Звукоизоляционная панель Советский патент 1982 года по МПК E04B1/84 

(54) ЗВУКОИЗОЛЯЦИОННАЯ ПАНЕЛЬ

I

Изобретение относится к строитель- ,

НЫМ конструкциям и может быть ИСПОЛ

зовано при строительстве зданий и сооружений, а также в качестве звукоизолирующих кожухов.

Известна многослойная звукоизоляцио ная панель, состоящая из нескольких плит, связанных между собой упругими слоями (l.

Такие конструкции при обеспечении высокой звукоизоляции обладают значительно меньшей жесткостью при изгибе, чем однослойные ограждения той же мао сы. Увеличение жесткости упругих слоев Ш1я повышения обшей жесткости консррукций одновременно снижает ее звукоНзолируюигае свойства.

Наиболее близкой к предлагаемой является, звукоизоляционная панель, вклху чающая наружные плиты из плотного и жесткого материала (металл, пластик и т. n.)f, связанные между собой слоем из упругого материала. Звукоизоляция такой панели, получившей название

сэндвич, определяется законом массы, как и для однослойной панели (конструкции) то и же поверхностной плотности.

Закон массы, соблюдаемый в панелях при частотах не более 1, , где f - граничная частота конструкции, характеризует отсутствие резонансных колебаний в диапазоне действия закона. И его использование является одним из наиболее эффективных способов повышэния звукоизоляции панелями.

Выше граничной частоты возникают явления волнового совпадения, при котором звукоизолирующие свойства панели гадают 2.

При увеличении толщины плит их мае- .са возрастает, что повышает звукоизоляцию на первом участке частотной характеристики (штриховая линия на рисунке) , но одновременно приводит к снижению граничной частоты и провалу зву-. коизоляции с более,низкой частоты.

Панель типа сэндвич проектируется таким образом, чтобы область действия 3 9 закона массы охватывала весь заданный диапазон частот (для жштых и обществе ных зданий до 5ООО Гц), Граничная частота; сэндвича практически совпадает с граничной частотой плиты и равна -pl. где Cg - скорость звука в воздухе, Ср - скорость продольной волны в Y - толщина плиты. Поэтому для обеспечения условия действия закона массы в заданном диапазоне частот 0,5 f.p 50ОО Гц - толщина наружных плит. сэндвича не долж на превышать некоторую заданную вел ЧИНу. Так , примером сэндвича может служить панель из двух остальных плит толщиной 1 мм каждая, связанных между со бой слоем жесткого пенопласта с модулем упругости при сдвиге Па, то/ьщиной 9 мм. Такая панель имеет граничную частоту f f-p 10000 Гц и обеспечивает изоляцию шума в соответствии с законом массы на всех частотах ниж 0,5f гр 5000 Гц. Таким образрм, повышение звукоизолирующих свойств панели типа сэндвич по закону массы путем утолщения наружных плит приводит к снижению граничной частоты панели и, следовательно, к ухудшению звукоизоляции с более ниэких частот. Цель изобретения - повышение звукоизоляции панели без снижения величины ее граничной частоты. Поставленная цель достигается тем, что в звукоизоляционной панели включающей наружные плиты и промежуточный слой из упругого материала по ее средин ной плоскости помещена дополнительная плита с цилиндрической жесткостью, соотавляюшей не более цилиндрической жест кости каждой из наружных плит панели или непрерывно распределенные отдельны элементы, размеры которых меньше чет вертой длины изгибной волны в заданном диапазоне частот. Кроме того, плотность материала дополнительной плиты больше плотности материала наружных плит. На фиг. 1 изображена панель с дополнительным с:лоем из свинца, разрез; на фга. 2 - то же, с дополнительным слоем из ста ли г на фиг. 3 - то же. 99 с дополнительным слоем из камня; на фиг. 4 - то же, с дополнительным слоем из непрерывно распределенных элементов из стальных обрезков. Звукоизоляционная панель включает наружные плиты 1 и промежуточный слой из упругого материала 2. По срединной плоскости панели могут быть помещены плиты из свинца 3, стали 4 или непреры но распределенные элементы из камня (гравий, щебень) 5 или .стальных обрезков 6, Установка по срединной плоскости панели дополнительной плиты практически не изменяет граничную частоту панели, поэтому такая панель изолирует шум по закону массы в том же, что и без дополнительной плиты, диапазоне частот, без резонансных провалов звукоизоляции. Увеличение же массы панели снижает ее колебательную скорость и благодаря этому повышает ее звукоизоляцию соглаоно закону массы (1) на AR-20egm /m,(2) гдеГЛ -- поверхностная плотность сэндвича с дополнительной плитой, m - поверхностная плотность сэндвича без дополнительной плиты. Поэтому при установке по срединной плоскости сэндвича сплошной плиты её рекомендуется выполнять из материала, обладающего максимально возможной плотностью и минимально возможной жесткостью, например, из свинца. Так как панели (фиг. 1) наружные плиты которой выполнены из стали, а дополнительный слой из свинца, толщина наружной плиты должна быть в два раза меньше толщины дополнительной плиты. Для панели (фиг. 2), наружные плиты которой выполнены из алюминия, а дополнительный слой из стали, толщины должны быть равными. При этом следует исходить из условия, что цилиндричес жесткость (которая зависит от м.о JQ толщины плиты) дополнительного слоя не должна превышать цилиндрической жесткости каждой из наружных плит. Толщина наружных плит задается в зависимости от назначения панелей. В частности, установка по срединной плоскости панели дополнительной плиты из свинца толщиной 2 мм повышает звукоизоляцию такой панелью согласно форьмуле (2) на .02--И300 0.00 7вОО-2 0.001-rSOO-2

Б ТОМ же диапазоне частот. При этом цилиндрическая жесткость свиниовсхК югаты в 1,5 раза меньше цилиндрической жест кости наружной плиты.

Увеличение звукоизоляции на такую же величину за счет только утолщения наружных плит имело бы своим результатом снижение граничной частоты в 2,4 раза, что привело бы к провалу звукоизоляции на .частоте порядка 5ООО:2, Гц.

Требование к линейным размерам oi дельных элементов (фиг. 4) связано с необходимостью их работы как отдельиых масс, деформациями которых можно . пренебречь. В случае применения камня (гравий, шебень) (фиг. 3) ограничений на размеры практически нет, поскольку в них изгибные волны не возникают. Толщина . дополнительного слоя устанавливается в соответствии с требованиями к общей прочности панелей. Рекомендуемые размеры отдельных элементов до 15 мм в один слой.

Кроме того, использование изобрет ния позволяет применять в сэндвичах некондиционные материалы и отходы в виде металлических обрезков.

Формула изобретени1|

слой из упругого материала, отличающаяся тем, что с целью повыщения Звукоизоляции без снижения велич1 йы граничной частоты, по срединной плоо кости панели помещена дополнительная

плита с цилиндрической жесткостью, составляющей не более цилиндрической жес-ркости каждой из наружных плит, или непрерывно распределенные отдельные элементы, размеры которых меньще четверути длины изгибной волны в задаш1с( диапазоне частот.

материала наружных плит.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

t/гЗ

i/f. 4