Звукопоглощающая облицовка Советский патент 1980 года по МПК E04B1/84 

(54) ЗВУКОПОГЛОЩАЮЩАЯ ОБЛИЦОВКА

1

Изобретение относится к акустике и может быть использовано в строительстве при возведении промышленных зданий и сооружений, имеющих внутренние источники шума с повышенной интенсивностью в широкой области частот, а также в помеидениях с очень высокими уровнями звука (свыше ПО дБА).

Известны облицовки из мягких звукопогло1даюш,их материалов, закрытых со стороны источника шума листами из перфорированного материала: алюминия, оцинкованной или окрашенной жести, гипса, шифера и т. д. Они крепятся к стене либо вплотную, либо на относе {.

Однако также облицовки хорошо прИ: менять лишь в области высоких частот

Применение звукопоглощающих, конст рукции на потолке и на стенах дает в основ, ном возможность устранить поле наиболее вредного для человека высокочастотного шума. Однако в области средних и низких частот использование этих облицовок дает небольшой эффект.

Увеличение звукопоглоц ения на низких частотах путем относа конструкции ат отражак)щей поверхности приводит к тому, что

звукопоглощение на высоких частотах значительно ухудшается. Чтобы избежать этого, звукоаотлощающий материал на потолке применяют на относе, а на стенах - вплотную и наоборот.

Но в большинстве случаев такнм путем не удается достигнуть нужного звукопоглощения А - aS Б желаемой области частот, где а-коэффициент звукопоглощения, а S - площадь поверхности, занятой звукопоглощающим материалом.

, Эффекта значительного поглощения в широком, диапазоне частот можно было бы достигнуть и при помощи более простых конструкций, разобранных выще. Но в этом случае для низких частот, т. е. для очень

больших длин волн, материал должен быть более рыхлым, а слой его более значительным. Г1рактически это ведет к тому, что при малом удельном сопротивлении г продуванию параметр-i| гЛо является определяющим при характеристике звукопоглощения данного материала: он пропорционален полному сопротивлению продувания г АО слоя толщиной в одну длину волны, что практически неосуществимо.

Наиболее близкой к изобретению яЕ1Ляется звукопоглощающая облицовка в виде клинообразных элементов, расположенных с определенным шагом на внутренних поверхностях помещения, которую применяют в заглущенных камерах. Каждый клинообразный элемент содержит металлический проволочный каркас, обтянутый звукопрозрачным материалом (марлей, стеклотканью) и заполнен рыхлым волокнистым поглотителем 2.

Недостатками данной конструкции облицОвки являются сложность изготовления, большой расход звукопоглощающего матер ала и неудобство эксплуатации в промышленных условиях, поэтому такие конструкции в; промышленности не применяют.

Следует отметить еще одно обстоятельство. В помещениях с высокими уровнями звукового давления (уровень звука больше 1}0 дБА) такие конструкции с течением времени разрушаются. Так, в камерах для испытания воздущных выключателей, где уровни звука составляют 130-i60 дБА, а: вне камеры, .несмотря на звукоизоляцию вЬрот, на рабочем месте - 110 дБА, примененные обычные звукопоглощающие конструкции (перфорированный металлический Л;Ист, стеклоткань, звукопоглощающий мат|5риал) разрушаются в течение первого года эксплуатации, а звукопоглощающий материал выдувается. Помимо этого обычные с блицовки со звукопоглощающим материалом в звуковых полях с интенсивностью. звука свыше НО дБА значительно теряют свои акустические свойства из-за нелинейных явлений..

Для повышения коэффициента звукопоглощения в широком диапазоне частот, расширения области применения, а также упрощения конструкции в предлагаемой звукопоглощающей облицовке, имеющей расположенные с определенным шагом клинообразные элементы, каждый из которых со-; держит каркас из перфорированного материала, один из углов каждого клинообразного элемента при основании тупой и составляет 100-170°, а сам элемент выполнен пустотелым.

В качестве звукопоглощающего материала выступает сама конструкция клинообразного элемента, поверхность которого представляет собой сетку с ячейками 2-3 мм или перфорированный материал с отверстиями малого диаметра (d 4 мм) и высоким коэффициентом перфорации / 30%. ПуТем изменения величины этого угла можно регулировать частотную характеристику заглушения и усиливать величину затухания В требуемой области частот.

На чертеже изображена звукопоглощающая облицовка, поперечный разрез.

На стенке (потолке) 1 е щагом h расположены клинообразные элементы 2, образующие со стеной воздушные полости 3. Клинообразные элементы имеют вершину 4

и тупой внутренний угол 5. Они выполнены либо из листового перфорированного материала с малым диаметром отверстий (d s 4 мм) и высоким коэффициентом перфорации, либо из сетки с небольшой ячейкой (не более 2-3 мм). Согнутый в клинообразный элемент 2 перфорированный материал или сетка крепится к стене 1 при помощи планок 6 и гвоздей 7.

Предлагаемая конструкция работает следующим образом.

0 Фронт волны падает на звукопоглощающую облицовку. На вершинах 4 клинообразных элементов 2 происходит частичное рассеивание низкочастотно и среднечастотно составляющих. Колебания воздуха внутри полостей 3 дают дополнительное заглушение, определяемое геометрическими размерами клиньев и их перфорацией. Звуковая волна, проходя сквозь несколько слоев пер-, форированного (сетчатого) материала за счет налегания соседних клиньев друг на

0 друга, испытывает многократное рассеяние. Дополнительный эффект на низких и в области средних частот получается за счет колебания самой конструкции. Кроме того, имеется некоторое затухание, в основном Б области высоких частот, обусловленное

S трением в местах креплений.

При применении предлагаемой конструкции в пыльных помещениях ее можно прикрывать акустически прозрачной пленкой, например териленовой или стеклотканью. В этом случае получается дополнительный эффект в области низких частот за счет самой пленки.

Частотную характеристику заглушения в определенной полосе можно усиливать путем изменения величины внутреннего тупого угла от 100 до 170°. Таким образом, данная конструкция .обеспечивает условия, благоприятствующие косому падению звука, благодаря которому получается большое поглощение на всех частотах.

Конструкция по сравнению с прототипом . обладает лучшей частотной характеристикой заглушения; более низкой стоимостью; отсутствием остродефицитных материалов - наполнителей; уменьшением трудозатрат при изготовлении и возможностью примене-. ния в помещениях с высоким уровнем звукового давления (ПО-160 дБА).

Конструкция проста в изготовлении, производство ее можно организовать на любом строительстве.

Формула изобретения

1. Звукопоглощающая облицовка, содержащая расположенные с определенным шагом клинообразные элементы, каждый из которых имеет каркас из перфорированного

материала, отличающаяся тем, что, с целью повышения звукопоглощения в широком диапазоне частот; один из внутренних углов клинообразного элемента, прилежащих к основанию, составляет 100-170°.

2. Облицовка по п. 1, отличающаяся тем, что коэффициент перфорации каркаса .составляет более 30%.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Справочник проектировщика. от шума. М., Стройиздат, 1974, с. 128-130.

2.Кудрявцев Ф. С. и др. Основные положения по акустическому проектированию звукомерных камер для измерения шума машин к оборудования. М., ВЦСПС, 1972, с. 8-9.