RU2425931C1

RU2425931C1 - Production room with low noise level

Info

Publication number: RU2425931C1
Application number: RU2010134711/03A
Authority: RU
Inventors: Олег Савельевич Кочетов (RU); Олег Савельевич Кочетов; Мария Олеговна Стареева (RU); Мария Олеговна Стареева
Original assignee: Олег Савельевич Кочетов; Мария Олеговна Стареева
Priority date: 2010-08-20
Filing date: 2010-08-20
Publication date: 2011-08-10

Abstract

FIELD: construction.

SUBSTANCE: acoustic structure of a production room comprises a frame of a workshop, bearing walls with barriers in the form of a floor and a ceiling, which are lined by sound-absorbing structures, window and door openings. Separate sound absorbers are installed above noisy equipment in the room, and they contain a frame, where a sound-absorbing material is installed. Floor is arranged on an elastic base and comprises a positioning slab made of a concrete reinforced with vibration damping material. The positioning slab is installed on a base slab of a floor slab with cavities via layers of vibration damping material and hydraulic insulation material with a gap relative to bearing walls of a production room. Cavities of the base slab are filled with vibration damping material, for instance, with a foamed polymer. Sound-absorbing plates in the form of a triangular prism without a single face are installed on the ceiling. Each plate comprises sound-absorbing blocks tightened with side covers by means of a string with an element of its tension control, which is at the same time a bracket for fixation of the board either to the ceiling or to the room wall.

EFFECT: invention makes it possible to improve efficiency of noise attenuation.

5 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к промышленной акустике, в частности к широкополосному шумоглушению, и может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства в качестве средства защиты от шума.The invention relates to industrial acoustics, in particular to broadband sound attenuation, and can be used in all sectors of the economy as a means of protection against noise.

Наиболее близким техническим решением по технической сущности и достигаемому результату является акустическая конструкция по патенту РФ №2366785, кл. F01N 1/04, [прототип], содержащая каркас на перекрытии здания и стены со звукопоглощающей облицовкой.The closest technical solution to the technical nature and the achieved result is the acoustic design according to the patent of the Russian Federation No. 2366785, class. F01N 1/04, [prototype], comprising a frame on the ceiling of a building and a wall with sound-absorbing lining.

Недостатком технического решения, принятого в качестве прототипа, является сравнительно невысокая эффективность шумоглушения за счет сравнительно невысокого коэффициента вибродемпфирования межэтажного перекрытия.The disadvantage of the technical solution adopted as a prototype is the relatively low noise attenuation efficiency due to the relatively low coefficient of vibration damping of the floor.

Технический результат - повышение эффективности шумоглушения.The technical result is an increase in the efficiency of sound attenuation.

Это достигается тем, что в акустической конструкции цеха, содержащей каркас цеха, несущие стены с ограждениями в виде пола и потолка, которые облицованы звукопоглощающими конструкциями, оконные и дверные проемы, а также штучные звукопоглотители, содержащие каркас, в котором расположен звукопоглощающий материал, и установленные над шумным оборудованием, пол выполнен на упругом основании и содержит установочную плиту, выполненную из армированного вибродемпфирующим материалом бетона, которая устанавливается на базовой плите межэтажного перекрытия с полостями через слои вибродемпфирующего материала и гидроизоляционного материала с зазором относительно несущих стен производственного помещения, причем полости базовой плиты заполнены вибродемпфирующим материалом, например вспененным полимером.This is achieved by the fact that in the acoustic structure of the workshop, containing the workshop framework, bearing walls with fences in the form of floor and ceiling, which are lined with sound-absorbing structures, window and door openings, as well as piece sound absorbers containing the frame in which the sound-absorbing material is located, and installed above noisy equipment, the floor is made on an elastic base and contains a mounting plate made of concrete reinforced with vibration-damping material, which is installed on the base plate of the interfloor overlapping cavities through layers of vibration damping material and waterproofing material with a gap relative to the bearing walls of the production room, the cavities of the base plate being filled with vibration damping material, for example, a foamed polymer.

На фиг.1 изображен общий вид производственного помещения с низким уровнем шума, на фиг.2 - разрез междуэтажного перекрытия здания, на фиг.3 - конструкция подвесного потолка.Figure 1 shows a General view of the industrial premises with low noise, figure 2 - section of the floor of the building, figure 3 - design of the suspended ceiling.

Производственное помещение с низким уровнем шума (фиг.1) содержит каркас цеха (на чертеже не показан), оконные 9 и дверные 10 проемы и несущие стены 1, 2, 3, 4 с ограждениями 5, 6 (пол и потолок), которые облицованы звукопоглощающими конструкциями, а также штучные звукопоглотители 7 и 8, содержащие каркас, в котором расположен звукопоглощающий материал, и установленные над шумным оборудованием 11. Конструкция пола на упругом основании (фиг.2) содержит установочную плиту 12, выполненную из армированного вибродемпфирующим материалом бетона, которая устанавливается на базовой плите 15 межэтажного перекрытия с полостями 16 через слои вибродемпфирующего материала 14 и гидроизоляционного материала 13 с зазором 17 относительно несущих стен 1, 2, 3, 4 производственного помещения. Чтобы обеспечить эффективную виброизоляцию установочной плиты 12 по всем направлениям, слои вибродемпфирующего материала 14 и гидроизоляционного материала 13 выполнены с отбортовкой, плотно прилегающей к несущим конструкциям стен 1, 2, 3, 4 и базовой несущей плите 15 перекрытия. Для повышения эффективности звукоизоляции и звукопоглощения в цехах, находящихся под межэтажным перекрытием, полости 16 заполнены вибродемпфирующим материалом, например вспененным полимером, например полиэтиленом или полипропиленом, а стены 1, 2, 3, 4 облицованы звукопоглощающими конструкциями. В качестве звукопоглощающего материала звукопоглощающих конструкций используются плиты из минеральной ваты на базальтовой основе типа «Rockwool», или минеральной ваты типа «URSA», или базальтовой ваты типа П-75, или стекловаты с облицовкой стекловойлоком, причем звукопоглощающий элемент по всей своей поверхности облицован акустически прозрачным материалом (не показано), например стеклотканью типа Э3-100 или полимером типа «Повиден».The production room with a low noise level (Fig. 1) contains a workshop frame (not shown in the drawing), window 9 and door 10 openings and load-bearing walls 1, 2, 3, 4 with fences 5, 6 (floor and ceiling), which are lined sound-absorbing structures, as well as piece sound absorbers 7 and 8, containing a frame in which sound-absorbing material is located, and installed above the noisy equipment 11. The floor structure on an elastic base (Fig. 2) contains a mounting plate 12 made of concrete reinforced with vibration-damping material, which mouth avlivaetsya on the base plate 15 intermediate floors with cavities 16 via the vibration damping material layers 14 and 13 of waterproofing material with a gap 17 with respect to bearing walls 1, 2, 3, 4 production premises. In order to ensure effective vibration isolation of the mounting plate 12 in all directions, the layers of the vibration damping material 14 and the waterproofing material 13 are made with a flange that is tightly adjacent to the supporting structures of the walls 1, 2, 3, 4 and the base supporting plate 15 of the floor. To increase the efficiency of sound insulation and sound absorption in the workshops located under the floor, the cavities 16 are filled with vibration damping material, for example, foamed polymer, for example polyethylene or polypropylene, and walls 1, 2, 3, 4 are lined with sound-absorbing structures. As sound-absorbing material of sound-absorbing structures, slabs made of rockwool basalt-based mineral wool or URSA-type mineral wool or P-75 basalt wool or glass-wool lining are used, and the sound-absorbing element is acoustically lined over its entire surface transparent material (not shown), such as fiberglass type E3-100 or polymer type "Poviden."

В качестве звукопоглощающего материала может быть использован также жесткий пористый материал, например пеноалюминий или металлокерамика, или камень-ракушечник со степенью пористости, находящейся в диапазоне оптимальных величин: 30÷45%. В качестве звукопоглощающего материала может быть использован материал в виде крошки из твердых вибродемпфирующих материалов, например эластомера, или полиуретана, или пластиката, причем размер фракций крошки лежит в оптимальном интервале величин: 0,3÷2,5 мм (не показано).As a sound-absorbing material, a rigid porous material can also be used, for example, foam aluminum or cermets, or a shell rock with a degree of porosity in the range of optimal values: 30–45%. As a sound-absorbing material, a material in the form of crumbs of solid vibration-damping materials, for example, elastomer, or polyurethane, or plastic compound can be used, and the size of the fractions of the crumb lies in the optimal range of values: 0.3–2.5 mm (not shown).

На потолке 5 установлены звукопоглощающие плиты (фиг.3) в форме треугольной призмы без одной грани, каждая из которых содержит звукопоглощающие блоки 18, 19, 20, стягиваемые боковыми крышками 21 и 22, посредством струны 23 с элементом регулирования ее натяжения 24, который одновременно является кронштейном для крепления плиты либо к потолку, либо к стене помещения.On the ceiling 5 there are sound-absorbing plates (Fig. 3) in the form of a triangular prism without one face, each of which contains sound-absorbing blocks 18, 19, 20, pulled together by side covers 21 and 22, by means of a string 23 with an element for adjusting its tension 24, which is simultaneously It is a bracket for mounting the plate either to the ceiling or to the wall of the room.

В качестве звукопоглощающего материала звукопоглощающих блоков 18, 19, 20 используются плиты из минеральной ваты на базальтовой основе типа «Rockwool», или минеральной ваты типа «URSA», или базальтовой ваты типа П-75, или стекловаты с облицовкой стекловойлоком, или вспененного полимера, например полиэтилена или полипропилена, причем звукопоглощающий элемент по всей своей поверхности облицован акустически прозрачным материалом, например стеклотканью типа Э3-100 или полимером типа «Повиден» (не показано).As sound-absorbing material of sound-absorbing blocks 18, 19, 20, slabs made of rockwool basalt mineral wool or URSA mineral wool or P-75 basalt wool or glass wool lined with glass wool or foamed polymer are used. for example polyethylene or polypropylene, moreover, the sound-absorbing element over its entire surface is lined with an acoustically transparent material, for example, fiberglass type E3-100 or polymer type "Poviden" (not shown).

Звукопоглощающие блоки 1, 3, 4, 5 могут быть выполнены из звукопоглощающего материала на основе алюминесодержащих сплавов с последующим наполнением их гидридом титана или воздухом с плотностью в пределах 0,5…0,9 кг/м³ со следующими прочностными свойствами: прочность на сжатие в пределах 5…10 МПа, прочность на изгиб в пределах 10…20 МПа (не показано).Sound-absorbing blocks 1, 3, 4, 5 can be made of sound-absorbing material based on aluminum-containing alloys, followed by filling them with titanium hydride or air with a density in the range of 0.5 ... 0.9 kg / m ³ with the following strength properties: compressive strength within 5 ... 10 MPa, bending strength within 10 ... 20 MPa (not shown).

Звукопоглощающие блоки 18, 19, 20 могут быть выполнены из звукопоглощающего материала на основе жесткого пористого шумопоглощающего материала, например пеноалюминия или металлокерамики, или металлопоролона, или камня-ракушечника со степенью пористости, находящейся в диапазоне оптимальных величин: 30…45% (не показано).Sound-absorbing blocks 18, 19, 20 can be made of sound-absorbing material based on a rigid porous sound-absorbing material, for example, foam aluminum or cermets, or metal foam, or a shell rock with a degree of porosity in the range of optimal values: 30 ... 45% (not shown) .

Производственное помещение с низким уровнем шума работает следующим образом.The production room with low noise is as follows.

Звуковая энергия от оборудования 11, находящегося в помещении, попадает на слои звукопоглощающего материала звукопоглощающих конструкций, которыми облицованы несущие стены 1, 2, 3, 4 с ограждениями 5, 6 (пол 6 и потолок 5), а также штучные звукопоглотители 7 и 8, содержащие каркас, в котором расположен звукопоглощающий материал, и которые установлены над шумным оборудованием 11. Переход звуковой энергии в тепловую (диссипация, рассеивание энергии) происходит в порах звукопоглотителя, представляющих собою модель резонаторов "Гельмгольца", где потери энергии происходят за счет трения колеблющейся с частотой возбуждения массы воздуха, находящегося в горловине резонатора, о стенки самой горловины, имеющей вид разветвленной сети пор звукопоглотителя. Коэффициент перфорации перфорированной стенки принимается равным или более 0,25. Для предотвращения высыпания мягкого звукопоглотителя предусмотрена стеклоткань, например типа Э3-100, расположенная между звукопоглотителем и перфорированной стенкой.Sound energy from the equipment 11 located in the room falls on the layers of sound-absorbing material of sound-absorbing structures, which are lined with load-bearing walls 1, 2, 3, 4 with fences 5, 6 (floor 6 and ceiling 5), as well as piece sound absorbers 7 and 8, containing a frame in which sound-absorbing material is located, and which are installed above noisy equipment 11. The transition of sound energy into heat (dissipation, energy dissipation) occurs in the pores of the sound absorber, which are a model of Helmholtz resonators, where and energies occur due to friction oscillating with the frequency of excitation of the mass of air located in the neck of the resonator against the walls of the neck itself, which has the form of an extensive network of pores of a sound absorber. The perforation coefficient of the perforated wall is taken to be equal to or more than 0.25. To prevent the eruption of a soft sound absorber, a fiberglass fabric, for example, type E3-100, is located between the sound absorber and the perforated wall.

Звуковые волны, распространяясь в производственном помещении, взаимодействуют с заполненными звукопоглотителем полостями.Sound waves propagating in the production room interact with cavities filled with sound absorber.

Взаимодействие звуковых волн с активными полостями, заполненными негорючим звукопоглотителем, приводит к шумоглушению в высокочастотном диапазоне, причем за счет наличия полостей увеличивается поверхность звукопоглощения, и, как следствие, повышается коэффициент звукопоглощения.The interaction of sound waves with active cavities filled with a non-combustible sound absorber leads to sound attenuation in the high-frequency range, and due to the presence of cavities, the sound absorption surface increases, and, as a result, the sound absorption coefficient increases.

При установке виброактивного оборудования на плиту 12, происходит двухкаскадная виброзащита, за счет вибродемпфирующих вкраплений в саму массу плиты 12, а также за счет слоя вибродемпфирующего материала 14, в качестве которого могут быть использованы: иглопробивные маты типа «Вибросил» на базе кремнеземного или алюмоборосиликатного волокна, материал из твердых вибродемпфирующих материалов, например пластиката, из звукоизоляционных плит на базе стеклянного штапельного волокна типа «Шумостоп» с плотностью материала, равной 60÷80 кг/м³.When installing vibroactive equipment on the plate 12, two-stage vibration protection occurs due to vibration damping inclusions in the mass of the plate 12, as well as due to the layer of vibration damping material 14, which can be used as: Vibrosil needle-punched mats based on silica or alumino-borosilicate fiber , material from solid vibration-damping materials, for example plastic compound, from soundproof plates based on glass staple fibers of the “Shumostop” type with a material density of 60 ÷ 80 kg / m ³ .

Звукопоглощающая плита работает следующим образом.Sound-absorbing plate works as follows.

Звуковая энергия от оборудования (не показано), пройдя через перфорированный слой звукопоглощающих блоков 18, 19, 20, падает на звукопоглощающий материал. Переход звуковой энергии в тепловую (диссипация, рассеивание энергии) происходит в порах звукопоглотителя, представляющих собою модель резонаторов "Гельмгольца", где потери энергии происходят за счет трения колеблющейся с частотой возбуждения массы воздуха, находящегося в горловине резонатора, о стенки самой горловины, имеющей вид разветвленной сети пор звукопоглотителя.Sound energy from equipment (not shown), passing through a perforated layer of sound-absorbing blocks 18, 19, 20, falls on sound-absorbing material. The transition of sound energy into thermal energy (dissipation, energy dissipation) occurs in the pores of a sound absorber, which are the Helmholtz resonator model, where energy losses occur due to friction of the mass of air in the resonator neck oscillating with the excitation frequency against the wall of the neck itself, which has the form branched network of pore sound absorbers.

Такое исполнение звукопоглощающей конструкции приводит к согласованному акустическому импедансу и позволяет эффективно гасить шумы в области низких частот при любом направлении потока звуковой энергии и является эффективным способом борьбы с производственными шумами.This performance of the sound-absorbing structure leads to a consistent acoustic impedance and allows you to effectively suppress noise at low frequencies in any direction of the flow of sound energy and is an effective way to deal with industrial noise.

Преимуществом предлагаемого изобретения является его универсальность применения для различных производственных помещений, имеющих самые разнообразные шумовые характеристики. При этом следует отметить относительную легкость настройки характеристик на требуемый частотный диапазон шумоподавления за счет изменения длины подвеса и его экономически обоснованную эффективность (имеется в виду снижение шума до санитарно-гигиенических норм). Кроме того, выполнение звукопоглотителя из негорючих материалов делает конструкцию пожаробезопасной.An advantage of the invention is its versatility of application for various production facilities having a wide variety of noise characteristics. In this case, it should be noted the relative ease of tuning the characteristics to the required frequency range of noise reduction due to changes in the length of the suspension and its economically feasible efficiency (meaning reducing noise to sanitary standards). In addition, the implementation of the sound absorber of non-combustible materials makes the design fireproof.

Claims

1. A low-noise production room containing a workshop frame, load-bearing walls with floor and ceiling fencing, which are lined with sound-absorbing structures, window and door openings, and piece sound absorbers containing a frame in which sound-absorbing material is located and installed above noisy equipment, characterized in that the floor is made on an elastic foundation and contains a mounting plate made of concrete reinforced with vibration damping material, which is installed on the base There is interfloor overlapping with cavities through layers of vibration damping material and waterproofing material with a gap relative to the bearing walls of the production room, the cavities of the base plate being filled with vibration damping material, for example, foamed polymer, and sound absorbing plates in the shape of a triangular prism without one facet, each of which contains sound-absorbing blocks pulled together by side covers by means of a string with an element for regulating its tension, which is simultaneously bracket for mounting the plate either to the ceiling or to the wall of the room, and as sound-absorbing material of the sound-absorbing blocks, slabs made of rockwool basalt mineral wool or URSA mineral wool or P-75 basalt wool are used as sound-absorbing material. or glass wool lined with glass wool, or a foamed polymer, for example polyethylene or polypropylene, the sound-absorbing element over its entire surface lined with an acoustically transparent material, for example fiberglass type EZ-100 or polymer t na "Poviden", while sound absorption blocks are made of sound-absorbing plate material on the basis of aluminum alloys, followed by filling them with air or titanium hydride having a density in the range of 0.5 ... 0.9 kg / m ³ with the following strength properties: Compressive strength within 5 ... 10 MPa, bending strength within 10 ... 20 MPa.

2. The production room with a low noise level according to claim 1, characterized in that the elastic floor base is made of rigid porous vibration-absorbing material, for example elastomer, or polyurethane with a degree of porosity in the range of optimal values: 30 ÷ 45%.

3. The production facility with a low noise level according to claim 1, characterized in that the elastic floor base is made of needle-punched mats of the type "Vibrosil" based on silica or aluminoborosilicate fiber.

4. The production room with a low noise level according to claim 1, characterized in that the elastic floor base is made of solid vibration damping materials, for example plastic compound.

5. The production room with a low noise level according to claim 1, characterized in that the elastic floor base is made of soundproofing boards based on glass staple fiber of the Shumostop type with a material density of 60 ÷ 80 kg / m ³ .