акустическая конструкция для производственных помещений

Формула изобретения

Акустическая конструкция производственных помещений, содержащая оконные проемы и акустические ограждения в виде сборных в секции акустических шумопоглощающих панелей, состоящих из каркаса, выполненного в виде параллелепипеда, образованного передней и задней стенками панели, каждая из которых имеет (в сечении) П-образную форму, и звукопоглощающего материала, отличающаяся тем, что акустическая конструкция содержит штучные звукопоглотители, виброизолирующие опоры для установки оборудования, вакуумные звукопоглощающие стеклопакеты для оконных проемов, передняя стенка акустической шумопоглощающей панели имеет щелевую перфорацию, коэффициент перфорации которой принимается равным или более 0,25, а стенки панели фиксируются между собой вибродемпфирующими крышками, причем отношение высоты h каркаса к его ширине b находится в оптимальном отношении величин: h/b=1,0 2,0, отношение толщины s' каркаса в сборе к его ширине b находится в оптимальном отношении величин: s'/b=0,1 0,15, отношение толщины s звукопоглощающего элемента к толщине s' каркаса в сборе находится в оптимальном отношении величин: s/s'=0,4 1,0, а в качестве звукопоглощающего материала используют плиты из минеральной ваты на базальтовой основе, или минеральной ваты, или базальтовой ваты, 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.

Описание изобретения к патенту

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.

Наиболее близким техническим решением по технической сущности и достигаемому результату является акустическая кабина по а.с. СССР № 348755, кл. F01N 1/04, 1970 г. [прототип], содержащая перфорированную стенку и звукопоглощающий слой.

Недостатком технического решения, принятого в качестве прототипа, является сравнительно невысокая эффективность шумоглушения за счет сравнительно невысокого коэффициента звукопоглощения.

Технический результат - повышение эффективности шумоглушения за счет повышения коэффициента звукопоглощения путем увеличения поверхностей звукопоглощения при сохранении габаритных размеров помещения.

Это достигается тем, что в акустической конструкции производственных помещений, содержащей каркас цеха, оконные проемы и акустические ограждения в виде собранных в секции акустических шумопоглощающих панелей, и штучные звукопоглотители, установленные над шумным оборудованием, оборудование установлено на виброизолирующие опоры, оконные проемы содержат вакуумные звукоизолирующие стеклопакеты, а акустические шумопоглощающие панели состоят из каркаса, который выполнен в виде параллелепипеда, образованного передней и задней стенками панели, каждая из которых имеет П-образную форму, причем на передней стенке имеется щелевая перфорация, коэффициент перфорации которой принимается равным или более 0,25, а стенки панели фиксируются между собой вибродемпфирующими крышками, а в качестве звукопоглощающего материала звукопоглощающего элемента 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». В качестве звукопоглощающего материала акустической шумопоглощающей панели используются плиты 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, а передняя и задняя стенки каркаса выполнены из нержавеющей стали или оцинкованного листа толщиной 0,7 мм с полимерным защитно-декоративным покрытием типа «Пурал» толщиной 50 мкм или «Полиэстер» толщиной 25 мкм, или алюминиевого листа толщиной 1,0 мм и толщиной покрытия 25 мкм, причем отношение высоты h каркаса к его ширине b находится в оптимальном отношении величин: h/b=1,0 2,0; а отношение толщины s' каркаса в сборе к его ширине b находится в оптимальном отношении величин: s'/b=0,1 0,15; а отношение толщины s звукопоглощающего элемента к толщине s' каркаса в сборе находится в оптимальном отношении величин: s/s'=0,4 1,0, а вибродемпфирующие крышки, фиксирующие стенки панели, выполнены из эластомера, пенополиуретана или пенополиэтилена, древесноволокнистого, древесностружечного материала, или гипсоасбокартона, или эластичного листового вибропоглощающего материала с коэффициентом внутренних потерь не ниже 0,2, или композитного материала, или пластиката типа «Агат», «Антивибрит», «Швим».

На фиг.1 изображен общий вид акустической конструкции производственных помещений, на фиг.2 - общий вид акустической шумопоглощающей панели.

Акустическая конструкция производственных помещений (фиг.1) содержит каркас цеха (не показан), оконные 9 и дверные 10 проемы и акустические ограждения 1, 2, 3, 4, 5, 6 в виде жестких и перфорированных стенок, между которыми расположен звукопоглощающий материал, штучные звукопоглотители 7 и 8, содержащие каркас, в котором расположен звукопоглощающий материал, и установленные над шумным оборудованием 11. Оборудование 11 установлено на виброизолирующие опоры (на чертеже не показано), оконные проемы 9 содержат вакуумные звукоизолирующие стеклопакеты, а акустические ограждения выполнены в виде собранных в секции акустических шумопоглощающих панелей (фиг.2). Акустические шумопоглощающие панели состоят из каркаса, который выполнен в виде параллелепипеда, образованного передней и задней 13 стенками панели, каждая из которых имеет П-образную форму, причем на передней стенке имеется щелевая перфорация 14 и 15, коэффициент перфорации которой принимается равным или более 0,25, а стенки панели фиксируются между собой вибродемпфирующим и крышками 16, а в качестве звукопоглощающего материала звукопоглощающего элемента 17 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». Боковые ребра 18 увеличивают жесткость ограждения в целом. В качестве звукопоглощающего материала акустической шумопоглощающей панели используются плиты на основе алюминосодержащих 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, а передняя и задняя стенки каркаса выполнены из нержавеющей стали или оцинкованного листа толщиной 0,7 мм с полимерным защитно-декоративным покрытием типа «Пурал» толщиной 50 мкм или «Полиэстер» толщиной 25 мкм, или алюминиевого листа толщиной 1,0 мм и толщиной покрытия 25 мкм, причем отношение высоты h каркаса к его ширине b находится в оптимальном отношении величин: h/b=1,0...2,0, а отношение толщины s' каркаса в сборе к его ширине b находится в оптимальном отношении величин: s'/b=0,1 0,15; а отношение толщины s звукопоглощающего элемента к толщине s' каркаса в сборе находится в оптимальном отношении величин: s/s'=0,4 1,0, а вибродемпфирующие крышки, фиксирующие стенки панели, выполнены из эластомера, пенополиуретана или пенополиэтилена, древесноволокнистого, древесностружечного материала, или гипсоасбокартона, или эластичного листового вибропоглощающего материала с коэффициентом внутренних потерь не ниже 0,2, или композитного материала, или пластиката типа «Агат», «Антивибрит», «Швим».

Акустическая конструкция производственных помещений работает следующим образом.

Звуковая энергия от оборудования 11, находящегося в помещении, пройдя через перфорированную стенку 12 ограждений 1, 2, 3, 4, 5, 6 попадает на слои звукопоглощающего материала 17 (который может быть как мягким, например из базальтового или стеклянного волокна, так и жестким, например камня-ракушечника). 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.

Предложенная авторами акустическая конструкция является эффективным способом борьбы с производственными шумами.