Введение
В наше время к строительным материалам и конструкциям предъявляют требования связанные не только с прочностью и несущей способностью, но и безопасностью. Так на базе НИУ МГСУ была разработана клеефанерная панель [1], которая с помощью различных методов и программных комплексов рассчитана по прочности [2], оценены технико-экономические показатели при её использовании [3]. В этой статье панель будет рассмотрена со стороны комфортного нахождения человека в помещении из КФП, а именно оценена звукоизоляция.
В России принято все конструкции рассчитывать на звукоизоляцию согласно [4]. Сложность расчета клеефанерной панели сводится к учету пространственного каркаса. В данном расчете решено панель рассчитывать, как каркасную конструкцию с заполнением эффективным звукоизоляционным материалом.
Цель исследования – повысить экономическую эффективность клеефанерной панели путем применения современных материалов.
Материал и методы исследования
Частотная характеристика изоляции воздушного шума клеефанерной панели состоящая из двух одинаковых по толщине фанерных листов из березы и минераловатного утеплителя (рис. 1) строится в следующей последовательности.
Рис. 1. Расчетное сечение клеефанерной панели
1. Строится частотная характеристика изоляции воздушного шума одного фанерного листа.
Координаты точек B и C определяются по таблице 11 [4]. При этом значения частот fB и fС округляются до ближайшей среднегеометрической частоты 1/3 – октавной полосы
RB = 31,25 дБ;
RС = 26,5 дБ,
где h – толщина обшивки, мм.
Рис. 2. Частотная характеристика изоляции воздушного шума фанерного листа из березы
На графике (рис. 2) наклон участка AB принимается 4,5 дБ на октаву, а участка CD – 7,5 дБ на октаву в соответствии с [4].
2. Затем строится вспомогательная линия A1B1C1D1 (см. график (рис. 3)) путем прибавления к линии ABCD поправки ΔR1 на увеличение поверхностной плотности:
где mобщ – общая поверхностная плотность всей конструкции; m1, m2 – поверхностные плотности фанерных листов; m3 – поверхностная плотность минераловатного утеплителя.
ΔR1 = 6,5 дБ, по таблице 12 [4].
3. Определяется частота резонанса конструкции по формуле:
Значение частоты fp округляется до ближайшей среднегеометрической частоты 1/3 – октавной полосы.
До частоты резонанса включительно (f ≤ fp) частотная характеристика звукоизоляции клеефанерной панели полностью совпадает с частотной характеристикой, построенной для клеефанерной панели без заполнения воздушного промежутка минераловатным утеплителем (см. график (рис. 4)).
На частотах f ≥ 1,6•fp, звукоизоляция дополнительно увеличивается на величину ΔR4 по таблице 14 [4].
В нашем случае ΔR4 = 5 дБ так как заполнение воздушного промежутка минераловатным утеплителем составляет более 50 %.
Далее частотная характеристика строится параллельно частотной характеристике звукоизоляции конструкции с незаполненным воздушным промежутком (см. график (рис. 5)).
Результаты исследования и их обсуждение
В нормируемом диапазоне частот изоляция воздушного шума клеефанерной панели составляет (таблица).
Рис. 3. Частотная характеристика изоляции воздушного шума с учетом поправки ΔR1 на увеличении поверхностной плотности
Рис. 4. Расчетная частотная характеристика клеефанерной панели без заполнения воздушного промежутка минераловатным утеплителем
Рис. 5. Расчетная частотная характеристика клеефанерной панели
|
fB, Гц |
100 |
125 |
160 |
200 |
250 |
315 |
400 |
500 |
630 |
|
R, дБ |
19,75 |
21,75 |
17,25 |
22,75 |
28,25 |
31,25 |
34,25 |
37 |
40 |
Окончание таблицы
|
fB, Гц |
800 |
1000 |
1250 |
1600 |
2000 |
2500 |
3150 |
|
R, дБ |
43 |
46 |
49 |
50.5 |
50.5 |
48 |
45.75 |
В итоге расчет показал, что клеефанерная плита толщиной 156 мм препятствует распространению воздушного шума в диапазоне 20–45 дБ. Что позволяет рекомендовать клеефанерную панель в качестве межкомнатных перегородок в индивидуальном домостроении. При использовании звукоизоляции с повышенными акустическими характеристиками рекомендуется при устройстве ограждающих конструкций стен, плит перекрытий и конструкций кровель.
Выводы или заключение
Комфорт человека в помещении из клеефанерных панелей напрямую влияет на экономическую выгоду от их приобретения.