26	0,2	0,12	0,07	«в»	вм
	150	«м	МВ	0,41	0,23	0,08	0,02	МВ	МВ
То же, с заполнением плитами ПП-80	——	80	100	0,76	0,47	0,29	0,14	0,02	МВ
	50	80	150	0,52	0,38	0,22	0,14	0,02	МВ
Панели из древесноволокнистых плит		«в»	м_	0,06	0,15	0,28	0,3	0,33	0,31
толщиной 12 мм (р = 250 кг/м8) ГОСТ 4598—74 То же	50	—	—	0,22	0,3	0,34	0,32	0,41	0,42
8.8. Коэффициенты звукопоглощения конструкций из профилированного настила [24]
Конструкция, ее параметры	Слой звукопоглощающего материала		Воздушный промежуток за настилом, мм	Реверберационный коэффициент звукопоглощения при среднегеометрической частоте октавных полос, Гц							
	плотностью, кг/м*	толщиной, мм		63	125	250	500	1000	2000	4000	8000
Панели профилированного стального настила Н-79-680-1 (ТУ 34-5831-71) с заполнением широких гофров плитами ПМ-50 и оклейкой по ребрам стеклотканью марки Т То же. с плитами ПП-80 и стеклотканью ЭЗ-100 То же
» »
То же. е плитами полу жест* кого Винипора (ТУ В-66-70) То же
То же, а воздушным промежутком 20 мм (от дна гофра) То же
То же. е колотом СТВ (ТУ РСФСР-21-224-75) в пазах гофра со стеклотканью ЭЗ-100, наклеенной по ребрам панели То же. со стеклотканью ТСТ-14
То же, с холстом БСТВ (РСТ УССР-5013-76) и стеклотканью ТСТ-14, наклеенной по ребрам панели То же
Панели профнастила Н-79-680-1 с заполнением гофра холстом СТВ в оболочке из стеклоткани Э4-25 с перфорированным покрытием из просечно-вытяжного листа (толщина I мм, П = 74 %), аакрепленного на ребрах самонарезающими винтами
50	80			0,11	0,4	0,81	1	0,89	0,69	0,68	0,7
50	80	50	0,11	0,42	1	1	0,89	0,72	0,62	0,56
50	80	100	041	0,48	1	1	0,89	0,74	0,67	0,56
80	80	0	0,11	0,43	0,82	!	1 1	0,92	0.96
80	80	50	0,11	0,45	0,91	1	1 1	0,97	0,9
80	80	100	0,12	0,45	0,87	1	1 1	0,94	0,9
80	80	150	0,16	0,45	0,88	1	1 1	0,97	0,9
75	50		0,11	0,38	0,6	1	1 1	1	1
75	50	50	0,12	0,35	0,68	1	1 1	1	1
75	50	150	0,13	0,4	0.65	1	1 1	1	1
75	50	0	0,13	0,42	0,69	1		1	1
75	50	50	0,13	0,36	0,84	1		1	1
75	50	150	0,13	0,49	0.77	1	1 1	1	1
25	80	—•	0,04	0,25	0,76	1	0,99 1	1	1
25	80	—	0,02	0,24	0,59 1	0,96 0,91 0,86 0,79
20	80	—	0,05	0,22	0,95 1	1	1	0,9	0,85
25
80	400	0,25	0,42	0,7	0.95	1
80	—	0,1	0,25	0,7	1	1
1	0,87 0,89
0,98 1	1
4 9—1234
97
Для снижения производственного шума используют также объемные звукопоглотители (ОЗП), которые представляют собой геометрические тела разной формы (сфера, куб), обладающие звукопоглощающими свойствами. Они обычно состоят из легкого каркаса, покрытого акустически прозрачным материалом — тканью, пленкой (иногда с декоративной сеткой или перфорированной облицовкой), заполненного звукопоглощающим материалом. ОЗП подвешивают к потолку над шумным оборудованием (пишущая машинка, телетайп). При встрече с ОЗП потеря энергии звуковой волны, вследствие дифракции и рас-, сеяния на препятствии, оказывается большей, чем с плоской звукопоглощающей конструкцией равной площади. Звукопоглощающие свойства ОЗП зависят от их геометрических размеров и формы, свойств материала покрытия и заполнения, условий размещения в помещении (высоты подвеса, расстояния между ОЗП и др.). Акустическая характеристика ОЗП — эквивалентная площадь звукопоглощения А, м8. Ее значения для разных типов ОЗП, по данным экспериментальных исследований [15, 24], приведены в табл. 3.9.
3.9. Физико-технические характеристики объемных звукопоглотителей [15, 24]
0,41 0,96 1,08 1,01 0,96 0,96
Щит иа проволочного каркаса, заполненный колотом СТВ (ТУ 21-01-224-69), р = 15 кг/М’ с покрытием из стеклоткани ЭЗ-100 (ГОСТ 19907—83);
1200 X 600 X 150 мм
Щит из проволочного каркаса, заполненный холстом БСТВ (РСТ УССР 5013-76), р — 20 кг/м’ с покрытием из лавсановой пленки толщиной 24 мкм и перфорированной пленки Винипласт-10 толщиной 0,4 мм, п = 60 % (ГОСТ 15976—81 •) 600 X 600 X 150 мм
Щит из проволочного каркаса, заполненный колетом СТВ (ТУ 21-01 -224-69), р == 15 кг/м’ с покрытием из лавсановой пленки толщиной 24 мкм; 1200 X 600 X 150 мм Куб из проволочного каркаса, заполненный холстом БСТВ (РСТ УССР 5013-76), р = 20 кг/м’ с покрытием из перфорированного павинола (ТУ 21-24-16-68); 400Х400Х X 400 мм
Куб из перфорированного пластика (СТУ 30-14085-63) о — 1 мм; т] = 30 %, заполненного слоем АТМ-1-50П (МРТУ 6-11-11-64) толщиной 40 мм; 400X 400X400 мм
98
150 180 Верти- 0,08 0,13 кальное за бдль-шую сторону
120 135 То же 0,15 0,27
150 180	• >	0,05 0,07
0	150 За угол	Hi 0,27
240	150	То же	о,1	0.2
125 250	» »	0,12 0,29

0,55 0,81 1,08 1,11 0,79 0,65
0,45 0,86 1,01 0,92 0,7	0,53
0,69	0,98	0,93	0,89	0,65	0,43
0,68	1,03	1,06	0,97	0,7	0,27
0,7	1,2	1,1	1	0,8	0,Т
Продолжение табл. 3.9
Конструкция, ее параметры	Расстояние, см		Положение подвеса	Эквивалентная площадь звукопоглощения, м« при среднегеометрической ч астоте октавных полос, Гц							
	от потолка	между центрами		63	125	250	500	1000	2000	4000	8000
120, 120 4а угол 0,16 0,26 0,6	1,03 1,09 1,08 0,81 1,01
Куб из проволочного каркаса, обтянутый стеклотканью Э-ОД (ГОСТ 19907—83) и просечно-вытяжным ЛИСТОМ <У = = I мм, т) = 74 %, заполненный холстом БСТВ (РСТ УССР 5013-76), р« = 20 кг/м’, 400x400X400 мм
То же, заполненный холстом СТВ (ТУ 21-01-224-69). р = — 15 кг/м’, 400X400X400 мм
То же, заполненный отходами капронового волокна, р « 25 кг/м’
Куб с каркасом из проволоки, заполненный холстом СТВ (ТУ 21-01-224-69) слоем толщиной 5 см с покрытием из стеклоткани Э-0,1 и перфорированной пленки Винипласт-10 (ГОСТ 15976—81 ♦) о — 0,4 мм, Т] = 60 %; 400Х X 400X400 мм
120 160
120	120
120 135
За ребро
За грань
За грань
0,1	0,25
0,23 0,34
0,1	0,21
0,93 1,12
1	0,93
0,53 0,97
1,03 1.04
1,07 1,06
1,03 1
1,2	1,8
1	1,12
1,04 1,07
То же, а покрытием из стек- 120 лотками Э-0,1 и перфорированной капроновой ткани (артикул 33-28) а = 0,4 мм, П = 30 %
Куб а каркасом из проволо- 120 ки, обтянутый перфорированной пленкой Винипласт-10, Л =60 %, и заполненный холстом СТВ (ТУ 21-01-224-69), р = 15 кг/м’, 400X400X400 мм То же, слой холста СТВ 120 толщиной 50 мм
Куб со стенками из минера- 120 ловатных плит ПП-80 (ГОСТ 9573—82), толщиной 25 мм; р = 80 кг, 400Х400Х
X 400 мм
Конус (h ов300 мм, d = 400 мм) па прополочного каркаса, алподменный супертонким «'кчиюволокном (СТВ) р = —Г» к г/м1 (ТУ 21-01-224-69) с «кжрмтипм m пленки:
перфорированного Вини- 120 пллсга-10 (ГОСТ 15976—81*)
и стеклоткани Э-0,1
л 4псановой толщиной 24 мкм 120 Konya (Ai — 890 мм, d =	0
— <•<><) мм) из проволочного мфклса. заполненного хол- 300 * ом ВСТВ (РСТ УССР 5011-76) п — ?i» кг/м“; покрытие ко- 30 iiyi мой части — стеклоткань .in. । и . шклосетки с ячей-
135 За верши- 0,13 0.2	0,47 0,57 0,65 0,77 0,57 0,78
ну За	грань	0,1	0,23	0,52	0,52	0,57	0,7	0,72	0,6
160	За	верши-	0,07	0,19	о,73	0,89	1,11	1,05	1,06	1,2
ну
160	То	же	0,08	0,12	0,53	0,58	1,1	1,08	1,06	1,12
135	»	»	0,18	0,25	0,53	0,61	1,03	1,1	1,07	0,99
120 Вершиной 0,03 0,07 0,13 0,38 0,54 0,49 0,46 0,36 вниз
120	То же	0,03	0,06	0,14	0,34	0,44	0,45	0,32	0,25
150	Вершиной	ОДЗ	0,21	0,47	0,77	1	1,02	0,85	0,56
вверх
150	То же	0,08	0,17	0,27	1,05	1,09	1,4	0,9	0,63
150	Вершиной	0,11	0,17	0,57	1,1	1,08	1,05	Ь	0.7
вниз
кип I I мм, и основание — и.’ |'ф< >рп| и । и л ниыП алюминие-iibhi пи । о -  I мм, диаметр •-•и mH I . м(1, шаг 30 мм
А
99
Продолжение табл. 3.9
Призма равнобокая (а =
500 мм, Z = 1500 мм) треугольного сечения заполнена холстом БСТВ р = 20 кг/м*, покрытие из просечно-вытяжного листа толщиной 1 мм, Л = 74 % со стеклотканью Э-0,1
Кулисы из минераловатных полужестких плит 1000Х250Х X 40 мм (ГОСТ 9573—82) р = =80 кг/м’, в оболочке из стеклоткани ТСД (ТУ 6-11-54-74) при размещении кулис параллельными рядами
То же, 1000x500x80 мм
100 100 Вершиной 0,51 0,45 вниз
100	100 Вершиной 0,39 0,34
вниз
0	60 То же	0,22 1,04
0	9	Верти-	0,95	1,1
0	15	кальное,	0,6	0,84
0	25	за боль-	0,17	0,37
0	50	шую сто-	0,1	0,13
рону То же
0	50	> »	0,31 0,38
1,2	2,25	2,34	2,26	2,15	2,1Й
1,21	1,74	1,98	2	2,04	1,8
1,74	1,83	1,79	1,7	1,66	1,26
2,94	3,8	3,6	3,45	2,29	2
1,48	1,62	1,38	1,65	1,84	1,7
0,83	1,01	0,99	1,2	1,57	1,4
0,43	0,53	0,66	0,65	0,61	0,58
0,81 1,14 1,22 1,18 1,07 1
В звукопоглощающих конструкциях используют рыхловолокнистые материалы и изделия (холсты СТВ и БСТВ, минераловатные плиты и другие), которые содержат элементарные волокна материала и неволокнистые включения («корольки»). Под влиянием воздушного потока (или вибрации) волокна и «корольки» могут выдуваться (высыпаться) с поверхности материала, образуя пыль. Поэтому звукопоглощающие материалы необходимо заключать в пылезащитные оболочки из акустически «прозрачных» тканей или пленок; ткани должны иметь малое сопротивление продуванию, а пленки — малую массу 1 ма поверхности. Характеристики защитных тканей и пленок приведены в табл. 3.10.
3.10. Физико-технические характеристики тканей и пленок
Материал	Марка	Толщина, мм	Поверхностная плотность, г/м*	Сопротивление продуванию, Н-с м’
Марля бытовая ГОСТ 11109— 74*	—	0,05 (2 слоя)	20±2	20...30 То же	—	0,1 (4 слоя)	40±4	30...50 Стеклоткань: электроизоляционная разряженная (сетка): ГОСТ 8481—75*	ССЭ-25 0,025±0,03	18±3	20 МРТУ 6-11-124	ССА	0,04±0,005	40±3	30 авиационная ГОСТ 8481—75 * А-2	0,06	68±4	150 тоже	А-1	0,1±0,01	110±10	250 электроизоляционная ГОСТ 19907—83	Э1-62	0,06	68±4	150 то же	Э2-80	0,08±0,006	95±10	200 » »	ЭЗ-100	0,1±0,01	108±10	300 » »	' Э1-125	0,125±0,01	145±9	330				
100
Продолже ние табл. 3.10.
Материал	Марка	Толщина, мм	Поверхностная плотность, г/м8	Сопротивление продуванию, Н-с м3
декоративная МРТУ 6-11-108- 69	ТСД	0,1±0,27	120...300	200...500 конструкционная: ГОСТ 19170—73*.	V-11	0,3±0,03	385±15	750 то же	Т-13	.	0,27 ±0,03	285±12	500 » »	Т-23	*	0,27±0,03	285±12	500 ТУ 6-11-118-75	ТСТ-6	0,07±0,006	70±4	170 то же	-	ТСТ-9	0,1±0,01	116± 10	200 Стеклоткань ТУ 84-13-68	СТФ	0,005	50±0,5 5-1О4...6-1О4 Пленка полиэтилентерефталатная МРТУ 6-05-1065-68	ПЭТФ	0,025	35± 1	— То же	ПЭТФ	0,05	70±2	— Пленка поливинилиденхло-	Повиден,	0,03	50± 1	— ридная МРТУ 6-11-1086-76	У-1 Пленка полиэтиленовая ГОСТ 10354—82	ПЭ	0,025	23± 1	- То же	»	0,03	28± 1	— » »	»	0,04	46± 1	—				
Снижение шума звукопоглощающими облицовками. Звукопоглоща* ющие конструкции рекомендуется применять, когда требуемое снижение шума в расчетных точках в отраженном звуковом поле превышает 3 дБ не менее, чем в трех октавных полосах или 5 дБ, хотя бы в одной из октавных полос. Необходимое снижение уровня звукового давления может быть обеспечено звукопоглощающими конструкциями, если в расчетных точках в отраженном поле требуемое снижение шума не превышает 10... 12 дБ.
Снижение октавного уровня звукового давления, дБ, в помещении при устройстве звукопоглощающей облицовки:
ДЛ = 10 lg [(1 + 8№/В)/(1 + влг’/ВЛ,
где В = Л/(1 — а) и Вг —	— at) — постоянные помещения,
эквивалентные площади звукопоглощения, и коэффициенты звукопоглощения соответственно до и после облицовки; г — расстояние от центра источника шума до расчетной точки.
ГЛАВА 4
СНИЖЕНИЕ ШУМА И ВИБРАЦИИ ИНЖЕНЕРНОГО, САНТЕХНИЧЕСКОГО И ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ ЗДАНИЙ
4.1.ИСТОЧНИКИ ШУМА И ВИБРАЦИИ ОБОРУДОВАНИЯ. СРЕДСТВА СНИЖЕНИЯ ШУМА И ВИБРАЦИИ
В современных жилых и общественных зданиях устанавливают |111.|||<юб|>11зное инженерное, сантехническое и технологическое оборудование, при проектировании которого необходимо учитывать, что
101
оно возбуждает вибрацию ограждающих и других конструкций зданий и шум в помещениях. К инженерному оборудованию относятся системы вентиляции и кондиционирования воздуха, водоснабжения и отопления, лифты, трансформаторы и др. Источниками вибрации и шума сантехнического оборудования являются, например, запорная, распределительная и регулирующая арматура, сливные бачки. К технологическому относится оборудование предприятий торговли продовольственными товарами и общественного питания, предприятий коммунального, бытового обслуживания и другое.
Работающее оборудование возбуждает вибрацию соединенных с ним конструкций, излучает воздушный шум в окружающее пространство и присоединенные воздуховоды или возмущает жидкость (обычно воду) в присоединенных трубопроводах. Например, при работе вентиляторного агрегата (вентилятора) в вентиляционной камере на техническом этаже здания (рис. 4.1) возбуждаются колебания пола этого этажа и присоединенных к вентилятору воздуховодов, излучается воздушный шум в помещение венткамеры и в воздуховоды.
По природе происхождения шумы и вибрации могут быть механическими (из-за неуравновешенности движущихся, в частности, вращающихся масс, ударов в сочленениях, стука в зазорах ит. п.), аэро гидродинамическими (при впуске — выпуске газа компрессоров, из-
за образования вихрей и неоднородностей в потоках газа и жидкости в вентиляторах и насосах, автоколебаний в водоразборных кранах) и электромагнитными (у электродвигателей, трансформаторов). Нередко оборудование возбуждает одновременно вибрацию и шум нескольких составляющих, например, вентиляторный агрегат.
Воздушный шум может распространяться (см. рис. 4.1) по воздуховодам, через неплотности, щели и отверстия в ограждениях, и проникать в помещения через решетки вентиляционных шахт, открытые или закрытые окна.
Воздушный шум, излучаемый оборудованием, а также возмущения, распространяющиеся по воде в трубах, возбуждают вибрацию конструкций здания, которая по ограждениям, стенкам трубопроводов и воздуховодов часто передается с одной из указанных конструкций на другие.
Вибрация оказывает двоякое неблагоприятное влияние на человека: вследствие непосредственного контактного воздействия и шума, излучаемого в помещения колеблющимися ограждающими конструкциями в звуковом диапазоне частот (структурного шума).
Нормативные требования к вибрации в зданиях приведены в гд. 5, а к шуму в помещениях зданий — в гл. 1.
102
3 4 3
Рис. 4.1. Пути распространения шума в здании от оборудования: / — вентилятор; 2 — глушитель шума; 3 — насос; 4 — виброизолятор; 5 — гибкая вставка.
Воздушный шум от оборудования зданий характеризуют октавными уровнями звуковой мощности излучаемой в окружающее пространство (помещение, присоединенный воздуховод), а также фактором (коэффициентом) направленности Ф, описывающим неравномерность излучения звука в разных направлениях. Шумовые характеристики оборудования должны указываться заводом-изготовителем в прилагаемой технической документации.
Фактор направленности для большинства оборудования неизвестен,- и при акустических расчетах полагают Ф == 1. Это допущение не приводит к большой погрешности при определении уровней шума в наиболее распространенном случае, когда звук, излучаемый оборудованием в помещение, приходит в расчетную точку через ограждение, или расчетная точка находится в диффузной части звукового поля в помещении с оборудованием.
Общие сведения о расчете уровня колебаний поддерживающих конструкций и проходящей в них энергии от динамического воздействия оборудования приведены в § 4.2, методика расчета шума вентиляторов под перекрытиями, на которых они установлены,— в § 4.3.
Средства снижения шума и вибрации. Имеются две группы средств снижения шума и вибрации от оборудования в жилых и общественных зданиях (обе относятся к коллективным, индивидуальные используются на производстве и поэтому здесь не рассматриваются) — в источнике возникновения и на пути распространения. Необходимо правильно сочетать эти средства.
При проектировании зданий снижение шума и вибрации в источнике возникновения обеспечивают применением малошумного оборудования и выбором правильного (расчетного) режима его работы, при строительстве и эксплуатации зданий — технической исправностью оборудования.
Снижение шума и вибрации на пути распространения достигается комплексом строительно-акустических мероприятий: архитектурнопланировочных и акустических. Архитектурно-планировочные — планировка помещений и конструкций зданий, при которой источники шума максимально удалены от помещений с наименьшими допустимыми уровнями шума и граничат с такими, где наименее жесткие требования к допустимым уровням шума. Например, лифтовые шахты в жилых домах следует размещать так, чтобы они не примыкали к степям жилых комнат и даже к стенам квартир.
Акустические мероприятия — это вибро- и звукоизоляция оборудования, применение звукопоглощающих конструкций в помещениях с источниками шума, а также в изолируемых, установка глушителей шума в системах вентиляции и другие. Методы расчета и проектиро-нлиня звукоизолирующих и звукопоглощающих конструкций приведены н । л. 2 н 3, расчет и проектирование виброизоляции рассмотрены в § 4.2.
Выбор комплекса средств снижения шума и вибрации зависит от характера их возникновения и распространения и обосновывается акустическим расчетом, в котором определяются ожидаемые уровни шума и изолируемом помещении, требуемое их снижение и необходимые для этого мероприятия.
ЮЗ
4.1. ВИБРОИЗОЛЯЦИЯ
Виброизолируемое оборудование — это обычно различные машины: насосные и вентиляторные агрегаты, холодильные машины, станки, механические мясорубки и т. п. Цель виброизоляции машин — снижение колебаний, передаваемых от них на строительные конструкции здания, воздуховоды и трубопроводы. Для этого виброизолиру-ют опорные и неопорные связи машины с указанными конструкциями: машины устанавливают на виброизоляторах, устраивают полы на
Рис. 4.2, Примеры однозвенной виброизоляции:
а — крепление вентилятора к стальной раме на пружинных виброизоляторах; б — установка лифтовой лебедки на железобетонной плите с резиновыми виброизоляторами; в — крепление насоса на железобетонной плите, установленной на пружинных виброизоляторах; г — крепление холодильного шкафа на железобетонной плите, лежащей на несущей плите по слою стекловолокнистых плит; д — установка компрессора (насоса) на железобетонном блоке, отделенном от других конструкций здания; / — машина; 2 — стальная рама; 3 •* виброизоляторы; 4 —• несущая плита; 5 — железобетонная плита; 6 — набетонка; 7 — железобетонный блок; 8 — сухой песок
упругом основании: на трубопроводах предусматривают гибкие вставки, патрубки, рукава; на воздуховодах — гибкие вставки; на кабелях электропитания — гибкие участки.
Конструктивные схемы виброизоляции. Применяют одно- (рис. 4,2), двухзвенную (рис. 4.3), а в некоторых случаях и трехзвенную схему виброизоляции.
В жилых и общественных вданиях, как правило, выполняют виброизоляцию оборудования в опорном варианте, устанавливая его на
Рис. 4.3. Примеры двухзвенной виброизоляции: а — установка машины на двух звеньях виброизоляторов; гб установка вентилятора с помощью пружинных виброизоляторов и пола на упругом основании; в — установка вентилятора на пружинных виброизоляторах в кожухе по слою стекловолокнистых плит (или на резиновом коврике) на несущей плите перекрытия; / — машина; 2 — стальная рама; 3 — железобетонная плита; 4 — виброизоляторы; 5 — несущая плита; 6 — пол; 7 — упругое основание; 8 — кожух; 9 — стекловолокнистые плиты.
перекрытиях зданий и полу технического подполья (см. рис. 4.1), т. е. на железобетонных плитах, жестко связанных с другими конструкциями здания. При расположении оборудования в технических подпольях одно из средств уменьшения передачи вибрации на строительные конструкции — применение железобетонных фундаментов, отделенных от других строительньпМК4нструкций зданий (см. рис. 4.2, 5).
104
Подвесной вариант виброизоляции применяют в тех случаях, когда стремятся избежать опирания виброизолируемого оборудования на пол помещения, в котором оно находится; тогда его подвешивают к балкам в уровне потолка. Опыт показал, что монтаж виброизоляции в подвесном варианте сложен, а его эффективность невысока. Поэтому подвесной вариант виброизоляции используют редко.
В зданиях применяют следующие виброизоляторы оборудования: пружинные, рабочий элемент которых — одна или несколько (в одной сборке) стальных винтовых пружин, цилиндрических или конических, параллельно с которыми Иногда устанавливают демпферы вязкого трения;
резинометаллические (резиновые), рабочий элемент которых — резиновое тело;
прокладки из резины, резиновые коврики, виброизоляторы в виде слоя упругого материала (например, плиты из стекловолокна).
Пол на упругом основании представляет собой железобетонную плиту, лежащую по упругому основанию на несущей плите перекрытия здания. По назначению и характеру работы он также — виброизолирующая конструкция, которую применяют в двухзвенной схеме е другими виброизоляторами (см. рис. 4.3, б).
Один из путей повышения виброизоляцйи машин — крепление их на железобетонных плитах, опирающихся, в свою очередь, на виброизоляторы (см. рис. 4.2, 4.3). Поддерживающую конструкцию, на которую опирается виброизолированная машина, для краткости называют фундаментом. Это могут быть перекрытие, отдельный массивный железобетонный блок, балки (см. рис. 4.2).
Критерий виброизоляции. Расчетные схемы виброизолированных машин. Эффективность устройства виброизоляции характеризуется снижением уровня колебаний фундамента, дБ:
ДУ= 101g(v?/v|),	(4.1)
где o’, о’ — квадраты амплитуды виброскорости фундамента, усредненные по его поверхности и частоте при соответственно жестком и виброизолированном креплении к нему машины.
Величину ДУ называют виброизоляцией. Она равна снижению уровня колебаний конструкций зданий и структурного шума, возни-КПЮ1ЦИХ из-за динамического воздействия машин на поддерживающие конструкции.
Расчет виброизолирующих конструкций состоит в выборе и расчете виброизоляторов и других элементов, из которых они состоят, а также в расчете виброизоляции ДУ. Последний в общем случае с учетом сложного пространственного движения реальных машин затруднен. II такой постановке он доведен до практических методов только нВ низких частотах, когда можно пренебречь податливостью машины и фундамента, а в виброизоляторах не наступили волновые явления 1441 11а звуковых частотах и частично в дозвуковом диапазоне ука-ШННН.1Г допущения не выполняются, поэтому на таких частотах на-пппнный метод расчета непригоден.
105
На практике расчет виброизоляции машин, устанавливаемых в жилых и общественных зданиях, можно выполйить по более простой одномерной схеме, в которой учитываются колебания машины и фун* дамента только в вертикальном направлении. В такой одномерной постановке разработаны практические методы расчета виброизоляции машин в звуковом диапазоне частот с учетом перечисленных факторов, позволяющие правильно оценить и запроектировать виброизоляцию. Они приведены ниже. Расчет виброизоляции оборудования следует проводить в октавных полосах частот до 1000 Гц.
Динамические характеристики оборудования. Требуемая виброизоляция. Основная динамическая характеристика машины в звуковом диапазоне частот — средний уровень виброскорости в вертикальном направлении ее опорных поверхностей в точках крепления виброизоляторов Lv,, которая возникла бы, если бы машина не была связана с фундаментом (ни жестко, ни через виброизоляторы) и колебалась под действием возникающих в ней динамических сил. При практическом определении Lu„ машину устанавливают на виброизоляторах (лучше резиновых) на жестком перекрытии (фундаменте) и измеряют уровни ее виброскорости в точках крепления к виброизоляторам. На частотах f > 3/0, где /0 — частота собственных вертикальных колебаний виброизолированной машины, L#, совпадает со средним значением этих уровней Lo. В качестве исходной скорости, относительно которой определяют уровни принимают о0 = 5 • 10~8 м/с.
При жестком креплении машины к фундаменту средний уровень виброскорости последнего по площади, в пределах которой находятся виброизоляторы, составляет
L™ = Lo, - 101g ^ф + ^ + ^ф + ^м)2 t	(4.2)
где R4, Хф, RM, Хм — действительные и мнимые части импеданса фундамента и машины без железобетонной плиты, Z„ — модуль импеданса машины без железобетонной плиты.
Уровень вибрационной мощности (уровень энергии в единицу времени), передаваемой на фундамент от жестко прикрепленной к нему машины:
Ьрж = Lv. - 101g (g» + W+ (X» + X>.)2 _ 26.	(4.3)
Исходное значение звуковой мощности Ро = Ю-12 Вт.
После устройства виброизоляции уровни виброскорости фундамента LvB и вибрационной мощности, передаваемой на него, L„B снизятся на ДУ:
/.ив=== /-уж —- ДУ: Lp& =	~~ ДУ.	(4.4)
Поэтому требуемая виброизоляция определяется необходимым снижением Ьож или LpH(, которое устанавливается сравнением последних с допустимыми значениями, определяемыми исходя из допустимых уровней шума в изолируемых помещениях или виброскорости ограждающих конструкций Ж^ний.
106
При f > 3/0 виброизоляция связана с разностью уровней виброскорости фундамента при виброизолированной установке машины *и среднего уровня виброскорости машины в точках крепления к виброизоляторам Д£„ = Lo — LVB соотношением
ДV = AL0 — 101g (^ф + ^ + СХф + Хм)2 .	(4.5)
При отсутствии пола на упругом основании Д£о — это средний перепад уровней виброскорости»на опорных поверхностях виброизоляторов (со стороны машины и фундамента). Как следует из формулы (4.5), виброизоляция ДУ ниже перепада уровней вибрации Д7,р. Разница между ними может быть 15...20 дБ и более.
Расчет виброизоляции машин, установленных на пружинных и резиновых виброизоляторах. Приводим основные формулы для расчета виброизоляции. Необходимые сведения о всех входящих в них величинах приведены ниже.
Наиболее важная характеристика виброизолированной установки — частота ее собственных колебаний /0, Гц:
/О = О,16/К7М,	(4.6)
где К — сумма динамических жесткостей виброизоляторов, Н/м, на которых установлена машина; М — общая масса, кг, виброизолиро-вапной установки — сумма масс машины Мн и железобетонной плиты Л4ПЛ (см. рис. 4.2), если таковая имеется.
При виброизоляции машины на частотах f О,7/о колебания фундамента не снижаются (ДИ = 0). В области частот О,7/о •< / •< < 1,4/0 они усиливаются (ДУ < 0), а при f tv /0наступает резонанс — резкое их усиление. Только на частотах f, значительно больших /0, виброизоляторы снижают колебания фундамента. Поэтому их подбирают так, чтобы резонансная частота /0 лежала ниже диапазона частот, в котором необходимо снижение данных колебаний. Следовательно, виброизоляторы должны иметь достаточно низкую жесткость. Приведем формулы для расчета виброизоляции при частотах f ;> 3/0 для наиболее важного и распространенного случая, когда оборудование устанавливают на стальных цилиндрических винтовых пружинах пли резинометаллических виброизоляторах с резиновым телом в виде прямоугольного параллелепипеда или сплошного (полого) кругового цилиндра (рис. 4.4, 4.5).
11ри расчете виброизоляции различают два диапазона частот: до наступления волновых явлений в виброизоляторах (f <. fb) и диапа-|он волновых явлений в них (/	/в).
Л<> наступления волновых явлений в пружинных и резиновых виб-роп юляторах (в октавных полосах со среднегеометрическими часто-।имя, меньшими /в) виброизоляцию при установке машины без желе-•н>(>стопной плиты определяют по одинаковым формулам (табл. 4.1, и. I)
В диапазоне частот волновых явлений /в) виброизоляция за-Innin от коэффициента потерь энергии в виброизоляторах г), значения
10/
которого более чем на порядок отличаются для пружинных (т] ж КГ"3) и резинометаллических виброизоляторов (т) = 0,04...0,3). Поэтому виброизоляцию определяют в этом случае по разным формулам. При применении пружинных виброизоляторов в рассматриваемом диапа-
Рис. 4.4. Коэффициент формы резиновых элементов (коэффициент Пуассона резины v = 0,5): а — график зависимостей; б — прямоугольный параллелепипед: в — прямой круговой цилиндр; / — для полного кругового цилиндра (D2 = 0) и прямоугольного параллелепипеда; 2,	4*
5 — для полого цилиндра при значениях Дг/Д1 соответственно 0.2; 0,4; 0,6; 0.8.
Рис. 4.5. Резиновый виброизолятор типа АР:
/ — стальные опорные пластины; 2 — резиновый элемент квадратного поперечного сечения со стороной А и высотой й в свободном состоянии; 3 — ограничители.
воне частот определяют первую волновую резонансную частоту =* = 3/в. Затем вычисляют (см. табл. 4.1, п. 1) виброизоляцию в октавных полосах со среднегеометрическими частотами /в f < 0,7Д (волновые явления наступили, но волновых резонансов еще нет) и f 0,7Д (октавные полосы содержат волновые резонансные частоты). Если машину крепят к железобетонной плите (см. рис. 4.2, б, в, д), то виброизоляция определяется формулами, приведенными в п. 2 табл. 4.1.
Слагаемое (—ДКф) частично характеризует снижение виброизоляции из-за податливости фундаментов (например, перекрытий), которое можно не учитывать (считать ДИф = 0} при установке небольших машин на жестких и массивных фундаментах. Если машина установлена на перекрытии здания, масса ее не превышает 200...300 кг, а поверхностная плотность перекрытия не менее 300...350 кг/м2, то обычно Д Кф =0.
Расчет виброизоляции полом на упругом основании. Виброизоляция отдельно применяемым полом на упругом основании равна
снижению уровня виброскорости несущей плиты перекрытия при жестком креплении машины к плите пола на упругом основании по сравнению со случаем жесткого крепления машины непосредственно к несущей плите перекрытия.
В качестве упругого основания пола можно применять сплошные слои, ленты и отдельные прокладки из упругого материала, а также виброизоляторы. На практике обычно используют первые, поскольку изготовление пола на упругра^сплошном основании проще, хотя полы такой конструкции не имеют особых преимуществ по своим виброизо*
108
4.1. Формулы для расчета виброизоляции AV, дБ
1 и *и эд |	Схема виброизоляции машины	Тип виброизоляторов	Частотный диапазон	Формула
1 Без железобе- Пружин-	3/0 < f < /в	ДУ = 20 1g (Z^j/K} — ДУф + 16 тонной плиты ные и ре-установлена на зиновые виброизолято- Резино- / > /в	' ДУ = 20 1g (ZM/ZC) — ДУ* — 3 Рах	вые Пружин- /в < f <	ДУ = 20 1g (ZM/ZC) - ДУф + ные	< 0,7/i	+ 201g (sin kh) Г /2 /	\ Тоже	ДУ = 101g -2L -&- + -^L + \ Z&	/				
4-_^!_]_дУф ЛС J
2 С железобетон- Пружин- 3/0	ДУ = 20 1g (ZunflK) — ДУф + 16
ной плитой ные и ре-уста новлена на зиновые
виброизолято-	Резино-	f>fB	ду-яНё^н/гл-АУф-з
рах	вые Пружин-		ДУ = 20 1g (ZMn/Zc) — ДУф+
	ные	<0,7fi	+ 20 1g (sin kh)
	То же	f>0,7h	4F-'oi4-zL(q-+^’)+
			+ _^+^пл_]_дуф
3 Без железобе- Пружин- 3/0^/</в тонной плиты ные и ре-установлена на зиновые виброизолято- р pax и полу на упругом ОСНО- В е пинии	Пружин- fB f < ные	<GJft Тоже	/>0,7/!	ду = дуп + 201ё(гм//^--ДУв+16 ду = ду„ + 20 1g (Z„/Zc) - ДУН - 3 ДУ = ДУП + 201g (ZM/Zc) - ДУН + + 20 1g (sin kh.) Г Z2 / . ДУ = ДУП + 10 1g l-y^-1-у—+ +-5L)+4i'l~Av''
109
Продолжение табл. 4.1
№ п. п I	Схема виброизоляции машины	Тип виброизоляторов	Частотный диапазон	Формула
4 С железобетон-	Пружин*	3/0С/</в	ДИ = ДИ„ + 20 lg (ZMn///() —
ной плитой	ные и ре-		AV 1 1А
установлена на	зиновые		— А Ун "г *6
виброизоляторах и полу на	Резиновые	О/в	ДИ = ДИП + 20 lg (ZMn/Zc) - Д И„ - 3
упругом осно-			
вании	Пружин-	/в</<	ДИ = ДИП + 20 lg (ZMn/Zc) - ДИи +
	ные	<0,7/,	+ 20 lg (zin kh)
	То же		Г z2 / i ДИ-ДИп + lOlg -2HL	+
			khr\ \	+ йПл 1 _
			1 2ZC J 1	Zc I	“
Примечание. /0»	— соответственно, основная частота собственных колеба-
ний машины на виброизоляторах, частота наступления волновых явлений в виброизоляторах и первая волновая резонансная частота виброизоляторов, Гц; К, Zc — соответственно общие динамическая жесткость, Н/м, и волновое сопротивление виброизоляторов, Нс/м; kt h — соответственно волновое число для пружин и их расчетная высота под нагрузкой; Т] = 10~3_ коэффициент потерь пружин; ZM, RM, Хм, 2ф, /?ф, Х$ — соответственно модули, действительные и мнимые части импеданса машины без железобетонной плиты и фундамента, Нс/м; /?пл, Хпл —• соответственно действительная и мнимая части импеданса железобетонной плиты, к которой крепится машина, Нс/м; ZH, Zn — соответственно импедансы несущей плиты перекрытия и плиты пола на упругом основании, Нс/м; ZMn «=» в Е(₽м + Япл)а + (^м + ^пл)2^* **• модуль импеданса железобетонной плиты с машиной, Но/м: АУф = 10 lg .</?м + ^Ф1 + <?м + Хф1 . ду = 10|g Г(1 + 2м. ), 4- 2У ; д V -ф	L z« j °
по формулам (4.9), (4.10), дБ.
лирующим свойствам, а в ряде случаев и менее эффективны. Приведенные ниже расчетные формулы справедливы для любого из указанных оснований (при использовании виброизоляторов: в форме прямоугольных параллелепипедов, сплошных и полых круговых цилиндров).
Пол на упругом основании эффективно изолирует, если основание выполнено из слоя материала с малой плотностью и низким динамическим модулем упругости. Если используют виброизоляторы, они должны быть достаточно низкой жесткости. Толщина плиты пола не менее 0,06...0,08 м и не более 0,75Лн; h„ — толщина сплошной или приведенная толщина * пустотной или ребристой несущей плиты перекрытия, м. В приведенных ниже расчетах это условие считается выполненным.
Как и при установке машины на виброизоляторах, наиболее важная характеристика пола на упругом основании — частота, Гц, опре
* Приведенная толщина плиты здесь — толщина сплошной плиты, имеющей одинаковую с данной плит^р^верхностную плотность (вес на 1 ма).
110
деляемая по аналогичной (4.6) формуле:
/о = 0,1бЖ^;,	(4.7)
где Ко — динамическая жесткость упругого основания пола, Н/м3; т„ — поверхностная плотность плиты пола, кг/м®.
На частотах f < 2/0 пол на упругом основании почти не снижает колебаний перекрытия, а в окрестности частоты /0 даже усиливает их. Можно считать, что в октавных полосах со среднегеометрическими частотами 1,4/0 < / < 2/0 виброизоляция равна нулю. Поэтому полы на упругом основании проектируют так, чтобы в области частот, в которой необходимо снижение колебаний перекрытия, выполнялось соотношение f > 2/0, т. е. /0 должна быть достаточно низкой.
Виброизоляцию полом на упругом основании, дБ, вычисляют
ДУ = ДУ 4- 101g	(4 8)
где 7?м, Х„ — соответственно действительная и мнимая части импеданса машины, Нс/м; Za, Z„ — соответственно импедансы несущей плиты перекрытия и плиты пола на упругом основании, Нс/м;
I 4Olgf/fo,	(4.9)
п ~ ( 20 lg///0 + 10 lgmn/m0 - 3, f >(4.10) Д, — частота наступления волновых явлений в упругом основании, Гц; т0 — масса упругого основания на 1 м® перекрытия, кг/м®. Расчет виброизоляции при установке машины на виброизоляторах и полу на упругом основании. При установке машины на виброизоляторах на полу на упругом основании (см. рис. 4.3, б) виброизоляцию вычисляют по формулам табл. 4.1, п. 3, 4. Слагаемым (—АУН) в формулах п.п 3, 4 (см. табл. 4.1) можно пренебречь при тех же условиях, что и величиной (—А Уф) для машин массой не более 200...300 кг и поверхностной плотности несущей плиты перекрытия не менее 300...350 кг/м®.
Расчет виброизоляции при установке машины на перекрытии здания по слою упругого материала. На практике с целью виброизоляции машину нередко крепят к железобетонной плите, масса которой в полтора-два и более раза превышает массу машины, а между плитой и перекрытием здания располагают одну или несколько прокладок (см. рис. 4.2, г) из упругого материала с низкими динамическим модулем упругости и коэффициентом Пуассона (мягкая пробка, стекловолокно). Листовая резина для этой цели непригодна. В отличие от виброизоляторов размеры прокладки (прокладок) в плане значительно превосходят ее толщину. Размеры плит в плане обычно не превышают 1...2 м. 11оследнее отличает рассматриваемую схему виброизоляции от пола па упругом основании, который выполняют в виде одной сплошной (плиты) или нескольких отдельных плит значительных размеров.
Рассматриваемая конструкция, как и другие виброизолирующие, *|н|>сктивио работает только на частотах f > (3 4- 4) Д>, где частота собственных колебаний установки, Гц
/о = 0,16 /К/(Мм 4- Мпл);	(4.11)
111
К — динамическая жесткость прокладки, Н/м; Л4М, Л4ПЛ — массы соответственно машины и железобетонной плиты, кг.
Для прокладки из слоя стекловолокнистых плит или матов частоту f0 можно определить по данным на с. 119.
Если машина имеет массу 50 кг и более, а прокладкой служит слой упругого материала, то виброизоляцию рассматриваемой конструкции рассчитывают по следующей методике. На частотах / > 2/„ стро-
Рис. 4.6. Схема построения частотной характеристики виброизоляции слоем упру-го"о материала (см. рис. 4.2, г).
ят (рис. 4.6) участок АВ кривой виброизоляции по формуле (4.9), в которой /0 следует заменить на
/о = 0,1б/етС.	(4.12)
Определяют абсциссу точки С по формуле
fe = O,ll|E/pl4	(4.13)
где Е — динамический модуль упругости материала прокладки, Па-h, р — соответственно толщина прокладки, м, и плотность под нагруз; кой от веса железобетонной плиты и машины, кг/м8.
Вычисляют ординату горизонтального участка (см. рис. 4.6):
Д|/= 143-201g (ZX).	(4.14)
где Zo — волновое сопротивление прокладки, Нс/м; h№ — толщина (приведенная) несущей плиты перекрытия, м.
Из точки С влево вниз проводят прямую с наклоном 6 дБ на октаву до пересечения с участком АВ в точке G (рис. 4.6, а). Если она не пересечет участка АВ (рис. 4.6, б), то находят точку С' пересечения прямых АВ и CD. (Ут точки С (рис. 4.6, а) или С' (см. рис. 4.6, б) откладывают вправо октаву CN (или CN) и из точки N вправо вниз проводят линию NK с наклоном 10 дБ на октаву, причем/к = 2fN. Из точки К — горизонтальную прямую КТ, которая лежит на 10 дБ ниже прямой CD. Полученная ломаная AGCNKT (или AC'NKT) — искомая расчетная кривая виброизоляции (см. рис. 4.6, а, б).
При использовании рассматриваемой схемы виброизоляции материал упругой прокладки и^е толщину подбирают так, чтобы выпол*
112
ня лось условие f > (2,5	3) f0 в диапазоне частот, на которых тре-
буется снизить вибрацию (шум).
Динамические характеристики упругих материалов и виброизоляторов. Эффективность виброизоляторов тем выше, чем меньше их динамическая жесткость и ниже частота собственных колебаний /0 ви-броизолированного агрегата. При установке данной машины на виброизоляторах /о можно снизить, уменьшая число последних, площади поперечного сечения резиновых виброизоляторов, номера пружин при условии, что нагрузка на один виброизолятор не будет превышать допустимой. Это требование ограничивает снизу минимально достижимую частоту собственных коле- »
баний /0 машины при ее установке на вибройзоляторы данного типа.
Пружинные виброизоляторы оборудования в жилых и общественных зданиях позволяют получить наиболее низкую частоту f0. Срок службы их практически не ограничен. Применяют в основном серийно выпускаемые промышленностью виброизоляторы типа ДО (рис. 4.7, табл. 4.2).
Виброизоляторы типа ДО комплектуются прокладками из маслостойкой резины (см. рис. 4.7) толщиной 5 • 10-3 м для ДО38, ДО39
Рис. 4.7. Пружинный виброизолятор типа ДО:
/ — пружина; 2 — стальная пластина; 3 — резиновая прокладка (слева на рисунке соответствует размеру Л, справа В — см. табл. 4.2); 4 — стальная шайба; 5 — резиновая шайба.
и 0,01 м — для остальных. С помощью виброизоляторов типа ДО можно получить /0 = 1.7...3 Гц. /в = 20...64 Гц. Чем больше пружина, тем раньше начинаются в ней волновые (в том числе резонансные)
явления.
Характеристики, необходимые для. расчета виброизоляции других пружинных виброизоляторов:
Zo = УОШ-0.5); fB = К/3 = 122d/Z>?; kh = (D2(/l 17d) /, (4.15)
где К — жесткость, Н/м; Мо — масса пружины, кг; d, D — соответственно диаметры проволоки и пружины, м; i — соответственно общее число витков и число рабочих витков (все значения приведены в каталоге *). При расчете виброизоляции принимают коэффициент потерь пружин т] = 10-3.
Резинометаллические (резиновые) виброизоляторы. Для них используют мягкие (твердость по Шору А 50 усл. ед.; допускаемое напряжение 0,3...0,4 МПа), средние (твердость 50...65 усл. ед.; напряжение 0,5 МПа) и твердые (твердость выше 65 усл. ед.; напряжение 0,6...0,7 МПа) резины на натуральном и синтетическом каучуке.
* Типовые конструкции и детали зданий и сооружений. Сер. 3.001-2. Каталог пружин и рессор для виброизоляторов и пружинных виброизоляторов. Вып. 1: Каталог пружин и рессор для виброизоляторов; Вып. 2: Каталог пружинных вибро-изоляторов / ЦИТП.— М.» 1981.— 69 с.
113
4.2. Характеристики виброизоляторов типа ДО
Виброизолятор		©	В- КР,	кН/м	X ьс а О.		*в ч—	А	. Нс/м	£	
	м					Гц			№	£	
ДО 38	7,2	10	6	4,4	0,12	2,9	64	188 (250)	12	1,7	
ДО 39	9,3	11	7	6,1	0,22	2,6	47	140 (125)	23	2,2	
ДО 40	11,3	13	9	8,1	0,34	2,4	40	120 (125)	35	2,8	
ДО 41	12,9	13	9	12,4	0,54	2,4	39	116 (125)	56	2,7	
ДО 42	17	15	11	16,5	0,94	2,1	29	87 (63)	100	3,6	
ДО 43	19,2	16	12	29,4	1,65	2,1	29	87 (63)	176	3,6	
ДО 44	22,6	18	14	35,4	2,38	2,0	25	74 (63)	256	4,3	
ДО 45	28,1	22	17	44,2	3,73	1,7	20	59 (63)	400	5Д	
Примечания: 1. В скобках указаны среднегеометрические частоты октавным полос, в которых лежит Д. 2. Н — высота виброизолятора в свободном (ненагруженном) состоянии; А, В —• см. рис. 4.7; К, Zc — соответственно динамическая жесткость и волновое сопротивление; Рн — наибольшая рабочая нагрузка; /0 —• частоте собственных колебаний виброизолированной машины при нагрузке на один виброизолятор Рд; /в — частота наступления волновых явлений в виброизоляторах; Л — первая волновая резонансная частота; kh •— величина, входящая в расчетные формулы табл. 4.1; f — частота.
4.3. Характеристики резин на натуральном и синтетическом * каучуке
Марка резины	Динамический модуль упругости Е, МПа	Коэффициент потерь т)	1 .....	Динамический модуль у щэ угости	Коэффициент потерь 1)
3311	2,5	0,04	7-120С*	11,2	0,08
1847	1,8	0,10	ИРП 1346*	3,9	0,04
3634	2,1	0,11	2566*	3,8	0,11
6311	3,1	0,12	ИРП 1347*	5,4	0,09
194	4,6	0,17	НО 68*	16,6	0,17
2959	6,3	0,14	9831*	16,6	0,25
56	7,2	0,16	199*	19,6	0,21
Резины твердостью менее 40 и более 70усл.ед. применять не следует. Чем мягче резина в указанных пределах, тем меньшую частоту можно получить. При уменьшении твердости резины снижается и коэффициент потерь т).
Динамический Е и статический модули упругости резины различны. Коэффициент потерь т]и £ зависят от статических напряжений резины, частоты колебаний и амплитуды динамической деформации. На практике неудобно пользоваться значениями Е и т), определенными для каждого сочетания указанных факторов. Поэтому применяют их средние значения, которые могут отличаться в разных источниках.
Динамический модуль упругости резин и коэффициент потерь следует принимать по данным, полученным экспериментально. Для ряда резин на натуральном и синтетическом каучуках они приведены в табл. 43. При отсутствии таких данных для резин на натуральном каучуке Е можно определять по твердости резины (рис. 4.8).
Динамическая жесткость резиновых виброизоляторов с рабочим элементом в виде прям^^цилиндров и прямоугольных параллелепи-114
ледов со свободной боковой поверхностью, Н/м: /< = £Г/(аЛ),	(4.16)
где Е — динамический модуль упругости резины, Па; F, h — соответственно площадь поперечного сечения, м2, и высота, м, виброизолятора; а — коэффициент формы, определяемый по рис. 4.4.
Верхняя и нижняя опорные поверхности резиновых элементов зафиксированы, и поэтому ограничивают свободу их поперечной деформации. В результате с уменьшением отношения высоты резинового элемента к размерам его поперечного сечения коэффициент формы уменьшается, жесткость виброизо'лятора увеличивается, что неблагоприятно влияет на виброизоляцию. Поэтому не следует применять виброизоляторы со- значением указанного отношения менее 0,25...0,3 или размещать резиновые элементы Е МПа в обоймах, препятствующих их по- ’|	----------
перечному расширению. Указанное______________________;_______у
отношение, кроме того, не должно пре-	/
вышать 1,1...1,25, так как в против- д-------._________s'________
ном случае виброизолятор становится неустойчивым в поперечном направ- 4------------------------------
лении.	Г
Волновое сопротивление резино- jg- 44	52 во Аусл.ев.
вого виброизолятора, Нс/м:	„	, „ „	.
_____	Рис. 4.8. Динамический молуль уп-
Z.-VKM 0,	(4.17) ругости резин на натуральном кау-
где 7И0 — масса резинового элемента чуке-виброизолятора, кг. Расчетную высоту резинового виброизолятора й, м, можно считать равной высоте резинового элемента в недеформированном состоянии. Частота наступления волновых явлений в виброизоляторе:
/в = 0,17 VKjMi	(4.18)
В табл. 4.4 приведены характеристики резиновых виброизоляторов типа АР (см. рис. 4.5), применяемых для насосов, компрессоров,
4.4. Характеристики виброизоляторов типа АР
Виброизол втор	4* X X 10», |Н-10», А ИО», 10»,	К, кН/м	^н’ кН	/о*	^в*	Ze Нс/м
	м			Гц	
АР-1	15	8	5	6	96	0,98	5	НО	150 АР-2	15	10	7	8	145	1,9	4,3	80	300 АР-3	15	7	8	5	380	2,5	6,1	150	440 АР-4	19	10	10	8	320	3,9	4,5	85	640 АР-5	24	11	15	9	750	8,8	5	80	1560 АР-6	33	10	12	8	510	5,6	4,7	90	965					
Примечание. А — сторона квадратного поперечного сечения резинового элемента; Ри — наибольшая статическая нагрузка на виброизолятор; /0 — частота собственных колебаний виброизолированной машины, установленной на данные виброизоляторы, при нагрузке на один виброизолятор Рн,
115
4.5. Динамические жесткости и частоты собственных колебаний для резиновых виброизоляторов квадратного поперечного сечения
Сторона поперечного сечения д-ю».	Высота в свободном состоянии h-10».	Динамический модуль упругости резины Е, МПа	Динамическая жесткость К. МН/м	Частота собственных колебаний f®, Гц, при значениях напряжения резины (нагрузки), МПа				
				0,1	0.2	0,3	0.4	0,5
м								
5	4	2	0,18	14	10	7,8	6,7		
5	4	5	0,45	21	15	12	11	10
5	4	10	0,89	30	21	17	15	13
5	4	20	1,8	43	30	24	21	19
5	6	2	0,1	10	7,3	5,9	5,1	
5	6	5	0,26	16	11	9,4	8,1	7,2
5	6	10	0,52	23	16	13	11	10
5	6	20	1	32	23	19	16	14
10	6	2	0,56	12	8,4	6,8	5,9	—
10	6	5	1,4	19	14	11	9,4	8,4
10	6	10	2,8	27	19	16	13	12
10	6	20	5,6	38	27	22	19	17
10	10	2	0,26	8,2	5,8	4,7	4,1	
10	10	5	0,66	13	9,2	7,5	6,5	5,8
10	10	10	1,3	18	13	11	9,2	8,2
10	10	20	2,6	26	18	15	13	12
15	8	2	1,1	11	7,8	5,8	5,5	—
15	8	5	2,7	17	12	10	8,7	7,8
15	8	10	5,3	24	17	14	12	11
15	8	20	11	35	24	20	17	15
15	12	2	0,54	7,8	5,5	4,5	3,9	—
15	12	5	1,3	12	8,7	7,1	6,2	5,5
15	12	10	2,7	17	12	10	8,7	7,8
15	12	20	5,4	25	17	14	12	11
вентиляторов. Их изготовляют из мягкой резины марки 1847 плотностью р = 1600 кг/м8, динамическим модулем упругости Е = 1,8 МПа.
На практике статическая нагрузка на виброизоляторы составляет обычно менее 1/2 допустимой, поэтому частоты собственных колебаний машин, установленных на виброизоляторах типа АР, составляют 6...10 Гц и более.
Если резиновые элементы в виброизоляторах типа АР изготовлены из более доступной резины (на синтетическом каучуке) ИРП 1346 или 2566, то при наибольшей нагрузке на виброизоляторы f9 — = 7...10 Гц. Еще большими становятся значения f0 при применении более твердых резин.
В табл. 4.5 приведены значения динамической жесткости виброизоляторов с элементами в форме прямоугольного параллелепипеда квадратного поперечного сечения из резины с динамическими модулями упругости 2...20 МПа, а также значения частот собственных колебаний машин, установленных на этих виброизоляторах при разных статических нагрузках.
Для виброизоляции оборудования в зданиях иногда применяют резинометаллические виброизоляторы типа АКСС-М и АКСС-И, основным назначением которых является виброизоляция механизмов и приборов на судах; можно исцкфзовать скобочные виброизоляторы
116
типа AM (рис. 4.9), стержневые типа АН. Все они выпускаются промышленностью серийно, имеют рабочие элементы сложной формы.
Виброизоляторы типа АКСС (табл. 4.6) очень жестки, частота собственных колебаний в вертикальном направлении /0 при номинальной нагрузке высока (20...40 Гц). Лучшими характеристиками обладают виброизоляторы типа AM и АН — у них f0 10... 15 Гц; диапазон ста-
тических нагрузок соответственно 180...1200 и 60...500 Н.
Хорошими виброизолирующими свойствами обладают резиновые коврики КВ 1 и КВ 2 *, представляющие собой тонкие пластины из перфорированной резины (рис. 4.10,4.11). Каждый из них выпускают в трех модификациях. Размеры ковриков, м: КВ 1 — 0,35 X 0,35 X 0,021; КВ 2 — 0,34 х 0,35 в плане и толщина 0,021...0,026. При нагрузке на коврик 50...200 кПа можно получить f0 — 10... 15 Гц.
При виброизоляции машин требуемые размеры ковриков можно определить по рис. 4.10, 4.11, на которых приведены зависимости частоты собственных вертикальных колебаний машины, установленной на ковриках, от нагрузки на них.
Если резиновые виброизоляторы при эксплуатации подвергаются действию масел, применяют маслостойкие резины, из которых изготовляют, например, резиновые прокладки под пружины в виброизоляторах типа ДО и виброизоляторы типа АКСС.
4.6. Характеристики виброизоляторов типа АКСС
Тип виброизолятора	Номинальная стати* ческая нагрузка в вертикальном на* правлении^ Н	Динамическая жесткость в вертикальном направлении при номинальной нагрузке К, МН/м	Частота собственных вертикальных колебаний при номинальной нагрузке /0» Гц
АКСС-ЮМ	98	0,54	37
АКСС-25М	245	1,1	33
АКСС-40М	392	1,6	32
АКСС-85М	833	3,0	30
АКСС-160М	1570	7,5	34
АКСС-400М	3920	14	30
АКСС-25И	245	0,49	22
АКСС-40И	392	0,64	20
АКСС-85И	833	1,3	20
АКСС-160И	1570	2,6	20
АКСС-400И	3920	6,2	18
* Каталог средств защиты от вибрации строительных конструкций, презицион-•юго оборудования и приборов: Б 616547 / ЦНИИСК им. Кучеренко.—М., 1977,— 39 с.
117
Срок службы резиновых виброизоляторов даже в оптимальных ус* ловиях эксплуатации ограничен — резина стареет, ее динамические характеристики ухудшаются, и через каждые 3...4 года виброизоляторы нужно менять.
Материалы для упругих прокладок и оснований. Упругие прокладки и слои имеют размеры в плане значительно большие, чем их толщина. Эго отличает их от резиновых виброизоляторов. К ним можно отнести и указанные выше резиновые коврики.
Рис. 4.10. Резиновые коврики КВ1 и их характеристики;
1 - для KB1-1; 2 — KB1-2; 3 — KB1-3.
Рис. 4.11. Резиновые коврики КВ2 и их характеристики;
1 - для KB2-1; 2 — КВ2-2; 3 - КВ2-3.
п 11 11 11 11 .LI-	-LL	| 1 | 1 | 1 II ,L1,
Упругие прокладки и слои (см. рис. 4.2, г; 4.3, в) иногда выпол* няют из губчатой резины, древесноволокнистых изоляционных плит, пробки.
Губчатая резина благодаря низкому динамическому модулю упругости (0,3...0,8 МПа) — хороший виброизолирующий материал, но допустимая статическая нагрузка на нее очень низка. Коэффициент потерь губчатой резины т] = 0,05...0,15.
Пробка имеет высокую несущую способность и не стареет со временем, но ее динамический модуль упругости относительно велик (Е
20 МПа); коэффициент потерь г| = 0,1...0,15.
Древесноволокнистые изоляционные плиты имеют довольно высокую жесткость (табл. 4.7), коэффициент потерь т) = 0,05...0,1. Динамические характеристики всех этих материалов зависят от статической нагрузки.
Стекловолокнистые плиты и маты (см. табл. 4.7) — один из лучших и наиболее распространенных материалов для оснований полов (см. рис. 4.3, б) и прокладок — упругих слоев под железобетонные плиты, на которых устанавливают машины (см. рис. 4.2, г, 4.3, в). Такими же характеристиками обладают и минераловатные плиты и маты (см. табл. 4.7), однако их долговечность изучена недостаточно, что ограничивает практическое использование.
Динамическая жесткость упругого основания пола, выполненного из слоя стекловолокнистых и минераловатных плит и матов, Н/м3:
Ko = Elh,	(4.19)
118
4.7. Характеристики материалов для упругих оснований
Средняя плотность в необжатом состоянии. кг/м’	Нагрузка, кПа		Модуль уп- II ругости, J кПа	„ 	 	 Средняя плот-		Нагрузка, кПа		Модуль упругости, кПа	
	статическая	допускаемая	статический	|| ность в необ-•	жатом co- s’! II стоянии, кг/м’ я о II хи К В" ||	статическая	допускаемая	статический	динамический
Плиты минераловатные и стеклово- Маты минеральные, прошитые в бумаге; локнистые на синтетической связке мицераловатные на синтетической связке;
50	2	10	15	170	из стеклянной 100	ваты, 2	просте] 10	ганные 15	300
50	5	10	20	380	100	5	10	20	550
50	10	10	30 ,	730	100 150	10 2	10 10	30 15	970 480
100	2	20	15	300	150	5	10	20	880
100	5	20	20	550	150	10	10	30	1530
100	10	20	30	970	Плиты древесноволокнистые			изоляцион-	
100	15	20	40	1390	ные				
150	2	30	15	480	250	2	40	300	1400
150	5	30	20	880	250 250	5 10	40 40	300 300	1900 2500
150	10	30	30	1530	250	15	40	300	3100
150	15	30	40	2180	250	20	40	300	3700
где Е — динамический модуль упругости материала основания, Па; h — толщина основания в обжатом состоянии, м
=	Р/£с);	(4.20)
Р — нагрузка на 1 м2 упругого основания от .веса оборудования и плиты пола, Па; Ео — статический модуль упругости материала основания, Па; Ло — толщина упругого основания в необжатом состоянии, м.
Частота наступления волновых явлений в упругом основании пола определяется формулой (4.18), в которой К. следует заменить на Ко, а Мо — на массу упругого основания на I м2 перекрытия т0.
Динамическая жесткость основания из стекловолокнистых и минераловатных плит и матов растет почти пропорционально статической нагрузке на них. Поэтому при увеличении толщины плиты пола частота f0 (см. (4.7)) не меняется, если вес оборудования менее половины веса плиты пола [23]. В этом случае ее можно определить следующим образом.
Частота собственных колебаний пола на упругом основании из стекловолокнистых и минераловатных плит и матов и машины по слою упругого материала
Средняя плотность материала в необжатом состоянии, кг/м8 ...................... 50	100	150
Частота /„Гц ..........................5,4//^	6,2//^	7,9//ftj
* tig — толщина слоя или материала основания в необжатом состоянии, м.
119
На практике для полов на упругом основании /0 составляет 15...20 Гц и больше.
При вычислении виброизоляции полом на упругом основании из стекловолокнистых плит и матов ДГП можно определять по табл. 4.8. Значения ДУП, приведенные в ней, вычислены для случая установки тяжелого оборудования на полу на упругом основании. Если вес оборудования меньше половины веса плиты пола, то значения табл. 4.8 немного занижены. При других толщинах плиты пола (массы /пп) и упругого основания значения ДУП определяют линейной интерполяцией по данным табл. 4.8.
4.8. ДУП для полов на упругом основании из стекловолокиистых плит и матов, дБ
• Pg, КГ/М*	тп , кг/м*	2 *4?	ДVn, дБ, в октавных полосах со средне-геометричес ними частотами, Гц			• Pq, кг/м»	1 м * с 5	* о •с	ДУП, дБ, в октавных полосах со среднегеометрическими		
									частотами.		Гц
			63	| 125	| 250				63	1 125 1	250
50	200	0,08	16	28	32	100	200	0,08	12	' 24	31
50	200	0,12	19	28	32	100	200	0,12	15	24	31
50	200	0,16	22	28	32	100	200	0,16	18	24	31
50	300	0,08	16	28	33	100	300	0,08	12	24	31
50	300	0,12	19	29	33	100	300	0,12	15	25	31
50	300	0,16	22	29	33	100	300	0,16	18	26	31
50	400	0,08	16	28	35	100	400	0,08	12	24	32
50	400	0,12	19	30	35	100	400	0,12	15	26	32
50	400	0,16	22	31	35	100	400	0,16	18	28	32
50	500	0,08	16	28	36	100	500	0,08	12	24	33
50	500	0,12	19	31	36	100	500	0,12	15	27	33
50	500	0,16	22	32	36	100	500	0,16	18	30	33
• Ро — средняя плотность материала упругого основания в необжатом состоянии ♦* тп — поверхностная плотность плиты пола.
*♦* h0 — толщина упругого основания в необжатом состоянии.
В качестве упругих оснований не следует применять песок, керам-витовый гравий, шлак и подобные материалы, так как полы на таких основаниях работают неэффективно в наиболее важном с практической точки зрения диапазоне низких и средних частот.
Динамическая жесткость упругой прокладки из стекловолокна, мягкой пробки, губчатой резины, Н/м (см. § 4.2):
К = EF/h,	(4.21)
где Е — динамический модуль упругости материала прокладки, Па; F — площадь прокладки, м2; h — высота прокладки под нагрузкой, м:
h = h0[l — P/(ECF)];	(4.22)
h0 — высота прокладки в необжатом состоянии, м; Р — общий вес установленных на прокладке железобетонной плиты и машины, Н; Еи — статический модуль упругости материала прокладки, Па.
Волновое сопротивление Zc для прокладки определяют по формуле (4.17), в которой К — динамическая жесткость прокладки, Н/м; А40 — ее масса, кг. На практик частоты собственных колебаний машин, ус
120
тановленных на прокладках из слоев упругих материалов, составляют 13...20 Гц и выше.
Характеристики фундаментов машин. Виброизоляция машин зависит от значений импедансов фундаментов (табл. 4.9), на которых они установлены.
4.9. Импедансы фундаментов, Нс/м
		Часть импеданса		
Фундамент	*	действительная *ф	мнимая ХФ	Модуль импеданса
Массивный железобетонный блок массой 7Иб
(см. рис. 4.2, д), кг	0	6,3/А4в 6,3/Мб
Железобетонная плита (несущая плита пере-
крытия, плита пола на упругом основании) 2,Ы07Ла	0	2,1 «10W
Железобетонная плита с массивной набетонкой
массой Mg» кг, под виброизолированной ма-
шиной (см. рис. 4.2, в)	2,MOW 6,3/Л1б [4,4-1014Л4 +
+
Примечание. Л — приведенная толщина плиты, м; f — среднегеометрическая частота октавной полосы, Гц.
Характеристики машин и железобетонных плит, к которым они крепятся. Виброизоляция зависит от значений импеданса машины, а в случае ее крепления к железобетонной плите (см. рис. 4.2, в, д) — и от импеданса последней. Для наиболее распространенного случая, когда машина крепится на прямоугольной стальной раме, состоящей из нескольких продольных (вдоль большей стороны) элементов (уголков, швеллеров), соединенных подобными (не обязательно такими же) поперечными элементами (рис. 4.12), характеристики машины можно
Рис. 4.12. Стальные рамы:
а — из уголков с двумя продольными элементами (п с= 2); б — из швеллеров с тремя продольными элементами (Л  3).
определить по табл. 4.10. Там же приведены формулы для определения характеристик указанной плиты. Значения импедансов вычисляют на среднегеометрических частотах октавных полос: в октавных полосах, содержащих /рм (или /Пл)> и на больших частотах — по формулам, указанным соответственно в п. 2 и п. 4 (см. табл. 4.10); в остальных октавных полосах частот — по п. 1 и п. 3 (см. табл. 4.10). Названные частоты, Гц:
/рм = 1,24 . 106 (1/Ьр) /7п/(арЛ4м),	(4.23)
/пл = 2,7 • 103Йпл/(<2пл&пл)>	(4.24)
121
4.10. Импедансы машины и железобетонной плиты, Нс/м
G С £	Конструкция	Часть импеданса		Модуль импеданса	£пл
		действительная RM’ ^ПЛ	мнимая *„• *пл	
1	Машина, закрепленная на стальной раме: f < / рм	0	6,3/Л1М	6,3/А1Н
2	f > /рм	рм7И м	0	0,38/ рММ м
3	Железобетонная плита, к которой крепится машина: /</пл	0	6.3М4ПЛ	6.3/М^
4	f > fim	2,е.юв^л	0	2,6.10%^,
где Ми — масса машины, кг; ар, Ьр — соответственно больший и мень* ший размеры стальной рамы, м (см. рис. 4.12); J — момент инерции поперечного сечения продольного элемента стальной рамы относительно горизонтальной оси, проходящей через его центр тяжести, м4; п — число продольных элементов стальной рамы; апл, &пл, Лпд — соответственно размеры в плане и толщина железобетонной плиты, м; —
масса плиты, кг.
Моменты инерции поперечных сечений некоторых равно- и неравнобоких уголков, а также швеллеров (рис. 4.13), из которых изготов-
ляют стальные рамы, приведены в табл. 4.11...4.13; индексы х и у у моментов инерции соответствуют осям х, у (см. рис. 4.13).
На частотах f > /Пл» f > fpi» соответственно, железобетонная плита и металлическая рама с машиной перестают вести себя как жесткие тела, и их импе-
Рис. 4.13. Элементы стальных Лапе снижается.
рам:	Рекомендации по проектированию
а, б — соответственно равнобокий и ВибрОИЗОЛИруЮЩНХ КОНСТРУКЦИЙ. ПрОвК-неравнобокий уголки; -швеллер. тирование ВибРОИЗОЛИРУЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ сводится к выбору конструктивной схемы виброизоляции, подбору типа и номера виброизоляторов по известной номенклатуре (реже их рассчитывают и проектируют), выбору конструкции пола на упругом основании (если он требуется), расчету эффективности принятой конструкции (виброизоляции).
Все рассмотренные виброизолирующие конструкции снижают передаваемую на фундамент вибрацию только на частотах, превышающих основную частоту собственных вертикальных колебаний /0 (резонансную частоту) машины, установленной на виброизоляторах, полу на упругом основании и т. д. При выборе виброизолирующих конструкций исходят из требования
/ р//о >3-5-4,
(4.25)
где /р—рабочая частота машины (оборудования), Гц,— это частота оборотов в секунду для^^пин с вращающимися частями (насосы, вен
122
тиляторы), число ходов в секунду машин с возвратно-поступательно движущимися частями (поршневые компрессоры).
Расчет виброизоляции выполняют в октавной полосе частот, содержащей /р, и на больших частотах.
4.11. Уголки равнобокие (см. рис. 4.13, а)
Номер	b- 1	d.	J -10е, м4	Номер	Ь,	d.	J -10*. м4
профиля	мм		X	профиля	мм		X
2	20	3	0,4	8	80	7	65,3
3,2	32	4	2,26	10	100	10	179
4	40	4	4,58	12,5	125	12	422
6,3	63	5	23,1	14	140	12	602
4.12. Уголки неравнобокие (см. рис. 4.13, б)
Номер	в.	ь.	d.	Уж.10»,|^Ю..		Номер	в.	ъ.	d,		К"*
профиля		мм		м4		профиля		мм			м4
3,2/2	32	20	3	1,52	0,46	10/6,3	100	63	8	127	39,2
4,5/2,8	45	28	4	5,68	1,69	12,5/8	125	80	10	256	83
6,3/4	63 8/5	80 4.13. Швеллеры		40 50 (см.	5 6 рис.	19,9 49 4.13, в)	6,26 14,8	14/9	140	90	10	444	146
°	h.	ь,	S,		х В Jx	X 2	к * °	h.	bt	S,	f.	X 2 sHX	‘bOIX
- с		мм			м4		° °-X с		мм			м*	
5	50	32	4,4	7	23	5,61	14	140	58	4,9	8,1	491	45,4
6,5	65	36	4,4	7,2	48,6	9,7	16	160	64	5	8,4	747	63,3
8	80	40	4,5	7,4	89,4	12,8	18	180	70	5,1	8,7	1090	86
10 12	100 120	46 52	4,5 4,8	7,6 7,8	174	20,4 304	31,2		20	200	76	5,2	9,0	1520	113
Если жесткость неопорных связей не более половины жесткости виброизоляторов, то на основании формулы (4.25) могут быть выбраны виброизоляторы и запроектирована виброизолирующая конструкция. В противном случае необходимо учитывать жесткость неопорных связей — выбор виброизоляторов и самой виброизолирующей конструкции становится более сложным.
В табл. 4.14 приведены значения частот f0 для различных виброизолирующих конструкций, рекомендуемых к практическому использованию, а также область рабочих частот машин, которые можно устанавливать на них (исходя из условия (4.25)).
При виброизоляции машин с рабочими частотами менее 18...20 Гц следует применять пружинные виброизоляторы. При больших рабочих частотах можно использовать как пружинные, так и резиновые вибро изоляторы. Пружинные, обладая меньшей частотой /0, обеспечивают большую виброизоляцию на низких частотах чем резиновые. Однако последние на средних и высоких частотах более эффективны,
123
4.14. Основные резонансные частоты виброизолирующих конструкций и области рабочих частот устанавливаемых на них машин
п. п	Виброизолирующая конструкция	Частота f0,	Рабочая частота машин fp,
2		Гц	
1	Пружинные виброизоляторы (машину крепят к железобетонной плите или металлической раме)	>1,7.. .2,9	>5
2	Резиновые виброизоляторы (машину крепят к железобетонной плите или металлической	-	
	раме)	>6... 10	>18...25
3	Виброизолирующие коврики под железобетонной плитой, к которой крепят машину, или непо-		
	средственно под опорами машин	>10...15	>30...50
4	Прокладки из сплошных слоев стекловолокна, мягкой пробки под железобетонной плитой, к которой крепят машину	>13...30	>40... 100
5	Пол на упругом основании из стекловолокнистых		
	плит и матов	>15...30	>45... 100
6	Пружинные виброизоляторы (п.1) и пол на упругом основании (п. 5)	>1,7...2,9	>5
7	Резиновые виброизоляторы (п. 2) и пол на упругом основании (п. 5)	>6...1О	>18...25
поскольку волновые резонансные явления, ухудшающие виброизоляцию, в них наступают на более высоких частотах чем в пружинах и кроме того, менее выражены из-за существенно больших внутренних потерь энергии (см. примеры расчета).
Из-за указанных явлений виброизоляция пружинами на частотах f 0,7 резко падает и весьма невелика (рис. 4.14). Некоторое уве-
Рис. 4.14. Частотные характеристики виброизоляции вентиляторного агрегата:
1, 3 — соответственно без железобетонной плиты и с плитой при установке на пружинных виброизоляторах; 2, 4 — то же, при установке на резиновых виброизоляторах; 5 — с железобетонной плитой на пружинных виброизоляторах и полу на упругом основании.
124
личение ее достигается при установке резиновых прокладок между пружинами и фундаментом. На частотах f <z 0,7/, последние не влияют на виброизоляцию; она определяется формулами, приведенными в табл. 4.1. На больших частотах дополнительная виброизоляция растет с частотой и становится тем выше, чем больше коэффициент потерь, толщина и коэффициент формы прокладки. Поэтому их следует изготовлять из перфорированной, а не сплошной резины, как это обычно делают.
Вопреки распространенному мнению, тонкие резиновые прокладки не устраняют недостатка пружинных виброизоляторов — низкую виброизоляцию на средних и высоких частотах. В частности, дополнительная виброизоляция, достигаемая с помощью резиновых прокладок толщиной
0,01 м, которыми комплектуются виброизоляторы типа ДО, составляет на средних частотах (63...500 Гц) 1...5 дБ, а на высоких не превышает 6...10 дБ.
Виброизоляторы располагают так, чтобы их центр жесткости находился на одной вертикали с центром масс виброизолированной установки; при этом виброизоляторы имеют одинаковую осадку [44].
Резиновые коврики можно использовать при необходимости снижения вибрации на частотах 30...50 Гц и выше. Не допускается применение бытовых и дру гих ковриков, не предназначенных для виброизоляции.
Полы на упругом основании отдельно без других средств можно использовать только с оборудованием, имеющим рабочие частоты бо-
лее 45...50 Гц. Это,-как правило, небольшие машины, виброизоляция которых может быть обеспечена и другими способами. Эффективность полов на упругом основании на столь низких частотах невелика-(см. табл. 4.8). Поэтому применяют их только в сочетании с пружинными и резиновыми виброизоляторами, что обеспечивает высокую виброизоляцию на низких частотах (за счет виброизоляторов), а также на средних и высоких (за счет виброизоляторов и пола на упругом основании). В этом случае виброизоляция на высоких частотах
Рис. 4.15. Конструкция пола на упругом основании и его примыкание к стене здания:
/ — несущая плита перекрытия; 2 — слой стекловолокнистых плит (матов); з — гидроизоляция «—два слоя рубероида (лучше — фанера (оргалит) и слой рубероида);
4 — железобетонная плита пола; 5 — уплотнитель (например, мастика) на глубину 20...30 мм; 6 — стена.
обычно столь велика, что нет необходимости в ее расчете — последний проводят на частотах до 250 Гц включительно.
Плита пола на упругом основании должна быть тщательно изолирована от стен и несущей плиты перекрытия, так как образование даже небольших жестких мостиков между ними может существенно ухудшить его виброизолирующие качества. Поэтому при конструи-
ровании пола на упругом основании предусматривают мероприятия, предупреждающие просачивание бетона в упругий слой при изготовлении пола. Например, этот слой покрывают рубероидом или строительной бумагой. Последние могут быть повреждены при изготовлении плиты пола, поэтому их рекомендуют покрывать листами фанеры или оргалита. В местах примыкания плиты пола к стенам необходим шов из нетвердеющих материалов, не пропускающий воду. Пример конструкции пола на упругом основании, применяемого для виброизоляции вентиляционных агрегатов, компрессоров и других машин, приведен на рис. 4.15. .
Толщина и армирование плиты пола должны обеспечить ее несущую способность на действие статической нагрузки от оборудования.
При размерах пола на упругом основании в плане более 8... 10 м с целью предотвращения растрескивания его монолитной плиты при схватывании бетона рекомендуется делать разделительные швы,
125
которые не должны проходить вблизи места установки машин. Наибольшие из них следует располагать в центре отдельных плит, на которые швами разбивается вся плита. Зазор между плитами пола, разделенными швами, 25...30 мм. Его заполняют мастикой или другим (подобным) уплотнителем на всю глубину.
За счет установки машины на железобетонную плиту при виброизоляции достигается снижение уровня колебаний самой машины и увеличивается ее устойчивость на пружинах. На низких частотах даже при неизменном значении f0 возможно небольшое увеличение виброизоляции за счет разделения разных пространственных форм колебаний машины, установленной на виброизоляторах, которое не учитывается в одномерной расчетной схеме. Однако в звуковом диапазоне частот в целом виброизоляция заметно увеличивается за счет возрастания импеданса виброизолированной установки. В отдельных полосах частот при установке железобетонных плит может быть и снижение виброизоляции — в тех случаях, когда из-за увеличения массы виброизолированной установки и применения больших пружин октавная полоса, в которую попадает первая волновая резонансная частота пружин и с которой начинается «провал» виброизоляции пружинами, сдвигается на октаву вниз (см. примеры расчета). Поэтому лучше устанавливать машину на пружинные виброизоляторы меньших номеров (при их большем количестве), чем больших (их потребуется меньше), поскольку у последних указанная частота меньше, и раньше начинается спад виброизоляции.
В звуковом диапазоне частот железобетонные плиты лучше работают, если (при заданной массе) они имеют минимальные размеры в плане, но большую толщину. Для повышения акустической виброизоляции не следует делать больших в плане железобетонных плит, на которых устанавливают сразу несколько машин — например, основной и резервный насосы.
Железобетонную плиту устанавливают также в тех случаях, когда жесткость подходящих к машине трубопроводов с гибкими вставками соизмерима или превышает общую жесткость виброизоляторов, которые потребовались бы для установки машины без этой плиты. Такое положение может иметь место, например, при виброизоляции насосов. За счет устанойки железобетонной плиты увеличивается общая масса виброизолированной установки и снижается частота ее собственных колебаний, так как уменьшается влияние жесткости присоединенных трубопроводов. В результате, дополнительно к сказанному выше, достигается увеличение виброизоляции и на низких частотах. В ряде случаев жесткость присоединенных к машине трубопроводов с гибкими вставками оказывается настолько большой, что она вообще не может быть виброизолирована без установки железобетонной плиты. Это имеет место тогда, когда частота ее собственных колебаний (см. (4.6), где Я — динамическая жесткость присоединенных трубопроводов) не удовлетворяет условию (4.25).
В табл. 4.15 приведены общие рекомендации по выбору виброизолирующих конструкций ряда распространенных машин. Помимо перечисленных там, испоЖэуют и другие схемы виброизоляции, напри-126
мер, показанную на рис. 4.3, в. Различные дополнительные сведения о виброизоляции приведены в 117]. Имеются типовые проекты и рабочие чертежи виброизолирующих конструкций для насосных и вентиляторных агрегатов, холодильных и других машин (см. § 4.3).
Примеры расчета виброизоляции. Исходные данные. Вентиляторный агрегат Ц4-70 № 6,3 устанавливается на перекрытии здания. Несущая плита перекрытия — многопустотная железобетонная толщиной 0,22 м. Ее приведенная толщина /гн = 0,14 м. Масса агрегата
4.15. Рекомендации по выбору виброизо^ирующих конструкций
Машины (оборудование)	Частота вращения, об/мин	Условия эксплуатации	
		А |	В	А	|	В
		Виброизолирующая конструкция (номера по табл. 4.14)	Отношение веса железобетонной плиты и машины
Вентиляторные агре-	300... 1100	1	6	—	— гаты	300...1100	1	6	—	2...3 >1100	Г,	2	6;	7	—	— >1100	1;	2	6;	7	—	2...3 Насосные агрегаты	300...1100	1	6	2...3	2...4 >1100	1;	2	6;	7	2...3	2...4 Поршневые воздуш-	300... 1100	1	HP	3...6	HP ные компрессоры	>1100	1; 2	HP	2...6	HP Холодильные машины	>1100	1; 2	HP	2...6	HP Трансформаторы	—	3	3	—	—			
Примечание. Колонка А соответствует условиям эксплуатаци, и при кото» рых машины с небольшой мощностью расположены рядом с помещениями с не очень низ* ними допустимыми уровнями шума, или достаточно мощные машины расположены рядом с помещениями с высокими допустимыми уровнями шума: остальным случаям соответствует колонка В.
HP означает «не рекомендуется», прочерк — железобетонная плита не устанавливается.
Л4М = 190 кг, частота вращения 1450 об/мин или /р = 1450/60 = = 24,2 Гц. Агрегат собран (крепится) на стальной раме, состоящей из двух продольных из двух поперечных равнобоких уголков (см. рис. 4.12, а) с номером профиля 6,3. Размеры рамы в плане ар = 0,9 м, &р = 0,48 м.
Рассмотрим случаи установки агрегата без железобетонной плиты с пружинными и резиновыми виброизоляторами и такие же случаи при креплении к железобетонной плите.
Пример 1. Агрегат крепится на стальной раме. Последняя установлена на пять пружинных виброизоляторов типа Д041 [30]. Это количество необходимо для обеспечения их равномерной осадки: три устанавливают под электродвигателем, два — под вентилятором. Суммарная наибольшая нагрузка на пружины 5РН = = 5 • 0,54 = 2,7 кН больше веса агрегата, Р = 9,8 • Л4М 9,8 • 190 = 1,86 кН.
Определяем характеристики виброизоляторов. По табл. 4.2 находим сумму их динамических жесткостей К = 5 • 12,4 = 62 кН/м, сумму волновых сопротивлений Zc = 5 • 56 = 280 Нс/м, частоты /в == 39 Гц, /т = 116 Гц и kh = 0,027/.
Вычисляем частоту собственных колебаний виброизолированного агрегата по (4.6) /0 = 0,16 К 62 . 103/190 = 2,9 Гц. Условие (4.25) выполнено.
Определяем импеданс фундамента — плиты перекрытия по табл. 4.9.
/?ф = 2ф = 2,1 • 107 * 0,142 = 4,1 • 10* Нс/м;
127
Хф = 0. Затем определяем импеданс агрегата по табл. 4.10. Находим момент инерции равнобокового уголка Xs 6,3 по табл. 4.11 J = 23,1 • 10"-8 м4. По формуле (4.23) fpM = 1,24 • 10е • 1/0,48 У 23,1 • IO-8 • 2/(0,9 • 190) = 134 Гц.
Поэтому в октавных полосах со среднегеометрическими частотами 31 и 63 Гц получаем ₽м = 0; Хм = Zj, = 6,3 fMM (табл. 4.16, п. 1). Например, в полосе 31 Гц Хм = = Zw = 6,3 • 31 • 190 = 3,71 • 104 Нс/м.
4.16. Значения расчетных величин
П. П.	Расчетная величина	Ссылка	Значения в октавных полосах со средне геометрии ес кими ч астотами.				
			31 1	Гц			I 1000
				163 1	| 125	| 250 | 500	
1	Импеданс агрегата на стальной раме, кНс/м: RM	Табл. 4.10	0	0	9,67	9,67 9,67	9,67
2	*м ZM Д Уф для агрегата, закрепленного на стальной раме (с железобетонной плитой или без нее, на пружинах и резиновых виброизоляторах), дБ Виброизоляция агрегата без железобетонной плиты; пружинные виброизоляторы, дБ То же, резиновые виброизо-	Табл. 4.1	37,1 37,1 0	74,2 74,2 0	0 9,67 0	0	0 9,67 9,67 0	0	0 9,67 0
3 4		Табл. 4.1, п. 1 Табл. 4.1,	41 24	48 36	16 19	16	16 19	19	17 19
5 6	ляторы, дБ Импеданс железобетонной плиты, кНс/м: /?пл ^пл ^пл ZMn, кНс/м	п. 1 Табл. 4.10 Табл. 4.1	0 84,4 84,4 121	0 169 169 243	0 337 337 337	58,5 58,5 0	0 58,5 58,5 68,2 68,2	58,5 0 58,5 68,2
7	Виброизоляция агрегата	Табл. 4.1,	44	25	30	22 23	25
8	с железобетонной плитой; пружинные виброизоляторы, дБ То же, резиновые виброиэо-	п. 2 Табл. 4.1,	32	44	46	32 32	32
9	ляторы, дБ ДУП, ДБ	п. 2 Табл. 4.8	0	12	24	31	—	
10	Виброизоляция агрегата	Табл. 4.1,	44	39	55	54	—	—.
	с железобетонной плитой на пружинных виброизоляторах и полу на упругом основании, дБ	п. 4					
В октавной полосе со среднегеометрической частотой 125 Гц, содержащей /рм> и на больших частотах Хм = 0; RM ® ZM = 0,38 /рмЛ4м » 0,38 * 134 • 190 ® 9,67 X X 103 Нс/м.
Вычисляем виброизоляцию в октавной полосе частот 31 Гц (содержащей /р) и на больших частотах — до 1000 Гц — по табл. 4.1, п. 1.
Определяем ДУф (табл. 4.16, п. 2). Например, на частоте 31 Гц ДУф =» = 10 1g ' 1(4\~71(^*)г'* 0; на частоте 125 Гц ДУФ = 10 lg X
(4,1  10^ + 9,67. 10»)^ п Х (4,1 • 106Р
128
Находим полосы со среднегеометрическими частотами, меньшими /в = 39 Гц: полоса 31 Гц, и удовлетворяющая условию /в = 39 Гц < / < 0,7 /х = 81 Гц полоса 63 Гц. В первой из них (31 Гц) (см. табл. 4.1, первая формула п. 1)
AV = 20 1g 3,71 • 104 • 31/(62 • 103) — 0+16 = 41 дБ;
во второй (63 Гц) (см. табл. 4.1, третья формула п. 1)
А У = 20 1g 7,42 . 104/280 — 0 + 20 lg sin (0,027 ♦ 63) = 48 дБ.
На больших частотах виброизоляцию определяем по четвертой формуле п. 1 табл. 4.1. Например, на частоте 125 Гц
AV = Ю 1g [(9,67 . 103)2/280 (f/(4,1 . 106) + 0,027 . 125 . КГ3^ • 280)) + + 9,67 • 108/280)	0 = 16 дБ.
Значения виброизоляции в других полосах частот см. в табл. 4.16, п. 3.
Пример 2. В отличие от предыдущего случая, агрегат устанавливается на перекрытии на пяти резинометаллических виброизоляторах типа АР-1 (см. табл. 4.4) при наибольшей суммарной нагрузке на них
5РН = 5 • 0,98 = 4,9 кН>Р.
Определяем характеристики вибройзоляторов. По табл. 4.4 находим сумму их динамических жесткостей К = 5 ♦ 96,1 = 481 кН/м; сумму их волновых сопротивлений Zc = 5 • 150 *= 750 Нс/м; частоту /в = ПО Гц. Вычисляем частоту собственных колебаний виброизолированного агрегата по формуле (4.6): /0 = = 0,16 К481 • 103/190 = 8,05 Гц, значит условие (4.25) выполнено.
Характеристики фундамента и агрегата, а также значения А Уф те же, что и в предыдущем примере.
Вычисляем виброизоляцию по табл. 4.1, п. 1. В октавных полосах со среднегеометрическими частотами, меньшими /в, виброизоляция определяется первой формулой п. 1 табл. 4.1. Например, в полосе частот 31 Гц
АУ = 20 1g 3,71 • 104 • 31/(481 • 103) — 0 + 16 = 24 дБ.
В октавных полосах со среднегеометрическими частотами, большими /в, виброизоляцию определяем по второй формуле п. 1 табл, 4.1. Например, в октавной полосе частот 125 Гц
АУ = 20 1g 9,67 < 103/760 — 0 — 3 = 19 дБ.
Значения виброизоляции в других полосах частот приведены в табл. 4.16, п. 4.
Пример 3. Рассматриваемый агрегат (смонтированный на указанной стальной раме) крепят к железобетонной плите, которую устанавливают на четыре пружинных виброизолятора типа ДО43. Размеры плиты апл = 1,2 м, £пл = 1 и, Апл = = 0,15 м, масса Л4ПЛ = 1,2 • 1,0 • 0,15 • 2400 =» 432 кг, где 2400 кг/м3 — плотность железобетона. Отношение Мпл//Им = 432/190 = 2,27 соответствует рекомендациям табл. 4.15.
Вес виброизолированной установки Р = 9,8 (AfM + /Ипл) = 9,8 (190 + 432) = «= 6100 //< 4РН = 4 1,65 = 6,6 кН.
Характеристики виброизоляторов (см. табл. 4.2):-
К « 4 • 29,4 = 118 кН/м, Zo = 4 • 176 = 704 Нс/м; /в = 29 Гц; h = 87 Гц; kh = = 0,036 f.
Частота собственных колебаний виброизолированной установки
to = 0,16 ^118- 103/(190 + 432) = 2,2 Гц.
Виброизоляцию вычисляем по табл. 4.1, п. 2. Определяем импеданс плиты по табл. 4.10. По формуле (4.24) /пл = 2.7 • 103 • 0,15/1,2 • 1 = 338 Гц. Поэтому в октавных полосах со среднегеометрическими частотами до 125 Гц включительно Рпл = = 0, а Хпл = 6,3/ Мпл (см. табл. 4.16, п. 5). Например, в полосе 31 Гц Хпл = = 6,3 • ЗГ- 432 = 8,44 • 104 Нс/м.
В октавной полосе со среднегеометрической частотой 250 Гц, содержащей /пл, и на больших частотах
Япл = 2,6 • 10»С = 5,85 . 10* Нс/м; Хпл = 0.
5 9-1234
129
Определяем ZMn по табл. 4.1 и табл. 4.16, пп. 1 и 5. Например иа частоте 31 Гц ZMn = [0 + (37,1 • 10’4-84,4 • Ю8)2]*7’ = 121 . 108 Нс/м;
на частоте 125 Гц ZMn = [(9,67 • 10s)2 4- (337 • 10?)2]*7’ = 337 • 108 Нс/м, Значения Zrtn на других частотах приведены в табл. 4.16, п. 6.
Частота 31 Гц лежит в интервале fB < f < 0,71 Д, а резонансная частота h — в октавной полосе со среднегеометрической частотой 63 Гц. Поэтому в октавной полосе 31 Гц виброизоляция определяется третьей формулой п. 2 табл. 4.1:
Д V - 20 1g 121 . 108/704 — 0 + 20 1g sin (0,036.31) » 44 дБ.
В полосе частот 63 Гц и на больших частотах виброизоляция определяется четвертой формулой п. 2 табл. 4.1. Например, на частоте 63 Гц
ДУ =, ю 1g [(243 • 108)2/704 (1/(4,1 • 105) 4- 0,036.63 • КГ’/Р.704)) 4- 0) — 0 = = 25 дБ;
а на частоте 250 Гц
ДИ = 10 1g [(68,2 - 108)2/704 (1/(4,1 • 10®) + 0,036 • 250 • Ю”3/^ - 704)) +
+ (9,67 . 108 + 58,5 • 103)/704] — 0 = 22 дБ.
Значения ДИ на других частотах указаны в табл. 4.16, п. 7.
Пример 4. В отличие от предыдущего примера, железобетонная плита устанавливается на четыре резиновых виброизолятора типа АР-2. По табл. 4.4 определяем их характеристики: К = 4 • 145 = 580 кН/м, Zo = 4 • 300 ® 1200 Нс/м, /в = » 80 Гц. Частота собственных колебаний виброизолированной установки /0 “ = 0,16 580 • 108/(190 + 432) = 4,8 Гц. Импедансы фундамента, агрегата на стальной раме, железобетонной плиты и, следовательно, ZMn те же, что и в примере 3.
В октавных полосах со среднегеометрическими частотами 31 и 63 Гц, меньшими /в, виброизоляцию определяем по первой формуле п. 2 табл. 4.1, а на больших частотах — по второй формуле п. 2 табл. 4.1. Например, на частоте 31 Гц:
ДИ « 20 1g 121 • 103 - 31/(583 • 10') - 0 -h 16 = 32 дБ,.
а на частоте 125 Гц:
ДИ = 20 1g 337 • 103/1200 — 0 — 3 = 46 дБ.
Значения виброизоляции на других частотах приведены в табл. 4.16, п. 8. Частотные характеристики виброизоляции, вычисленные в примерах 1...4, см. на рис. 4.14.
При установке железобетонной плиты были подобраны резиновые виброизоляторы, обеспечивающие более низкую частоту собственных колебаний /0. За счет этого виброизоляция повысилась на низких (31...63 Гц), а также отчасти на средних (125...250 Гц) и высоких (500... 1000 Гц) частотах. Увеличение импеданса виброизолированной установки за счет железобетонной плиты не повлияло на виброизоляцию на низких частотах, но благодаря ему получена большая часть увеличения виброизоляции на средних и высоких частотах. В рассмотренном случае при установке железобетонной плиты и использовании пружинных виброизоляторов на частоте 63 Гц виброизоляция существенно снизилась, так как в этой октавной полосе лежит волновая резонансная частота Л = 87 Гц виброизоляторов ДО43 (агрегат установлен на плите), тогда как у виброизоляторов ДО41 (агрегат установлен без плиты) волновые резонансы и спад виброизоляции начинаются на октаву выше (Д = = 116 Гц).
Пример 5. Дополнительно к виброизолирующей конструкции, описанной в примере 3 (железобетонная плита на пружинных виброизоляторах), устроен пол на упругом основании (см. рис. 4.3, 6) из стекловолокнистых плит плотностью 100 кг/м3, толщиной 0,08 м в необжатом состоянии. Железобетонная плита пола имеет толщину 0,1 м, ее поверхностная плотность тп = 2400 • 0,1 = 240 кг/м2. Вычисляем виброизоляцию по табл. 4.1, п. 4.	____
Значения ДУП, /0 определяем по данным § 4.2. /0 = 6,2/К0,08 = 22 Гц.
Для октавной полосы сосреднегеометрической частотой 31 Гц f/f9 < 2, поэтому в этой полосе частот Д Vn = <Йю1ачения Д Уп в октавных полосах частот со среднеге-130
©метрическими частотами 63...250 Гц определяем интерполяцией по табл. 4.8. Они приведены в табл. 4.16, п. 9.
Значение ДКН в данном случае совпадают с ДИф, вычисленными выше (см. табл. 4.16, п. 2), так как несущая плита перекрытия одна и та же.
’ Импеданс плиты Zn вычисляем по табл. 4.9 Z„ = 2,1 • 10’ (0,1)® = 2,1 х X Ю6 Нс/м. Дальнейшие вычисления подобны приведенным в примере 3. Находим значения К, Zc, R„, R„„, 2МП, kh (все они такие же, как в примере 3), а затем виброизоляцию. Например, на частоте 31 Гц по третьей формуле п. 4 табл. 4.16
ДУ = 0 + 20 1g 121 • ЮЗ/704 — 0 + 20 lg sin (0,036-31) = 44 дБ;
на частоте 63 Гц по четвертной формуле п. 4 табл. 4.1
ДУ = 12 + 101g [(243 • 103)2/704 (1/(2,1 . 106) 4- 0,036 • 63 • 10-3/(2 • 704) + 0] =
= 39 дБ;
на частоте 250 Гц
ДУ = 31 + 10 1g [(68,2 • 103)«/704 (1/(2,1 • 10») + 0,036  250 • 10r~»/(2 • 704)) 4-
+ (9,67 • 10» + 58,5 • 10»)/704j — 54 дБ.
Значения виброизоляции приведены в табл. 4.16, п. 10 и на рис. 4.14.
Виброизоляция неопорных связей (трубопроводов, воздуховодов и т. д.). Выполняется с целью обеспечения требуемой свободы движения виброизолированной машины за счет снижения жесткости рассматриваемых связей. Это необходимо для эффективной работы вйброизоля-торов и снижения энергии, распространяющейся через эти связи. Для виброизоляции на каждом трубопроводе (или воздуховоде), присоединенном к машине, устанавливают гибкие вставки. Их следует располагать возможно ближе к машине. Если жесткость этих вставок мала по сравнению с жесткостью виброизоляторов (например, у вентиляторов), то не имеет существенного значения как они ориентированы. В тех случаях, когда жесткость гибких вставок сравнима с жесткостью виброизоляторов (насосные агрегаты, компрессоры) вставки следует располагать так, чтобы влияние их жесткости было минимально в направлениях действия наибольших динамических сил, развиваемых машиной. Например, гибкие вставки для насосных агрегатов имеют большую жесткость в продольном направлении, меньшую в поперечном. Поэтому их следует располагать параллельно оси вращения.
В некоторых случаях на одном трубопроводе устанавливают две гибкие вставки на двух его расположенных рядом взаимно перпендикулярных участках. Тогда обеспечивается полезная для виброизоляции относительно низкая жесткость этой связи во всех направлениях.
Следует делать минимальным возможное количество гибких вставок, так как их повреждение может быть причиной аварий (например, в системах водоснабжения и отопления) и, кроме того, увеличение числа гибких вставок на трубопроводе более одной-двух не приводит кэснижению распространяющейся по нему звуковой вибрации, которая все равно возбуждается из-за распространения возмущений по содержащейся в нем воде (воздуху). Как правило, мероприятия по снижению вибрации трубопроводов от насосов, компрессоров на пути распространения малоэффективны по той же причине, что и установка
5*
131
нескольких гибких вставок. Поэтому виброизолируют места опирания трубопроводов (и воздуховодов) на строительные конструкции. Это необходимо, когда места опирания находятся вблизи помещений с небольшими допустимыми уровнями шума (в частности, крепятся к ограждающим конструкциям). Часто жесткое опирание трубопроводов и воздуховодов на строительные конструкции является причиной не-
допустимого шума в удаленных помещениях, расположенных через несколько этажей от места опирания.
При виброизоляции опор воздуховодов и трубопроводов наилуч-
шии результат достигается применением специальных пружинных и z г резиновых виброизоляторов, с
Рис. 4.17. Виброизоляция трубопровода в месте прохода через ограждения: / — труба; 2 — мастика; 3 — гильза; 4 — минеральная вата.
помощью которых они подвешиваются к перекрытию или опираются на стены, полы. В связи с тем, что такие виброизоляторы серийно не выпускаются, при-
Рис. 4.16. Виброизоли-рованное опирание трубопроводов на ограждающие конструкции:
1 — стена; 2 — хомут; 3 — пористая или перфорированная резина; 4 — труба.
меняют различные виброизолирующие конструкции крепления с использованием резиновых прокладок и других материалов (рис. 4.16). На участке между машиной и гибкой вставкой не следует устраивать опор (даже виброизолированных). Эффек-
тивность виброизолирующих креплений, подобных показанным на рис. 4.16, невелика — передаваемая вибрация снижается на 5... 15 дБ. В местах прохода трубопроводов и воздуховодов через ограждающие конструкции устраняют их жесткую связь с последними. Типичное решение показано на рис. 4.17.
4.3. ЗАЩИТА ОТ ШУМА
И ВИБРАЦИИ ОБОРУДОВАНИЯ В ЗДАНИЯХ
Системы вентиляции и кондиционирования воздуха. Источники воздушного и структурного шума в системах вентиляции и кондиционирования воздуха — вентиляторы, а также насосы и холодильные машины. Все элементы вентиляционной сети — воздухорегулирующие устройства (дросселирующие устройства, шиберы, клапаны), воздухораспределительные устройства (решетки, плафоны, анемостаты) и элементы воздуховодов (повороты, изменения сечения, разветвления) — это источники воздушного шума, распространяющегося по воздуховодам, «ли излучаемого в помещения, а нередко и источники структурного шума.
Вопросы расчета воздушного шума, распространяющегося по воздуховодам в системах вентиляции и кондиционирования воздуха, расчета и проектирования мероприятий по его снижению, а также необходимые справочные материалы подробно изложены в [341; ниже приведены краткие сведения. Основные способы снижения воздушного
132
шума в этих системах: снижение скоростей потока в элементах вентиляционной сети, применение глушителей шума активного типа (пластинчатых, трубчатых и облицованных камер), а также воздухорегулирующих и воздухораспределительных устройств с меньшей генерацией шума. Обычно шум от последних становится заметным после установки центрального глушителя в системе. В некоторых случаях из-за генерации шума в элементах вентиляционной сети приходится устанавливать концевые глушители перед входом воздуха в помещение. Это же делают для снижения шума, передающегося из одного помещения в другое по свявывающим их воздуховодам системы вентиляции.
Вентиляторы и кондиционеры излучают значительный воздушный шум в помещениях, в- которых они устанавливаются (вентиляционные камеры). Поэтому выбор ограждающих конструкций этих камер должен быть обоснован расчетом их звукоизоляции. Часто ограждения необходимо облицовывать звукопоглощающими конструкциями, обладающими высоким коэффициентом поглощения на частотах 125... 500 Гц, на которых обычно требуется наибольшее снижение шума. Вентиляторы, кондиционеры и другие машины в системах вентиляции и кондиционирования воздуха виброизолир уют с помощью пружинных и резиновых виброизоляторов. Вентиляторы больших номеров имеют низкую частоту вращения и их устанавливают на пружинных виброизоляторах.
Одних виброизоляторов обычно бывает достаточно для виброизоляции вентиляторов, устанавливаемых в технических подпольях под подсобными и другими помещениями с высокими допустимыми уровнями шума. Однако при установке вентиляторов на перекрытиях зданий, когда рядом (например, под вентиляционной камерой) находятся жилые, служебные и другие помещения с низкими допустимыми уровнями шума, необходимо дополнительно применять полы на упругом основании и другие виброизолирующие конструкции, описанные выше: вентиляторы часто крепят на железобетонных плитах. Пол на упругом основании снижает как структурный шум, так и воздушный (проникающий в расположенные ниже и другие помещения).
С той же целью вентиляторы устанавливают на виброизоляторах в будках (или кожухах) со стенками, облицованными изнутри звукопоглощающими конструкциями, а будки располагают по слою стекловолокнистых плит на несущей плите перекрытия (см. рис. 4.3, в), если размеры вентиляционной камеры велики и в них мало вентиляторов. Чаще последние установлены в камере плотно, вибро- и звукоизолируются вместе — общим полом на упругом основании на всей площади камеры и ограждениями необходимой толщины, на которых устраивается звукопоглощающая облицовка (стен и потолка).
Существуют типовые решения виброизоляции вентиляторных агрегатов * (301. На воздуховодах, присоединенных к вентиляторам, устанавливают гибкие вставки (например, по проекту сер. 5.904-5).
* Типовые детали жилых и гражданских зданий: Раздел 20. Сер. 8. Виброизо-ликующие основания под вентиляторы типа Ц4-70 и Ц4-76 / Моспроект-1.— М.,
133
Если изолируемые от шума помещения расположены под вентиляционной камерой или рядом с ней, уровни структурного шума в них можно вычислить по следующей методике [271.
Октавные уровни звукового давления структурного шума в изолируемом помещении от данного вентилятора, дБ:
Lc = LPc - Ю IgB 4- 6,	(4.26)
где Lpc — октавный уровень звуковой мощности структурного шума, излучаемого в это помещение при работе рассматриваемого вентилятора, дБ; В — постоянная изолируемого помещения, м2.
Октавный уровень звуковой мощности структурного шума, излучаемого в помещение при работе вентилятора, установленного на пе-
а.	6	в
Рис. 4.18. Схема взаимного расположения вентиляционной камеры (вентилятора) и изолируемого помещения (расчетных точек):
1 — вентиляционная камера; 2 —• изолируемое помещение.
рекрытии здания на пружинных виброизоляторах с резиновыми прокладками толщиной 0,005...0,01 м:
если вентилятор расположен непосредственно над изолируемым помещением (рис. 4.18, а)
Lpc = LP + Ю lg (Zc/Znep) — R + 38;	(4.27)
если вентилятор расположен вне пределов перекрытия над изолируемым помещением, но часть вентиляционной камеры находится над последним, или камера имеет общую с изолируемым помещением стену (возможные положения расчетных точек (Р.Т) показаны на рис. 4.18, б, в)
Lpc = L„ + 10 lg (ZcS/ZnepSe) — R + 38,	(4.28)
где Lp — октавный уровень звуковой мощности воздушного шума, дБ, излучаемого вентилятором в вентиляционную камеру, который определяют по [34]; Zc — сумма волновых сопротивлений пружинных виброизоляторов, на которых установлен вентилятор, Нс/м; Znep — импеданс перекрытия, Нс/м (несущей плиты при отсутствии пола на упругом основании, плиты пола—при его наличии); S — условная площадь, м2, S — Si при Sx > 5и/4; 5 = Sh/4 при St SH/4 или если вентиляционная камера не находится над изолируемым помещением, но имеет одну общую с ним стену (см. рис. 4.18, в); S, — площадь вентиляционной камеры над изолируемым помещением, м2; SH — площадь изолируемого помещения, м2; SB — общая площадь вентиляционной камеры,	'
134
Если вентилятор установлен на перекрытии без пола на упругом основании, то R — изоляция воздушного шума перекрытием (см. гл. 2); если устроен пол на упругом основании, то
R = R„ + &Va,	(4.29)
где Rn — изоляция воздушного шума несущей плитой перекрытия, дБ; ДУП — величина, определяемая по формулам (4.9), (4.10).
При работе систем вентиляции фактические уровни шума могут превышать расчетные на 16...20 дБ и более из-за неисправности вентиляторов (шум может возрасти на 10 дБ и более); неисправности глушителей шума; неналаженности системы вентиляции (кондиционирования) — в результате местные скорости превышают допустимые, и генерируется шум; плохого качества выполнения элементов вентиляционной сети; наличия жестких мостиков между установленным на виброизоляторах вентилятором и несущей плитой перекрытия; отсутствия или нарушения акустического шва между плитой пола на упругом основании и стенами здания; жесткой подвески воздуховодов или их жесткого опирания на стены и перекрытия.
Технико-экономические показатели систем вентиляции зависят от скорости движения воздуха в воздуховодах. При низких скоростях необходимы воздуховоды большого сечения, поэтому увеличиваются затраты на изготовление и монтаж вентиляционной сети. При высоких скоростях указанные затраты уменьшаются, но возрастает мощность, потребляемая вентилятором, следовательно, и расход электроэнергии. Кроме того, возрастают звуковая мощность вентилятора и шум, генерируемый в элементах вентиляционной сети, так что увеличиваются затраты на шумоглушение. Оптимальная скорость движения воздуха зависит от характеристик данной вентиляционной сети и допустимых уровней шума в изолируемых помещениях. Поэтому ее следует устанавливать по расчету [21. Ориентировочно значения ее 6... 12 м/с.
Системы водоснабжения, отопления и канализации. Источниками шума в них могут быть насосные агрегаты (насосы) и любые их элементы — водоразборная арматура, регуляторы давления, смывные бачки, ванны (при наполнении).
При установке насосов в технических подпольях в изолируемые помещения проникает воздушный шум через перекрытие (в помещения первого этажа), а также структурный шум. В таких случаях насосы необходимо виброизолировать (установить на железобетонную плиту о виброизол я горами, поставить гибкие вставки на трубопроводах, устранить жесткое крепление последних к стенам, перекрытию). При расположении над насосами помещений с относительно высокими допустимыми уровнями шума (например, служебных помещений административных зданий), при условии качественного выполнения виброизоляции и обеспечении необходимой звукоизоляции, уровни шума в них обычно не превышают допустимых. Однако, как показала практика, в жилых помещениях, расположенных над насосами, даже при удовлетворительно выполненных мероприятиях по вибро- и звукоизоляции насосов, нередко уровни шума превышают допустимые, причем обычно шум имеет тональный характер.
135
• Основные причины этого следующие. Применяемые для повышения давления и циркуляции воды (горячей и отопления) насосы типов К и КМ несовершенны и имеют высокие уровни шума и вибрации, которые увеличиваются, если при транспортировке нарушается центровка вала насоса и электродвигателя.
Если насосы (как циркуляционные, так и повысительные) работают в режимах, далеких от оптимального (расчетного), то не только происходит перерасход электроэнергии, но и резко возрастают шумы и вибрации (на 5...10 дБ и более). Циркуляционные насосы должны иметь малые значения расхода и напора. Однако промышленность таких не выпускает. Поэтому применяют насосы типов К и КМ, которые имеют параметры, значительно превышающие необходимые. Повысительные насосы подбирают по номинальному расходу воды в дневное время. В ночное время расход воды резко падает, в результате чего насосы работают в нерасчетном режиме.
В связи с изложенным выше не рекомендуется располагать насосы под жилыми помещениями.
Шум от центральных тепловых пунктов (ЦТП) можно снизить комплексом мероприятий, состоящем в увеличении звукоизоляции монтажными воротами и дверями, и их ориентацией в противоположи ную сторону от ближайших жилых домов, установке глушителей шума на приточных и вытяжных устройствах *.
В помещениях жилых домов возникает также шум вследствие распространения по воде гидродинамических возмущений, возбуждающих колебания трубопроводов и ограждающих конструкций зданий. Рассматриваемая составляющая может превышать допускаемый шум на 10... 15 дБА и более.
Виброизоляция насосов в ЦТП не приводит к снижению шума в указанных помещениях и ее делать не следует — лучше насосы жестко крепить к полу ЦТП и не устанавливать гибких вставок. Для снижения шума повысительных насосов дополнительно к двум высоконапорным (один резервный), рассчитанным на работу в дневное время, устанавливают дополнительно насос, рассчитанный на работу в ночное время. Вечером и утром насосы переключают.
Согласование характеристик существующих насосов, работающих в режиме циркуляции, с характеристиками сети может быть осуществлено установкой дроссельных диафрагм на циркуляционных кольцах и обвязке насоса, заменой электродвигателя на низкооборотный, обточкой рабочего колеса насоса.
За счет перечисленных мероприятий при виброизолированном креплении трубопроводов к строительным конструкциям шум в жилых помещениях снижается до допустимого по нормам.
При проектировании виброизоляции насосов необходимо учитывать жесткость присоединенных трубопроводов, что нередко вызывает трудности. Поэтому рекомендуется пользоваться готовыми Аль
* Центральные теплоВ^ефункты систем теплоснабжения. Вариант с панельными стенами. Альбом 1 : Архитектурно-строительная часть, 32-77-7633/МНИИТЭП,— М„ 1980.—13 с.
136
бомами виброизолирующих конструкций *, в которых доведены до рабочих чертежей все их элементы (виброизоляторы, железобетонные плиты, гибкие вставки).
Распространенная причина шума в помещениях зданий — пульсации давления в водопроводных трубах, возникающие из-за неравно» мерности потока при обтекании препятствий, низкого качества стыковых соединений, резких изменений сечений, которых следует избегать.	f
Обычная причина шума систем, водоснабжения — вибрация клапанов водоразборных кранов. Через некоторое время после начала эксплуатации клапан приобретает люфт в осевом направлении и люфт поворота, что и вызывает его вибрацию. Для устранения последней необходимо заменить вентильную головку крана.
Уровни шума от этих источников, так же как и от смывных бачков, ванн и раковин, зависят от планировки квартир. Когда кухни и туалеты примыкают к жилым помещениям, уровни шума от этих источников нередко превышают допустимые по нормам. В большинстве случаев шум распространяется по трубам, поэтому в местах прохода через ограждающие конструкции последние должны быть виброизоли-рованы (см. рис. 4.17).
Лифты. Шум от лифтовых установок (преимущественно структурный) возникает при работе мотора с лебедкой и редуктором, движении кабины в шахте, открывании дверей, работе электромагнитного тормоза и панелей управления. Для снижения шума лифтовые шахты следует располагать в середине лестничных клеток, чтобы они не примыкали к стенам жилых квартир (или других помещений с низкими Допустимыми уровнями шума). Хуже планировка, при которой лифтовые шахты примыкают к коридорам и другим нежилым помещениям; недопустимо их примыкание к жилым комнатам. Не должно быть неточностей установки направляющих и перекоса кабины, дефектов в установке электродвигателя, дефектов вала и т. д.
Для снижения структурного шума лебедка с электродвигателем должна быть виброизолирована. Хорошее решение — установка их па железобетонной плите, опирающейся на пружинные виброизоляторы с толстыми резиновыми прокладками. На практике применяют более простую виброизолирующую конструкцию: лебедку с электродвигателем крепят на стальной раме, опирающейся на резиновые виб-ропзоляторы, причем последние изготовляют из резины твердых сортов. Эта конструкция малоэффективна, и при жесткой связи несущих конструкций машинного отделения с ограждающими конструкциями здания в близлежащих квартирах шум нередко превышает допустимый.
Шкаф управления виброизолируют от стены с помощью резиновых прокладок (виброизоляторов).
Снизить структурный шум можно за счет изоляции несущих конструкций машинного отделения и лифтовой шахты от ограждающих
* Внбронзолирующие основания для насосов различных типов, применяемых и I'oiiii ।о|мк>-тех1Тнческих системах: Вып. 1—1. Сер. 3.904-24/ГПИ Сантехпроект.— М . I'.lbO.— 93 с.
137.
конструкций здания. Лифтовую шахту выполняют самонесущей ♦ с воздушным зазором от других строительных конструкций. Машинное отделение располагают по железобетонной плите, опирающейся на лифтовую шахту. От других конструкций зданий указанную плиту отделяют акустическим швом. Лебедку с электродвигателем устанавливают на виброизоляторах. Недостаток такого решения — усложнение строительных работ.
Оборудование предприятий торговли продовольственными товарами и общественного питания, встроенных (пристроенных) в жилые дома, гостиницы, санатории, может быть источником шума, который в изолируемых помещениях превышает допустимый по нормам. К такому оборудованию относятся транспортеры, холодильные установки, посудомойки, механические мясорубки, стулья для рубки мяса и т. д. Уровни звуковой мощности большей части этого оборудования не очень велики и обычно не возникает проблем с его звукоизоляцией. Однако без тщательной виброизоляции нельзя обеспечить допустимых уровней шума в изолируемых помещениях. Разработан ряд типовых альбомов * ** виброизолирующих оснований для холодильных машин, применяемых на рассматриваемых предприятиях. Эти альбомы можно использовать как при виброизоляции старых машин, для которых они были разработаны, так и для новых. В них представлены доведенные до рабочих чертежей виброизолирующие конструкции с применением железобетонной плиты и без нее с пружинными и резиновыми виброизоляторами. Во встроенных в жилые дома помещениях холодильные машины устанавливают на железобетонных плитах с применением пружинных виброизоляторов типа ДО, под которыми располагают толстые перфорированные резиновые прокладки; в пристроенном помещении можно использовать резиновые виброизоляторы.
Виброизоляцию прилавков-витрин можно выполнить с помощью стальных рам или железобетонных плит (к которым они крепятся), установленных на резиновых виброизоляторах на несущую конструкцию. Рабочие чертежи виброизолирующих конструкций для прилавков-витрин «Пингвин-8», «Таир-106» приведены в альбомах **.
Механические мясорубки (например, МИМ-105) для виброизоляции ставят на железобетонные плиты, а последние — на резиновые
* Типовой проект 16-этажных жилых секций 144-1/16. Часть 1-АС. Раздел 1.2.1 / МНИИТЭП.— М„ 1978.—29 с.
** Вибро- и звукоизоляционные устройства для технологического оборудования предприятий торговли. РМ-846-03 / МНИИТЭП.— М., 1976.—37 с.
Типовые детали жилых и гражданских зданий: Раздел 20. Сер. 6. Альбом 3: Вибро-изолирующие основания под агрегаты малых холодильных машин / Моспроект-2.— М., 1973.—26 с.
Типовые конструкции и детали зданий и сооружений для капитального ремонта в Ленинграде. Сер. 2.179-КР-1. Шумоглушение и виброизоляция оборудования продовольственных магазинов, встроенных в жилые дома / Ленжилпроект.— Л., 1981.— Вып. 1—6.—129 с.
Типовые решения по снижению уровней шума и вибрации от работы технологического оборудования в предприятия» торговли, встроенных и пристроенных в жилые здания. РМ-846-02.Т.1 / МНИИТЭП.—М., 1976.—64 с.
138
Рис. 4.19. Виброизоляция разрубочного стула PC-h 1 —- разрубочный стул; 2 —-стальной стержень; 3 — же* лезобетонная плита (85 кг); 4 — линолеум; 5 — битум БИ-70/30; 6 — стальной поддон; 7 — два слоя рубероида; 8 — минераловатная пли» та ПП-125 толщиной 0,14 м| 9 — древесно-стружечная плита.
или пружинные виброизоляторы с перфорированными резиновыми прокладками; масса плит в 2...3 раза больше чем мясорубок. Небольшие мясорубки можно крепить на оцинкованных стальных листах, опирающихся на резиновые виброизоляторы. Существуют типовые альбомы виброизолирующих конструкций для механических мясорубок * .
Конструкция виброизоляции разрубочных стульев (колод), помимо снижения вибрации ограждающих конструкций, должна обеспечивать возможность уборки и дезинфекции (рис. 4.19). Кроме того, колебания стула при рубке мяса должны быть минимальными, так как в противном случае они создают опасность при работе с топором. Поэтому не следует устанавливать разрубочные стулья на резиновые виброизоляторы, при использовании которых указанные условия не удовлетворяются.
Виброизоляция транспортеров достигается установкой всех его частей (в т. ч. стоек) на железобетонные плиты толщиной 0,15... 0,2 м, а последних — на резиновые виброизоляторы или упругое основание из минераловатных (стекловолокнистых) плит толщиной 0,18...0,21 м.
Установки для разгрузки картофеля вибро-изолируют тем же способом, что и транспортеры. При этом можно использовать общие
плиты под все оборудование установки и отдельные — под ее части. Аналогично виброизолируют и другое оборудование.
Трансформаторы в зданиях и другое электрооборудование (шкафы в электрощитовых, шкафы управления в машинных отделениях лифтов, щиты управления холодильных установок) — это источник воздушного и, главным образом, структурного шума. Снижение воздушного шума обеспечивается их звукоизоляцией. Структурный шум трансформаторов и шкафов электрощитовых можно снизить, устанавливая их на резиновые коврики.
ГЛАВА 5
ЗАЩИТА ЗДАНИЙ ОТ ДИНАМИЧЕСКОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ
ГОРОДСКОГО РЕЛЬСОВОГО ТРАНСПОРТА
S.I.	НОРМАТИВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ К ВИБРАЦИИ В ЗДАНИЯХ
Нормируемые параметры вибрации в зданиях — ее уровни (уровни вибросмещения Lu, виброскорости Lo или виброускорения La) в октавных полосах со среднегеометрическими частотами 2, 4, 8, 16, 31,5-
* См. сноску на с. 138.
13*
и 63 Гц:
La = 201g (и/и0):	(5.1а) L„ = 20 lg (v/v0);	(5.16)
La = 201g(a/a0),	(5.1b)
где и, v и a — среднеквадратические значения соответственно вибросмещения, виброскорости и виброускорения; и0 = 8 • 10~12 м; v0 = = 5 ♦ 10~8 см~'; а0 = 3 • 10~4 мс~2 — исходные значения соответственно вибросмещения, виброскорости и виброускорения.
5.1. Нормативные уровни вибрации в жилых помещениях
Параметр вибрации, дБ	Нормативные уровни, дБ, в октавных полосах со среднегеометрическими частотами, Гц					Корректированный уровень, ДБУ
	2 I	4 1	8	|	16	|	31,5	|	63	
Уровень вибросмещения	133	121	109	103	97	91	114
То же, виброскорости	79	73	67	67	67	67	72
» > виброускорения	25	25	25	31	37	43	. 30
5.2. Поправки к нормативным уровням вибрации в жилых помещениях
Фактор, оказывающий влияние	Условия	Поправки, дБ
Характер вибрации	Постоянная	0
	Непостоянная	—10
Дремя суток	День (с 7 до 23 ч)	5	1
	Ночь (с 23 до 7 ч)	0
Длительность воздействия	Суммарная длительность,	
вибрации в дневное время	%:	
за наиболее интенсивные	56... 100	0
30 мин	18...55	5
	6...17	10
	менее 6	15
Примечания: 1. Длительность воздействия вибрации должна быть обоснована расчетом или подтверждена технической документацией. 2. Постоянной считается вибрация. уровень которой при измерении прибором с характеристикой «медленно» в течение не менее 10 мин изменяется не более, чем на ±3 дБ. 3. Непостоянной считается вибрация* уровень которой при измерении прибором с характеристикой «медленно» в течение менее 10 мин изменяется более чем на ±3 дБ. 4. Для вибраций, носящих временный характер, связанных например, с проведением строительных работ, допускается на дневное время вводить дополнительную поправку + 10 дБ.
Допустимые уровни вибрации полов в жилых помещениях в вер тикалыюм и горизонтальном направлениях определяют по табл. 5.1 с поправками по табл. 5.2 [22, 391. Для ночного времени суток поправки на время действия вибрации не вводят.
Для одночисловой оценки уровня вибрации допускается использование корректированного ее уровня Lik, дБУ (вибросмещения, виброскорости, виброускорения):
Llk = 10 lg S 10°,,<Li/+AL</),	(5.2)
i=l
где Lf/— уровень нормируемого параметра в /-й октавной полосе; п — число нормируемых октзр^ях полос (для жилых помещений п = 6; i = u, v, а\ t^Lij — поправки, определяемые по табл. 5.3 [22].
140
5.3. Октавные поправки для определения корректированного уровня вибрации в жилых помещениях
Параметр вибрации. дБ	Поправки AL/y, дБ, в /-ых октавных полосах со среднегеометрическими частотами, Гц					
	2	1 < 1	8 1	16	|	31,5	|	63
Уровень вибросмещения и	—24	—12	0	6	12	18
То же виброскорости v	—42	—6	0	0	0	0
» » виброускорения а	0	0	0	0	—12	-18
Допустимые уровни вибрации в конструкторских бюро, лабораториях, вычислительных центрах и других помещениях для умственного труда приведены в [40]. Для классов, учебных кабинетов, аудиторий, читальных залов, зрительных залов театров, кинотеатров целесообразно, по аналогии с шумом, допустимые уровни вибрации принимать равными допустимым в жилых помещениях в дневное время.
Гигиеническая оценка вибрации в помещениях осуществляется путем сравнения измеренных или рассчитанных октавных уровней вибрации (корректированных, эквивалентных корректированных уровней вибрации) с допустимыми (допустимыми корректированными, эквивалентными корректированными).
5.2.	МЕТРОПОЛИТЕНЫ
Метрополитены мелкого заложения — источники повышенной вибрации зданий, расположенных вблизи их трасс. Расчет колебаний тоннельных обделок, поверхности грунта и зданий при прохождении поездов метрополитена связан с использованием сложных и громоздких выражений, которые до сих пор не удалось упростить. Поэтому в дальнейшем используются общие формулы и программы для расчета амплитуд колебаний.
Колебания тоннельных обделок. Амплитуды радиальных иг и тангенциальных uq вибросмещений обделки (рис. 5.1) [12]:
со	оо
иг = У, urn cos «0; «0=2 «enSinnQ,	(5.3)
n—Q	и=0
z i \n	FS*	/ i \н FS i
где Иг„ = -(1)	«бп=(-1)
Sj = ary + S, = а2у 4-	4- nS/n3;
So = у2а0 + m2m3 — n2/n? -|- 2/г/тг1-у («6^ — a2) 4-	4-
4- тяу (nt&a.! — 2n6a2 4- ^3);
fll = pn2(l 4-62/3)— 1; a2 = pn(l 4-nW); a3 = p(l 4-n462/3) — 1;
ViV^2
a0 = (1 — coon/w2) (1 — ®on/<o2);	= 2 -
+ 1 4-	= 2 +
' 1 + nWiVt ♦ /«a — 2 4-»V2<x5
14-»гИ1У» ’
141
V — 2 (ро/р) 8a|; 6 = s/2R; p »(®007w)®; ®00 = cn/R;
®on = ®oo K(n* 4-1) (1 4- na6a/3); ®on =
= <ooo Vn2(na — l)a6a [3(ла 4-1)(1 4- na6a/3)]->;
t7^> («| г) (“1,2)
ai.2
<o/?
Cl,2
Здесь F — амплитуда линейной силы, отнесенной к единице длины тоннеля и действующей на лоток обделки при прохождении поезда
Рис. 5.1. Расчетная модель:
1 — тоннельная обделка; 2 — лоток обделки; 3 — фундамент; 4 — перекрытие первого »,тажа.
метрополитена; р0 и р — плотности соответственно материала обделки и грунта; с„ — скорость продольной волны в плите из того же материала что и обделка, принимаемая по табл 2.2; с, и сг — скорости соответственно продольной и поперечной волн в грунте, принимаемые по табл. 5.4; R — радиус срединной поверхности обделки; а>оП и юоп — собственные угловые частоты колебаний обделки в вакууме соответственно при ее продольных и изгибных колебаниях в направлении по окружности; w = =2л/ — угловая частота колебаний
вынуждающей силы; НТ (а1.г) — функции Ганкеля второго рода п-го порядка; s — толщина обделки.
При расчетах до частоты 63 Гц включительно достаточно учитывать не более 11 форм колебаний обделки (и 11).
Характер колебаний обделки показан на рис. 5.2. Амплитуды вибросмещения ее по окружности изменяются больше чем на порядок. Роль колебаний обделки как абсолютно твердого тела (осцилляция)
незначительна в ее общем колебательном движении, которое определяется, главным образом, изгибными колебаниями обделки. Сущест-
венны колебания боковых стенок обделки, превышающие по абсолютному значению колебания свода обделки и отсутствующие при ее осцилляции.
Увеличение толщины бетонной обделки приводит к уменьшению амплитуды колебаний лотка. Амплитудно-
Рис. 5.2. Распределение амплитуд смещений по окружности железобетонной обделки радиусом 2,7 м в супеси плотностью скелета 2000 кг/м3 и влажностью 10 % "под действием гармонической линейной силы с амплитудой = 1 кН/м и частотой колебаний 63 Гц при толщине обделки: 0,2 м (1 и /'), 0,5 м (2) и 1 м (3 и З'У.
/, V - амплитуды радиальных смещений; Г и 3' — амплитуды тангенциальных смртшщ^й.
142
w
5.4. Ориентировочные значения динамических характеристик грунтов
S £	Наименование		k2	Рс. КГ/М8, W, %
грунта	м/с	|	с/м	
1 Моренные супеси 2,46рс—(0,114рс —	400 — 13,5о>	. 1415 —,._з 395 —с. 1600 С рс< 2200 	-170)^ — 3580	4,1 •	2,5.10"3 *	4ш21 2 То же, суглинки 2э46рс — (0,114рс— —170) (оу-2) —3580		 3 Пылеватые супе- 1,54рс—23,7а>—	325 — 11,4ш	1Л_3 1150 —Ст л	1Л_3 310 —1500 <рс С 1900 си и суглинки - 1670	0,72- 10	4,6  10 —	4<ю<18 4 Песчаные грунты 1,3 (рс — 1500)	0,5 (рс — 1400)	1900 —рс Л„ 1л_2 1830 —рс 1580 С рс< 1800 насыпные	4 * 10 рс - 1270" 0,95 ’ 10 рс - 1480'	2 < w < Ю 	1	:	 5 Песчаные грунты 1,3 (рс — 1500)	0,5 (р0—1440)	__3 i860 —рс л__ ,__2 1850 — рс 1580 <рс< 1800 естественного за-	4 - 10	0,55 - 10	• легация	\ 6 S,X“C“-	'“°	°’4	P.S1S50 Рс	1л< и	Рс I4OU 7 Гравийные грунты	315	185	1,5 • КГ3	2,4 • 10~3			
частотные характеристики смещений обделки (рис. 5.3) не имеют резонансных пиков из-за больших потерь колебательной энергии обделки на излучение в грунт. Для сравнения на рис. 5.3 приведена ампли-
Рис. 5.3. Амплитудно-частотная характеристика радиальных смещений железобетонной обделки толщиной 0,2 м и радиусом 2,7 м при действии вертикальной линейной силы с амплитудой F = 1 кН/м, приложенной к середине лотка:
1 — в песке плотностью скелета 1700 кг/м* и влажностью б % при 0 = = 0° (см. рис. 5.1); 2 — то же, при в = 90°; 3 — то же, при 0 =- 180°; 4 — в вакууме при 0 » 180° (амплитуды в вакууме уменьшены в 50 раз).
тудно-частотная характеристика вибросмещения лотка обделки, по* мещенной в вакуум.
Колебания поверхности грунта. Измеренные распределения амплитуд вертикальных смещений поверхности грунта при возбуждении середины лотка тоннельной обделки сосредоточенной гармонической силой показаны на рис. 5.4 {4]. Монолитная бетонная обделка толщи-
5.4. Измеренные распределения амплитуд вер-ъных смещений свободной поверхности грунта ействием гармонической сосредоточенной силы, >женной к лотку, при единичной (1 мкм) ам-где вертикальных смещений середины лотка
литной бетонной на частоте 43 Гц (/), сборной ж$ле-онной на частотах 35 Гц (2) и 70 Гц (5), сборной иной на частоте 38 Гц (4); I — расстояние от оси тон-до точки измерения.
5.5. Распределение амплитуд смещения свобод-поверхности грунта при частоте колебаний Гц и глубине залегания центра железобетон-обол очки толщиной 20 см h = 8,4 м (/, 5 и 11,2 м (2) и 14 м (3 и 4) (кривая 4 соответ-ет точному решению [4J, а 6 — колебаниям сочки с недеформируемым контуром): оболочка в супеси с плотностью скелета рс а Ю0 кг/м* и влажностью 10%; б — оболочка в песке в = 1700 кг/м* и влажностью 5 %.
144
ной 35 см ниже центра тоннеля залегала в моренной супеси, а выше — в гравелистых песках (глубина залегания центра тоннеля от поверхности грунта h = 7 м); сборная железобетонная обделка толщиной 20 см располагалась в моренной супеси (Л = 9,5 м), а сборные чугунные обделки — в водонасыщенных песках средней крупности (Л — = 10,5 м). Внутренний радиус всех типов обделок 2,55 м.
На рис. 5.5 приведены результаты расчета по приближенной, формуле (5.4) (при Zan = 0 и Ztn — 0) вертикальных вибросмещений-поверхности грунта при колебаниях заглубленной цилиндрической оболочки, на которую действует вертикальная равномерно распределенная по образующей гармоническая сила с частотой колебаний 31,5 Гц и амплитудой 1 кН/м, приложенной к нижней части оболочки.
Отличительная особенность колебаний поверхности грунта — достижение их наибольших значений на определенном расстоянии от тоннеля. Подобное распределение вибросмещений наблюдается и при? колебаниях тоннельных обделок прямоугольного очертания [16]. Причина повышенных колебаний удаленных от тоннеля точек поверхности грунта в изгибных колебаниях обделки.
При отсутствии сведений о конструктивных особенностях здания колебания свободной поверхности грунта могут служить первой грубой оценкой колебаний полов первых этажей здания.
Колебания зданий. Волны, излучаемые колеблющейся туннельной обделкой, воздействуют как на подошву фундамента, так и на часть фундаментной стены, расположенной в грунте.
Амплитуда вертикальных смещений фундамента при действии волге только на его подошву [11, 12]:
«п =	1ф2 (гп. On)	+ ф* (гп, 0П) v22ne-2k^-^
где
(5.4>
,	д\_£/	n"	H'n&l'n/R)	inVtSi — Ss
ф 00	„?о	’ l+n8^ cosn0n’
, , д v £ ,	'	nn	Hn'	inV1Si — S1	; o
Ф(гп, 6n)-Sfl(	1)	StaiHw(aj	•	1+niVjV,	s,nn9nt
vin = (1 4- fliinwiun) (1 — 2d2 sin4 0n) 4- 2ni2n»U2nd sin 0n I — d2 sin2 0n;
V2n = (1 — П22п/п22п) sin 20n —	(1—2 sin2 0n);
Л11п = ^lln/Clni П12п = /^12п/С1п5
7?itn =	(1 4* an) l^nd — V 1 4“ (1 — d2) an] 4"	(1 4- an) 4~
-	4- 4and3/l+(l-d2)an -Zxn(1 + an)’/s V 1 4-(1-d2)an-
-11 — (1 — 2d2) a„]2;
Z>i2n = 2ZoaZm^d (1 4- a„) — 4d2a„A [ 1 4- (1 — 2d2) an];
us*
Ci„ = ZmZxn(l 4- an)[and + V 1 + (1 -da)an] + Zm(l + a,)'» -f-+ Zm (1 4- an)*'! У14-(1_^)ап 4- 4and3 у l + (l-_ </*)«„
4-U 4-0 — 2da)anj2;
П21П = Дип/С^п', П22п = D<nn/C<ki\
D2in = 2ZonAnan‘(1 4* an) 4- 4and(an — 1);
^22n = ~ Z(jaZxn (1 4- ®n) IV^2 — (1 — ^a) an ~~ anl 4“ 2<jn (1 4" 4- a)’/! Vda-(l-d2)an -Zxnd(1 4- an)a/’-- d [4a„ /^_(l_^)an -(1 - ап)*];
C2n----ZmZxn (1 4- an) f /d2-(l-d®) an 4- a„] - Zmd (1 4-	-
- Zm (1 4- «пЛ* W2-(l-d2)an - d [4an Kd2-(l-d2)an 4. 4-(i-an)2l;
mnn.22n = 1 - е“<ва,(2с«>2> (1 - е-'гоплп1); m,2n 2In = _ J _g~®)a/<2<rt.2>0 _ g~l2an'^tnlj.
Z<m = ^an/(p^i)» Z-ai = 2тп/(рС2)> d^ —	0Сп e tg® 0nJ
r„ — кратчайшее расстояние от оси тоннеля до середины подошвы фундамента; 0П — угол, образованный нормалью к подошве и направ* лением от оси тоннеля до середины подошвы; а — ширина подошвы фундамента; Zan — нормальный импеданс подошвы, равный отноше* яию нормальных напряжений, приложенных к подошве, к вызываемой ими вертикальной виброскорости подошвы (ZOn « причем тс — поверхностная плотность стены, опирающейся на рассматриваемый фундамент; с0 — скорость продольной волны в стене); Zx„ — касательный импеданс подошвы фундамента, равный отношению касательных напряжений, приложенных к подошве, к вызываемой ими горизонтальной виброскорости подошвы (при отсутствии данных принимают Zxn = 0); kJ и kJ — пространственные декременты соответственно продольных и поперечных волн в грунте, принимаемые по табл. 5.4; индекс «п» относится к подошве (остальные обозначения те же, что и в формуле (5.3)); пи„ и пи„ — коэффициенты отражения и трансформации продольной волны на плоской границе; и п21п — те же коэффициенты для поперечной волны; ти„ и — дифракционные поправки, учитывающие рассеяние продольной и поперечной волн на фундаменте; т12п и т21п — те же поправки на рассеяние трансформированных продольной и поперечной волн.
Амплитуду вертикальных смещений фундамента здания при действии волн только на фундаментную стену приближенно определяют так:
-ис = ТгЪг 0J	4- Фа(гс. вс)
346
где v)c = (ntic/Пис— l)d®sin20c —П12С/П12с(1 — 2d2 sin2 0C);
v2c = (П22с/П22с — 1) (1 — 2 sin2 0C) — 2п21с/П21с sin 0O V d~ — sin2 0C.
Индекс «с» относится к фундаментной стене. Все обозначения в формуле (5.5) аналогичны обозначениям к формуле (5.4) с заменой а на b (Ь т- высота заглубленной части фундаментной стены) и индексов «п» на индекс «о. При отсутствии данных принимают нормальный импе-
Рис. 5.6. Вибросмещения фундаментов глубиной заложения 2 м и шириной подошвы 1 м кирпичных зданий толщиной наружных стен 51 см в октавных полосах со среднегеометрическими частотами 31,5 Гц (/) и 63 Гц (2) при колебаниях железобетонных обделок толщиной 20 см и заглублении их центра на 8,4 м от поверхности под действием силы с амплитудой F 1 кн/м:
график слева — фундамент расположен в супеси с плотностью скелета рс = = 2200 кг/м8 и влажностью 10%; график справа — то же, в песке в Рс = = 1700 кг/м8 и влажностью 5 %
дане стены, равный отношению нормальных напряжений, приложенных к ней, к вызываемой ими горизонтальной колебательной скорости стены, Zoc = 0- Касательный импеданс стены, равный отношению напряжений, приложённых к стене, к вызываемой ими вертикальной виброскорости стены, ZTC « m^cjb.
Амплитуда вертикальных смещений фундамента при одновременном действии излучаемых обделкой волн на подошву и стену:
и = («п 4- и2е)'/г.	(5.6)
Уровень вибросмещения находят по формуле (5.1а). Амплитуды смещений в октавных полосах частот рекомендуется вычислять с помощью ЭВМ *.
Программа выполняет вычисление вибросмещений фундаментов в октавных полосах частот при амплитуде октавной силы F = 1 кН/м. При движении поездов со скоростью v, км/ч, и исправном техническом состоянии вагонов амплитуда силы F, действующей со стороны подвижного состава на обделку, приближенно равна 3v, кН/м, в октавной полосе со среднегеометрической частотой 31,5 Гц и 4v, кН/м, в октавной полосе со среднегеометрической частотой 63 Гц, где v = 1 + + 0,025 (v - 60).
♦ Текст программы на ЭВМ можно получить в НПТО Белстройнаука — Минск, Староборисовский пр., 15.
147
Формулами (5.4)...(5.6) можно пользоваться при определении колебаний фундаментов зданий, удаленных от тоннелей метрополитена не более чем на 100 м. Для примера на рис. 5.6 представлены значения амплитуд вертикальных смещений фундаментов зданий, расположенных в разных грунтах, в зависимости от расстояния по горизонтали от центра тоннеля до подошвы фундамента.
При проектировании трассы метрополитена мелкого заложения -следует учитывать, что при песчаных грунтах вибросмещения фундамента здания на расстоянии, например, 40 м от тоннеля на частоте 31,5 Гц отличаются от вибросмещений фундамента здания, расположенного вблизи тоннеля, более чем в 10 раз. При плотных грунтах (супесях, суглинках) амплитуды колебаний фундаментов снижаются на расстоянии 40 м меньше чем в два раза.
Характер распространения колебаний по зданиям изучен еще недостаточно и во многом зависит от их конструктивной схемы. В то же время, усредненный по площади уровень вибрации однослойного перекрытия, дБ, в октавной полосе, содержащей первую частоту собственных колебаний перекрытия, выше уровня вертикальной вибрации -примыкающих к нему стен на AL = 10 lg(l 4- 1,46/т)), гдет]п — коэффициент потерь в перекрытии (в зависимости от конструкции т|п = = 0,04...0,15).
В зданиях, фундаменты которых расположены в песчаных грунтах, на расстоянии 35...40 м от тоннеля колебания полов перекрытий, как травило, уже не превышают предельно допустимых по санитарным нормам [40].
5.3. СРЕДСТВА ВИБРОЗАЩИТЫ
ОТ ДИНАМИЧЕСКОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ МЕТРОПОЛИТЕНА И ТРАМВАЕВ
Виброизоляция основания пути метрополитена. При разработке мероприятий по ограничению передачи зданиям колебаний, вызванных динамическим воздействием рельсового транспорта, следует, прежде всего, обеспечить тщательное содержание поверхностей катания рельсов и колес вагонов, а также устройство бесстыковых путей. В некоторых случаях приходится идти на ограничение скорости движения поездов в ночное время. При снижении скорости на 1 км/ч уровень вибрации в зданиях падает в среднем на 0,2 дБ.
Виброизоляция верхнего строения пути — основное из современных средств снижения передачи колебаний, генерируемых метропо-ездами, тоннельной обделке. В одних конструкциях виброизоляторы -размещают между обделкой и лотком, в котором устанавливают рельсошпальную решетку на щебеночном основании или в путевом бетоне; в других — между обделкой и подрельсовым основанием, которое выполняют без шпал в виде железобетонных плит, рам, лежней. Установка упругих прокладок под рельсы или повышение высоты щебеночной постели не уменьшает колебаний тоннельных обделок на частотах до 100 Гц.
Эффективность виброизоляции обделки от конструкции верхнего строения пути (отношецр^вибросмещений обделки до и и после и0 уст-448
ройства вибро изоляции) при угловой частоте ® можно оценить по формуле
и (iaZ^k) [ 1 — ((Q/top)2) — (g>/«Oo)2 — ((oZt/fe) [1 — (ы/ы0)2]	,5
ua =	itoZilk — (<й/а>0)2 — mZxlk	*	' ’ '
где и» = (£//n),/2 — частота собственных колебаний верхнего строения пути при неподвижной обделке; k — динамическая жесткость виброизоляторов на единицу длины; т — масса на единицу длины верхнего строения пути с присоединенной неподрессоренной массой вагонной тележки; Zx + iZ2 = Z; Z =F limn, (0 = 180°)I-' —входной импеданс обделки, равный отношению вертикальной линейной силы Г, приложенной к середине лотка обделки, к вертикальной виброскорости i<our лотка по линии приложения силы, вычисляемой по формуле (5.3).
Влияние входного импеданса обделки на эффективность виброизоляции тем больше, чем ниже частота собственных колебаний верхнего строения пути.
Реальная эффективность виброзащитных конструкций пути характеризуется следующими данными [431. Увеличение толщины щебеночного основания с 30 до 70 см не снижает уровня вибрации обделки, так же, как и крепление рельсов к шпалам, вбетонированным в лоток обделки через двойные конические резиновые виброизоляторы. Неэффективна и укладка щебеночной постели на трехслойные резиновые маты толщиной 30 мм. Снижение уровня вибрации на 10 дБ обеспечивает конструкция, в которой рельсошпальная решетка уложена на щебеночный слой, помещенный в железобетонное корыто высотой 60 см, опирающейся на резиновые виброизоляторы, работающие на сдвиг. К уменьшению уровня вибрации обделки на 15...20 дБ приводит безбалластная укладка рельсов на железобетонные шпалы, вбетонированные в сборные железобетонные плиты толщиной 40 см, также опирающиеся на резиновые виброцзоляторы. Уровень вибрации обделки снижается на 9...10 дБ при использовании вместо плит и шпал железобетонных малогабаритных рам и лежней.
Виброизоляция зданий от воздействия метрополитена. В ряде случаев для снижения колебаний виброизоляторы устанавливают между фундаментом и несущими конструкциями здания. В выполненных проектах виброизоляторы изготавливали из резины на натуральном или синтетическом каучуке. Их количество и динамическую жесткость подбирали из условия, чтобы частота собственных колебаний зданий на виброизоляторах не превышала 7...8 Гц. Устройство виброизоляции позволило, например, уменьшить амплитуду колебаний административного здания в Минске в 25 раз [91.
Экраны для защиты фундаментов зданий от колебаний, вызванных воздействием метрополитена, распространяющихся по грунту, устраивают в виде однослойных или двойных (пустотных) стенок. Эффективность однослойных, как правило, мала. Значительное снижение передачи колебаний (более чем в два раза) обеспечивается только при условии, что толщина экрана больше 1/в длины падающей продольной и 1/3 длины падающей поперечной волн, и углы падения на экран,
14»
больше углов, при которых возникают явления волнового совпадения (см. § 2.3) следов падения волн с длиной изгибной волны в экране, т. е. при углах падения на экран продольных волн в> 1,5 arcsin [121/4 х X (h9(ac„y^cTl 1 и углах падения поперечных волн у > 1,5 arcsin [ 12’/4 (Л3 <осп)'/^'], а глубина экрана не меньше глубины залегания тоннеля. Здесь Лэ — толщина экрана; сх и с2 — скорость соответственно продольной и поперечной волн в грунте; сп — скорость продольной волны в экране.
Более высокими виброизолирующими свойствами (снижение уррв-ня вибрации на 10 дБ и более) обладают пустотные экраны, составленные из двух плит с воздушным промежутком между ними. Если плиты не соединены жесткими связями, то передача колебаний происходит толькб из-за дифракции волн на нижнем крае экрана, вследствие чего тип конструкции составляющих плит и даже их отсутствие не отражаются на виброизолирующих качествах экрана.
Эффективность пустотного экрана возрастает с увеличением его глубины и уменьшением скоростей продольных и поперечных волн в грунте. Снижение колебаний зданий, тем больше, чем меньше расстояние по горизонтали между ним и тоннелем. Виброизоляция экраном с воздушным промежутком, составленным из двух плит, не изменяется при соединении их дискретными связями в виде горизонтальных цилиндров, если общая площадь контактов связей с плитами не превышает 5 % плошади экрана. В то же время, заполнение воздушного промежутка водой приводит к полной передаче колебаний через экран.
Траншеи, примыкающие к фундаментам зданий. Колебания зданий возникают под действием волн, падающих на подошву и боковую стену фундамента (см. § 5.2). Вертикальные колебания фундамента определяются нормальными напряжениями на подошве и касательными на стене. Вклад касательных напряжений в колебательное движение фундамента растет с увеличением глубины фундамента и плотности грунта. Устранение касательных напряжений на границе контакта боковой стены с грунтом при помощи устройства пустотной траншеи или другим способом приводит в ряде случаев к снижению колебаний зданий в 2...3 раза на частотах, октавой выше первой частоты собственных вертикальных колебаний здания. По данным измерений на моделях такая эффективность пустотной траншеи достигается при отношении глубины фундамента к ширине подошвы не менее 2.5...3. Кроме того, угол между вертикалью и направлением от центра тоннеля до подошвы должен быть не менее 45°.
В отличие от пустотного экрана, заполнение водой траншеи, примыкающей к фундаменту, не увеличивает вертикальных колебаний зданий, поскольку вода не передает касательные напряжения стене фундамента. По этой же причине не изменяются виброзащитные качества траншеи при установке между фундаментной стеной и дополнительной плитой, образующей траншею, жестких связей, выполненных из железобетонных дисков или асбестоцементных труб, заполненных бетоном.
Перекрытия с полами на упругом основании. Такие полы в ряде
150
случаев могут обеспечить необходимую вибрационную защиту от динамического воздействия рельсового транспорта.
Наибольшие колебания перекрытий наблюдаются при резонансных колебаниях их несущих конструкций (первые частоты собственных колебаний перекрытий жилых зданий лежат, как правило, в области 12...25 Гц). Дополнительное повышение колебаний на 2... 10 дБ вызывают полы на лагах, первые частоты собственных колебаний которых близки к 60 Гц. При установке под лаги резиновых виброизоляторов уровни вибрации полоэ снижаются на 3 и 6 дБ соответственно в октавных полосах со среднегеометрическими частотами 31,5 и 63 Гц. Виброизоляторы из резиновой смеси 1347 цилиндрической формы диаметром 1,5 см и высотой 1,5 см располагают по четыре штуки на 1 м2 пола. Аналогичные результаты получают при устройстве по несущей плите слоя минераловатных плит марки 125 толщиной 7 см в необжа-том состоянии. После установки вдоль стен мягких древесноволокнистых плит наносят по рубероиду цементно-песчаную стяжку толщиной 5 см, по которой укладывают пол на лагах.
Более эффективны беспустотные полы. Паркетный пол по цементно-песчаной стяжке устанавливают на засыпку из керамзитового гравия. В другой конструкции между стяжкой и засыпкой или между несущей плитой перекрытия и засыпкой дополнительно помещают слой минераловатных плит. По сравнению с полами на лагах непосредственно по несущей части перекрытия, снижение уровня вибрации такими полами в октавных полосах частот 31,5 и 63 Гц составляет соответственно 6 и 9 дБ в первом и 8 и 13 дБ во втором.
Воздействие трамваев При прочих равных условиях основное влияние на интенсивность вибрации в зданиях при движении трамваев оказывают состояние пути и ходовых частей подвижного состава
5.5. Уровни виброускорения вертикальных колебаний поверхности песчаного грунта при движении трамвая со скоростью 40 км/ч (по данным В. Г. Эльпера)
Расстояние от конца шпал до точки измерения, м	Уровни виброускорения, дБ, в октавных полосах со среднегеометрическими частотами, Гц			Расстояние от конца шпал до точки измерения, м	Уровни виброускорения, дБ, в октавных полосах со среднегеометрическими частотами, Гц		
	16	|	31.5	63		16	|	31,5	| 63
0	51	60	62	20	38	44	37
5	44	55	51	25	38	44	38
10	42	51	46	30	37	44	37
15	40	48	44	50	34	42	36
и скорость его движения. Разрушенные стыки и волнообразный износ рельсов, овальность колес, лыски на поверхности катания бандажа и другие неисправности приводят к повышению колебаний зданий ядо двух раз [47].
Наибольшие уровни вибрации в зданиях от трамваев воникают в октавных полосах со среднегеометрическими частотами 16; 31,5 и 63 Гц. При каждом повышении скорости трамвая на 10 км/ч уровни вибрации грунта возрастают на 2...3 дБ (табл. 5.5).
151
Интенсивное снижение уровня вибрации грунта с удалением от рельсов наблюдается на расстоянии около 20 м, после чего распространение колебаний по грунту происходит поверхностными волнами о малым ослаблением.
ПРИЛОЖЕНИЕ
НЕКОТОРЫЕ СВЕДЕНИЯ ИЗ АКУСТИКИ
Характеристики звукового поля. Колебания в жидкой, твердой и газообразной среде в диапазоне частот 16 Гц...20 кГц воспринимаются человеком как звук. Колебания с частотами ниже 16 Гц называются инфразвуком, выше 20 кГц — ультразвуком.
Изменение состояния воздушной среды при распространении звуковых волн характеризуется звуковым давлением р — превышением давления над давлением в невозмущенной среде, Па.
Звуковые волны в воздухе являются продольными. Они распространяются с конечной скоростью св, которая зависит от температуры. Скорость звука св при нормальных атмосферных условиях (температура 18 °C, атмосферное давление
Важной акустической характеристикой воздушной среды, помимо скорости звука, является волновое сопротивление, которое входит во многие расчетные формулы. Для воздуха при нормальных атмосферных условиях волновое сопротивление рвсв = 420 Нс/м3, рв — плотность воздуха.
Перенос энергии в воздухе при распространении звуковой волны характеризуется интенсивностью звука /, Вт/м2, определяемой средним количеством энергии, переносимой через площадку единичной площади за единицу времени.
Другой энергетической характеристикой звукового поля является плотность звуковой энергии ш, Дж/м3, равная средней по времени сумме потенциальной и кинетической энергии волны в единичном объеме среды.
Интенсивность звука и плотность звуковой энергии тесно связаны с величинами, определяющими физиологическое воздействие шума на человека.
Звуковое поле в помещениях состоит из поля прямого звука, идущего непосредственно от источников, и поля отраженного звука. Во многих практически важных случаях поле отраженного звука диффузное, т. е. можно считать, что оно одинаково во всех точках помещения и в каждой точке состоит из волн, которые с равной вероятностью приходят в эту точку по разным направлениям. Нередко (например, при прохождении звука в данное помещение из соседнего через разделяющее их ограждение) звуковое поле во всем помещении можно считать диффузным.
В диффузном звуковом поле Средний по времени квадрат звукового давления р2, интенсивность звука / (она одинакова во всех направлениях) и плотность звуковой энергии w связаны простыми соотношениями
w t= р2/рвс2; / = свйу/4.
Характеристики источников шума. Источники шума характеризуются звуковой мощностью, направленностью и частотным спектром излучения.
Звуковой мощностью Р, Вт, источника шума называют общую звуковую энергию, излучаемую им в единицу времени. Звуковая мощность определяется потоком интенсивности звука через замкнутую поверхность площадью S, окружающую источник звука
Р = (6 IdS.
Большинство источников излучают звук неодинаково в разных направлениях. Направленность излучения^ОДа источником в разных направлениях характера-
152
зуют фактором (коэффициентом) направленности Ф, равным отношению интенсивности звука, создаваемого источником в свободном поле в данной точке сферы, в центре которой он находится, к средней интенсивности звука на поверхности той же сферы
® = WcP: /сР
т — радиус указанной сферы. Величина Ф нормирована и удовлетворяет соотношению
ФсЮ = 4л,
= Р/4лг2.
где dQ — элемент телесного угла 4л, в который излучается звук. Величина Ф зависит от направления. Для Ненаправленного источника Ф = 1. Направленность излучения проявляется, в основном, в.области прямого звука, поле отраженного звука обычно мало зависит от направленности излучения источника.
Уровни величин. В акустических расчетах используют логарифмические уровни, дБ, интенсивности звука
Lz = 10 1g (///0),
звукового давления
t = Ю lg (р2/ро)»
скорости частиц среды
L„ = 10 1g
звуковой мощности
Lp= ю lg (Р/Р,)
и т. д. Здесь р и v — среднеквадратические значения звукового давления, Па, и скорости, м/с; /0 « 10"~12 Вт/м2, р, = 2 • 10~5 Па, с/0 = 5 • Ю-8 м/с, Ро = 10“12 Вт — соответственно исходные интенсивность звука, среднеквадратические звуковое давление и скорость частиц, звуковая мощность.
Исходная звуковая мощность равна звуковой мощности, переносимой звуковой волной интенсивностью /0 через единицу площади.
Уровень суммы нескольких величин определяется по уровням последних L/, Z= 1,2...л, соотношением
(п	\
£ 10°-1Г<).	(а)
i=l	/
где п — число складываемых величин. Если, например, средняя величина квадрата ввукового давления в некоторой точке среды р2ум равна сумме средних квадратов р2 звуковых давлений отдельных волн, пришедших в эту точку от нескольких источ-
ников или по нескольким путям распространения ч п
2 ЧП 2
Реум e Zj Pi9
6=1
то уровни складываются энергетически, и суммарный уровень звукового давления £сум в данной точке определяется формулой (а), в которой Lt — уровень звукового давления для i-й волны в данной точке. При «ручном» счете суммирование уровней выполняют по номограммам или с помощью следующих данных:
Разность двух складываемых уровней, дБ...	0	1	234667	89	10 15
Добавка к более высокому уровню, необходимая для получения суммарного уровня, дБ...	3	2,5- 2	1,8 1,5 1,2	1 0,8 0,6 0,5 0,4 0,2
Если складываемые уровни одинаковы (L( = L, i = 1, 2,...п), то LcyM = L+ 10 lg n.
153
Чувствительность слуха падает с понижением частоты звука. Чтобы прибли-зить результаты объективных измерений и расчетов к субъективному восприятию, вводят корректированные уровни звукового давления, звуковой мощности и т. п« Коррекция заключается в том, что вносят поправки к уровню соответствующей величины, зависящие от частоты звука. Эти поправки стандартизованы в международном масштабе. Наиболее важной и распространенной является коррекция А« Корректированный уровень некоторой величины в i-ой полосе частот
Lai = Li —
где LAi — уровень указанной величины в этой полосе частот. Стандартные значения коррекции А в октавных полосах:
Среднегеометрическая частота полосы, Гц..,	16	31,5	63	125	250	500	1000	2000 4000	8000
Коррекция
ALa, дБ...	80	42	26,3	16,1	8,6	3,2	0	—1,2 —1	1,1
Суммарный корректированный уровень некоторой величины со сложным спектральным составом определяется по уровням составляющих в полосах частот по формуле (а), куда вместо Lt подставляют LAP Корректированный таким способом уровень звукового давления называется уровнем звука в дБА, а уровень звуковой мощности источника — корректированным уровнем звуковой мощности в дБА.
Частотные спектры. Поскольку чувствительность человека к звукам и вибрации разных частот различна, нормирование шума и вибрации и акустические расчеты выполняют в полосах частот или с помощью корректированных уровней. Наиболее широко используются октавные полосы — такие, у которых отношение /2 верхней и нижней /j граничных частот равно 2, и 1/8 октавные полосы — /*//> = 1,26. Каждая октавная полоса частот состоит из трех 1/3 октавных. Эти полосы частот стандартизованы в международном масштабе. Общеприняты октавные полосы со среднегеометрическими частотами /ср = K/i/a, равными 1, 2, 4, 8, 16, 31, 5, 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000, 8000 Гц и т. д. Весь спектр частот, в которых нормируется данная величина, разбивают на такие полосы, в каждой из которых производят расчет.
Волны в стержнях и пластинах. В стержнях могут распространяться продольные, крутильные и изгибные волны со скоростями, м/с, соответственно
спе = к Е/р\ Скс = Ио7р; Снс У Вы2/т,	(б)
где В, G — модули Юнга и сдвига материала стержня, Па; р — его плотность, кг/м3; В — изгибная жесткость стержня, Нм2; т — его погонная плотность, кг/м; со ® = 2л/ — угловая частота, 1/с. Формула (б) справедлива для стержней с круглым и кольцевым поперечными сечениями.
В пластинах (плитах) могут распространяться продольные волны со скоростью, м/с,
СП = К£/Р (1 - V2) и изгибные со скоростью, м/с, си = у D<s>4mn\
D — цилиндрическая жесткость пластины, Нм; тП — масса пластины на единицу площади (поверхностная плотность), кг/м2; v — коэффициент Пуассона.
Скорость продольных волн в пластинах из строительных материалов практически не зависит от частоты, ее значения для наиболее распространенных материа-алов приведены в табл. 2.2.
Пластины и стержни являются часто встречающимися излучателями шума и элементами строительных конструкций, по которым шум распространяется.
Волны в упругом теле. В отличие от воздуха в упругих средах могут распространяться продольные волны со скоростью, м/с,
Их + 2б)/р
154
и поперечные со скоростью, м/с, с2 = V Cilp\
X — постоянная Ламе, Ла.
Если упругое тело имеет свободную поверхность, то вдоль нее могут распространяться Релеевские волны, скорость которых несколько ниже с2. На больших расстояниях от источников колебаний (например, рельсового транспорта) Релеевские волны являются главным переносчиком энергии, так как их затухание, связанное с геометрическим расширением фронта, значительно меньше, чем у продольных и поперечных волн.
СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1.	Борьба с шумом / Под ред. £. Я. Юдина.— М. : Стройиздат, 1964.— 701 с.
2.	Борьба с шумом на производстве: Справ. / Под ред. Е. Я. Юдина.— М. : Машиностроение, 1985.— 400 с.
3.	Борьба с шумом и вибрацией в городах И Тез. докл. Всесоюз. конф.— Днепропетровск, 1982.— 275 с.
4.	Бычков Н. В., Василевич Ю. В., Заборов В. И. Изучение колебаний свободной границы полупространства от заглубленного источника // Докл. АН БССР.— Минск, 1986.— Т. 30, № 5.- С. 424—426.
5.	Временная типовая методика определения экономической эффективности осуществления природоохранных мероприятий и оценки экономического ущерба, причиняемого народному хозяйству загрязнением окружающей среды / Госплан СССР, Госстрой СССР, Президиум АН СССР.— М., 1983.— 124 с.
6.	Градостроительные меры борьбы с шумом / Г. Л. Осипов, Б. Г. Прутков, И. А. Шишкин, И. Л. Карагодина,— М. : Стройиздат, 1975.—215 с.
7.	Градостроительство: Справ, проектировщика / Под ред. В. Н. Белоусова.— М. : Стройиздат, 1978.—367 с.
8.	Дашевский М. А. Распространение волн при колебаниях тоннелей метро И СМ и РС.— М.» 1974.— № 6.— С. 29—34.
9.	Дашевский М. А. К расчету виброизоляции зданий // СМ и РС.— М., 1987.— № 2.—С. 59-63.
10.	Заборов В. И., Лалаев Э. /И., Никольский В. Н. Звукоизоляция в жилых и общественных зданиях.— М. : Стройиздат, 1979.— 236 с.
11.	Заборов В. И. О воздействии колебаний тоннеля метрополитена на здания//Докл. АН БССР.—Минск, 1983.—Т. 27, № 8.—С. 706—709.
12.	Заборов В. И., Рабинович М. С. О колебаниях цилиндрических оболочек в твердой среде // Док. АН БССР.— Минск, 1985. — Т. 29, № 11.— С. 987—990.
13.	Заборов В. И. Теория звукоизоляции ограждающих конструкций.— М. : Стройиздат, 1969.— 185 с.
14.	Защита от шума: СНиП П-12-77.— М. : Стройиздат, 1978.— 49 с.
15.	Звуко- и теплоизоляция ограждающих конструкций / Под ред. В. Н. Мякиш на и А. А. Альбицкого.— К. : Буд1вельник, 1976.- 76 с.
16.	Ильичев В. А. Расчет параметров колебаний грунта и зданий, вызываемых движением поездов метрополитена // Динамический расчет сооружений на специальные воздействия / МДНТП.—М. : Стройиздат, 1981.—С. 136—143.
17.	Клюкин И. И. Борьба с шумами и звуковой вибрацией на судах.— Л. : Судостроение, 1971.—416 с.
18.	Колесников А. И. Декоративная дендрология.—М. : Стройиздат, 1980.— 675 с.
19.	Крейтан В. Г. Обеспечение звукоизоляции при конструировании жилых здан-ний.— М. : Стройиздат, 1980.— 171 с.
20.	Лившиц Н. А., Скрибо В. И., Павлюкевич Г. А. Акустически однородная панель междуэтажного перекрытия И Жил. стр-во.— 1976.— № 7.— С. 20—22.
21.	Лопашов Д. 3., Осипов Г. Л., Федосеева Е. И. Методы измерения и нормирование шумовых характеристик.— М. : Госстандарт, 1983.—232 с.
155
22.	Методические рекомендации по измерению и гигиенической оценке вибрации в жилых помещениях / Минздрав СССР.— М., 1984.— 24 с. t
23.	Могилевский М. И. Расчет перекрытий с полом на упругом основании и опыт проектирования вибро- и звукоизоляции вентиляционных камер И Борьба с шумом и звуковой вибрацией / МДНТП.— М., 1984.— С. 87—94.
24.	Мякшин И. В., Чудакова Е. И. Борьба с шумом на предприятиях легкой яромыш-ленности.— К. : Техника, 1982.— 199 с.
25.	Поспелов П. И. Борьба с шумом на автомобильных дорогах.— М. : Транспорт, 1981.— 88 с.
26.	Рекомендации по акустическому благоустройству вычислительных центров и машино-счетных станций / В. Н. Мякшин, Л. Н. Осипчук, Г. Л. Осипов и др.— М. : Стройиздат, 1984.— 77 с.
27.	Рекомендации по расчету структурного шума от вентагрегатов, установленных на перекрытиях, и методы его снижения. АЗ-861 / ГПИ Сантехпроект.— М., 1982.— 25 с.
28.	Рекомендации по установлению зон ограничения жилой застройки в окрестностях аэропортов гражданской авиации из условий шума / НИИСФ.— М. : Строй* издат, 1987.-32 с.
29.	Рудник В. М., Муравьева С, Г., Айзенберг А. Б. Звукопоглощающие материалы и конструкции: Справ.— М. : Связь, 1970.— 124 с.
30.	Руководство по подбору радиальных вентиляторов общего назначения для санитарно-технических систем / ГПИ Сантехпроект.— М., 1984.— 195 с.
31.	Руководство по проектированию санитарно-защитных зон промышленных предприятий / ЦНИИ градостроительства.— М. : Стройиздат, 1984.— 33 с.
32.	Руководство по разработке карт шума улично-дорожной сети городов / НИИСФ Госстроя СССР.— М. : Стройиздат, 1980.— 17 с.
33.	Руководство по расчету и проектированию средств защиты застройки от транспортного шума / НИИСФ Госстроя СССР.— М. : Стройиздат, 1982.— 31 с.
34.	Руководство по расчету и проектированию шумоглушения вентиляционных установок / НИИСФ.— М. : Стройиздат, 1982.— 87 с.
35.	Руководство по расчету и проектированию звукоизоляции ограждающих конструкций зданий / НИИСФ.— М. : Стройиздат, 1983.— 65 с.
36.	Руководство по технико-экономической оценке решений схем генера;й>ных планов промышленных узлов / Ленпромстройпроект Госстроя СССР, НИИЭС.— М. : Стройиздат, 1984.—108 с.
37.	Руководство по технико-экономической оценке шумозащитных мероприятий, осуществляемых строительно-акустическими методами / НИИСФ Госстроя СССР.— М. : Стройиздат, 1981.—42 с.
38.	Самойлюк Е. П., Денисенко В. И,, Пилипенко А. /7. Борьба с шумом в населенных местах.— К. : Буд1вельник, 1981.— 144 с.
39.	Санитарные нормы допустимого шума в помещениях жилых и общественных зданий и на территории жилой застройки / Минздрав СССР.— М., 1984.— 10 с.
40.	Санитарные нормы допустимых вибраций в жилых зданиях / Минздрав СССР.— М., 1975.—9 с.
41.	Санитарные нормы вибрации рабочих мест / Минздрав СССР.— М., 1984.— 24 с,
42.	Снижение шума в зданиях и жилых районах / Г. Л. Осипов, Е, Я- Юдин, Г. Хюб-нер и др.; Под ред. Г. Л. Осипова, Е. Я. Юдина.— М. : Стройиздат, 1987.— 558 с.
43.	Справочник по технической акустике / Под ред. М. Хекла и X. А. Мюллера.— Л. : Судостроение, 1980.— 440 с.
44.	Справочник проектировщика. Динамический расчет зданий и сооружений / Под ред. Б. Г. Коренева и И. М. Рабиновича.— М; : Стройиздат, 1984.— 303 с.
45.	Справочник проектировщика. Защита от шума / Под ред. Е. Я» Юдина.— М. 3 Стройиздат, 1974.— 134 с.
46.	Факторович А. А., Постников Г. И. Защита городов от транспортного шума.— К. : Буд1вельник, 1982.— 144 с.
47.	Хиценко В. В. Учет влияния вибраций, создаваемых трамваем, на расположение . жилых зданий / АКХ.— М., 1984.— С. 3—6.
48.	Черепанов В. А. Транспорт в планировке городов.— М. : Стройиздат, 1981.— 216 с.
49.	Fasold W., Sonntag Е. Baupysikalische Entwurfsiehre.— Berlin, 1973.— 352 S.
УКАЗАТЕЛЬ ТАБЛИЦ
1.1.	Расчетные уровни звука £Аэкв магистральных улиц, общегородского и районного значений, определяемые на стадии ТЭО и разработки вариантов генерального плана города ....................................... 6
1.2.	Расчетные уровни ^д.экв» дБА, магистральных улиц общегородского и районого значений при разработке проекта генерального плана города 6
1.3.	Поправки к значению ЬАэкв магистральных улиц и дорог, учитывающие особенности генерального плана города.............................  7
1.4.	Поправки к значению LA экв магистральных улиц и дорог, учитывающие особенности их продольного и поперечного профилей и застройки Т
1.5.	Ориентировочное значение фонового шума некоторых территорий	8
1.6.	К примеру расчета уровня звука магистральной улицы города ....	10
1.7.	Пиковые и эквивалентные уровни звука отдельных автомобилей на расстоянии 7,5 м ....................................................... 10*
178.	Эквивалентные уровни звука £А экв, дБА, потока трамваев и открытых участков скоростного трамвая и метрополитена......................... 10^
1.9.	Поправка к эквивалентному уровню звука, определяемому по табл. 1.8, в зависимости от скорости движения поездов............................ 11
1.10.	Эквивалентные уровни звука ДАэкв, дБ А, потока железнодорожных поездов при скорости движения 60 км/ч................................. Ц.
1.11.	Поправки к эквивалентному уровню звука, определяемому по табл. 1.10, в зависимости от скорости движения поезда............................. 11
1.12.	Эквивалентный уровень звука потока судов £Аэкв, дБА ............. 12
1.13.	Допустимые уровни авиационного шума.............................. 12
1.14.	Данные для определения максимальных и эквивалентных уровней звука на местности при пролете самолетов.................................. 13
1.15.	Зоны, определяющие пригодность территории в окрестностях аэропорта к застройке по шумовым условиям при пролетах самолетов	....	14
1.16.	Возможность и условия строительства зданий в зонах............... 14
1.17.	Шумовые характеристики промышленных предприятий................. 15'
1.18.	Характеристика источников шума внутри микрорайона и жилого района ................................................................... 16
1.19.	Нормативные уровни звука и звукового давления .................. 18'
1.20.	Определение уровня звука в расчетной точке микрорайона.......... 20-
1.21.	Характеристика шумозащитных полос зеленых насаждений	(ШПЗ)	22
1.22.	Ширина скорректированных по шумовому признаку санитарно-защитных зон для АТП, м .......................'............................27
1.23.	Уровни звука потока судов, при которых обеспечивается выполнение санитарных норм’в жилых зонах в дневное время суток................... 27
1.24.	Наименьшее расстояние от аэропортов до селитебной территории, км 28
1.25.	Оценочные зоны ........................'......................... 29
1.26.	Оценка систем инженерной инфраструктуры при полном освоении территории, тыс. руб./га.................................................. 28
1.27.	Типы шумозащитных блок-секций, экранов..........................  31
2.1.	Вычисление индекса изоляции воздушного шума....................... 37
2.2.	Расчетные значения скоростей продольных волн и коэффициентов потерь в строительных конструкциях...................................... 40>
2.3.	Значения mt и at.................................................. 41
2.4.	Вычисления значений Д12 и A/?jMaKC...............................	42ч
2.5.	координаты точек В и С для построения частотной характеристики звукоизоляции /?'	................................................ 47
2.6.	Изоляция воздушного шума двойными стенами .....••*•»	50»
2.7.	g Изоляция воздушного шума двойными перегородками с каркасом ...	51
2.8.	^Изоляция воздушного шума легкими ограждениями типа «сэндвич» 54
2.9.	Индексы изоляции воздушного шума стенами с гибкими плитами на ог-носе .................................................................  5&
157’
2.10.	Характеристика упругих слоев •	61
2.11.	К примеру вычисления индекса приведенного уровня ударного шума под перекрытием .......................................................... 64
2.12.	Индексы приведенного уровня ударного шума под перекрытиями	Lnii,	64
2.13.	Изоляция	воздушного шума	стенами в зданиях.................... 66
2.14.	Изоляция шума перекрытиями в зданиях........................... 67
2.15.	Изоляция	воздушного шума	квартирными дверями.................. 73
2.16.	Изоляция	воздушного шума	дверями с повышенной	звукоизоляцией	75
2.17.	Категория окон по характеристикам звукоизоляции................ 76
2.18.	Звукоизоляционные характеристики типовых окон (в закрытом положении) и витражей ....................................................   77
2.19.	Звукоизоляционные характеристики шумозащитных вентиляционных окон (в режиме вентиляции) .................... • • .................. 79
3.1.	Коэффициенты звукопоглощения строительных и отделочных материалов, конструкций и изделий.....................  ..................... 84
3.2.	Коэффициенты звукопоглощения акустических материалов и изделий 87
3.3.	Коэффициенты звукопоглощения гипсовых акустических перфорированных плит ..........................................................  .	90
3.4.	Коэффициенты звукопоглощения конструкций с перфорированными асбестоцементными листами ..............................................	91
3.5.	Коэффициенты звукопоглощения перфорированных металлических конструкций .........................................................     93
3.6.	Коэффициент звукопоглощения реечных конструкций с щелевой перфорацией .............................................................   95
3.7.	Коэффициенты звукопоглощения конструкций из неперфорированных панелей..............................................................  96
3.8.	Коэффициенты звукопоглощения конструкций из профилированного настила.............................................................   97
3.9.	Физико-технические характеристики объемных звукопоглотителей	98
3.10.	Физико-технические характеристики тканей и пленок	............100
4.1.	Формулы для расчета виброизоляции AV, дБ.....................109
4.2.	'Характеристики виброизоляторов типа ДО	114
4.3.	Характеристики резин на натуральном и синтетическом	каучуке	...	114
4.4.	Характеристики виброизоляторов типа АР.......................115
4.5.	Динамические жесткости и частоты собственных колебаний для резиновых виброизоляторов квадратного поперечного сечения ..................116
4.6.	Характеристики виброизоляторов типа АКСС ............ 117
4.7.	Характеристики материалов для упругих оснований ........ 119
4.8.	ДУП Для полов на упругом основании из стекловолокнистых плит и матов, дБ ............................. . . ,...........................120
4.9.	Импедансы фундаментов, Нс/м .....................................  121
4.10.	Импедансы машины и железобетонной плиты, Нс/м...............122
4.11.	Уголки равнобокие ...........................................123
4.12.	Уголки неравнобокие • ••.••.................................123
4.13.	Швеллеры....................................................123
4.14.	Основные резонансные частоты виброизолирующих конструкций и об-
ласти рабочих частот устанавливаемых на них машин	........... •	124
4J5. Рекомендации по выбору виброизолирующих конструкций	.....	127
4.16. Значения расчетных величин . ................................•••«	128
5.1	Нормативные уровни вибрации в жилых помещениях...............140
5.2.	Поправки к нормативным уровням вибрации в жилых	помещениях	•	•	140
5.3.	Октавные поправки для определения корректированного уровня вибрации в жилых помещениях ...............................................141
5.4.	Ориентировочные значения динамических характеристик грунтов 143
<5.5. Уровни виброускорения вертикальных колебаний поверхности грунта при движении трамвая ................................................  151

ОГЛАВЛЕНИЕ
ПРЕДИСЛОВИЕ
3
ГЛАВА 1. ГРАДОСТРОИТЕЛЬНЫЕ СРЕДСТВА ЗАЩИТЫ ЗДАНИЙ ОТ ШУМА 5
1.1.	Источники городского шума и их шумовые характеристики 5
1.2.	Нормирование шума .................................... 1Q
1.3.	Расчет ожидаемого уровня звука ....................... 17
1.4.	Рациональные системы улично-дорожной и транспортной сетей города .................................................... 25
1.5.	Планировочные решения и организация санитарно-защитных зон........................................................ 26
1.6.	Применение	специальных зданий......................... 30
ГЛАВА	2. ЗВУКОИЗОЛЯЦИЯ В	ЗДАНИЯХ.............................. 34
2.1.	Нормативные требования к изоляции шума ограждающими конструкциями ............................................. 34
2.2.	Передача шума	в зданиях ............................. 38
2.3.	Изоляция воздушного шума стенами и перекрытиями .... 43
2.4.	Изоляция перекрытиями ударного шума...............  .	59*
2.5.	Изоляция шума стенами, перекрытиями, дверями, окнами 65
2.6.	Проектирование ограждений, обеспечивающих требуемый акустический комфорт в помещении .............................. 80
ГЛАВА 3. ЗВУКОПОГЛОЩАЮЩИЕ МАТЕРИАЛЫ И КОНСТРУКЦИИ ...	82
3.1. Классификация звукопоглощающих материалов ...... 82
3.2. Физико-технические характеристики звукопоглощающих материалов, защитных пленок и тканей..................... 83
ГЛАВА 4. СНИЖЕНИЕ ШУМА И ВИБРАЦИИ ИНЖЕНЕРНОГО, САНТЕХНИЧЕСКОГО И ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО	ОБОРУДОВАНИЯ ЗДАНИЙ.............. 101
4.1.	Источники шума и вибрации оборудования. Средства снижения шума и вибрации'.........................................101
4.2.	Виброизоляция ..................................... 104
4.3.	Защита от шума и вибрации оборудования в зданиях .... 132
ГЛАВА 5. ЗАЩИТА ЗДАНИЙ ОТ ДИНАМИЧЕСКОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ ГОРОДСКОГО РЕЛЬСОВОГО ТРАНСПОРТА................................. 139
5.1.	Нормативные требования к вибрации в зданиях.......139
5.2.	Метрополитены.....................................141
5.3.	Средства виброзащиты от динамического воздействия метро* политена и трамваев ...................................148
-Я-----------------------------------------------------------------
»
ПРИЛОЖЕНИЕ. Некоторые сведения из акустики	152
Список рекомендуемой литературы ............156-
Указатель таблиц.............................157