VI Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2014

В настоящее время, человек подвержен негативному воздействию антропогенной среды. Происхождение негативных факторов, влияющих на человека, имеет разную природу, и одним из наиболее значимых является шум, источниками которого могут быть как механизмы и оборудование, так и сам человек.

В общем случае мероприятия по защите от шума должны предусматривать[6]:

а) в помещениях жилых и общественных зданий:

• рациональное объемно-планировочное решение жилого или общественного здания;

• применение при строительстве и реконструкции зданий:

• ограждающих конструкций, обеспечивающих нормативную звукоизоляцию;

• звукопоглощающих облицовок (в помещениях общественных зданий);

• глушителей шума в системах принудительной вентиляции и кондиционирования воздуха;

• виброизоляции инженерного и санитарно-технического оборудования зданий;

б) в помещениях, требующих специального акустического благоустройства и создания оптимальных условий для восприятия аудиоинформации (аудитории, зрительные залы театров, кинотеатров, дворцов культуры, спортивные залы, залы ожидания и операционные залы железнодорожных, автомобильных и аэровокзалов):

• рациональное объемно-планировочное решение зала (аудитории);

• применение:

• ограждающих конструкций, обеспечивающих требуемую звукоизоляцию от внутренних и внешних источников шума;

• звукопоглощающих материалов и конструкций;

• звукоотражающих и звукорассеивающих конструкций;

• глушителей шума в системах принудительной вентиляции и кондиционирования воздуха.

Звукоизолирующие конструкции призваны задержать часть энергии падающих на них звуковых волн.

Главная акустическая характеристика звукоизолирующих конструкций – это коэффициент звукопоглощения, характеризующий количество звуковой энергии, поступившей в изолируемое помещение.

Звукоизоляция, в свою очередь, есть отношение мощностей в волнах, падающих на звукоизолирующую конструкцию, и в волнах, прошедших через нее.

Основополагающим элементом конструктивных решений ограждающих конструкций является однослойная пластина. Поэтому важно в первую очередь оценить звукоизоляционные свойства однослойного ограждения. С большой точностью во всем диапазоне частот прохождение звука через пластины ограниченного размера, в том числе и через реальные листовые конструкции, можно проследить с учетом явления самосогласования звуковых полей с волновым полем пластины.

Для определения звукоизоляции ограждающих конструкций было разработано несколько методов расчета.

Основоположником расчета звукоизоляции ограждающих конструкций является Джон Уильям Стретт (лорд Релей), отразивший в своей работе «Теория звука» [1] исследования колебаний стержней, струн, пластин и оболочек различной геометрической формы. В своих трудах он заложил базис линейной теории колебаний, на основе которой можно сделать качественные заключения о собственных частотах колебательных систем. Разработал количественный метод возмущений для нахождения собственных частот колебательной системы, похожей на простую систему с известными собственными частотами.

Еще одним ученым, который внес вклад в изучение звукоизоляции тонких пластин, был Л. Кремер [2]. В своей теории он установил необходимость учитывать явление волнового совпадения, что дало возможность объяснить значительное снижение звукоизоляции на высоких частотах.

В ННГАСУ на кафедре Архитектуры научной школой профессора М.С. Седова разработана теория самосогласования волновых полей [3], [4], [5]. Согласно данной теории процесс прохождения звука через ограждающие конструкции имеет двойственную природу –резонансное и инерционное прохождение. Резонансное прохождение происходит в режиме собственных колебаний пластина, а инерционное прохождение – в режиме вынужденных колебаний. При этом в резонансном прохождении учитывается и нерезонансное прохождении, так как то и другое предполагает прохождение по модам собственных колебаний пластины. Под инерциальным прохождением понимается прохождение звука с инерционными бегущими и неоднородными волнами, которые возбуждаются в пластине падающими волнами.

Таким образом, благодаря трудам ученых, на протяжении многих лет занимавшихся изучением и расчетом звукоизоляции, на данный момент можно с большой точностью рассчитать звукоизоляцию ограждающих конструкций. Благодаря современным ЭВМ можно определить звукоизоляцию не только тонких ограждающих конструкций, но и многослойных, что является безусловно значимым вкладом в развитие мировой науки.

Код для цитирования: Скопировать