Звукопоглащающая стена Советский патент 1980 года по МПК E04B1/84 

(54) ЗВУКОПОГЛОЩАЮЩАЯ СТЕНА

Изобретение относится к акустике и, в частности, к технике глушения шума и может быть исиользовано при возведении промышленных зданий и сооружений, имеющих внутренние источники шума с повышенной интенсивностью, особенно в области низких и средних частот.

Известны звужопоглошающие облицовки, нредставляюшие собою жесткие минераловатные или гипсовые плиты со сквозной перфорацией 1.

Недостатком данных конструкций является то, что они в основном работают хорошо в области высоких частот.

Применение звукопоглощаюших конструкций на потолке и на стенах дает в основном возможность устранить поле наиболее вредного для человека высокочастотного шума. Однако в области средних и низких частот эффект невелик, в результате этого возникла проблема «перезаглушенных помещений. Это вызвано тем обстоятельством, что средние и особенно низкие частоты, которые маскировались на фоне высоких, начинают оказывать неприятное, чисто субъективное влияние на организм человека.

Увеличение звукопоглощения на низких частотах путем относа конструкции от отражаюшей поверхности приводит к тому.

что звукопоглощение на высоких частотах значительно ухудшается. Чтобы избежать этого, звукопоглощающий материал на потолке применяют на относе, а на стенах 5 вплотную или наоборот.

Но в большинстве случаев таким путем не удается достигнуть нужндго звукопоглошения Л aS в желаемой области частот, где а - коэффициент звукопоглощения, а

10 S - площадь поверхности, занятой звукопоглощающим 1материалом.

Наиболее близкой к изобретению является звукопоглощающая стена, включающая звукопоглощающие панели, располо15женные с периодической структурой, в шахматном порядке (2.

Одинаковые по площади панели и промежутки между ними хотя и приводят к 20 некоторому повышению коэффициентов звукопоглощения а в области низких частот, тем не менее общее звукопоглощение А aS, где S - площадь, занятая звукопоглощающими панелями, небольщое, так

25 как площадь звукопоглощающих панелей составляет только 50% от общей площади поверхности стены или потолка.

Целью изобретения является повышение эффективности звукопоглощения на низких

Зв и средних частотах, возможности регулированкя ма.ксимума звукопоглощения и экономии материала. Указанная цель достигается тем, что в звукопоглощающей стене, включающей звукопоглощающие панели, расположенные с периодической структурой, звукопоглощаюшие панели выполнены в виде полос, а расстояние между ними определяется из соотношения0,45 0,25, где h - период структуры, равный сумме ширины панели и расстояния между панелями При этом период структуры связан с длиной волны заглушаемой частоты выражениемКроме того, отношение суммы площадей звукопоглощающих панелей S ко всей площади стены So определяется из cooTHonieнияс ч На фиг. 1 и 2 показаны два варианта выпо.тнения стены. Стена / состоит из звукопоглощающих панелей 2, разделенных промежутком 5. Ширина панели и расстояние между соседними панелями составляет шаг стены h (фиг. 1). Звукопоглощающие панели могут быть любой конструкции и из любых материалов: ПА/С, акмигран, ПА/О и им подобные и должны быть отнесены от стены та-к, чтобы толщина Д/ была не меньше 50 мм, другие конструкцип, например из перфорированных листов и звукопоглощающего материала, могут быть выполнены как на относе, так и вплотную к стене или в стене. При повышенном источнике шума в какой-либо части помещения на стенах этого y4actKa звукопоглощающие панели 2 монтируются полностью на всю высоту стены /. Там же, где источник шума менее значителен,- возможно применение панелей 2 и меньшей длины, например, 0,7-0,3 максимальной длины (ступенчатое выполнение) . Звукопоглощающие панел.и могут быть как встроены в стену, т. е. составлять вместе с промежутками гладкую поверхность, так ц располагаться на поверхности стены выступами. Оптимальный щаг панелп в пределах 0,9-1,2 м. Звукопоглощающая стена работает следующи-м образом: звуковая волна падает на стену /, на которой закреплены с шагом h периодической структуры звукопоглощающие панели 2. Часть волны падает на панель, часть на жесткую стенку 3 (промежуток), т. е. вся волна пада,ет на стену с различными импендансамп и уже только в результате этого происходит рассеяние на основной частоте, зависящей от шага стены //, и возникают дифракционные явления, расширяющие полосу заглушения по обе стороны от основной частоты. Кроме того, в звукопоглощающем материале панели 2 волна имеет другую скорость, что способствует возникновению интерференционных явлений п увеличивает дифракцию. Благодаря этим явлениям звукопоглощающая площадь рабочей поверхности как бы увеличивается. Это происходит из-за того, что отрицательная реактивная компонента импенданса уменьшается ио абсолютной величине (т. е. происходит увеличение коэффициентов звукопоглощения на низких и в области средних частот). Варьируя ширину звукопоглощающих панелей 2 и расстояния между ними 3, можно значительно увеличить звукопоглощение в желаемой области частот. Расстояние между ними определяется из соотношения 0,, 0,25, где h - период структуры, равный сумме ширины панели и расстояния между панелями. Оптимальное повышение коэффициента звукопоглощения в области средних и низких частот наблюдается при шаге панели 0,9-1,2 м. При этом в зависимости от заглушаемой частоты ширина звукопоглощающей панели может составлять 60- 90 см, отношение суммы площадей звукопоглощающих панелей 5 ко всей площади S 3 стены Sn составляет 1/2 - . -. при отноо,-, 4.шении половины длины волны заглушаемой частоты к шагу панели выражаемым неравенствомПа высО|Ких частотах и в некоторой области средних частот звукопоглощение происходит обычным образом в зависимости от конструкции панели. Предлагаемая конструкция звукопоглощаю.щей стены по сравнению с прототипом является более простой в изготовлении и экономичной (требует меньше дорогостоящего звукопоглощающего материала), обладает меньшей металлоемкостью. Кроме того, она дает возможность создания значительного звукопоглощения в определенной области частот, а также возможность варьирования величины звукопоглощения в определенной полосе частот.

ФорМула изобретения

0,.

0,25,

где h - период структуры, равный сумме ширины панели и расстояния между панелями, при этом период структуры связан с

длиной волны я заглущаемой частоты выражением К 2.

i 4Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

2 Целлер В. Техника борьбы с шумом. .М, 19,58, с. 99.