Нашли ошибку на сайте?Сообщите нам:
НОВОСТИ
19.09.23
12.07.23
19.06.23
22.05.23
|
| |
|
Архив выпусков
Выпуск 4 (64), 2021
Исследования влияния геометрических параметров помещений на звукоизоляцию легких перегородок
Монич Д. В., Матвеева И. В., Гребнев П. А., Кузьмин Д. С.
Монич Д. В., канд. техн. наук, проф. кафедры архитектуры, Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет, Россия, г. Нижний Новгород, тел.: +7(903) 606-07-65, e-mail: dmitriy.monich@mail.ru Матвеева И. В., канд. техн. наук, доц. кафедры городского строительства и автомобильных дорог, Тамбовский государственный технический университет, Россия, г. Тамбов, тел.: +7(953) 715-45-60, e-mail: times02@yandex.ru Гребнев П. А., канд. техн. наук, доц. кафедры архитектуры, Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет, Россия, г. Нижний Новгород, тел.: +7(950) 621-34-86, e-mail: p.grebnev@mail.ru Кузьмин Д. С., ст. преп. кафедры архитектуры, аспирант, Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет, Россия, г. Нижний Новгород, тел.: +7(904) 783-77-73, e-mail: jazz-m@yandex.ru | | | | | Состояние проблемы. Звукоизоляция легких перегородок значительно зависит от места их установки в здании. Необходимы исследования структуры звукового поля в несоразмерных помещениях и анализ его влияния на звукоизоляцию легких ограждений.
Результаты. Проведены натурные и лабораторные экспериментальные исследования звукоизоляции каркасно-обшивной перегородки, установленной в коридоре. Для случая соразмерного помещения получена хорошая сходимость результатов. Теоретически исследована структура звукового поля при зеркальном отражении звука (с использованием метода прослеживания лучей). Выполнены расчеты с получением распределений долей осевых, касательных и косых лучей в помещениях, расчеты уровней интенсивности звуковых волн, падающих на боковые стены и потолок коридора. Учитывалось положение источника шума относительно перегородки и других ограждений.
Выводы. Пропорции помещений влияют на звукоизоляцию легких ограждений. В диапазоне ниже граничной частоты диффузности несоразмерного помещения с источником шума структура звукового поля неоднородная, звуковые лучи падают на ограждение неравномерно с различных направлений. Это приводит к уменьшению совпадений мод колебаний в воздухе и в ограждающей конструкции, частотная характеристика звукоизоляции ограждения имеет пикообразный вид.
| | | | Ключевые слова: звукоизоляция, легкие ограждающие конструкции, несоразмерное помещение, диффузное звуковое поле, зеркальное отражение звука, осевые звуковые лучи, касательные звуковые лучи, косые звуковые лучи. |
DOI: 10.36622/VSTU.2021.64.4.003 | | | Библиографический список 1. Антонов, А. И. Влияние характера отражения звука от ограждений на выбор метода расчета воздушного шума в гражданских и промышленных зданиях / А. И. Антонов, В. И. Леденев, И. В. Матвеева, О. О. Федорова // Приволжский научный журнал. — 2017. — № 2 (42). — С. 16—23.
2. Антонов, А. И. Исследования длины свободного пробега звуковых лучей в производственных помещениях с оборудованием / А. И. Антонов, В. И. Леденев, А. М. Макаров // Вестник Томского государственного архитектурно-строительного университета. — 2007. — № 4. — С. 115—121.
3. Антонов, А. И. Компьютерное моделирование процессов формирования и распространения звуковой энергии в замкнутых воздушных объемах / А. И. Антонов, В. И. Леденев // Устойчивое развитие региона: архитектура, строительство, транспорт: материалы 5-й Междунар. науч.-практ. конф. Института архитектуры, строительства и транспорта. — 2018. — С. 142—147.
4. Антонов, А. И. Метод расчета шумового режима в зданиях с коридорными системами планировки / А. И. Антонов, О. А. Жоголева, В. И. Леденев // Строительство и реконструкция. — 2013. — № 3 (47). — С. 28—32.
5. Антонов, А. И. Условия, определяющие процессы формирования шумового режима в замкнутых объемах, и их учет при оценке распределения звуковой энергии в помещениях / А. И. Антонов, А. В. Бацунова, И. Л. Шубин // Приволжский научный журнал. — 2015. — № 3 — С. 89—96.
6. Антонов, А. И. Цифровизация акустических расчетов при автоматизированном проектировании зданий / А. И. Антонов, В. И. Леденев, И. В. Матвеева, Н. П. Меркушева // Приволжский научный журнал. — 2019. — № 4 (52). — С. 31—40.
7. Бобылев, В. Н. Звукоизолирующие свойства каркасно-обшивных перегородок с одинарным каркасом / В. Н. Бобылев, В. В. Дымченко, Д. В. Монич // Вестник ПТО РААСН. — 2019. — Вып. 22. — С. 174—179.
8. Бобылев, В. Н. Прохождение звука через однослойные и многослойные ограждающие конструкции зданий / В. Н. Бобылев, В. А. Тишков, П. А. Гребнев, Д. Л. Щеголев, Д. В. Монич // Ученые записки физического факультета Московского университета (эл. научн. журнал). — 2017. — № 5. — № 1750501.
9. Бобылев, В. Н. Численное моделирование звукоизолирующих каркасно-обшивных перегородок с различными типами стоечных профилей / В. Н. Бобылев, В. В. Дымченко, Д. В. Монич, П. А. Хазов // Приволжский научный журнал. — 2018. — № 1. — С. 20—24.
10. Дымченко, В. В. Метод расчета звукоизоляции каркасно-обшивных перегородок с одинарным каркасом / В. В. Дымченко // Приволжский научный журнал. — 2018. — № 4. — С. 29—34.
11. Иванова, А. В. Исследование звукоизоляции двойных ограждающих конструкций из слоистых элементов / А. В. Иванова, А. А. Кочкин // Устойчивое развитие региона: архитектура, строительство, транспорт: материалы VII-й Междунар. науч.-практ. конф. — 2020. — С. 202—205.
12. Кочкин, Н. А. Исследование и повышение звукоизоляции двойной перегородки с использованием слоистого вибродемпфированного элемента на относе / Н. А. Кочкин, А. В. Киряткова // Устойчивое развитие региона: архитектура, строительство, транспорт: материалы 5-й Междунар. науч.-практ. конф. Института архитектуры, строительства и транспорта. — 2018. — С. 182—185.
13. Монич, Д. В. Звукоизоляция многослойных легких ограждающих конструкций зданий / Д. В. Монич // Устойчивое развитие региона: архитектура, строительство, транспорт: материалы VII-й Междунар. науч.-практ. конф. — 2020. — С. 232—239.
14. Седов М. С. Звуковая динамика зданий и сооружений / М. С. Седов // Известия вузов. Строительство и архитектура. — 1997. — № 8. — С. 19—23.
15. Седов, М. С. Звукоизоляция / М. С. Седов // Техническая акустика транспортных машин: справочник / Под ред. Н. И. Иванова. — М., 1992. — Гл. 4. — С. 68—106.
16. Седов, М. С. Теория инерционного прохождения звука через ограждающие конструкции / М. С. Седов // Изв. вузов. Строительство и архитектура. — 1990. — № 2. — С. 37—42.
17. Шашкова, Л. Э. Повышение звукоизоляции ограждающих конструкций с применением вибродемпфированных элементов / Л. Э. Шашкова, А. А. Кочкин, И. Л. Шубин // БСТ: Бюллетень строительной техники. — 2018. — № 6 (1006). — С. 26—27.
18. Antonov, A. I. Coupling coefficient of flux density and density gradient of reflected sound energy in quasi-diffuse sound fields / A. I. Antonov, V. I. Ledenev, T. O. Nevenchannaya, I. E. Tsukernikov, I. L. Shubin // Journal of Theoretical and Computational Acoustics (El. Sc. Journal). — 2019. — Vol. 27, № 2. — № 1850053.
19. Benedetto, G. Statistical distribution of free path lengths in the acoustics of enclosures / G. Benedetto, R. Spagnolo // Journal of Acoustical Society of America. — 1984. — Vol. 75, № 5. — P. 1519—1521.
20. Bobylyov, V. N. Experimental study of sound insulation in multilayer building partitions / V. N. Bobylyov, V. A. Tishkov, D. V. Monich, V. V. Dymchenko, P. A. Grebnev // Noise Control Engineering Journal. — 2014. — № 62 (5). — P. 354—359.
21. Giyasov, B. I. Method for noise calculation under specular and diffuse reflection of sound / B. I. Giyasov, V. I. Ledenyov, I. V. Matveeva // Magazine of Civil Engineering. — 2018. — № 1 (77). — P. 13—22.
22. Sedov, M. S. Analysis and calculation of noise insulation of lightweight enclosures / M. S. Sedov // Proceedings of International Noise and Vibration Control Conference «Noise—93» / Edited by M. J. Crocker and N. I. Ivanov. — 1993. — Vol. 3. — P. 111—116.
23. Sedov, M. S. Effect of breaking free waves in thin plates of double construction / M. S. Sedov // Proceedings of Fourth international congress on sound and vibration / M. J. Crocker, N. I. Ivanov (Ed.). — 1996. — P. 1073—1076.
24. Sedov, M. S. Regulation of sound radiation of light insulating structures / M. S. Sedov // Proceedings of the Second International Symposium «Transport Noise and Vibration—94» / S. Kovinskaya (Ed.). — 1994. — P. 393—396.
| | | | | Ссылка для цитирования Монич, Д. В. Исследования влияния геометрических параметров помещений на звукоизоляцию легких перегородок / Д. В. Монич, И. В. Матвеева, П. А. Гребнев, Д. С. Кузьмин // Научный журнал строительства и архитектуры. - 2021. - № 4 (64). - С. 37-47. - DOI: 10.36622/VSTU.2021.64.4.003. | | | | | | | | | English version | | | Research of the Influence of Geometric Parameters of Rooms for Sound Insulation of Lightweight Partitions | Monich D. V., Matveeva I. V., Grebnev P. A., Kuzmin D. S. | | | | | Monich D. V., PhD in Engineering, Prof of the Dept. of Architecture, Nizhny Novgorod State University of Architecture and Civil Engineering, Russia, Nizhny Novgorod, tel.: +7(903) 606-07-65, e-mail: dmitriy.monich@mail.ru Matveeva I. V., PhD in Engineering, Assoc. Prof of the Dept. of Urban Construction and Highways, Tambov State Technical University, Russia, Tambov, tel.: +7(953) 715-45-60, e-mail: times02@yandex.ru Grebnev P. A., PhD in Engineering, Assoc. Prof of the Dept. of Architecture, Nizhny Novgorod State University of Architecture and Civil Engineering, Russia, Nizhny Novgorod, tel.: +7(950) 621-34-86, e-mail: p.grebnev@mail.ru Kuzmin D. S., Senior Lecturer of the Dept. of Architecture, PhD student, Nizhny Novgorod State University of Architecture and Civil Engineering, Russia, Nizhny Novgorod, tel.: +7(904) 783-77-73, e-mail: jazz-m@yandex.ru |
| | | Statement of the problem. Sound insulation of lightweight partitions depends significantly on the place of installation in the building. It is necessary to study the structure of the sound field in disproportionate rooms and analyze its effect on the sound insulation of light enclosures.
Results. Natural and laboratory experimental studies of the sound insulation of the frame partitions installed in the corridor were carried out. For the case of a commensurate room, good convergence of the results was obtained. The structure of the sound field with mirror reflection of sound has been theoretically investigated using the method of tracing of sound rays. Calculations were performed to obtain the distributions of the proportions of axial sound rays, tangential sound rays, oblique sound rays in the premises, and the calculations of the intensity levels of sound waves incident on the lightweight partition and other enclosures of the corridor. The position of the noise source relative to the lightweight partition and other enclosures of the corridor was taken into account.
Conclusions. The proportions of the rooms affect the sound insulation of lightweight enclosures. The structure of the sound field of a disproportionate room with a noise source is non-uniform in the range below the boundary frequency of diffuse sound field. Sound rays fall on the lightweight partition unevenly from different directions. This leads to a decrease in the coincidence of wave modes in the air and wave modes in the lightweight partition. The frequency characteristic of the sound insulation of the lightweight partition has a peak-like appearance.
| | | | Keywords: sound insulation, lightweight enclosing structures, disproportionate room, diffuse sound field, mirror reflection of sound, axial sound rays, tangential sound rays, oblique sound rays. |
DOI: 10.36622/VSTU.2021.64.4.003
References 1. Antonov, A. I. Vliyanie kharaktera otrazheniya zvuka ot ograzhdenii na vybor metoda rascheta vozdushnogo shuma v grazhdanskikh i promyshlennykh zdaniyakh / A. I. Antonov, V. I. Ledenev, I. V. Matveeva, O. O. Fedorova // Privolzhskii nauchnyi zhurnal. — 2017. — № 2 (42). — S. 16—23.
2. Antonov, A. I. Issledovaniya dliny svobodnogo probega zvukovykh luchei v proizvodstvennykh pomeshcheniyakh s oborudovaniem / A. I. Antonov, V. I. Ledenev, A. M. Makarov // Vestnik Tomskogo gosudarstvennogo arkhitekturno-stroitel'nogo universiteta. — 2007. — № 4. — S. 115—121.
3. Antonov, A. I. Komp'yuternoe modelirovanie protsessov formirovaniya i rasprostraneniya zvukovoi energii v zamknutykh vozdushnykh ob'emakh / A. I. Antonov, V. I. Ledenev // Ustoichivoe razvitie regiona: arkhitektura, stroitel'stvo, transport: materialy 5-i Mezhdunar. nauch.-prakt. konf. Instituta arkhitektury, stroitel'stva i transporta. — 2018. — S. 142—147.
4. Antonov, A. I. Metod rascheta shumovogo rezhima v zdaniyakh s koridornymi sistemami planirovki / A. I. Antonov, O. A. Zhogoleva, V. I. Ledenev // Stroitel'stvo i rekonstruktsiya. — 2013. — № 3 (47). — S. 28—32.
5. Antonov, A. I. Usloviya, opredelyayushchie protsessy formirovaniya shumovogo rezhima v zamknutykh ob'emakh, i ikh uchet pri otsenke raspredeleniya zvukovoi energii v pomeshcheniyakh / A. I. Antonov, A. V. Batsunova, I. L. Shubin // Privolzhskii nauchnyi zhurnal. — 2015. — № 3 — S. 89—96.
6. Antonov, A. I. Tsifrovizatsiya akusticheskikh raschetov pri avtomatizirovannom proektirovanii zdanii / A. I. Antonov, V. I. Ledenev, I. V. Matveeva, N. P. Merkusheva // Privolzhskii nauchnyi zhurnal. — 2019. — № 4 (52). — S. 31—40.
7. Bobylev, V. N. Zvukoizoliruyushchie svoistva karkasno-obshivnykh peregorodok s odinarnym karkasom / V. N. Bobylev, V. V. Dymchenko, D. V. Monich // Vestnik PTO RAASN. — 2019. — Vyp. 22. — S. 174—179.
8. Bobylev, V. N. Prokhozhdenie zvuka cherez odnosloinye i mnogosloinye ograzhdayushchie konstruktsii zdanii / V. N. Bobylev, V. A. Tishkov, P. A. Grebnev, D. L. Shchegolev, D. V. Monich // Uchenye zapiski fizicheskogo fakul'teta Moskovskogo universiteta (el. nauchn. zhurnal). — 2017. — № 5. — № 1750501.
9. Bobylev, V. N. Chislennoe modelirovanie zvukoizoliruyushchikh karkasno-obshivnykh peregorodok s razlichnymi tipami stoechnykh profilei / V. N. Bobylev, V. V. Dymchenko, D. V. Monich, P. A. Khazov // Privolzhskii nauchnyi zhurnal. — 2018. — № 1. — S. 20—24.
10. Dymchenko, V. V. Metod rascheta zvukoizolyatsii karkasno-obshivnykh peregorodok s odinarnym karkasom / V. V. Dymchenko // Privolzhskii nauchnyi zhurnal. — 2018. — № 4. — S. 29—34.
11. Ivanova, A. V. Issledovanie zvukoizolyatsii dvoinykh ograzhdayushchikh konstruktsii iz sloistykh elementov / A. V. Ivanova, A. A. Kochkin // Ustoichivoe razvitie regiona: arkhitektura, stroitel'stvo, transport: materialy VII-i Mezhdunar. nauch.-prakt. konf. — 2020. — S. 202—205.
12. Kochkin, N. A. Issledovanie i povyshenie zvukoizolyatsii dvoinoi peregorodki s ispol'zovaniem sloistogo vibrodempfirovannogo elementa na otnose / N. A. Kochkin, A. V. Kiryatkova // Ustoichivoe razvitie regiona: arkhitektura, stroitel'stvo, transport: materialy 5-i Mezhdunar. nauch.-prakt. konf. Instituta arkhitektury, stroitel'stva i transporta. — 2018. — S. 182—185.
13. Monich, D. V. Zvukoizolyatsiya mnogosloinykh legkikh ograzhdayushchikh konstruktsii zdanii / D. V. Monich // Ustoichivoe razvitie regiona: arkhitektura, stroitel'stvo, transport: materialy VII-i Mezhdunar. nauch.-prakt. konf. — 2020. — S. 232—239.
14. Sedov M. S. Zvukovaya dinamika zdanii i sooruzhenii / M. S. Sedov // Izvestiya vuzov. Stroitel'stvo i arkhitektura. — 1997. — № 8. — S. 19—23.
15. Sedov, M. S. Zvukoizolyatsiya / M. S. Sedov // Tekhnicheskaya akustika transportnykh mashin: spravochnik / Pod red. N. I. Ivanova. — M., 1992. — Gl. 4. — S. 68—106.
16. Sedov, M. S. Teoriya inertsionnogo prokhozhdeniya zvuka cherez ograzhdayushchie konstruktsii / M. S. Sedov // Izv. vuzov. Stroitel'stvo i arkhitektura. — 1990. — № 2. — S. 37—42.
17. Shashkova, L. E. Povyshenie zvukoizolyatsii ograzhdayushchikh konstruktsii s primeneniem vibrodempfirovannykh elementov / L. E. Shashkova, A. A. Kochkin, I. L. Shubin // BST: Byulleten' stroitel'noi tekhniki. — 2018. — № 6 (1006). — S. 26—27.
18. Antonov, A. I. Coupling coefficient of flux density and density gradient of reflected sound energy in quasi-diffuse sound fields / A. I. Antonov, V. I. Ledenev, T. O. Nevenchannaya, I. E. Tsukernikov, I. L. Shubin // Journal of Theoretical and Computational Acoustics (El. Sc. Journal). — 2019. — Vol. 27, № 2. — № 1850053.
19. Benedetto, G. Statistical distribution of free path lengths in the acoustics of enclosures / G. Benedetto, R. Spagnolo // Journal of Acoustical Society of America. — 1984. — Vol. 75, № 5. — P. 1519—1521.
20. Bobylyov, V. N. Experimental study of sound insulation in multilayer building partitions / V. N. Bobylyov, V. A. Tishkov, D. V. Monich, V. V. Dymchenko, P. A. Grebnev // Noise Control Engineering Journal. — 2014. — № 62 (5). — P. 354—359.
21. Giyasov, B. I. Method for noise calculation under specular and diffuse reflection of sound / B. I. Giyasov, V. I. Ledenyov, I. V. Matveeva // Magazine of Civil Engineering. — 2018. — № 1 (77). — P. 13—22.
22. Sedov, M. S. Analysis and calculation of noise insulation of lightweight enclosures / M. S. Sedov // Proceedings of International Noise and Vibration Control Conference «Noise—93» / Edited by M. J. Crocker and N. I. Ivanov. — 1993. — Vol. 3. — P. 111—116.
23. Sedov, M. S. Effect of breaking free waves in thin plates of double construction / M. S. Sedov // Proceedings of Fourth international congress on sound and vibration / M. J. Crocker, N. I. Ivanov (Ed.). — 1996. — P. 1073—1076.
24. Sedov, M. S. Regulation of sound radiation of light insulating structures / M. S. Sedov // Proceedings of the Second International Symposium «Transport Noise and Vibration—94» / S. Kovinskaya (Ed.). — 1994. — P. 393—396.
|
|
|
|
|
