Сборник примеров и задач к лабораторному практикуму по дисциплине «Безопасность жизнедеятельности», страница 38

          Звукопоглощение основано на снижении уровня отраженного от поверхностей помещения (стен, пола, потолка) прямого звука. Поглощение звука происходит путем перехода энергии звуковых колебаний главным образом в тепловую энергию за счет потерь на трение в пористом материале облицовки или поглотителя. Звукопоглощающие материалы подразделяют на 4 класса:

1.  Волокнисто-пористые – войлок, вата, акустическая штукатурка, стекловолокно, пенополиуретан и др.

2.  Мембранные – полимерные пленки (ПВХ, ПП и др.), тонкие листы фанеры или металла на обрешетке и т.п.

3.  Резонансные – специальные конструкции, основанные на акустических свойствах резонаторов.

4.  Комбинированные из первых 3-х.

Звукопоглощающие материалы характеризуются коэффициентом звукопоглощения a, равным отношению звуковой энергии поглощенной материалом, к энергии падающей на него. Свойством звукопоглощения обладают практически все строительные материалы, однако, звукопоглощающими принято считать лишь те, у которых на средних частотах a > 0,2.

Эффект снижения шума (дБ) за счет применения пористой звукопоглощающей облицовки можно оценить по формуле:

          DL (дБ) = 10 lg (В₂/В₁),                                                                              (4.11)

где В₁ и В₂ – постоянные помещения до и после проведения акустической обработки;

          В = А/(1- a_ср),                                                                                             (4.12)

где А = Sa_i S_i – эквивалентная площадь звукопоглощения,

 a_i и S_i – коэффициент звукопоглощения облицовки и соответствующая ему поверхность;

a_ср – средневзвешенный коэффициент поглощения:

                    _n

a_ср = Sa_iS_i/S_пов,                                                                                           (4.13)

              ⁱ⁼¹                                                                    

где S_пов – общая площадь поверхностей помещения, м².

          При расчете В₁ поглощающими поверхностями являются потолок, стены и пол с соответствующими им коэффициентами звукопоглощения, а при расчете В₂ – те же поверхности, но с учетом звукопоглощающих облицовок.

В замкнутом пространстве уровень шума определяется как прямой волной, идущей от источника шума, так и совокупностью волн, отраженных от всех поверхностей помещения. Подобное звуковое поле называют диффузным, и шум в этом случае может определяться по формуле:

L = L_w + 10lg [Ф/S(r) + 4/B],                                                                          ( 4.14)

где L_w – уровень звуковой мощности источника шума, дБ;

          S(r) – площадь поверхности, через которую на расстоянии r от источника шума проходит звуковая энергия, м².

          Если r меньше наибольшего размера источника шума, то S(r) – площадь геометрически подобной поверхности, проходящей через расчетную точку; если r больше наибольшего размера источника шума, то

          S(r) = W× r²,                                                                                                  (4.15)

где W - телесный угол, в который излучает источник шума, стерад:

W = 4p - если источник уединенный (напр.,подвешен в центре помещения);

W = 2p - если источник находится на поверхности (напр., на полу);

W = p - если источник находится у стены;

W = p/2 – если источник находится в углу комнаты.

Ф – фактор направленности, для равномерно излучающего источника шума принимается равным 1.

В – постоянная помещения.

          Если до акустической обработки постоянная помещения была В₁, а после нее В₂, то в расчетной точке шум уменьшится на:                                      

          DL (дБ) = 10lg{[Ф/S(r) + 4/B₁] / [Ф/S(r) + 4/B₂]}.                                    (4.16)

          Если разделить числитель и знаменатель выражения, находящегося под логарифмом на Ф/S(r), то получим акустическое отношение М = [4/B]/[Ф/S(r)],

тогда DL можно записать:

          DL (дБ) = 10lg (1+М₁)/(1+М₂).                                                                   (4.17)