Звукоизоляция двойных ограждений

Для практических расчетов двойной перегородки с воздушным проме-жутком

где C = ρс²/ h – упругость воздушного слоя. С учетом численных значений плотности воздуха и скорости звука в нем получим

Для одинаковых перегородок из одного материала и одной толщины

Средняя звукоизоляция R_ср в диапазоне 100 – 3000 Гц, определяется при-ближено по формуле

Значение ΔR в этом диапазоне зависит от величины воздушного проме-жутка (рис.4.5).

Рис.4.5. Звукоизолирующая способность воздушной прослойки двойной перегородки.

Чтобы исключить прохождение звука на частотах слышимого диапазона при совпадении с частотой собственных колебаний, ограждение проектируют так, чтобы эта частота лежала бы ниже 60 Гц. При этом максимально допусти-мая жесткость слоя не должна превышать

k_max =4^.10⁴ m₁m₁ / (m₁ + m ₂).

В случае одинаковых перегородок

k_max = 2^.10⁴ m.

Минимальный промежуток

h_min = 1,8 / m

В общем случае для двойных ограждений граничные частоты различны для каждого слоя, причем нижняя частота относится к слою, имеющему боль-шую жесткость. Самыми выгодными оказываются двойные ограждения одина-ковой массы, но с различными жесткостями при изгибе.

В диапазоне частот 3f₀< f < f_гр2 значение звукоизоляции определяется по формуле

R = R₀ + ΔR,

где R₀ - звукоизоляция однослойного ограждения с массой единицы площади m = m₁+m _{2 ,}определяемая

R₀ = 20 lg mf – 47,5

ΔR – дополнительная звукоизоляция

где a и b – коэффициенты, определяемые видом упругого слоя.

На частотах выше граничных звукоизоляцию можно определять по тем же формулам, но значения R₀ , a и b изменяются. В этом диапазоне частот зву-коизоляция увеличивается, если ограждение состоит из плит одного материала различной толщины, причем соотношение толщин должно быть 2 – 4. Наи-большую звукоизоляцию удается получить для плит равной толщины. Но раз-ной цилиндрической жесткости, отличающейся в 6 – 7 раз.

Звукоизоляция двустенных преград в значительной мере зависит от кон-структивной связи между пластинами, плитами. Связи образуют звуковые мос-тики, которые снижают эффект на 10 – 15 дБ в широком диапазоне частот.

Дополнительная звукоизоляция ΔR при установке второй плиты, не свя-занной жестко по контуру с первой плитой, составляет обычно от 10 дБ на низ-ких частотах и до 30 дБ на высоких. Если же такая связь существует, то пере-дача звука осуществляется в основном через крепления. При этом толщина воз-душного промежутка и вид упругого слоя не играют существенной роли. При жестких связях между плитами по контуру звукоизоляция не превышает 6 дБ. В реальных конструкциях дополнительная звукоизоляция на средних и высоких частотах составляет 8 – 15 дБ, т.е. в среднем меньше чем при отсутствии связей по контуру.

Если в реальной конструкции по контуру ограждения установить в виде полосы мягкую листовую резину, то дополнительная звукоизоляция будет на 5

– 6 дБ меньше, чем при отсутствии связей и на 2-5 дБ выше, чем при жесткой заделке.

В связи с вышесказанным, конструкция связей, если они все же необхо-димы, должна выполняться с учетом их звукопроводящих свойств. Для пассив-ных и жестких преград, у которых критические частоты лежат ниже 3-5 кГц, применяют упругие мостики из резины с замкнутыми порами, мягкой моно-литной резины. Жесткость этих связей D должна удовлетворять неравенству

где E, S_m, h – модуль Юнга, площадь поперечного сечения и длина мостика S₁, ρ₁, E₁ - толщина конструкции, плотность и модуль Юнга ее ее материала; f_гр1–первая граничная частота, равная

Для преград , у которых критическая частота лежит выше 7 – 8 кГц, при-меняют инерционные мостики из стали, бронзы, масса которых должна удовле-творять неравенству