Ирина Эланс

Автор который поможет с любыми образовательными и учебными заданиями

Звукоизоляция. 2

1. Звукоизоляция

1. 1. Проектирование звукоизоляции перегородки

Исходные данные:

Материал перегородки – керамзитобетон ;

плотность = 1400 кг/м3;

толщина h = 90 мм.

Рис.1 Перегородка из керамзитобетона

Нормативные требования

Согласно таблице 1 СП 23-103-2003 «Проектирование звукоизоляции ограждающих конструкций жилых и общественных зданий» нормативное значение индекса изоляции воздушного шума Rw для жилых зданий категории Б составляет 41 дБ.

Индекс изоляции воздушного шума Rw с рассчитанной частотной характеристикой определяется путем сопоставления этой частотной характеристики с оценочной кривой, приведенной в таблице 4 СП 23-103-2003. Частотную характеристику следует определять, изображая её в виде ломаной ABCD.

Абсциссу точки В - - следует определять по таблице 8 СП 23-103-2003 в зависимости от толщины и плотности материала конструкции:

h - толщина ограждения, мм;

округляем до среднегеометрической частоты 1/3 октавной полосы, в пределах которой находится (таблица 9 СП 23-203-2003 ) , т.е., = 400Гц

Ординату точки В - RB следует определять в зависимости от эквивалентной поверхностной плотности mэ, по формуле:

mэ - эквивалентная поверхностная плотность;

Эквивалентная поверхностная плотности mэ определяется по формуле:

К - коэффициент, учитывающий относительное увеличение изгибной жесткости (К = 1,2);

m - поверхностная плотность, кг/м, определяется по формуле:

- плотность (для керамзитобетона = 1400 кг/м3);

h - толщина конструкции ;

Построение частотной характеристики: из точки В с известными координатами влево проводится горизонтальный отрезок ВА, а вправо от точки В проводится отрезок ВС с наклоном 6 дБ на октаву до точки С с ординатой Rс = 65 дБ. Если точка С лежит за пределами нормируемого диапазона частот, отрезок CD отсутствует (рис.2).

Рис.2 Расчетная частотная характеристика изоляции воздушного шума однослойной перегородки из керамзитобетона

Парамеры	Среднегеометрическая частота 1/3 октавной полосы, Гц
Парамеры	100	125	160	200	250	315	400	500	630	800	1000	1250	1600	2000	2500	3150
Расчетная частотная хар-ка R, дБ	32	32	32	32	32	32	32	34	36	38	40	42	44	46	48	51
Оценочная кривая, дБ	33	36	39	42	45	48	51	52	53	54	55	56	56	56	56	56
Неблагоприятные отклонения, дБ	1	4	7	10	13	16	19	18	17	16	15	14	12	10	8	5
Оценочная кривая, смещенная вниз на 12 дБ	21	24	27	30	33	36	39	40	41	42	43	44	44	44	44	44
Неблагоприятные отклонения от смещенной оценочной кривой, дБ	-	-	-	-	1	4	7	6	5	4	3	2	-	-	-	-

Таблица 1. Определение индекса изоляции воздушного шума перегородки.

Сумма неблагоприятных отклонений от нормативной кривой составляет 185 дБ, что значительно больше предельного значения 32 дБ. После смещения оценочной кривой вниз на 12 дБ сумма неблагоприятных отклонений составила 32 дБ, что приближается к 32 дБ, но не превышает эту величину.

За величину индекса Rw принимается ордината смещенной оценочной кривой в третьоктавной полосе со среднегеометрической частотой 500 Гц.

На 500 Гц величина Rw = 40 дБ, т.е., индекс звукоизоляции стены равен 40 дБ. Это ниже, чем требования норм для проектируемых перегородок между квартирами в домах категории Б (Rωнорм = 41 дБ).

Индекс изоляции воздушного шума не соответствует нормативным требованиям, следовательно, для увеличения индекса изоляции воздушного шума увеличиваем толщину перегородку до 100 мм. Далее расчеты повторяются по вышеприведенным формулам:

Определяем неблагоприятные отклонения:

Парамеры	Среднегеометрическая частота 1/3 октавной полосы, Гц
Парамеры	100	125	160	200	250	315	400	500	630	800	1000	1250	1600	2000	2500	3150
Расчетная частотная хар-ка R, дБ	34	34	34	34	34	34	36	38	40	42	44	46	48	50	52	55
Оценочная кривая, дБ	33	36	39	42	45	48	51	52	53	54	55	56	56	56	56	56
Неблагоприятные отклонения, дБ	0	2	5	8	11	14	15	14	13	12	11	10	8	6	4	1
Оценочная кривая, смещенная вниз на 10 дБ	23	26	29	32	35	38	41	42	43	44	45	46	46	46	46	46
Неблагоприятные отклонения от смещенной оценочной кривой, дБ	-	-	-	-	-	-	5	4	3	2	1	-	-	-	-	-

Таблица 2. Определение индекса изоляции воздушного шума перегородки.

Соответственно, индекс звукоизоляции повышен до 42дБ, что соответствует нормативным требованиям к межквартирным перегородкам категории Б (Rωнорм = 41 дБ).

Вывод: в результате расчетов была запроектирована стена из керамзитобетона толщиной 100 мм, которая отвечает нормативу и пригодна для обеспечения комфортных условий.

1.2. Проектирование звукоизоляции междуэтажного перекрытия.

Ширина b, мм	Высота h, мм	Диаметр пустот d, мм	Количество пустот, n	Масса пустотной плиты 6000x1200x220 m, кг
1200	220	160	4	2100

Таблица 3.Параметры железобетонной пустотной плиты

Рис. 4 Пустотная плита перекрытия

Согласно таблице 1 СП 23-103-2003 «Проектирование звукоизоляции ограждающих конструкций жилых и общественных зданий», нормативное значение индекса изоляции воздушного шума для жилых зданий категории Б составляет 45 дБ.

Определяем приведенную толщину плиты перекрытия:

b - ширина плиты, м;

h - высота плиты, м;

D - диаметр пустот, м;

N – количество пустот;

Для определения коэффициента K необходимо вычислить момент инерции сечения j.

Момент инерции находим как разность моментов инерции прямоугольного сечения и пяти круглых пустот:

Далее, рассчитываем коэффициент, учитывающий относительное увеличение изгибной жесткости ограждения из бетонов на легких заполнителях, поризованных бетонов и т.п. По отношению к конструкциям из тяжелого бетона с той же поверхностной плотностью:

Плотность плиты(с учётом пустотности) составляет 1200 кг/м3 и 1400 кг/м3. По таблице 8 СП 23-103-2003 определяем частоту, соответствующую точке В:

Определяем эквивалентную поверхностную плотность конструкции:

прив

Далее находим ординату точки B:

Производим построение частотной характеристики (рис.5)

Рис.5 График частотной характеристики для расчета перекрытия

Параметры	Среднегеометрическая частота 1/3 октавной полосы, Гц
Параметры	100	125	160	200	250	315	400	500	630	800	1000	1250	1600	2000	2500	3150
Расчетная частотная хар-ка R, дБ	34	34	34	36	38	40	42	44	46	48	50	52	54	56	58	60
Оценочная кривая, дБ	33	36	39	42	45	48	51	52	53	54	55	56	56	56	56	56
Неблагоприятные отклонения, дБ	-	2	5	6	7	8	9	8	7	6	5	4	2	-	-	-
Оценочная кривая, смещенная вниз на 4 дБ	29	32	35	38	41	44	47	48	49	50	51	52	52	52	52	52
Неблагоприятные отклонения от смещенной оценочной кривой, дБ	-	-	1	2	3	4	5	4	3	2	1	-	-	-	-	-

Таблица 4. Определение индекса изоляции воздушного шума перекрытия

Таким образом, при смещении вниз оценочной кривой вниз на 4 дБ сумма неблагоприятных отклонений равна 25 дБ, что не превышает предельного значения 32 дБ, следовательно, принимаем индекс изоляции воздушного шума

На 500 Гц величина , т.е., индекс звукоизоляции междуэтажного перекрытия равен 48 дБ, что выше нормативного значения (Rωнорм = 45 дБ).

Вывод: произведенный расчет показывает, что индекс изоляции

воздушного шума пустотной плитой перекрытия из железобетона RW = 48дБ > =45 дБ, приведенного в таблице 1,№ п.п. 3, СП 23-103-2003, для домов категории Б. Следовательно данная плита перекрытия отвечает нормативу и пригодна для обеспечения комфортных условий.

1.3. Расчет индекса приведенного ударного шума

Исходные данные: железобетонная несущая плита толщина h = 220 мм,

плотность = 1329кг/м3;

звукоизоляционного слой из материала Пенотерм (НПП-ЛЭ) толщина h=10 мм (в необжатом состоянии);

гипсобетонная панель плотность = 1300 кг/ м3, толщина h = 50 мм;

линолеум плотность = 700кг/ м3, толщина h = 15 мм;

полезная нагрузка 2000 Па.

Рис.6 Конструкция междуэтажного перекрытия

Согласно т. 1 СП 23-103-2003 «Проектирование звукоизоляции ограждающих конструкций жилых и общественных зданий» нормативное значение индекса приведенного ударного шума для жилых зданий категории Б составляет 66 дБ.

Определяем поверхностные плотности элементов перекрытия

,- поверхностная плотность несущей плиты перекрытия;

, - поверхностная плотность конструкции пола выше звукоизоляционного слоя (без звукоизоляционного слоя).

Нагрузка на звукоизоляционный слой составляет: 2000+760=2760 Па

По таблице 18 свода правил находим =77 дБ

Далее по таблице 16 СП 23-103-2003 берем значения динамического модуля упругости и относительное сжатие материала звукоизоляционного слоя при нагрузке 2000 Па для материала Пенотерм (НПП-ЛЭ): Eд=6,6*105 Па, ε=0,1.

Определим толщину звукоизоляционного материала в обжатом состоянии:

Где d – толщина звукоизоляционного материала в обжатом состоянии

d0 – толщина звукоизоляционного материала в не обжатом состоянии

- относительное сжатие материала звукоизоляционного слоя при нагрузке на звукоизоляционный слой

Частоту колебаний пола определяем по формуле:

По таблице 17 СП 23-203-2003 находим индекс изоляции приведенного уровня шума под данным междуэтажным перекрытием: Lnω = 60 дБ.

Приведенный уровень ударного шума соответствует нормативным требованиям для перекрытий между комнатами в квартире в двух уровнях в домах категории Б. (Lnω = 60 дБ<Lnωнорм = 66 дБ).

Вывод: в результате расчетов была запроектирована перегородка из многопустотной железобетонной плиты, звукоизоляционным слоем из материала Пенотерм (НПП-ЛЭ), гипсобетонной панелью и паркетной доски(рис.6). Индекс приведенного уровня ударного шума равен 60дБ, который не меньше нормативного значения Lnω = 66дБ.

2. Теплоизоляция

2.1. Оценка теплозащитных качеств ограждающих конструкций

Согласно СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий»

Теплозащитная оболочка здания должна отвечать следующим требованиям:

Приведенное сопротивление теплопередаче отдельных элементов ограждающих конструкций должно быть не меньше нормируемых значение;
Удельная теплозащитная характеристика здания должна быть не больше нормируемого значения;
Температура на внутренних поверхностях ограждающих конструкций должна быть не ниже минимально допустимых значений.

Требования тепловой защиты здания будут выполнены при одновременном выполнении требований 1, 2 и 3.

Требуется произвести теплотехнический расчет конструкции стены и определить толщину утеплителя.

Вариант конструктивного решения:

Внешний слой - цементно-песчаный раствор =1800 кг/м3 толщиной 15 мм ;

Несущий слой – кладка из газобетонных блоков = 800 кг/м3

толщиной 400 мм;

Слой утеплителя - плиты жесткие минераловатные = 100 кг/м3

Наружный слой – фасадная штукатурка =1400 кг/м3 толщиной 10 мм;

Тарельчатые дюбели из пластмассы диаметром 8 мм;

Условие: а) приведенное сопротивление теплопередаче R0, м2·°С/Вт, ограждающих конструкций следует принимать не менее нормируемых значений Rreq, м2·°С/Вт.

Условие: б) расчетный температурный перепад ∆t0,°С, между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции не должен превышать нормируемых величин ∆tn,°С.

Исходные данные:

Район строительства: Омская область, город Тара;

tint = 20 oC (расчетная температура внутреннего воздуха, принимаемая для расчета ограждающих конструкций группы зданий по поз.1 таблицы 4 по минимальным значениям оптимальной температуры соответствующих зданий по ГОСТ 30494 (в интервале 20-22 °С));

text = - 40 оС (расчетная температура наружного воздуха в холодный период года, принимаемая равной средней температуре наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92 по СНиП 23-01«Строительная климатология»);

αint = 8.7 Вт/(м2*°С) (коэффициент теплоотдачи для стен, полов, гладких потолков, потолков с выступающими ребрами принимаемый по СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий» (табл. 7));

αext = 23 Вт/( м2*°С) (коэффициент теплоотдачи для наружных ограждающих конструкций, принимаемый по СНиП II-3-79* «Строительная теплотехника» (табл. 6*));

и (средняя температура наружного воздуха и продолжительность отопительного периода, принимаемые по СНиП 23-01 «Строительная климатология» для периода со средней суточной температурой наружного воздуха не более 8°С);

r = 0,96 коэффициент теплотехнической однородности.;

n =1 (коэффициент, учитывающий зависимость положения наружной поверхности ограждающих конструкций по отношению к наружному воздуху и приведенный по СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий» (табл. 6));

Влажностный режим - нормальный (согласно таблице 1СНиП 23-02-2003) , условия эксплуатации ограждающей конструкции в зоне влажности - сухие (согласно приложению «В» СНиП 23-02-2003), следовательно, принимаем условия эксплуатации категории «Б» (согласно таблице 2 СНиП 23-02-2003).

По приложению «Д» СП 23-101-2004 определяем коэффициенты теплопроводности λ, Вт/(м * оС) для составных частей конструктивного решения внешней ограждающей конструкции.

вариант конструктивного решения:

Составные части конструктивного решения ограждающей конструкции

Толщина, мм

Плотность, кг/м3

Коэффициент теплопроводности, Вт/(м * оС)

Коэффициент

паропроницаемости,

мг/(м*ч*Па)

Фасадная штукатурка (сложный раствор)

1400

0,64

0,11

Плиты жесткие минераловатные

100

0,065

0,56

Кладка из газобетонных блоков

400

800

0,37

0,14

Цементно-песчаный раствор

1800

0,93

0,09

Таблица 5. Сводные данные конструктивного решения внешней ограждающей конструкции

1. Фасадная штукатурка из сложного раствора

2. Плиты жесткие минераловатные

3. Кладка из газобетонных блоков

4. Цементно-песчаный раствор

5. Тарельчатые дюбели из пластмассы

Рис.7 Конструкция наружной стены

Значение Rreq м2·°С/Вт следует определять по формуле:

Rreq=Dd*a+b,

где Dd - градусо-сутки отопительного периода, °С·сут;

a,b - коэффициенты, значения которых следует принимать по данным таблицы 3 СНиП 23-02-2003

для жилых зданий а = 0,00035, b = 1,4.

Градусо-сутки отопительного периода Dd °С·сут, определяют по формуле:

Dd=(tint-tht)*zht

Республика, край, область, пункт	I	II	III	IV	V	VI	VII	VIII	IX	X	XI	XII	Год
Тара	-19,9	-18,0	-11,4	-0,1	9,1	15,5	17,7	14,8	9,2	0,8	-9,8	-17,2	-0,8

Таблица 6. Среднемесячная и годовая температура воздуха, °С

tht =((-19,9)+(-18,0)+(-11,4)+(-0,1)+0,8+(-9,8)+(-17,2))/7= -10,8°С

zht =212 сут

Dd = (20 - (-10,8)) * 212 = 6530 (°С·сут)

Rreq=6739* 0,00035 + 1,4=3,69 ((м2*°С)/Вт)

Определяем толщину слоя утеплителя δут, мм.

Rocon = 1/αint +∑Rreq + 1/αext;

∑Rreq= δ ф.ш/ λ ф.ш. + δ ут. /λут + δ г.б. /λ г.б. + δ цп. р-р./ λ цп. р-р.,

Где δ ф.ш = 10 мм (толщина фасадной штукатурки)

δ г.б. = 400 мм (толщина кладки из газобетонных блоков)

δ цп. р-р = 15 мм (толщина цементно-песчаного раствора)

Для определения толщины слоя утеплителя используем значение Rreq, отсюда:

δ ут = (Rreq/r - 1/αint - δ ф.ш/ λ ф.ш. - δ г.б. /λ г.б. - δ цп. р-р./ λ цп. р-р. - 1/αext) * λут .

δ ут = (3,76/ 0,96 – 1/8,7 - 0,01/0,64 - 0,4/0,37 - 0,015/0,93 – 1/23) * 0,065 = (3,92-0,11-0,02-1,08-0,02- 0,04) * 0,065 = 0,172 м ≈ 0,18 м.

Значит для обеспечения необходимой теплозащиты необходимо взять минераловатные плиты толщиной не менее 180 мм

Тогда

∑Rreq= δ ф.ш/ λ ф.ш. + δ ут. /λут + δ г.б. /λ г.б. + δ цп. р-р./ λ цп. р-р.,

∑Rreg =0,01/0,64 +0,18/0,065 +0,4/0,37 + 0,015/0,93 = 3,89 ((м2*°С)/Вт)

Вычисляем приведенное значение сопротивления теплопередаче

Rcono =1/αint + ∑Rreg + 1/αext

Rcono = 1/8,7 + 3,89 + 1/23 = 0,11+3,89+0,04=4,04((м2*°С)/Вт)

Рассчитаем приведенное сопротивление теплопередаче Rо

Rо = 4,04*0,96=3,88

В результате условие Ror = 3,88(м2*°С)/Вт > Rreq = 3,69 (м2*°С)/Вт выполняется. Данный вид ограждающей конструкции соответствует нормативным требованиям по сопротивлению теплопередачи

Условие: б) Исходя из санитарно-гигиенических норм, включающих температурный перепад между температурами внутреннего воздуха и на поверхности ограждающих конструкций и температуру на внутренней поверхности выше температуры точки росы, проверяем, чтобы расчетный температурный перепад о не превышал нормируемых величин n, °С, установленных в таблице 5 СНиП 23-02, и определяется по формуле:

∆t0 = 1 * (20 – (-40)) / (3,88 * 8,7) = 1,78 °С

По таблице 5 СНиП 23-02-2003 определяем нормируемый температурный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей поверхности. В жилых зданиях для стен ∆tn = 4°С.

Таким образом, о=1,78°С < n=4°С, следовательно конструкция наружной стены соответствует нормативным требованиям по температурному перепаду

Вывод: Был произведен теплотехнический расчет ограждающей конструкции здания. Исходя из условий а и б

Ror = 3,88(м2*°С)/Вт > Rreq = 3,69 (м2*°С)/Вт,

о=1,78°С < n=4°С

была запроектирована конструкция наружной стены с толщинами наружного слоя фасадной штукатурки состоящей из сложного раствора 10мм, слоя утеплителя из жестких минераловатных плит 180 мм, кладки из газобетонных блоков 400 мм и слоем внутренней штукатурки из цементно-песчаного раствора толщиной 15 мм. Общая толщина наружной стены 605 мм

2.2. Проектирование чердачного перекрытия

Требуется произвести теплотехнический расчет конструкции чердачного перекрытия и определить толщину утеплителя.

Вариант конструктивного решения:

Железобетонная плита =2400 кг/м3 толщиной h=220 мм ;

Волокнистая плита, вид и кг/м3 - принимаются самостоятельно;

Пароизоляция - принимается самостоятельно;

1 - железобетонная плита;

2- плита жесткая минераловатная;

3 – пароизоляция.

Рис.8 Конструкция чердачного перекрытия

Составные части конструктивного решения ограждающей конструкции	Толщина, мм	Плотность, кг/м3	Коэффициент теплопроводности, Вт/(м * оС)
Железобетонная плита	220	2400	1,86
Плита жесткая минераловатная	х	100	0,065

Таблица 7. Сводные данные конструктивного решения чердачного перекрытия

αext = 12 Вт/( м2*°С) коэффициент теплоотдачи для наружных ограждающих конструкций;

n =0,9 (коэффициент, учитывающий зависимость положения наружной поверхности ограждающих конструкций по отношению к наружному воздуху и приведенный по СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий»

Условие а.

Значение Rreq м2·°С/Вт следует определять по формуле:

Rreq=Dd*a+b,

где Dd - градусо-сутки отопительного периода, Dd =6739°С·сут;

a,b - коэффициенты, значения которых следует принимать по данным таблицы 3 СНиП 23-02-2003 для жилых зданий а = 0,00045, b = 1,9

Звукоизоляция. 2 📙 Реферат → 🆔 93261