Акустична робота вікон, відкритих у режимі вентиляції

Акустична робота вікон, відкритих у режимі вентиляції При розгляді акустичної роботи вікон, відкритих в режимі вентиляції, необхідно брати до уваги наступне. За результатами натурних вимірювань, звукоізоляція вікна у відкритому положенні (залежно від площі відкритого елемента) становить від 8 до 24 дБА - в середньому 10 дБА. Таким чином, можна говорити про те, що при відкриванні вікна в режимі вентиляційних, його звукоізоляційні якості падають у 100раз в порівнянні із закритим становищем. При цьому радикальної альтернативою може бути тільки централізована примусова припливна вентиляція всієї будівлі в цілому-варіант технічно складний і дорогий. Компромісним рішенням, в загальних рисах знайденим на сьогоднішній день, є вікна з так званими шумозахисними клапанами, що забезпечують необхідну зниження шуму в режимі вентиляції. У нашій країні розробки в цьому напрямку були початі в рамках програми Координаційного центру Ради Економічної Взаємодопомоги (РЕВ) по будівельній акустиці і припинені з початком економічних реформ. У рамках цієї програми фахівцями Інституту будівельної техніки у Варшаві разом із ученими з Угорщини, Східної Німеччини та Радянського Союзу було розроблено п'ять типів пристроїв шумоглушіння, принципові схеми яких наведено на рис. 5.9.

Незалежно від типу, в принципі роботи всіх пристроїв закладена ідея глушіння шуму, що надходить з вулиці, в деякій резонансної камері (або групі камер). Ілюструє аналогією в цьому відношенні може бути добре знайомий усім автомобільний глушник. А пристрої, що працюють за цим принципом, відносяться до групи резонансних звукопоглотителей, принцип дії яких заснований на роботі системи типу маса-пружина. Принцип дії цієї системи аналогічний роботі системи маса - пружність - маса (розділ 5.2) і спрямований на затухання коливань, що викликаються звуковими хвилями, на шляху їх проходження від джерела шуму до об'єму приміщення. У будівельній акустиці розрізняють кілька видів резонансних поглиначів, що розрізняються за своєю конструкцією та, відповідно, за способом глушіння звуку.

Рис. 5.9. Класифікація вентиляційних конструкцій, що працюють в режимі шумоглушіння (програма Координаційного центру РЕВ по будівельній акустиці, 1985 р.): 1 - вікно, конструкція якого забезпечує потік повітря без відкривання стулок, 2 - вікно з вбудованим вентиляційним елементом, 3 - самостійний вентиляційний елемент, який утворює фрагмент зовнішньої стіни, 4 - самостійний вентиляційний елемент у вигляді заглушеного каналу, що проходить перпендикулярно поверхні зовнішньої стіни, 5 - самостійний вентиляційний елемент, приставляє до зовнішньої стіни

Акустична робота вікон, відкритих у режимі вентиляції

У найбільш простому резонаторі Гельмголиш коливається маса може бути представлена масою повітря, що знаходиться в горлі резонатора (отворі або вузької щілини), а пружність (пружина) - пружністю повітря в порожнини резонатора. Схематичне зображення резонатора Гельмгольца наведено на рис. 5 ДО. Слід зазначити, що всі розміри окремого резонатора повинні бути менше довжини звукової хвилі. У реальних конструкціях застосовується, як правило, система резонаторів - резонаторна решітка. При цьому для досягнення звукопоглинання за горлом резонатора встановлюють так звані демпфуючі матеріали (звукопогло-очисники), які забезпечують вирівнюючий ефект в роботі резонатора на різних частотах. Система резонаторів Гельмгольца з демпфуючими матеріалами показана на рис. 5.11. Як демпфуючих матеріалів використовуються пористі або волокнисті поглиначі - тканина, повсть, поролон.

Акустична робота вікон, відкритих у режимі вентиляції

Інша група резонансних поглиначів - панельні поглиначі, застосовуються переважно для звукопоглинання на низьких частотах (що особливо цікаво з точки зору захисту від транспортного шуму). Інерційним елементом такої коливальної системи служить маса натягнутої плівки або тонкої пластини (мембрани), а пружністю (пружиною) у більшості випадків - пружність повітря, що знаходиться між тонкою пластиною і стінкою. В якості додаткової пружності може бути також розглянута згинальна жорсткість тонкої пластини. У панельних поглотителях, також як і в резонаторах Гельмгольца, можуть застосовуватися пористі поглинають матеріали, що забезпечують додаткове загасання звукових коливань, що виникають у мембранної пластині. При конструюванні панельних поглиначів, для отримання необхідної резонансної частоти досить часто застосовується принцип похилого падіння звуку на поглинач, а також поділ поглинача на окремі об'єми. У реатьних шумозахисних клапанах, орієнтованих на вирішення різних будівельно-акустичних завдань, як правило, застосовуються комбіновані поглиначі, що поєднують в собі переваги описаних вище схем. Цікавою в цьому відношенні представляється програма шумозахисних клапанів AEROMAT, пропонована концерном SIEGENIA-AUBI KG, узагальнені характеристики яких показані на рис. 5.12 і наведені в табл. 5.7. Всі клапани, перераховані в табл. 5.7, можуть бути класифіковані у відповідності з рисунком (див. рис. 5.9, поз. 4) як самостійний вентиляційний елемент у вигляді заглушеного каналу, що проходить перпендикулярно поверхні зовнішньої стіни. Як видно з табл. 5.7, звукоізоляційні характеристики клапанів ростуть у міру ускладнення застосовуваної системи резонаторів і збільшення обсягу поглинаючого матеріалу. Так в клапані AEROMAT 80 реалізовані принципи суміщення мембранної пластини (яка має просторової твердістю) з поглиначем, а також падіння звуку на поглинач під рогом. У клапані AEROMAT 100 застосована система резонаторів Гельмгольца з демпфуючим матеріалом, а поглинач, облицьованих задню резонасную камеру, укладається таким чином, щоб створити ефект додаткової амортизації (пружини). При цьому у всіх клапанах масивний корпус з алюмінієвого сплаву А1 Mg Si 0,5 F 22-25 виконує роль масивного елемента, що забезпечує звукоізоляцію.

Акустична робота вікон, відкритих у режимі вентиляції