Рассчитать толщину звукоизолирующего ограждения (стена из кирпича, плотность кирпича 1600 кг/м3), обеспечивающего снижение шума на рабочих местах пульта управления производством…
Рассчитать толщину звукоизолирующего ограждения (стена из кирпича, плотность кирпича 1600 кг/м3), обеспечивающего снижение шума на рабочих местах пульта управления производством до допустимых величин. Уровни звукового давления в октавных полосах частот, создаваемые оборудованием, и предельно допустимые уровни звукового давления для указанных рабочих мест представлены в таблице 1. Размеры изолируемого помещения 24×8×6 м3 (размеры звукоизолирующей стенки 24×6 м2). Изолируемое помещение – это помещение с небольшим числом людей и мягкой мебелью. В ответе указать толщину стенки в см (округлить до десятых долей). Таблица 1 Наименование: Уровни звукового давления, дБ, в октавных полосах со среднегеометрическими частотами, Гц 250/ 500 /1000 Молотковая дробилка 107 / 106 / 102 Предельно допустимые уровни 77 / 73 / 70 толщина стенки: ответ в (см)
Задача решается по упрощенной Массовой (массо-угловой) законом: для одностенной кирпичной стены без воздушного зазора при средних и выше частотах приближённо выполняется TL ≈ 20 log10(m') − 47 дБ, где m' — масса стены на единицу площади (kg/m^2). Это приближённая модель, но её часто используют для оценки требуемой толщины стены.
Данные и расчёты
Данные по уровню шума от оборудования (молотковая дробилка): 250 Hz = 107 дБ, 500 Hz = 106 дБ, 1000 Hz = 102 дБ.
Допустимые уровни звукового давления: 250 Hz = 77 дБ, 500 Hz = 73 дБ, 1000 Hz = 70 дБ.
Разности уровней (необходимо снижения):
- 250 Hz: 107 − 77 = 30 дБ
- 500 Hz: 106 − 73 = 33 дБ
- 1000 Hz: 102 − 70 = 32 дБ
Максимальная требуемая потеря передачи TL_req выбираем по максимуму: 33 дБ.
Параметр стены: плотность кирпича ρ = 1600 кг/м^3.
Вычисляем требуемую массовую на единицу площади m': TL = 20 log10(m') − 47 33 = 20 log10(m') − 47 20 log10(m') = 80 log10(m') = 4 m' = 10^4 кг/м^2 = 10000 кг/м^2.
Толщина стены t определяется по m' = ρ t: t = m' / ρ = 10000 кг/м^2 ÷ 1600 кг/м^3 = 6.25 м.
Преобразуем в сантиметры: 6.25 м = 625.0 см.
Ответ
- толщина стенки: 625.0 см
Замечания
- Получившееся значение около 6,25 м для кирпичной стены на практике означает, что простая одностенная кирпичная стена эргономично не обеспечивает требуемого снижения звука до заданных допустимых уровней в таких частотных диапазонах. В реальности достигают нужной звукоизоляции комбинациями: двухслойными стенами с воздушной прослойкой, обогреваемыми/гасимыми слоями, дублирующими конструкциями, заполнением кирпичной кладки специальными композитами, дополнительной звукопоглощающей отделкой и т. п.
- Расчёт приведён по массе закона как упрощённому ориентиру, который хорошо иллюстрирует зависимость TL от массы стены, но не учитывает фликеринг по частоте, кавитеты, фланговые щели и т. п. Поэтому итог следует рассматривать как иллюстративный: для реального проекта потребуются более детальные расчёты и конструктивные решения.
