Звукопоглощение и звукоизоляция

Понятия звукопоглощение и звукоизоляция обычно отождествляются хотя между ними есть принципиальное различие, которое необходимо учитывать при решении практических вопросов борьбы с шумом.

Звукоизолирующие конструкции предназначены для уменьшения про­никновения шума в изолированное пространство или на территорию жилой за­стройки от источника, расположенного в соседнем помещении или открытом пространстве.

Звукопоглощающие материалы и конструкции служат для поглощения звука как в помещении самого источника шума, так и в изолируемых от шума помещениях.

Свойством поглощения звука в большей или меньшей степени обладают все материалы. Однако к звукопоглощающим материалам относят только те мате­риалы, у которых значение коэффициента поглощения >0,3 (, где соответственно интенсивность поглощенного и падающего звука, Вт/м²).

Звукопоглощающие материалы, в отличие от звукоизолирующих, - это пористые и рыхлые волокнистые материалы типа ультратонкого стеклянного и базальтового волокна, минеральной ваты и плит на ее основе, капронового во­локна, специальных акустических плит. Процесс поглощения звука происходит в результате превращения звуковой энергии в тепловую. Падающие на звукопо­глощающую конструкцию звуковые волны вызывают колебания воздуха в узких материала. Вследствие вязкости воздуха эти колебания сопровождаются трением и переходом кинетической энергии в тепловую.

Следует отметить, что эффективная защита от шума часто требует совмест­ного использования обоих методов.

Звукоизолирующие кожухи. Одним из распространенных и эффектив­ных способов снижения шума машин и оборудования является установка на них звукоизолирующих кожухов, полностью закрывающих источники шума.

Звукоизолирующий корпус для радиального вентилятора и секторы шума.

Конструкции применяемых кожухов весьма разнообразны. В зависимости от вида машины и условий ее эксплуатации они могут быть стационарными, съемными или разборными, иметь смотровые окна, открывающиеся дверцы, проемы для ввода различных коммуникаций и т.д.

Рассмотрим конструкцию звукоизолирующего кожуха для радиального вентилятора. Она состоит из металлического корпуса 1 толщиной 1.5 мм, слоя звукопоглощающего материала (минеральные плиты) 2 толщиной 50мм. Для предотвращения проникновения шума в местах прохождения воздуховодов через кожух сделаны уплотнения из резины 3, причем сами воздуховоды под соединены к вентилятору посредством мягких вставок 4. Сам вентилятор установ­лен на виброизоляторах 5. Установка такого кожуха значительно снижает шум вблизи вентиляторной установки (см. рис. Кривые 1 и 2.).

Глушители шума.

Источниками повышенного шума в окружающей среде часто бывают вен­тиляторные, компрессорные, газотурбинные установки, т.е. источники аэроди­намического происхождения. Снижение этого шума осуществляется глушителя­ми, установленными в каналах, трубопроводах, воздуховодах.

В зависимости от принципа действия глушители делят на абсорбционные, реактивные (рефлексные) и комбинированные.

Снижение шума в абсорбционных глушителях происходит за счет погло­щения звуковой энергии в применяемых в них звукопоглощающих материалах, а в реактивных - в результате отражения звука обратно к источнику шума. Ком­бинированные глушители обладают свойствами, как поглощать, так и отражать шум. Это довольно условно, поскольку в каждом глушителе звуковая энергия и поглощается и отражается (только в разном соотношении).

Выбор типа глушителя зависят от спектра шума источника, требуемого снижения шума, конструкции заглушаемой установки, допустимого аэродина­мического сопротивления.

Абсорбционные глушители обеспечивают необходимое снижение шума в широком диапазоне частот при небольшом аэродинамическом сопротивлении. Нашли широкое применение в аэродинамических установках. Наиболее про­стыми из них являются трубчатые глушители. В них каналы круглого, квадрат­ного или прямоугольного сечения выполнены из перфорированного листового материала с коэффициентом перфорации не менее 0.2. Эти каналы облицованы слоем звукопоглощающего материала типа супер тонкого стеклянного и базаль­тового волокна (плотность 25 кг/м³), минераловатных плит (плотность 1000 кг/м³). Для предотвращения выдувания звукопоглощающий материал защищают слоем стеклоткани марки ЭЗ-100.

Трубчатые глушители.

Как правило, приме­няют в каналах с поперечным сечением до 500-600 мм. Такое ограничение по размерам связано с необходимостью выполнения глушителя минимальной дли­ны, так как, например, для снижения шума в канале 125 мм требуется устано­вить глушитель длиной 0.5 м, а в канале диаметром 2500мм - глушитель длиной уже 10м, что неприемлемо.

1-канал; 2-звукопоглощагощий материал.

Для сокращения габаритов глушителей и увеличения затухания шума на единицу длины в широком канале применяют пластинчатые глушители, пред­ставляющие собой набор параллельно установленных звукопоглощающих пла­стин. Пластины обычно выполняются в виде щитов с перфорированными стен­ками, внутри которых находится слой мягкого звукопоглощающего материала с защитной оболочкой из стеклоткани.