Звукоизоляция

1. Звукоизоляция

1. 1. Проектирование звукоизоляции перегородки

 

Исходные данные:

Материал перегородки – керамзитобетон ;

плотность = 1400 кг/м3;

толщина  h = 90 мм.

Рис.1 Перегородка из керамзитобетона

 

Нормативные требования

Согласно таблице 1 СП 23-103-2003 «Проектирование звукоизоляции ограждающих конструкций жилых и общественных зданий» нормативное значение индекса изоляции воздушного шума Rw  для жилых зданий категории Б составляет 41 дБ.

Индекс изоляции воздушного шума Rw с рассчитанной частотной характеристикой определяется путем сопоставления этой частотной характеристики с оценочной кривой, приведенной в таблице 4 СП 23-103-2003. Частотную характеристику следует определять, изображая её в виде ломаной  ABCD.

Абсциссу точки В - - следует определять по таблице 8 СП 23-103-2003 в зависимости от толщины и плотности материала конструкции:

 

 

h - толщина ограждения, мм;

округляем до среднегеометрической частоты 1/3 октавной полосы, в пределах которой находится (таблица 9 СП 23-203-2003 ) , т.е., = 400Гц

Ординату точки В - RB  следует определять в зависимости от эквивалентной поверхностной плотности mэ, по формуле:

 

 

mэ - эквивалентная поверхностная плотность;

Эквивалентная поверхностная плотности mэ определяется по формуле:

 

 

К -  коэффициент,  учитывающий относительное увеличение изгибной жесткости (К = 1,2);

           m -  поверхностная плотность,  кг/м, определяется по формуле:

 

                                                 

 

          - плотность (для керамзитобетона = 1400 кг/м3);

h - толщина конструкции ;

 

 

      

,

 

 

Построение частотной характеристики: из точки В с известными координатами влево проводится горизонтальный отрезок ВА, а вправо от точки В проводится отрезок ВС с наклоном 6 дБ на октаву до точки С с ординатой Rс = 65 дБ. Если точка С лежит за пределами нормируемого диапазона частот, отрезок CD отсутствует (рис.2).

 

Рис.2 Расчетная частотная характеристика изоляции воздушного шума однослойной перегородки из керамзитобетона

 

Парамеры	Среднегеометрическая частота 1/3 октавной полосы, Гц
	100	125	160	200	250	315	400	500	630	800	1000	1250	1600	2000	2500	3150
Расчетная частотная хар-ка R, дБ	32	32	32	32	32	32	32	34	36	38	40	42	44	46	48	51
Оценочная кривая, дБ	33	36	39	42	45	48	51	52	53	54	55	56	56	56	56	56
Неблагоприятные отклонения, дБ	1	4	7	10	13	16	19	18	17	16	15	14	12	10	8	5
Оценочная кривая, смещенная вниз на 12 дБ	21	24	27	30	33	36	39	40	41	42	43	44	44	44	44	44
Неблагоприятные отклонения от смещенной оценочной кривой, дБ	-	-	-	-	1	4	7	6	5	4	3	2	-	-	-	-

Таблица 1. Определение индекса изоляции воздушного шума перегородки.

 

Сумма неблагоприятных отклонений от нормативной кривой составляет 185 дБ, что значительно больше предельного значения 32 дБ. После смещения оценочной кривой вниз на 12 дБ сумма неблагоприятных отклонений составила 32 дБ, что приближается к 32 дБ, но не превышает эту величину.

За величину индекса Rw принимается ордината смещенной оценочной кривой в третьоктавной полосе со среднегеометрической частотой 500 Гц.

На 500 Гц величина Rw = 40 дБ, т.е., индекс звукоизоляции стены равен 40 дБ. Это ниже, чем требования норм для проектируемых перегородок между квартирами в домах категории Б (Rωнорм = 41 дБ).

Индекс изоляции воздушного шума не соответствует нормативным требованиям, следовательно, для увеличения индекса изоляции воздушного шума увеличиваем толщину перегородку до 100 мм. Далее расчеты повторяются по вышеприведенным формулам:

 

 ,

,

 

,

 

 

Определяем неблагоприятные отклонения:

 

 

Парамеры	Среднегеометрическая частота 1/3 октавной полосы, Гц
	100	125	160	200	250	315	400	500	630	800	1000	1250	1600	2000	2500	3150
Расчетная частотная хар-ка R, дБ	34	34	34	34	34	34	36	38	40	42	44	46	48	50	52	55
Оценочная кривая, дБ	33	36	39	42	45	48	51	52	53	54	55	56	56	56	56	56
Неблагоприятные отклонения, дБ	0	2	5	8	11	14	15	14	13	12	11	10	8	6	4	1
Оценочная кривая, смещенная вниз на 10 дБ	23	26	29	32	35	38	41	42	43	44	45	46	46	46	46	46
Неблагоприятные отклонения от смещенной оценочной кривой, дБ	-	-	-	-	-	-	5	4	3	2	1	-	-	-	-	-

Таблица 2. Определение индекса изоляции воздушного шума перегородки.

 

Соответственно, индекс звукоизоляции повышен до 42дБ, что соответствует нормативным требованиям к межквартирным перегородкам категории Б (Rωнорм = 41 дБ).

Вывод: в результате расчетов была запроектирована стена из керамзитобетона толщиной 100 мм, которая отвечает нормативу и пригодна для обеспечения комфортных условий.

 

 

 

 

 

 

 
1.2. Проектирование звукоизоляции междуэтажного перекрытия.

 

Ширина b, мм	Высота h, мм	Диаметр пустот d, мм	Количество пустот, n	Масса пустотной плиты 6000x1200x220 m, кг
1200	220	160	4	2100

Таблица 3.Параметры железобетонной пустотной плиты

Рис. 4 Пустотная плита перекрытия

 

Согласно таблице 1 СП 23-103-2003 «Проектирование звукоизоляции ограждающих конструкций жилых и общественных зданий», нормативное значение индекса изоляции воздушного шума для жилых зданий категории Б составляет 45 дБ.

         Определяем приведенную толщину плиты перекрытия:

 

b - ширина плиты, м;

h - высота плиты, м;

D - диаметр пустот, м;

N – количество пустот;

 

Для определения коэффициента K необходимо вычислить момент инерции сечения  j.

Момент инерции находим как разность моментов инерции  прямоугольного сечения и пяти круглых пустот:

 

Далее, рассчитываем коэффициент,  учитывающий относительное увеличение изгибной жесткости ограждения из бетонов на легких заполнителях,  поризованных бетонов и т.п.  По отношению к конструкциям из тяжелого бетона с той же поверхностной плотностью:

          Плотность плиты(с учётом пустотности) составляет 1200 кг/м3 и 1400 кг/м3. По таблице 8 СП 23-103-2003 определяем частоту, соответствующую точке В:

 

 

 

        Определяем эквивалентную поверхностную плотность конструкции:

 

прив

 

 

         Далее находим ординату точки B:

 

 

.

 

Производим построение частотной характеристики (рис.5)

 

 

 

 

 

 

 

Рис.5 График частотной характеристики для расчета перекрытия

 

Параметры	Среднегеометрическая частота 1/3 октавной полосы, Гц
	100	125	160	200	250	315	400	500	630	800	1000	1250	1600	2000	2500	3150
Расчетная частотная хар-ка R, дБ	34	34	34	36	38	40	42	44	46	48	50	52	54	56	58	60
Оценочная кривая, дБ	33	36	39	42	45	48	51	52	53	54	55	56	56	56	56	56
Неблагоприятные отклонения, дБ	-	2	5	6	7	8	9	8	7	6	5	4	2	-	-	-
Оценочная кривая, смещенная вниз на 4 дБ	29	32	35	38	41	44	47	48	49	50	51	52	52	52	52	52
Неблагоприятные отклонения от смещенной оценочной кривой, дБ	-	-	1	2	3	4	5	4	3	2	1	-	-	-	-	-

Таблица 4. Определение индекса изоляции воздушного шума перекрытия

 

          Таким  образом, при смещении вниз оценочной  кривой вниз на 4 дБ сумма неблагоприятных отклонений равна 25 дБ, что не превышает предельного значения 32 дБ, следовательно, принимаем индекс изоляции воздушного шума

           На 500 Гц величина , т.е., индекс звукоизоляции междуэтажного перекрытия равен 48 дБ, что выше нормативного значения (Rωнорм = 45 дБ).

Вывод: произведенный расчет показывает, что индекс изоляции

воздушного шума пустотной плитой перекрытия из железобетона RW = 48дБ > =45 дБ, приведенного в таблице 1,№ п.п. 3, СП 23-103-2003, для домов категории Б. Следовательно данная плита перекрытия отвечает нормативу и пригодна для обеспечения комфортных условий.

 

1.3. Расчет индекса приведенного ударного шума

 

Исходные данные: железобетонная несущая плита толщина h = 220 мм,

плотность = 1329кг/м3;

звукоизоляционного слой из материала Пенотерм (НПП-ЛЭ) толщина h=10 мм (в необжатом состоянии);

гипсобетонная  панель плотность =  1300 кг/ м3, толщина h = 50 мм;

линолеум плотность = 700кг/ м3, толщина h = 15 мм;

полезная нагрузка 2000 Па.

 Рис.6 Конструкция междуэтажного перекрытия

 

          Согласно т. 1 СП 23-103-2003 «Проектирование звукоизоляции ограждающих конструкций жилых и общественных зданий» нормативное значение индекса приведенного ударного шума  для жилых зданий категории Б составляет 66 дБ.

 

Определяем поверхностные плотности элементов перекрытия 

 

 

        

,- поверхностная плотность несущей плиты перекрытия;

 

       

 

          , - поверхностная плотность конструкции пола выше звукоизоляционного слоя  (без звукоизоляционного слоя).

Нагрузка на звукоизоляционный слой составляет: 2000+760=2760 Па

По таблице 18 свода правил находим =77 дБ

 

          Далее по таблице 16 СП 23-103-2003 берем значения динамического модуля упругости и относительное сжатие материала звукоизоляционного слоя при нагрузке 2000 Па для материала Пенотерм (НПП-ЛЭ): Eд=6,6*105 Па, ε=0,1. 

Определим толщину звукоизоляционного материала в обжатом состоянии:

.

Где  d – толщина звукоизоляционного материала в обжатом состоянии

d0 – толщина звукоизоляционного материала в не обжатом состоянии

- относительное сжатие  материала  звукоизоляционного слоя при  нагрузке на звукоизоляционный  слой

 

          Частоту колебаний пола определяем по формуле:

По таблице 17 СП 23-203-2003 находим индекс изоляции приведенного уровня шума под данным междуэтажным перекрытием: Lnω = 60 дБ.