Главная > ТЕХНОЛОГИЯ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ > ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ О ЗВУКЕ И ТРЕБОВАНИЯ К АКУСТИЧЕСКИМ МАТЕРИАЛАМ

ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ О ЗВУКЕ И ТРЕБОВАНИЯ К АКУСТИЧЕСКИМ МАТЕРИАЛАМ

Для нашего времени характерно постоянное воздей­ствие шумов высоких уровней на человека как на про­изводстве, так и в быту; вместе с тем индустриальные методы строительства с применением облегченных кон­струкций усложняют возможность - устранения шума.

Шум вредно действует на организм человека. Сте­пень физиологического воздействия зависит от интенсив­ности шума, его частотного, диапазона и длительности действия. Проблема защиты человека от шума должна решаться совместно технологами и конструкторами, так как для ее решения необходимо не только наличие аку­стических материалов, но и правильное их применение. Создание акустических материалов и конструкций тре­бует знания законов распространения звука.

Сущность звука. Под звуком понимаются механиче­ские волнообразные колебательные движения, распро­страняющиеся в газообразной, жидкой и твердой сре­де. В этой связи звуковая энергия может рассматри­ваться как особая форма механической энергии.

Виды звуков. Для образования и распространения звука необходима материальная среда, хотя бы воздух В зависимости от среды, в которой распространяются звуки, различают воздушные звуки, распространяющие­ся в воздушной среде, и структурные (или материаль­ные) звуки, распространяющиеся в твердых телах. Осо­бым видом структурных звуков, имеющих существенное значение в зданиях, являются ударные звуки, возникаю­щие при прямом воздействии ударов по конструкциям зданий.

Скорость распространения звука. Скорость распро­странения звуковых волн зависит от упругих свойств материальной среды: чем эластичнее среда, тем мень­ше скорость распространения звуковых волн. В газах скорость распространения звука значительно ниже, чем в твердых телах; в бетоне, железобетоне, стекле, метал­лах скорость звука большая, и звук может распростра­няться на большие расстояния. Например, скорость звука (м/с): в воде 1450, кирпичной кладке 3600, бето­не 4000, стали 5000, пробке 500, а в резине всего 40. Структурные звуки воспринимаются главным образом в том случае, когда они преобразуются в воздушные звуки.

Частота звука. Частота колебаний звука измеряется в герцах. Человеком воспринимаются звуки от 16 до 20 000 Гц. Колебания частотой ниже 16 Гц относятся к области инфразвуков, выше 20 000 Гц — к области ульт­развуков. В зависимости от частоты звука различают тона: низкие — до 200 Гц, средние —200—1500 Гц, вы­сокие— свыше 1500 Гц. В гражданском строительстве основное значение имеют звуки в диапазоне от 100 до 3200 Гц.

Физические характеристики акустических материалов.

Одной из основных физических характеристик звука яв­ляется сила зву к а. Силой звука в какой-либо точке среды называется количество звуковой энергии, прохо­дящее в 1 с через 1 см2 площади, перпендикулярной на­правлению распространения звука. Единицей силы зву­ка является 1 эр>г/(см2-с) [1 эрг/(см2-с) = 10-7^ Вт/см2)].

Сила звука в диапазоне от порога слышимости до болевого порога находится в соотношении 1 : 10!2. По­скольку сила звука изменяется в большом диапазоне, а ухо человека может оценивать только относительные из­менения силы звука, для оценки прироста громкости звуков целесообразно пользоваться логарифмической шкалой, в которой каждая последующая ступень в оп­ределенное Количество раз больше предыдущей. Уро­вень силы звука L представляет собой логарифм отно­шения силы звука I к некоторой минимальной силе зву­ка Iо, при которой стандартный тон (1000 Гц) вызывает восприятие звука. По Международному соглашению, /0= 10-9 эрг/см2с— Ю-16 Вт/см2. Понятием «уровень си­лы. звука» обычно пользуются для характеристики ин­тенсивности звукового поля вместо понятия сила звука. Если сила звука больше другого в 10 раз, то принято считать, что она по уровню больше на 1 бел. Бел — еди - - ница уровня силы звука; практической единицей слу жит децибел, равный 0,1 бела. Уровень силы звука, дБ, выражается формулой

L=101g///o, (22.1)

Где / — сила звука, уровень которого определяется иа данной часто­те; /о —сила звука на пороге слышимости.

Если известно, что уровень силы звука L = 70 дБ, то это означает, что сила измеряемого звука / равна стан­дартной силе звука /о, увеличенной в 107 раз.

Субъективная оценка звука (физиологические ха­рактеристики). Ощущение звука оцениваетбя органом слуха. Субъективная оценка звука значительно отлича­ется от физических свойств звука. Сила звука — физи­ческая величина, субъективное ощущение называется громкостью. Громкость зависит от силы звука, его спектрального состава, услов. ий восприятия звука, а так­же от длительности его воздействия. Для количествен­ной оценки громкости применяется метод субъективно­го сравнения измеряемого заука с эталонным. Изменяя уровень эталонного звука, можно добиться того, что из­меряемый и эталонный звуки будут восприниматься как равногромкие. По Международному -соглашению, за эталонный звук принят синусоидальный тон с частотой 1000 Гц в. форме плоской звуковой волны, при этом слу­шатель обращен лицом к источнику эталонного тона. Измеряемая этим способом величина L называется уровнем 'громкости. Единицей громкости служит фон (Ф). Фон — это уровень громкости звука, для которого уровень звукового давления равногромкого с ним звука частотой 1000 Гц равен 1 дБ.

При акустическом благоустройстве зданий приходит­ся решать следующие задачи: снижение уровня шума в данном помещении и ослабление звука, передающегося через строительные конструкции. Снижение уровня шу­ма в помещении достигается применением звукопогло­щающих материалов, которые монтируются на потолке и частично на стенах помещения. При решении задачи звукоизоляции приходится иметь дело с двумя видами звука: воздушным л структурным, главным - образом ударным. Звукоизоляция от воздушного шум4 дости­гается в основном конструктивными мерами: обеспече­нием плотного примыкания всех частей ограждения, ^повышением массы конструкции либо созданием слои­стых конструкций с воздушными прослойками (чередо­вание слоев с различным акустическим сопротивлением).

Для изоляции звуков, передающихся по конструкции, необходимо нарушить непрерывность жесткой конструк­ции здания,, введя разрывы на пути распространения звуковых колебаний. Наиболее радикальным средством, способным ограничить распространение звука, является разобщение элементов ограждения при помощи упругих прокладок из звукоизоляционных материалов. Эти уп­ругие прокладки, с одной стороны, изолируют распро­странение структурного звука, а с другой — изолируют передачу воздушного звука через щели в местах при­мыкания. Акустические материалы и изделия, разли­чаясь по целевому назначению, должны удовлетворять следующим общим требованиям: обладать достаточной механической прочностью и долговечностью, сохранять акустические свойства в течение всего периода эксплуа­тации, быть несгораемыми или трудносгораемыми, не выделять токсичных веществ и неприятных запахов, 'быть био - и влагостойкими.

ТЕХНОЛОГИЯ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ

  1. Пока что нет комментариев.