Звукопоглащающая стена

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБР ЕТЕ Н И Я

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (б1) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 22.03.78 (21) 2593694/29-33 с присоединением заявки— (23) Приоритет— (43) Опубликовано 07.11.80. Бюллетень М 41 (45) Дата опубликования описания 04.01.81 (51) М.1хл з Е 04 В )/84

Гасударственный комитет по делам изобретений и еткрытий (53) УДК 699.844 (088.8) (72) Автор изобретения

В. А. Терк (71) Заявитель Государственный институт по проектированию предприятий трикотажной и швейной промышленности ГПИ-3 (54) ЗВУКОПОГЛОЩАЮЩАЯ СТЕНА

Изобретение относится к акустике и, в частности, к технике глушения шума и может быть использовано при возведении промышленных зданий и сооружений, имеющих внутренние источники шума с повышенной интенсивностью, особенно в области низких и средних частот.

Известны звукопоглощающие облицовки, представляющие собою жесткие минераловатные или гипсовые плиты со сквозной перфорацией (1).

Недостатком данных конструкций является то, что они в основном работают хорошо в области высоких частот.

Применение звукопоглощающих конструкций на потолке и на стенах дает в основном возможность устранить поле наиоолее вредного,для человека высокочастотного шума. Однако в области средних и низких частот эффект невелик, в результате этого возникла проблема «перезаглушенных помещений». Это вызвано тем обстоятельством, что средние и особенно низкие частоты, которые маскировались на фоне высоких, начинают оказывать неприятное, чисто субъективное влияние на ортанизм человека.

Увеличение звукопоглощения на низких частотах путем относа конструкции от отражающей поверхности приводит z тому, что звукопоглощение на высоких частотах значительно ухудшается. Чтобы избежать этого, звукопоглощающий материал на потолке применяют на относе, а на стенах б вплотную или наоборот.

Но в большинстве случаев таким путем не удается достигнуть нужного звукопоглощения Л = аЯ в желаемой области частот, где а — коэффициент звукопоглощения, а

S — площадь поверхности, занятой звукопоглощающим материалом.

Наиболее близкой к изобретению является звукопоглощающая стена, включающая звукопоглощающие панели, расположенные с периодической структурой, в шахматном порядке (2).

Одинаковые по площади панели и промежутки между ними хотя и приводят к

20 некоторому повышению коэффициентов звукопоглощения а в области низких частот, тем не менее общее звукопоглощение

Л = cS, где S — площадь, занятая звукопоглощающими панелями, небольшое, так как площадь звукопоглощаюших панелей составляет только 50% от общей площади поверхности стены или потолка.

Целью изобретения является повышение эффективности звукопоглощения на низких и средних частотах, возможности регули777252

0,45::- . 0,25, /

/, 26

1/2 (—

S„4

65 рованпя максимума звукопоглощения и экономии материала.

Указанная цель достигается тем, что в звукопоглогцающей стене, включающей звукопоглощающие панели, расположснныс с периодической структурой, звукопоглощаюшие панели выполнены в виде полос, а расстояние между ними определяется из соотношения где h — период структуры, равный сумме ширины панели и расстояния между панелями При этом период структуры связан с длиной волны заглушаемой частоты выражением

Кроме того, отношение суммы площадей звукопоглощающих панелей S ко всей площади стены 5„определяется из соотношения

На фиг. 1 >i 2 показаны два варианта выполнения стены.

Стена 1 состоит из звукопоглощающих панелей 2, разделенных промежутком 8.

Ширина панели и расстояние между соседними панелями составляет шаг стены h (фиг. 1).

Звукопоглощающие панели могут быть любой конструкции и из любых материалов: ПА/С, акмигран, ПА/О и им подобные и должны быть отнесены от стены так, чтобы толщина At была не меньше 50 мм, другие конструкции, например из перфорированных листов и звукопоглощающего материала, могут быть выполнены как на относе, так и вплотную к стене или в стене.

При повышенном источнике шума в .какой-либо части помещения на стенах этого участка звукопоглощающие панели 2 монтируются полностью на всю высоту степь 1.

Там же, где источник шума менее значителен, возможно применение панелей

2 и меньшей длины, например, 0,7 — 0,3 максимальной длины (ступенчатое выполнение) .

Звукопоглощающие панели могут быть как встроены в стену, т. е. составлять вместе с промежутками гладкую поверхность, так и располагаться на поверхности стены выступами. Оптимальный шаг панели в пределах 0,9 — 1,2 м.

Звукопоглощающая стена работает следующим образом; звуковая волна падает

I0

45 на стену 1, на которой закреплены с шагом h периодической структуры звукопоглощающпе панели 2. Часть волны падает на панель, часть на жесткую стенку 8 (промежуток), т. е. вся волна падает на стену с различными импендансами и уже только в результате этого происходит рассеяние на основной частоте, зависящей от шага стены Л, и возникают дифракционные явления, расширяющие полосу заглушения по обе стороны от основной частоты. Кроме того, в звукопоглощающем материале панели 2 волна имеет другую скорость, что способствует возникновению интерференционных явлений и увеличивает дифракцию. Благодаря этим явлениям звукопоглощающая площадь рабочей поверхности,как бы увеличивается. Это происходит из-за того, что отрицательная реактивная компонента импенданса уменьшается по абсолютной величине (т. е. происходит увеличение коэффициентов звукопоглощения на низких и в области средних частот).

Варьируя ширину звукопоглощающих панелей 2 и расстояния между ними 8, можно значительно увеличить звукопоглощение в желаемой области частот. Расстояние между ними определяется из соотl ношения 0,45 =.-. -„0 25, где h — период структуры, равный сумме ширины панели и расстояния между панелями.

Оптимальное повышение коэффициента звукопоглощения в области средних и низких частот наблюдается при шаге панели

0,9 — 1,2 я. При этом в зависимости от заглушаемой частоты ширина звукопоглощаюи ей панели может составлять 60—

90 см, отношение суммы площадей звукопоглощающих панелей S ко всей площади о стены S состагляет 1/2(- -(— при отпой шенин половины длины волны заглушаемой частоты и шагу панели выражаемым неравенством

На высоких частотах и в некоторой об ласти средних частот звукопоглощение происходит обычным образом в зависимости от конструкции панели.

Предлагаемая конструкция звукопоглощающей стены по сравнению с прототипом является более простой в изготовлении п экономичной (требует меньше дорогостоящего звукопоглощающего материала), обладает меньшей металлоемкостью

Кроме того, она дает возможность создания значительного звукопоглощения в определенной области частот, а также возможность варьирования величины звукопоглощения в определенной полосе частот.

777252

Фор мула изобретения

1. Звукопоглощающая стена, включающая звукопоглощающие панели, расположенные с периодической структурой, о тл ич а ющаяся тем, что, с целью повышения эффективности звукопоглощения на низких и средних частотах, возможности регулирования максимума звукопоглощенпя и экономии материала, панели выполнены в виде полос, а расстояние между ними определяется из соотношения

0,45 — .- 0,25, l где h — период структуры, равный сумме ширины панели и расстояния между панелямп, при этом период структуры связан с длиной волны Х заглушаемой частоты вы), ражением 1< < 2.

2, Звукопоглощающая стена по п. 1, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что отношение суммы площадей звукопоглощающих панелей

5 ко всей площади стены So определяется пз соотношения

1/2< > —, S 3 о

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Справочник проектировщика. Защита от шума. М., Стройиздат, 1974, с. 128—

130.

2 Целлер В. Техника борьбы с шумом.

М., 19,58, с. 99.

777252

Составитель E. Чернявская

Техред И. Йеичко

Корректор С. Файн

Редактор И. Каачадзе

Тип. Харьк, фил. пред. «Патент»

Заказ 1622/1569 Изд. № 588 Тираж 772 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5