Пример расчета изоляции ударного шума межэтажных перекрытий

РАСЧЕТ ИЗОЛЯЦИИ УДАРНОГО ШУМА МЕЖДУЭТАЖНЫМ ПЕРЕКРЫТИЕМ С ПОЛОМ НА УПРУГОМ ОСНОВАНИИ

Алгоритм расчета

Расчет производится в следующей последовательности:

а) строят график в прямоугольной системе координат, на котором по оси абсцисс откладывают в логарифмическом масштабе среднегеометрические частоты третьоктавных полос f в диапазоне 100…3150 Гц, а по оси ординат в линейном масштабе – величины улучшения изоляции ударного шума ΔL_n, дБ, полом, уложенным на звукоизоляционный слой (рис. 24).

1 – частотная характеристика ΔL^нх_n в соответствии с рис. 24 (описывается ломаной линией 0, I, II, III и приведена как пример)

Рис. 24 – Построение частотной характеристики улучшения изоляции ударного шума ΔL_n плавающим полом на звукоизоляционном слое

б) определяют поверхностную плотность (кг/м²) отдельных элементов перекрытия: пола на упругом основании m₂, упругой прокладки m₀, несущей части перекрытия m₁. При полах по лентам из упругих материалов поверхностную плотность m₀ принимают как при сплошном слое;

в) определяют динамическую жесткость звукоизоляционного слоя s', Па/м под расчетной нагрузкой по формуле:

(45)

где h – толщина звукоизоляционного слоя в обжатом состоянии, формула (37).

При определении величины Е_Д и ε_Д (табл. П.6) необходимо учитывать как нагрузку от пола (m₂) так и характеристическую нагрузку по ДБН В.1.2-2;

г) определяют резонансную частоту f₀ колебаний пола, уложенного на звукоизоляционном слое с динамической жесткостью s' по формуле:

(46)

где m₂ – поверхностная плотность пола без звукоизоляционного слоя;

д) на оси абсцисс (рис. 24) откладывают частоту резонанса f₀ (точка В). Из точки В вправо проводят прямую под углом 12 дБ/окт (отрезок ВР). Из точки В откладывают ординату l = 10lg(m₂/m₀ – 3) дБ, (точка М). Из точки М проводят прямую MD с уклоном 6 дБ/окт.

е) определяют величину отношения q = m₁/ m_2. Если величина q находится в пределах 2< q< 7, то расчетной характеристикой улучшения изоляции ударного шума ΔL_n является ломаная линия ABCD.

Если величина q ≤ 2, то в зависимости от величин отношения q по рис. 25 определяют ординату линии KL и наносят линию на график. Расчетной характеристикой ΔL_n является линия KLCD.

Рис. 25 График для определения частотной характеристики ΔL_n в низкочастотном диапазоне при q≤ 2 и q≥ 7

Если величина q ≥ 7, то расчетной частотной характеристикой ΔL_n является ломаная линия EFGQHD (рис. 24), где точка H – точка пересечения линии QH с наклоном 15 дБ/окт и линии MD. Точка Q находится на частоте f =1,25 f₀ (рис. 24).

Ординаты точек E и F равняются 0,5 дБ, а абсцисса точки E равна 0,2f₀, точки F – 0,4f₀.

Абсцисса точки G равна f₀, а ордината ее определяется в зависимости от величины q по графику рис. 25;

ж) если в конструкции перекрытия применяются полосовые звукоизоляционные прокладки под сплошной стяжкой, то частотную характеристику ΔL_n, определенную по данному методу, смещают вниз на 3 дБ во всем частотном диапазоне;

е) определяют частотные характеристики необходимого улучшения изоляции ударного шума ΔL^нх_n плавающим полом (рис. 26)

I – VI номер частотной характеристики ΔL^нх_n

Рис. 26 Частотные характеристики необходимого улучшения изоляции ударного шума конструкцией плавающего пола

Величина характеристик ΔL^нх_n в полосе со среднегеометрической частотой 315 равняется:

- для характеристики I – 20 дБ;

- для характеристики II – 16 дБ;

- для характеристики III – 14 дБ;

- для характеристики IV – 12 дБ;

- для характеристики V – 10 дБ;

- для характеристики VI – 8 дБ.

Примечание. Частотные характеристики ΔL^нх_n, приведенные на рисунке, не распространяются на конструкции плавающих полов, уложенных на слое зернистых сыпучих звукоизоляционных материалов.

Номер частотной характеристики необходимого улучшения изоляции ударного шума ΔL^нх_n (рис. 26) в зависимости от поверхностной плотности m₁ плиты перекрытия (без пола) определяют по табл. 14

Таблица 14

Конструкция междуэтажного перекрытия	Поверхностная плотность плиты перекрытия m₁, кг/м²	Номер частотной характеристики ΔL^нх_n, дБ, на рисунке 9
Сплошная или многопустотная плита		I
	II
	III
	IV
	V
	VI
Плита перекрытия с виброизолированным подвесным потолком с акустически гибких панелей с поверхностной плотностью не менее чем 8,5 кг/м² и воздушным промежутком между плитой не менее чем 100 мм, заполненным слоем звукопоглощающего материалу толщиной не менее чем 50 мм		II
	III
	IV
	V
Примечание 1. При определении номера характеристики ΔL^нх_n значение фактической величины m₁ округляют до ближайшей величины из приведенных в таблице. Примечание 2. При фактических значениях m₁ больших от приведенных в таблице, принимают наибольший номер характеристики ΔL^нх_n из приведенных в таблице. Примечание 3. При определении поверхностной плотности m₁ подвесной потолок не учитывают.

и) индекс изоляции ударного шума ΔL'_nW, дБ, междуэтажного перекрытия с полом на звукоизолирующем слое определяют по формуле:

ΔL'_nW = 60 – Δ + 3, (47)

где Δ – величина смещения на целое число децибел частной характеристики ΔL^нх_n относительно расчетной характеристики улучшения изоляции ударного шума ΔL_n, при которой среднее неблагоприятное отклонение максимально приближается или равняется 2 дБ, но не превышает этой величины.

Неблагоприятными являются отклонения (в третьоктавных полосах со среднегеометрическими частотами от 100 до 3150 Гц) вниз от характеристики ΔL^нх_n в направлении до характеристики ΔL_n. Среднее неблагоприятное отклонение равно 1/16 суммы всех неблагоприятных отклонений.

Если среднее неблагоприятное отклонение от несмещеннойхарактеристики ΔL^нх_n максимально приближается или равняется, но не превышает 2 дБ, то величина Δ=0.

Если величина среднего неблагоприятного отклонения меньше 2 дБ или неблагоприятные отклонения отсутствуют, то характеристику ΔL^нх_n следует сместить вверх на целое число децибел Δ, чтобы величина среднего неблагоприятного отклонения от смещенной характеристики ΔL^нх_n максимально приближалась или равнялась, но не превышала 2 дБ. В данном случае величина Δ будет отрицательной и тем самым индекс изоляции ударного шума по формуле (47) увеличивается.

Если величина среднего неблагоприятного отклонения больше 2 дБ, то характеристику ΔL^нх_n необходимо сместить вниз на целое число децибел Δ, чтобы величина среднего неблагоприятного отклонения от смещенной характеристики ΔL^нх_n максимально приближалась или равнялась, но не превышала 2 дБ. В этом случае величина Δ будет положительной, а индекс изоляции ударного шума снижается.

Расчет индекса изоляции ударного шума междуэтажным перекрытием ΔL^'_nW ведется в табличной форме, аналогично табл. 15.

к) при предварительном выборе конструкции плавающего пола индекс изоляции ударного шума ΔL^'_nW может быть определен по табл. П.7 в зависимости от индекса изоляции ударного шума несущей плиты перекрытия без пола ΔL^'_n0W и резонансной частоты f ₀ колебаний пола, уложенного на упругий звукоизоляционный слой.

Индекс ΔL^'_n0W определяют по табл. 16 [ ] или табл. П.8 в зависимости от поверхностной плотности m₁ плиты перекрытия. Частоту f ₀ определяют по формуле 46 при соответствующей нагрузке на звукоизоляционный слой.

Пример расчета изоляции ударного шума межэтажных перекрытий

12.2.1 Определение индекса изоляции ударного шума междуэтажного перекрытия с частотной характеристикой

а)необходимо рассчитать изоляцию ударного шума междуэтажных перекрытий и дать оценку ее соответствия нормативным требованиям для перекрытий между помещениями квартир в жилых домах.

Перекрытие состоит из несущей сплошной железобетонной плиты толщиной 160 мм и плотностью 2400 кг/м³, звукоизоляционного слоя из минераловатных плит на основе базальтовых волокон толщиной 20 мм и плотностью 110 кг/м³, цементно-песчаной стяжки толщиной 50 мм и плотностью 1600 кг/м³.

б)Определим поверхностную плотность элементов перекрытия:

- кг/м²;

- кг/м².

в)определяем величину отношения : . Величина находится в пределах от 2 до 7. В этом случае, согласно с 12.1, расчетная частотная характеристика улучшения изоляции ударного шума будет иметь вид ломаной линии (рис. 24).

г)определяем суммарную нагрузку на звукоизоляционный слой с учетом характеристической нагрузки, для междуэтажных перекрытий жилых домов составляет 1500 Па:

Па

д)динамический модуль упругости , Па, и величину относительного сжатия звукоизоляционного материала в соответствии с данной нагрузкой принимаем по данным испытаний этого материала:

Па;

Толщина звукоизоляционного слоя в натянутом состоянии составляет:

мм

е)согласно формуле (46) определяем резонансную частоту колебаний пола :

Гц

На графике (рис. 27) из точки =115 Гц на оси абсцисс (точка В) проведем прямую ВР с наклоном 12 дБ на октаву. Вычисляем величину ординаты : дБ. Откладываем из точки В ординату 12,6 дБ (точка М на рис. 27). Из точки М проводим прямую MD с наклоном 6 дБ на октаву.

Ломанная линия ABCD на рис. 27 (где точка С – точка пересечения линий ВР і MD) представляет собой частотную характеристику улучшения изоляции ударного шума , дБ, благодаря устройству данного пола на звукоизоляционном слое.

Рис. 27 Расчетная схема определения изоляции ударного шума межэтажных перекрытий

ж)согласно 12.1е определяем номер частотной характеристики необходимого улучшения изоляции ударного шума . Согласно таблице 14 для плиты перекрытия с поверхностной плотностью кг/м² – это характеристика V. Наносим эту характеристику на график (ломаная линия EFGH на рис. 27).

и) индекс изоляции ударного шума межэтажного перекрытия определяем путем сравнения частотной характеристики (ломанная линия ABCD) с частотной характеристикой (ломаная линия EFGH), приведенным на рис. 27.

Неблагоприятные отклонения характеристики ABCD от несмещенной характеристики EFGН отсутствуют. В этом случае, согласно 12.1и, характеристику следует сместить вверх на целое число децибел так, чтобы величина среднего неблагоприятного отклонения от смещенной характеристики максимально приближается или равна 2 дБ, но не превышала этой величины.

Смещаем частотную характеристику вверх на 10 дБ (характеристика E'F'G'H' на рис. 27). При этом дБ.

Вычисление среднего неблагоприятного отклонения характеристики относительно смещенной вверх на 10 дБ характеристики приведено в табл. 15.

Таблица 15

Среднегеометрическая частота 1/3 октавных полос, Гц	Значение рассчитанной частотной характеристики , дБ	Значение характеристики , дБ (несмещенной)	Значение характеристики , дБ, смещенной вверх на 10 дБ	Величина неблагоприятного отклонения характеристики относительно смещенной характеристики , дБ


	1,8			8,2
	5,8			4,2
	9,8			2,2
	13,8			2,2
	17,8			2,2
	21,8			0,2
	25,5			отсутствует
	27,5			отсутствует
	29,5			отсутствует
	31,5			отсутствует
	33,5			отсутствует
	35,5			отсутствует
	37,5			отсутствует
	39,5			отсутствует
	41,5			отсутствует
Сумма всех неблагоприятных отклонений составляет 29,2 дБ. Средний неблагоприятный отклонение составляет: 29,2/16 = 1,83 дБ < 2 дБ.
Примечание. При смещении характеристики на 11 дБ средний неблагоприятный отклонение будет превышать 2 дБ.

к) определяем индекс изоляции ударного шума , дБ, межэтажного перекрытия с полом на звук изоляционном слое по формуле (47):

дБ

л) согласно с ДБН В.1.1-31 величина индекса изоляции ударного шума межэтажных перекрытий между помещениями квартир в жилых домах не должна превышать 55 дБ. Данное перекрытие удовлетворяет требованиям ДБН В.1.1-31 по изоляции ударного шума межэтажными перекрытия в жилых домах.

12.2.2 Определение индекса изоляции ударного шума межэтажного перекрытия согласно с 12.1

а)перекрытие состоит из несущей сплошной железобетонной плиты толщиной 130 мм и плотностью 2400 кг/м³, звукоизоляционного слоя из мягких древесноволокнистых плит толщиной 25 мм и плотностью 250 кг/м³, гипсобетонной стяжки толщиной 50 мм и плотностью 1360 кг/м³.

б)определим поверхностную плотность элементов перекрытия:

- кг/м²;