Гармоническое колебательное движение. Незатухающие колебания. Энергия гармонических колебаний. Затухающие и вынужденные колебания. Резонанс.

Гармоническое колебательное движение. Незатухающие колебания. Энергия гармонических колебаний. Затухающие и вынужденные колебания. Резонанс.

Гармонические колебательные движения – движ. возник. при малых отклонениях колеблющейся системы от положения равновесия и происходящее по закону sin или соs.

Или - колебание, происходящие по закону sin и cos. Свободное колебание - незатухающее, идеальная модель, где отсутствуют силы трения.

 

 

x= A sin(ω₀t + φ₀)

x= A cos(ω₀t + φ₀)

х- смещение колеблющейся точки в данный момент;

А- амплитуда

ω₀ – круговая частота;

φ₀ – начальная фаза колебаний

(ω₀t + φ₀) –фаза колебаний определ. полож. скорость, ускор. колеб. тела в данный момент времени.

Незатухающие колебания – колебания с постоянной амплитудой. Для их получ. необходимо воздействие внешн. силы в каждой точке системы.

F=F₀ cos ωt

Система соверш. гармонич. колеб. облад. кинетич. и потенц. энерг. Если колеб не затух, то полн. мех. энерг. остается неизменной

W_м=W_к+Wп;

υ= dr/dt; υ = -Aω₀ sin ω₀t

a=dv/dt; a = -Аω₀² cos ω₀t

Амплитудные значения х,υ,а: Хмах=А, Vмах=-Aω_0, а_мах=-Аω₀²

Затухающ. колеб. – колеб. энергия которых уменьшается с течением времени, под действием силы сопротивлен.

 

 

 

А=А₀ е^-βt

β- коэффц. затухания; чемон больше, тем быстрее затухает

Вынужден. колеб. – колеб. происход под действием внешних, периодич. измен. сил. При увелич. частоты внешней силы возрастает амплитуда.

Резонанс - резкое увеличение амплитуды вынужден. колеб. (при близких значениях собственной частоты и частоты вынужденной силы)

 

Спектр звука. Суммарный уровень звукового давления

Степень чистоты тона звука, определяет форма звуковой волны. Звук, состоящий из нескольких частот, является сложным. Такой звук можно характеризовать звуковым спектром (звуковой спектр - зависимость уровня звукового давления от частоты), т.е. распределением амплитуд колебаний А или интенсивностей I, (I≈A²)по частотам, входящим в состав звука. Спектр звука изображают диаграммой.

По оси х – частоты (в log масштабе), по оси у-амплитуды входящих в состав колебаний.

Суммарный уровень звукового давления.

Звуковое давление в воздухе изменяется в широких пределах - от 10^-5 Н/м² вблизи порога слышимости до 103 Н/м² при самых громких звуках, например шумах реактивных самолётов.

При этом звуковое давление напрямую зависит от уровня интенсивности звука.

Уровень звукового давления:

 

где Р₀=2*10^-5 н/м²,

P_eff – эффективное звуковое давление в волне, интенсивность которой I.

Звуковое давление следует понимать как эффективное среднеквадратичное звуковое давление

 

При совместном действии нескольких источников шума результирующий уровень шума L_рез не является просто суммой уровней, создаваемых каждым из источников. Если есть n источников, каждый из которых создает уровень шума L, то суммарный уровень L_рез=L+10 lg n.

 

Звукопоглощение. Эквивалентная площадь звукопоглощения.

Классификация звукопоглощающих материалов.

РЕВЕРБЕРАЦИЯ. СТАНДАРТНОЕ И ОПТИМАЛЬНОЕ ВРЕМЯ РЕВЕРБЕРАЦИИ. РАСЧЕТНЫЕ ФОРМУЛЫ.

Т.к звуковые волны, падая на внутренние поверхности помещения, поглощаются только частично, то спадание звуковой энергии в помещении после выключения источника звука происходит не мгновенно, а в течение некоторого времени.

Реверберация -это процесс затухания звука в помещении.

Реверберация помещения в основном определяет качество его акустики.

Стандартное время реверберации - процесс затухания плотности (интенсивности) звука в миллион раз или на 60 ДБ

Оптимальное время реверберации - стандартное время реверберации, при котором акустика помещения оказывается наилучшей.

Если время реверберации превышает оптимальное значение, то помещение становится гулким, это особенно портит речевые помещения, ухудшая разборчивость речи.

Если меньше оптимального, то звуки в помещении лишены протяженности, что плохо для музыкальных помещений.

Значение оптимального времени реверберации зависит от объема и назначения помещения.

 

Миллингтона

Для больших помещений учитывают поглощения звука воздухом.

Поглощение зависит от влажности воздуха, в сухом воздухе больше. Поглощение вызвано вязкостью, теплопроводностью и молекулярными потерями. Учитывается на частотах более 2000 Гц в помещениях объемом более 2000 м³.

СТАТИСТИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ

ВОЛНОВАЯ ТЕОРИЯ

ЛУЧЕВЫЕ ОТРАЖЕНИЯ?????

Рассмотрим процесс затухания звука в помещении

Волна претерпевает множество отражений

 

Если принять = 0.03, то после первого отражения

после многократных отражений

Средняя длина свободного пробега волны

для этого, чтобы энергия уменьшилась до величины т. е. на 60 ДБ потребуется 461 отражение

 

 

Рекомендуемое время реверберации зависит от назначения и объема зала.

Допускается увеличение времени реверберации на низких частотах на 40 %.

Допускается отклонение времени реверберации от рекомендуемых значений на 10 %.

ЕСЛИ УВЕЛИЧИТЬ ЗВУКОПОГЛОЩЕНИЕ

 

ЕСЛИ УМЕНЬШИТЬ ЗВУКОПОГЛОЩЕНИЕ

 

Билет13

ТРЕБОВАНИЯ К ФОРМЕ ЗАЛОВ И ОТДЕЛЬНЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ.

Для хорошей акустики залов необходимо выполнить следующие рекомендации:

- время реверберации проектируемого помещения должно отличаться от рекомендуемого не более чем не 10 %;

- обеспечить на зрительских местах максимально возможный уровень звукового давления полезного звука;

- выбрать форму и очертание внутренних поверхностей обеспечивающих как формирование ранних звуковых отражений, так и необходимую степень диффузности звукового поля;

- предотвратить концентрацию звука, которая может возникнуть при наличии вогнутых поверхностей малого радиуса.

Таким образом, нужного соотношения в распределении прямой и отраженной звуковой энергии, а также создания диффузного звукового поля добиваются путем правильного выбора:

- объема зала и его вместимости;

- взаимного размещения сцены и зрительных мест;

- профиля и места расположения отражающих поверхностей и отдельных архитектурных элементов;

- количества, свойств и размещения звукопоглощающего материала.

ВОЗДУШНЫЙ ОБЪЕМ И ПРОПОРЦИИ ЗАЛА

Объем проектируемого зала без учета объема сцены принимается в соответствии с существующими нормами. Если известно количество зрителей, то объем зала можно определить как: V = v × N, м³,

где v – удельный объем(объем на одно зрительное место), N – количество зрителей.

Основные размеры зала должны удовлетворять существующим нормам.

Соотношение геометрических размеров зала можно определить используя модуль золотого сечения, X:

Линейные размеры зала рекомендуется принимать в следующих пределах: высота – 3×Х; ширина – 5×Х; длина ‑ 8×Х.При выборе размеров зала следует помнить, что достаточная диффузность звукового поля обеспечивается, если:

– отношение длины зала к средней его ширине соответствует диапазону 1 – 2;

– отношение средней ширины зала к его средней высоте также удовлетворяет диапазону 1 – 2.

Длину залов, не имеющих сцены, рекомендуется принимать не более 28 м, в филармонических залах не более 45 м. Для залов со сценой – не более 26 м от задней стены до занавеса.

ФОРМА ЗАЛОВ

Форма залов зависит от их назначения, однако, существуют общие требования, соблюдение которых позволяет достичь хорошей акустики залов:

 

- расстояние между источником звука и слушателем должно быть минимальным;

- форма плана должна учитывать направленность источника звука, что особенно важно при проектировании аудиторий и конференц-залов. Угол между лучами, направленными от источника к крайним рядам партера, должен быть минимальным;

- направление и форма отражающих поверхностей должны обеспечивать максимально возможную передачу звуковой энергии на последние ряды;

- радиус кривизны вогнутых или сводчатых поверхностей с малым звукопоглощением должен превышать расстояние от источника до вогнутой поверхности не менее чем в 2 раза.

- оптимальной формой плана является трапециевидная с углом раскрытия 10 - 12°. Наличие параллельных плоских поверхностей несет опасность появления «порхающего эха», криволинейных вогнутых - фокусирования звука.

- Пол партера и балкона должен иметь профиль, обеспечивающий хорошую видимость эстрады или сцены, что уменьшает поглощение прямого звука при распространении его от источника над слушателями. Целесообразно предусмотреть подъем пола приблизительно 0.12м на ряд. Высота эстрады или авансцены должна быть не менее 1 м.

Рис. 1. Наиболее рациональная форма зала в плане

УСТРОЙСТВО ОТРАЖАТЕЛЕЙ

 

Энергией прямого звука обеспечиваются зрительские места, расположенные на расстоянии не более 8м от источника. Для остальных зрительских мест необходимо обеспечить приход ранних отражений от боковых поверхностей и потолка. Однократные отражения от поверхностей зала дополняют прямой звук источника и должны удовлетворять условиям применимости геометрических отражений и допустимому времени запаздывания.

Если поверхности стен или потолка состоят из отдельных секций, следует конфигурацию членений выполнять так, чтобы отражения от соседних элементов перекрывали друг друга, не оставляя «мертвых зон», лишенных отраженного звука.

В залах с относительно большой высотой и шириной наибольшая опасность прихода первых отражений с недопустимым запаздыванием возникает в первых рядах зрительских мест. Для исправления этого явления следует выполнять специальные звукоотражающие конструкции на потолке и стенах в припортальной зоне.

ОТРАЖАТЕЛЬ НАД АВАНСЦЕНОЙ ИЛИ ЭСТРАДОЙ.

Передняя часть потолка обычно используется для формирования ранних отражений. При плоском горизонтальном очертании потолка большая часть звуковой энергии отражается в зону, протяженностью не более 8 м от источника. Если высота передней части зала велика, то запаздывание отраженного от потолка звука превышает допустимое значение 20-30 мс (рис.4).

Для улучшения распределения отраженного звука передней частью потолка предусматривают устройство над эстрадой или авансценой отражателя выпуклой формы (рис.5), что обеспечивает хорошее распределение отраженного звука при различных положениях источника. Отражатель должен иметь поверхностную плотность не менее 20 кг/м² и может быть выполнен их железобетона, штукатурки по сетке или другого материала с коэффициентом отражения порядка 0,1. Линейные размеры отражателя связаны с нижней частотной границей регулярного отражения. Например, для усиления речи размеры отражателя должны быть не менее 1.1 м, для музыки – 6 м.

Эффективная потолочная отражающая поверхность может быть спроектирована с помощью геометрического метода, предложенного Петцольдом.

УСТРОЙСТВО ОТРАЖАТЕЛЯ НА БОКОВЫХ ПОВЕРХНОСТЯХ.

Интенсивные ранние отражения от боковых стен необходимы для достижения хорошей акустики залов. Вблизи источника целесообразно устройство на боковых стенах отражателей, направляющие ранние звуковые отражения на последние ряды (рис.9). Полезным оказывается также наклон боковых стен в сторону слушателей, что увеличивает количество звуковой энергии приходящей от ранних отражений.

Применение геометрических отражений можно считать допустимым, если наименьшая сторона отражателя не менее чем 1,5 - 2,0 м.

ПРИМЫКАНИЕ ЗАДНЕЙ СТЕНЫ К ПОТОЛКУ.

При примыкании задней стены зала к потолку под углом 90° или меньше может возникнуть так называемое театральное эхо - отражение звука от потолка и стены в направлении к источнику звука, приходящее с большим запаздыванием. Для устранения такого эха следует выполнить наклонной часть потолка у задней стены или наклонной заднюю стену зала.

Оформление портала, позволяющее направить первые отражения в глубину зала

а и б - «театральное эхо»; в - д -«театральное эхо» отсутствует

Рациональные типы примыкания потолка к задней стене.

Форма и профиль потолка, обеспечивающие

необходимое отражение

Формированиедиффузного звукового поля

Не занятые для формирования ранних отражений поверхности должны быть использованы для формирования диффузного звукового поля путем их эффективного расчленения различной формы звукорассеивающими элементами для создания рассеянного, ненаправленного отражения звука. Это достигается расчленением поверхностей балконами, пилястрами, нишами и тому подобными неровностями.

Для обеспечения достаточной диффузности звукового поля необходимо, чтобы значительная часть внутренних поверхностей зала создавала рассеянное ненаправленное отражение звука. Это достигается расчленением поверхностей балконами, пилястрами, нишами и другого типа членениями

Условия, обеспечивающие диффузность звукового поля:

- не параллельность стен (10-12);

- равномерное распределение звукопоглотителя;

- членение значительной части внутренних поверхностей;

- отсутствие резких различий в основных размерах помещения.

 

Рис.10. Формы членения потолка секциями.

Эффективно также членение стен секциями, как и для потолка. При этом необходимо, чтобы отражения от смежных секций перекрывали друг друга.

УСТРОЙСТВО БАЛКОНОВ

В залах вместимостью более 600 чел. целесообразно устройство одного или нескольких балконов, что снижает объем зала, уменьшает его длину и увеличивает диффузность поля. Отношение выноса балкона к средней высоте подбалконного пространства должно быть не более 1,5. Такое же соотношение должно быть и в ложах (рис.12). Если над балконом нет выше расположенного, то отношение А₂/h₂ может быть увеличено до двух.

Поверхности над и под балконами не следует отделывать звукопоглощающими материалами.

 

Целесообразные пропорции балконного пространства:

1- пространство под балконом; (где - соответственно глубина подбалконного пространства и его средняя высота);

2- пространство над верхним балконом; где - соответственно глубина балкона и средняя высота надбалконного пространства.

Рассеивающие детали (пилястры, ниши и другие членения) целесообразно размещать на поверхностях, не дающих малозапаздывающих отражений. Наиболее эффективны для рассеивания элементы, имеющие криволинейное, выпуклое сечение. На поверхностях, дающих малозапаздывающие отражения, недопустимо устройство поперечных пилястр или ребер.

При периодическом расположении пилястр рассеивание звука зависит не только от формы и размеров их сечений, но и от шага пилястр. Мелкие элементы размером 10-20 см рассеивают частоты более 1000 Гц. Эффективное рассеивание в области частот 200-600 Гц дают пилястры с размером 1-2 м по ширине и 0.5-1 м по глубине при шаге членения 2-4 м. Рассеивающий эффект членений увеличивается, если их шаг нерегулярен, т.е. расстояния между соседними членениями различны по всей поверхности.

Балконы, ложи и скошенные стены повышают диффузность звукового поля на низких частотах, когда пилястры мало эффективны.

Членение с мелким регулярным шагом 5-20 см (например, отделка поверхностей рейками или волнистой асбофанерой) вызывает периодические отражения коротких звуковых импульсов (хлопков, ударов), в результате чего возникаем искажение звука.

 

РАСПОЛОЖЕНИЕ ЗВУКОПОГЛОЩАЮЩИХ МАТЕРИАЛОВ,

Звукопоглощающие материалы и конструкции не следует располагать на участках стен и потолка, используемых для формирования первых отражений. Целесообразно, если это согласуется с интерьером зала размещать звукопоглощающие материалы раздельными участками площадью 1-5 м, что несколько увеличивает его эффективность.

 

ПРИМЕНЕНИЕ ВОГНУТЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ

Большие вогнутые поверхности ограждающих конструкций залов (купол, свод, вогнутая в плане задняя стена) создают опасность концентрации отражений, при котором звук фокусируется в одной части зала, создавая сильное эхо, другие же части зала не получают отражений.

На рисунке 9 приведены три варианта проектного решения купола. Вариант а иллюстрирует крайне неудачное решение, радиус кривизны купола примерно равен высоте зала, звук фокусируется в центре зала. Вариант б - радиус кривизны составляет половину высоты зала, отражения проходят через точку фокуса и далее распределяются по площади пола. Вариант в - радиус кривизны составляет примерно две высоты зала. Звук отражается от купола в виде пучка параллельных лучей.

Если форму купола изменить невозможно (например, здание цирка) для избежания фокусирования звука следует применить членение поверхности купола (рисунки 9, г и 9, д) или использовать облицовку купола звукопоглощающими материалами.

 

Варианты решения зала с куполом

 

 

14 Проектирование залов с естественной акустикой

К залам с естественной акустикой относятся:

-лекционные

-театральные

-концертные

-залы многоцелевого назначения вместимостью до 3000 чел.

Для обеспечения хорошей акустики необходимо:

-время реверберации проектируемого помещения должно отличаться от рекомендуемого не более чем на 10%

-на зрительских местах необходимо обеспечить максимально возможный уровень звукового давления полезного звука

-выбрать форму и очертание внутренних поверхностей, обеспечивающих как формирование ранних малозапоминающих звуковых отражений, так и необходимую степень диффузности звукового пол

-избежать акустические дефекты, такие как концентрацию звука, возникающую при наличии вогнутых поверхностей малого радиуса

Таким образом, нужного соотношения в распределении прямой и отраженной звуковой энергии и создании диффузного звукового поля добиваются путем правильного выбора:

-объема зала и его вместимости

-взаимного размещения сцены и зрительских мест

-профиля и места расположения отражающих поверхностей и отдельных архитектурных элементов

-количества, свойств и размещения звукопоглощающего материала

Объем и пропорции зала

Объем зала проектируется в связи с существующими нормами, исходя из его вместимости.

V=v(удельный объем)*N(количество зрителей)

При выборе основных размеров зала для обеспечения хорошей акустики следует соблюдать:

-отношение длины зала к его средней ширине соотвествует дапазону 1-2

-отношение средней ширины зала к его средней высоте лежит в тех же пределах, во всех случаях не превышает 3

Если отношение длинны зала к его ширине превышает 2, то степень диффузности звукового поля снижается. При указанном отношении, меньшем 1, увеличивается время запаздывания отражений от боковых стен, при этом ухудшается слышимость на боковых местах.

Гармоничные пропорции зала определяются по величине его объема, используя модуль золотого сечения линейных размеров зала: 3:5:8

 

Форма зала

Требования:

-расстояние между источником звука и слушателем должно быть минимальным

-форма плана зала должна учитывать направленность источника звука, угол между лучами, направленными от источника к крайним рядам партера, должен быть минимальным

-форма отражающих поверхностей вблизи источника звука должна обеспечивать максимально возможную передачу звуковой энергии на последние ряды

-радиус кривизны вогнутых или сводчатых поверхностей с малым звукопоглощением должен превышать расстояние от источника до вогнутой поверхности не менее чем в 2 раза. Это позволяет избежать очагов концентрации звука.

-в залах большой вместимости следует избегать параллельности стен, пола и потолка для предотвращения проявления интерфарации отраженных звуковых волн, приводящих к неравномерному распределению звука. Это можно избежать, если отклонение от параллельности будет составлять 2-3 градуса.

-если последние ряды удалены от источника звука более чем на 30 м., устанавливают балкон

 

ВИДЫ.

•По спектру. Шумы по статистическим характеристикам подразделяются на стационарные и нестационарные.

•По характеру спектра: частот превышает остальные не менее чем на 10 дБ. шумы подразделяют на:
- широкополосный шум с непрерывным спектром шириной более 1 октавы;
- тональный шум, в спектре которого имеются выраженные тоны. Выраженным тон считается если одна из третьоктавных полос

• По частотной характеристике шумы подразделяются на:
- низкочастотный: с максимальными уровнями звукового давления в области частот ниже 300 Гц.
- среднечастотные: с максимальными уровнями звукового давления в области частот 300-800 Гц.
- высокочастотный: с максимальными уровнями звукового давления в области частот выше 800 Гц.

•По временным характеристикам

- постоянный: уровень звука изменяется во времени не более, чем на 5 Дб. (шум постоянно работающих вент установок, постоянно работающего оборудования промышленных предприятий).
- непостоянный: уровень звука изменияется во времени более, чем на 5 Дб. (шум транспортного движения).

Непостоянный шум делится на: колеблющиеся во времени – уровень звука непрерывно изменяется. Прерывистые – уровень звука резко падает до уровня фонового шума несколько раз за время наблюдения (работа лебёдки лифтовой установки). Импульсные – один или несколько следующих друг за другом ударов длительностью менее 1 с (шум ударов пневматического молотка).

•По природе возникновения – Механический;- Аэродинамический;- Гидравлический;
- Электромагнитный

 

ПУТИ РАСПРОСТАНЕНИЯ В ЗДАНИЯХ.

Большинство источников шума создают воздушный шум, который падая на ограждающие помещение конструкции, вызывает колебания, которые являются источником шума в соседних помещениях.

Ударный шум: при ударах по междуэтажному перекрытию(ходьба, танцы) передача энергии происходит также за счёт колебаний конструкций.

Пути передачи шума в изолируемое помещение могут быть прямыми и косвенными (обходными). Колебания, вызванные воздушным или ударным шумом, распространяются по конструкциям всего здания. Вибрирующие конструкции излучают шум в помещения, расположенные даже на значительном расстоянии от источника; такой шум называется структурным. Структурный шум излучают конструкции, жестко связанные с каким-либо вибрирующим механизмом (вентилятор, насос).

 

ЗВУКОИЗОЛИРУЮЩАЯ СПОСОБНОСТЬ ОГРАЖДЕНИЯ.

Коэффициент звукопроводности ограждения (перегородки, стены, перекрытия) выражается отношением звуковой энергии, излучаемой ограждением в единицу времени в звукоприемное помещение, W2 к энергии, падающей в единицу времени на ограждение из звукопередающего помещения W1:

τ = W2/ W1

Коэффициент звукоизоляции Ro (индек ослабления) есть величина, которая вы­ражается следующим образом:

Ro=100 · 1/τ

измеряется R₀ в децибелах. Для любого ог­раждения W2 меньше W1.

1) ограждение предполагается однородным;

2) длина и высота ограждения считаются бесконечными (благодаря этому исключается влияние на поведение ограж­дения при звукопередаче характера его закрепления по краям);

3) звуковая волна, падающая на ограждение, считается плоской, а само падение ее нормальным, что позволяет считать звуковое давление одинаковым на всей поверхности огражде­ния. Волна, излучаемая ограждением в звукоприемное помещение, также рассматривается плоской, следовательно, все части ограждения колеблются в одинаковых фазах, и поэтому между отдельными его частями не возникает никаких напряжений.

Звукоизолирующая способ­ность ограждения от воздушного шума имеет следующий вид:

R = L₁-L₂+I0lgS\A (дб).

L₁ — средний уровень звукового давления в звукопередающем помещении; L2 —в звукоприемном помещении; S — площадь ограждения, разделяющего помещения, S\А— полное поглощение звукоприемного помещения, сб, м².

В жилых комнатах площадью 15—20 м² при высоте 2,5 м поглощение А принимается равным 10 сэбинам. Площадь перегородок, стен, разделяющих квартиры и жилые комнаты равна примерно 8—12 м². В этом случае отношение S/A близко к единице, а поправочный членI0lg S/A близок к нулю.

Звукоизолирующая способность в этом случае практически равна разности уровней шумов в звукопередающем и звукоприемном помещении.

Так как шум в звукоприемное помещение проникает не только непосредственно через ограждение, разделяющее его и звукопередающее помещение, но и косвенными путями, то в строительной акустике пользуются величиной R', которую.на­зывают строитедьной звукоизолирующей способностью. Эта величина меньше R. Только если передача шума косвенным путем отсутствует, R'= R.

 

Нормирование звукоизоляции.

Нормированными параметрами шума являются уровни в децибелах (дб) среднеквадратичных значений звукового дав­ления в октавных полосах частот со среднегеометрическими частотами 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000 и 8000 гц. Уровни звукового давления определяются по формуле

L = 20 Ig P\ 2 · 10-⁵‫ (дб). где

L — уровень звукового давления, дб;

Р — измеренная величина среднеквадратичного давления звука, н/м²;

2-10-⁵ — пороговая величина среднеквадратичного звукового давдения, н/ м²

Значения допустимых уровней звукового давления для жилых помещений квартир приведены в таблице 4 (СНиП П-Л. 1—71).

Для того, чтобы обеспечить требуемые условия в помеще­ниях, ограждающие конструкции должны обладать определен­ными звукоизолирующими качествами. Величиной, которая характеризует звукоизолирующую способность внутренних стен и перегородок, является показатель звукоизоляции от воздушного шума Eв•

Звукоизолирующая способность перекрытий характеризу­ется показателем звукоизоляции от воздушного шума Е_в и от ударного Е_у. ти величины нормируются СНиП. оказатели Е_в и Е_у определяются при помощи нор­мативных кривых.

С нормативными кривыми сравниваются кривые, построенные по данным исследовании.

При этом подсчитывается величина среднего (по частотам) неблагоприятного отклонения δ_ср ординат кривой, полученной для данной конструкции при исследовании, от ординат нор­мативной кривой.

δ_ср принимается равным 1/15 суммы всех неблагоприятных отклонений на частотах, указанных на нормативных кривых. На крайних частотах 100 и 3200 гц отклонения берутся с коэф­фициентом 1/2; отклонения в благоприятную сторону не учи­тываются.

Показатель звукоизоляции от воздушного шума Е_в равен целому числу децибел, на которое надо сместить нормативную кривую для воздушного шума параллельно самой себе вниз, чтобы δ_ср не превышало 2 дб. При этом максимальное отклонение δ max на какой-либо отдельной частоте не долж­но быть больше 8 дб.

Показатель звукоизоляции от ударного шума Е_у равен це­лому числу децибел, на которое надо сместить нормативную кривую для уровня ударного шума вверх, чтобы δ_ср не превышало 2 дб. (δmax не должно быть больше 8 дб). Если при сравнении кривых оказывается, что δ_ср≤2, а δ max ≤8 дб, то соответ­ствующий показатель звукоизоляции равен нулю.

Если δ_ср>2 дб или при δ_ср<2 δ max >8 дб, то Е_в или Е_у<0.

Если частотная характеристика исследуемой конструкции превышает требования норм, то нормативные кривые должны смещаться в сторону благоприятных отклонений. В этом слу­чае показатели Е_в или Е_у имеют знак плюс.

 

 

Градостроительные

Функциональное зонирование тер-рии с отделением селитебных, лечебных, рекреационных зон от транспортных коммуникаций.

2. Строительно-акустические (экраны, шумозащитные здания, шумозащитные окна)

- Экраны: придорожные подпорные, ограждающие и специальные стенки (бетон, ж/бетон, слож конструкции типа: перфометалл-минвата-перфометалл); искусственные и естественные элементы рельефа, зеленые насаждения.

- Шумозащитные здания: по способам защиты от шума их можно разделить на 2 типа: дома с спец арх-планировоч структурой и объемно-пространственным решением; дома, окна и двери которых имеют повыш звукоизолир-ую способность и снабжены спец вентиляц устройствами, совмещенными с глушителями шума.

3. Конструктивно-строительные (повышение звукоизолир-их св-тв огражд конструкций зданий и планировочные) Звукоизол-я окна зависит от кол-ва и толщины стекол, толщины воздуш промежутка и плотности притвора. При решении вопроса повыш-я звукоизол окон встает вопрос обеспечения притока воздуха => спец вентиляц устройства, совмещенные с глушителями шума.

 

ЭКВИВАЛЕНТНЫЕ УРОВНИ ШУМА В РАСЧЕТНЫХ ТОЧКАХ

точечный источник

линейный источник

ТРЕБУЕМОЕ СНИЖЕНИЕ УРОВНЕЙ ШУМА

-

в расчетной точке территории

- в помещении

 

ЗВУКОИЗОЛЯЦИЯ ОКОННОГО БЛОКА ТРАНСПОРТНОГО ШУМА

 

 

Гармоническое колебательное движение. Незатухающие колебания. Энергия гармонических колебаний. Затухающие и вынужденные колебания. Резонанс.

Гармонические колебательные движения – движ. возник. при малых отклонениях колеблющейся системы от положения равновесия и происходящее по закону sin или соs.

Или - колебание, происходящие по закону sin и cos. Свободное колебание - незатухающее, идеальная модель, где отсутствуют силы трения.

 

 

x= A sin(ω₀t + φ₀)

x= A cos(ω₀t + φ₀)

х- смещение колеблющейся точки в данный момент;

А- амплитуда

ω₀ – круговая частота;

φ₀ – начальная фаза колебаний

(ω₀t + φ₀) –фаза колебаний определ. полож. скорость, ускор. колеб. тела в данный момент времени.

Незатухающие колебания – колебания с постоянной амплитудой. Для их получ. необходимо воздействие внешн. силы в каждой точке системы.

F=F₀ cos ωt

Система соверш. гармонич. колеб. облад. кинетич. и потенц. энерг. Если колеб не затух, то полн. мех. энерг. остается неизменной

W_м=W_к+Wп;

υ= dr/dt; υ = -Aω₀ sin ω₀t

a=dv/dt; a = -Аω₀² cos ω₀t

Амплитудные значения х,υ,а: Хмах=А, Vмах=-Aω_0, а_мах=-Аω₀²

Затухающ. колеб. – колеб. энергия которых уменьшается с течением времени, под действием силы сопротивлен.

 

 

 

А=А₀ е^-βt

β- коэффц. затухания; чемон больше, тем быстрее затухает

Вынужден. колеб. – колеб. происход под действием внешних, периодич. измен. сил. При увелич. частоты внешней силы возрастает амплитуда.

Резонанс - резкое увеличение амплитуды вынужден. колеб. (при близких значениях собственной частоты и частоты вынужденной силы)