RSS

Оценка влияния времени реверберации на индекс звукоизоляции

09:16 13.11.2019

В рамках государственных работ, выполняемых ГБУ «ЦЭИИС», Отделом экспертиз, зданий и сооружений на соответствие теплотехническим и акустическим требованиям выполняются работы по оценке соответствия звукоизоляции внутренних и наружных ограждающих конструкций, а также изоляции ударного шума перекрытием, требованиям технических регламентов и проектной документации. Методы проведения измерений звукоизоляции ограждающих конструкций представлены в ГОСТ 27296-2012.

Суть метода измерения изоляции воздушного шума внутренними ограждающими конструкциями заключается в последовательном измерении и сравнении средних уровней звукового давления в помещениях высокого и низкого уровней с учетом поглощения звука в помещении низкого уровня.

Таким образом, при проведении натурных испытаний по определению звукоизоляции ограждающих конструкций необходимо:

1) определить средние уровни звукового давления в помещении высокого уровня звукового давления;

2) определить средние уровни звукового давления в помещении низкого уровня звукового давления;

3) определить звукопоглощение в помещении низкого уровня.

Средние уровни звукового давления определяются по результатам проведения измерений уровней звука в помещениях высокого и низкого уровней.

Для определения звукопоглощения в помещении низкого уровня необходимо вычислить эквивалентную площадь звукопоглощения помещения A2, м2, по формуле:

, (1)

где V - объем измерительного помещения, м3;

T2 – время реверберации в помещении низкого уровня, с.

Время реверберации - время, требуемое для снижения уровня звукового давления в замкнутом помещении на 60 дБ после выключения источника звука.

Метод измерения времени реверберации представлен в ГОСТ Р ИСО 3382-2-2013, согласно которому в помещении низкого уровня звукового давления производится не менее шести замеров при двух позициях источника звука.

С целью анализа влияния времени реверберации помещения на конечное значение звукоизоляции конструкции был произведен расчет коэффициента звукопоглощения, α, для каждой третьоктавной полосы со среднегеометрическими частотами в диапазоне 100 - 3150 Гц по формуле:



где Sогр - суммарная площадь ограждающих поверхностей помещения, м2.

Для расчета использовались значения времени реверберации и геометрических показателей помещений с 153 объектов, на которых отделом проводились испытания в 2018 году.

По результатам расчета были построены графики полученных в результате расчета значений коэффициента звукопоглощения для каждой третьоктавной полосы частот. В качестве примера на рисунке 1 представлены графики значений коэффициента на частотах 125 Гц, 160 Гц, 800 Гц и 1250 Гц.

таблица1.png

Рис. 1. Графики значений коэффициента звукопоглощения

На графиках заметны отклонения значений коэффициента звукопоглощения в большую сторону от средних значений. Количество объектов, на которых зафиксированы отклонения, составляют менее 10% от всех выбранных для расчетов (11 из 153). На данные отклонения повлияло наличие в контрольных помещениях звукопоглощающих и звукорассеивающих предметов, таких как отделка пола из ковролина, мебель, строительные материалы (рис. 2).

01.jpg02.jpg03.jpg

04.jpg05.jpg06.jpg

Рис. 2. Фотографии помещений с ковролином, мебелью и строительным материалом.

По полученным значениям коэффициента звукопоглощения было определено среднее по каждой третьоктавной полосе частот значение коэффициента звукопоглощения (таблица 1).

Таблица 1. Среднее по 153 объектам значение коэффициента звукопоглощения

α, Гц

100

125

160

200

250

315

400

500

630

800

1000

1250

1600

2000

2500

3150

0,04

0,04

0,05

0,05

0,06

0,06

0,07

0,08

0,08

0,07

0,07

0,07

0,08

0,08

0,09

0,09

С известным значением времени реверберации, среднего коэффициента звукопоглощения и геометрических данных помещений, был произведен расчет звукоизоляции воздушного и ударного шума по методике ГОСТ 27296-2012 и сравнительный расчет с использованием средних значений коэффициента звукопоглощения. Расчет производился для 11 конструкций в помещениях со звукопоглощающими предметами и для 10 конструкций в помещениях без звукопоглощающих предметов по формулам:

- для звукоизоляции воздушного шума:

, (3)

где Lm1 и Lm2 средние уровни звукового давления в третьоктавной полосе частот в помещениях высокого и низкого уровней соответственно, дБ;

S площадь испытуемой конструкции со стороны помещения низкого уровня, м2;

A2эквивалентная площадь звукопоглощения помещения низкого уровня, м2.

- для приведенного уровня ударного шума:


Li - средний уровень ударного шума под перекрытием, дБ;

A0 = 10 м2;

A2эквивалентная площадь звукопоглощения помещения низкого уровня, м2.

- для звукоизоляции окна:

где Li скорректированные по кривой частотной коррекции «А» уровни звукового давления эталонного спектра в i-й третьоктавной полосе частот, дБ;

Ri – изоляция воздушного шума конструкцией окна в i-й третьоктавной полосе частот, дБ, определяемая по формуле (3).

Эквивалентная площадь звукопоглощения помещения, A2, для стандартного расчета определяется по формуле (1) и для сравнительного расчета по формуле:

где α - среднее по 153 объектам значение коэффициента звукопоглощения, Гц (таблица 1).

Результаты расчетов представлены в таблице 2.

Таблица 2. Результаты расчетов звукоизоляции воздушного и ударного шума конструкций

Вид измерений

Rw, RAтран, Lnw, дБА

Δ, дБ

Расчет по ГОСТ 27296-2012

Сравнительный расчет с использованием средних значений α

1.13.1

52

52

0

1.13.1

46

44

2

1.13.1

46

45

1

1.13.3

53

52

1

1.13.1

51

50

1

1.13.3

56

57

1

1.13.1

47

47

0

1.13.1

56

54

2

1.13.1

53

52

1

1.13.3

55

57

2

1.13.2

29

31

2

1.13.1

47

47

0

1.13.1

48

50

2

1.13.2

35

38

3

1.13.2

28

32

4

1.13.2

27

30

3

1.13.1

62

64

2

1.13.1

52

57

5

1.13.2

22

22

0

1.13.1

48

49

1

1.13.3

54

53

1

Желтым цветом в таблице выделены помещения со звукопоглощающими предметами, повлиявшими на отклонения значений коэффициента звукопоглощения; зеленым цветом – объекты со стандартными значениями коэффициента звукопоглощения.

По результатам проведенных сравнительных расчетов можно сделать следующие выводы:

1. С целью сокращения времени на проведение измерений возможна экспресс оценка звукоизоляции, при которой для расчета вместо времени реверберации используется средний коэффициент звукопоглощения (таблица 1). Погрешность измерений при таком методе составит 1-2 дБ для стандартных помещений и до 5 дБ для помещений со звукопоглощающими и звукорассеивающими предметами (ковролин, мебель, строительные материалы).

2. Полученные средние значения коэффициента звукопоглощения так же можно использовать при определении расчетных значений звукоизоляции конструкций.


Статью подготовил:

Инженер-эксперт Отдела экспертиз зданий и сооружений на соответствие теплотехническим и акустическим требованиям Рогалёв А.М.