ГОСТ Р ЕН 12354-2-2012 Акустика зданий. Методы расчета акустических характеристик зданий по характеристикам их элементов. Часть 2. Звукоизоляция ударного шума между помещениями

ГОСТ Р ЕН 12354-2-2012

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Акустика зданий

МЕТОДЫ РАСЧЕТА АКУСТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ЗДАНИЙ ПО ХАРАКТЕРИСТИКАМ ИХ ЭЛЕМЕНТОВ

Часть 2

Звукоизоляция ударного шума между помещениями

Building acoustics. Estimation of acoustic performance of buildings from the performance of elements.
Part 2. Impact sound insulation between rooms

МКС 91.120.20:13.140

Дата введения 2013-12-01

Предисловие

1 ПОДГОТОВЛЕН Автономной некоммерческой организацией "Научно-исследовательский центр контроля и диагностики технических систем" (АНО "НИЦ КД") на основе собственного аутентичного перевода на русский язык европейского регионального стандарта, указанного в пункте 4

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 358 "Акустика"

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 29 ноября 2012 г. N 1385-ст

4 Настоящий стандарт идентичен европейскому региональному стандарту ЕН 12354-2:2000* "Акустика зданий. Оценка акустических характеристик зданий по характеристикам элементов. Часть 2. Звукоизоляция ударного шума между помещениями" (EN 12354-2:2000 "Building acoustics - Estimation of acoustic performance of buildings from the performance of elements - Part 2: Impact sound insulation between rooms").

________________

* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей. - .

При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных международных стандартов соответствующие им национальные стандарты Российской Федерации, сведения о которых приведены в дополнительном приложении ДА

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Правила применения настоящего стандарта установлены в ГОСТ Р 1.0-2012 (раздел 8). Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе "Национальные стандарты", а официальный текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске информационного указателя "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте национального органа Российской Федерации по стандартизации в сети Интернет (gost.ru)

1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает расчетные методы оценки звукоизоляции ударного шума, распространяющегося в зданиях между помещениями, прежде всего на основе результатов измерений, характеризующих прямую или косвенную передачу звука (далее - звукопередача) строительными элементами, а также на основе теории распространения звука в строительных конструкциях.

Основной расчет выполняют в частотных полосах, по значениям характеристик в которых рассчитывают оценку одним числом акустических характеристик зданий. Упрощенная модель, имеющая ограниченную область применения, непосредственно следует из данной оценки на основе оценок для строительных элементов.

Настоящий стандарт устанавливает основные принципы построения расчетных схем, определяет область их применения с соответствующими ограничениями, устанавливает перечень используемых величин. Стандарт предназначен для экспертов в области акустики и служит основой для разработки документов и программных средств для специалистов в строительстве с учетом региональных требований.

В расчетных моделях используются связи расчетных значений с измеряемыми величинами, определяющими характеристики строительных элементов. В настоящем стандарте указаны ограничения по применению рассматриваемых расчетных моделей. Пользователям, однако, следует знать о существовании других моделей расчета, имеющих иные области применения и ограничения.

Расчетные модели основаны на опыте прогнозирования акустических характеристик жилых помещений, но они могут использоваться также для других типов зданий при условии, что строительные системы и размеры элементов не слишком отличаются от применяемых в жилых зданиях.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты*. Недатированную ссылку относят к последней редакции ссылочного стандарта, включая его изменения.

_______________

* Таблицу соответствия национальных стандартов международным см. по ссылке. - .

ЕН ИСО 140-1* Акустика. Измерение звукоизоляции зданий и строительных элементов. Часть 1. Требования к лабораторному испытательному оборудованию с подавлением побочных путей распространения звука (EN ISO 140-1, Acoustics - Measurement of sound insulation in buildings and of building elements - Part 1: Requirements for laboratory test facilities with suppressed flanking transmission)

_______________

* Серия европейских стандартов ЕН ИСО 140 (части 1, 3, 6, 8) отменены с заменой на серию стандартов ЕН ИСО 10140 (части 1-5). Если требования отмененных ссылочных стандартов эквивалентны требованиям заменяющих стандартов, то последние указаны далее в сносках.

EH ИСО 140-3* Акустика. Измерение звукоизоляции зданий и строительных элементов. Часть 3. Лабораторные измерения звукоизоляции воздушного шума элементами зданий (EN ISO 140-3, Acoustics - Measurement of sound insulation in buildings and of building elements - Part 3: Laboratory measurement of airborne sound insulation of building elements)

_______________

* Серия европейских стандартов ЕН ИСО 140 (части 1, 3, 6, 8) отменены с заменой на серию стандартов ЕН ИСО 10140 (части 1-5). Если требования отмененных ссылочных стандартов эквивалентны требованиям заменяющих стандартов, то последние указаны далее в сносках.

EH ИСО140-6* Акустика. Измерение звукоизоляции зданий и строительных элементов. Часть 6. Лабораторные измерения звукоизоляции ударного шума полами (EN ISO 140-6, Acoustics - Measurement of sound insulation in buildings and of building elements - Part 6: Laboratory measurements of impact sound insulation of floors)

_______________

* Серия европейских стандартов ЕН ИСО 140 (части 1, 3, 6, 8) отменены с заменой на серию стандартов ЕН ИСО 10140 (части 1-5). Если требования отмененных ссылочных стандартов эквивалентны требованиям заменяющих стандартов, то последние указаны далее в сносках.

EH ИСО 140-7 Акустика. Измерение звукоизоляции зданий и строительных элементов. Часть 7. Измерение звукоизоляции ударного шума полами в натурных условиях (EN ISO 140-7, Acoustics - Measurement of sound insulation in buildings and of building elements - Part 7: Field measurements of impact sound insulation of floors)

EH ИСО 140-8* Акустика. Измерение звукоизоляции зданий и строительных элементов. Часть 8. Лабораторные измерения снижения передачи ударного шума напольными покрытиями на тяжелом стандартном полу (EN ISO 140-8, Acoustics - Measurement of sound insulation in buildings and of building elements - Part 8: Laboratory measurements of the reduction of transmitted impact noise by floor coverings on a heavyweight standard floor)

_______________

* Серия европейских стандартов ЕН ИСО 140 (части 1, 3, 6, 8) отменены с заменой на серию стандартов ЕН ИСО 10140 (части 1-5). Если требования отмененных ссылочных стандартов эквивалентны требованиям заменяющих стандартов, то последние указаны далее в сносках.

EH ИСО 140-12* Акустика. Измерение звукоизоляции зданий и строительных элементов. Часть 12. Лабораторные измерения звукоизоляции распространяющегося между помещениями воздушного и ударного шума фальшполом (EN ISO 140-12, Acoustics - Measurement of sound insulation in buildings and of building elements - Part 12: Laboratory measurement of room-to-room airborne and impact sound insulation of an access floor)

_______________

* Европейский стандарт ЕН ИСО 140-12:2000 отменен с заменой на ЕН ИСО 10848-2:2006.

EH ИСО 717-1 Акустика. Нормирование звукоизоляции зданий и строительных элементов. Часть 1. Звукоизоляция воздушного шума (EN ISO 717-1, Acoustics - Rating of sound insulation in buildings and of building elements - Part 1: Airborne sound insulation)

EH ИСО 717-2 Акустика. Нормирование звукоизоляции зданий и строительных элементов. Часть 2. Звукоизоляция ударного шума (EN ISO 717-2, Acoustics - Rating of sound insulation in buildings and of building elements - Part 2: Impact sound insulation)

EH 12354-1:2000 Акустика зданий. Методы расчета акустических характеристик зданий по характеристикам их элементов. Часть 1. Звукоизоляция воздушного шума между помещениями (EN 12354-1:2000, Building acoustics - Estimation of acoustic performance of buildings from the performance of elements - Part 1: Airborne sound insulation between rooms)

EH ИСО 10848-1:2006 Акустика. Лабораторные измерения косвенной передачи воздушного и ударного шума между смежными помещениями. Часть 1. Основные положения (EN ISO 10848-1:2006, Acoustics - Laboratory measurement of the flanking transmission of airborne and impact sound between adjoining rooms - Part 1: Frame document)

3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями.

3.1 Величины, характеризующие акустические свойства зданий

Звукоизоляция ударного шума между помещениями в соответствии с ЕН ИСО 140-7 выражается двумя взаимосвязанными величинами. Данные величины определяют в полосах частот (третьоктавных или октавных), по которым в соответствии с ЕН ИСО 717-2 определяют оценку одним числом, например , или ().

3.1.1 приведенный фактический уровень звукового давления ударного шума (normalized impact sound pressure level) , дБ: Уровень звукового давления ударного шума с учетом косвенной звукопередачи и поправки на эквивалентную площадь звукопоглощения приемного помещения*, рассчитываемый по формуле

, (1)

где - средний уровень звукового давления ударного шума в приемном помещении, дБ;

- эквивалентная площадь звукопоглощения приемного помещения, м;

- стандартная эквивалентная площадь звукопоглощения (для жилых помещений =10 м).

________________

* Помещение, в котором расположен источник шума, называют помещением источника. Помещение, в котором контролируют (измеряют) уровень шума, называют приемным помещением. Стену (пол или потолок), отделяющую приемное помещение от помещения источника, называют разделительным элементом.

Примечание - Данные величины определяют в соответствии с ЕН ИСО 140-7.

3.1.2 стандартизованный фактический уровень звукового давления ударного шума (standardized impact sound pressure level) , дБ: Уровень звукового давления ударного шума с учетом косвенной звукопередачи, соответствующий времени реверберации приемного помещения, рассчитываемый по формуле

, (2)

где - время реверберации приемного помещения, с;

- стандартное время реверберации (для жилых помещений =0,5 с).

Примечание - Данные величины определяют в соответствии с ЕН ИСО 140-7.

3.1.3 Связь между величинами

Связь между величинами и определяется формулой

, (3)

где - объем приемного помещения, м.

Достаточно оценить одну из этих величин, чтобы определить другую. В настоящем стандарте основной величиной, подлежащей оценке, является приведенный фактический уровень звукового давления ударного шума ;

3.2 Акустические характеристики элементов

Акустические характеристики элементов зданий используют в качестве исходных данных для оценки характеристик зданий. Эти величины определяют в третьоктавных полосах частот, а также при необходимости в октавных полосах. Оценки одним числом характеристик элемента, например , или и , могут быть определены в соответствии с ЕН ИСО 717-2.

3.2.1 приведенный уровень звукового давления ударного шума (normalized impact sound pressure level) , дБ: Уровень звукового давления ударного шума с учетом поправки на эквивалентную площадь звукопоглощения приемного помещения, рассчитываемый по формуле

, (4)

где - средний уровень звукового давления ударного шума в приемном помещении, созданный с использованием стандартной ударной машины в соответствии с ЕН ИСО 140-7, дБ;

- эквивалентная площадь звукопоглощения приемного помещения, м;

- стандартная эквивалентная площадь звукопоглощения (=10 м).

Примечание - Данные величины определяют в соответствии с ЕН ИСО 140-6*.

_______________

* Следует применять ЕН ИСО 10140-3.

3.2.2 снижение уровня звукового давления ударного шума (reduction of impact sound pressure level) *, дБ: Снижение приведенного уровня звукового давления ударного шума в результате применения испытуемого напольного покрытия, рассчитываемое по формуле

, (5)

где - приведенный уровень звукового давления ударного шума без напольного покрытия, дБ;

- приведенный уровень звукового давления ударного шума с напольным покрытием, дБ.

_______________

* Данную величину называют также улучшением звукоизоляции ударного шума.

Примечание - Данные величины определяют в соответствии с ЕН ИСО 140-8*.

_______________

* Следует применять ЕН ИСО 10140-1.

3.2.3 снижение уровня звукового давления ударного шума слоем (reduction of impact sound pressure level by layer) , дБ: Снижение уровня звукового давления ударного шума дополнительным слоем на разделительном элементе (полу) со стороны приемного помещения.

Примечание - Данную величину определяют в соответствии с ЕН ИСО 140-8*.

_______________

* Следует применять ЕН ИСО 10848-2.

3.2.4 приведенный уровень звукового давления побочного ударного шума (normalized flanking impact sound pressure level) , дБ: Средний уровень звукового давления шума в приемном помещении, созданного стандартной ударной машиной при ее размещении в различных позициях в помещении источника, с учетом поправки на эквивалентную площадь звукопоглощения приемного помещения, рассчитываемый по формуле

, (6)

где =10 м.

Примечание 1 - Рассматривается звукопередача только через известные побочные элементы, например фальшпол.

Примечание 2 - Данную величину определяют в соответствии с ЕН ИСО 10848-1.

Примечание 3 - Определение для фальшполов - по ЕН ИСО 140-12*.

_______________

* Следует применять ЕН ИСО 10848-2.

3.2.5 звукоизоляция [элемента] (sound reduction index) , дБ: Десятикратный десятичный логарифм отношения звуковой мощности , падающей на испытуемый элемент к звуковой мощности , прошедшей через него

. (7)

Примечание - Данную величину определяют в соответствии с ЕН ИСО 140-3*.

_______________

* Следует применять ЕН ИСО 10140-2.

3.2.6 улучшение звукоизоляции (sound reduction improvement index) , дБ: Разность между звукоизоляцией базового структурного элемента при наличии и отсутствии на нем дополнительного слоя (например, подвесного потолка).

Примечание - В ЕН 12354-1 (приложение D) приведены сведения по определению данной величины и примеры ее использования.

3.2.7 индекс снижения вибрации (vibration reduction index) , дБ: Величина, характеризующая передачу вибрационной мощности через соединение элементов и и нормированная с целью придания ей инвариантности по отношению к размерам элементов, определяемая средней по направлению разностью уровней скорости через соединение, отнесенной к его длине и эквивалентной длине поглощения обоих элементов, если применимо, по формуле

, (8)

где - разность уровней скорости в соединении элементов и при возбуждении элемента , дБ;

- разность уровней скорости в соединении элементов и при возбуждении элемента , дБ;

- длина соединения элементов и , м;

- эквивалентная длина поглощения элемента ;

- эквивалентная длина поглощения элемента , м.

Примечание 1 - Эквивалентную длину поглощения рассчитывают по формуле

, (9)

где - время структурной реверберации элемента или , с;

- площадь элемента или , м;

- среднегеометрическая частота, Гц;

- опорная частота, равная 1000 Гц;

- скорость звука в воздухе, м/с.

Примечание 2 - Эквивалентная длина поглощения элемента - условная суммарная длина поглощающего края элемента в предположении, что его критическая частота равна 1000 Гц, обеспечивающая потери, равные реальным суммарным потерям рассматриваемого элемента в данной ситуации.

Примечание 3 - Величину определяют в соответствии с ЕН ИСО 10848-1.

Примечание 4 - Значение данной величины может быть принято в соответствии с приложением Е настоящего стандарта или определено по имеющимся данным о разности уровней скорости в соединении в соответствии с указанным приложением.

3.2.8 Другие характеристики элементов

Дополнительными данными при расчетах являются:

- поверхностная плотность элемента, кг/м;

- тип элемента;

- материал;

- тип соединения.

3.3 Другие термины и величины

3.3.1 прямая звукопередача (direct transmission): Излучение (в приемное помещение) шума разделительным элементом, обусловленное его ударным возбуждением и звуковым воздействием на него в помещении источника.

3.3.2 косвенная структурная звукопередача (фланкирующая звукопередача) [indirect structure-borne transmission (flanking transmission)]: Передача звуковой энергии из помещения источника в приемное помещение по побочным путям (в основном по конструкциям здания, например стенам, полам, потолкам).

3.3.3 средняя по направлениям разность уровней скорости в соединении (direction-averaged junction velocity level difference) , дБ: Среднее значение разности уровней скорости от элемента к и от к , рассчитываемое по формуле

. (10)

3.3.4 приведенный уровень звукового давления ударного шума для косвенной звукопередачи (flanking normalized impact sound pressure level) , дБ: Средний уровень звукового давления шума, излученного в приемное помещение строительным элементом за счет ударного возбуждения элемента (пола) в помещении источника, с учетом поправки на эквивалентную площадь звукопоглощения приемного помещения.

Обозначения величин, используемые в настоящем стандарте, приведены в приложении А.

4 Модели расчета

4.1 Общие положения

Звуковая мощность в приемном помещении создается излучением каждого его структурного элемента, которое в свою очередь обусловлено передачей на эти элементы колебаний, вызванных ударом по структурному элементу в помещении источника. Предполагается, что звукопередача по каждому из путей может считаться независимой и что звуковые и вибрационные поля подчиняются статистическим закономерностям. Поэтому приведенный фактический уровень звукового давления ударного шума может быть получен путем суммирования энергии, передаваемой по каждому пути. На рисунке 1 представлены пути звукопередачи, где - прямой путь звукопередачи ударного шума, - косвенный путь звукопередачи ударного шума. Значение рассчитывают по формуле

, (11)

где - приведенный уровень звукового давления ударного шума для прямой звукопередачи, дБ;

- приведенный уровень звукового давления ударного шума для косвенной звукопередачи, дБ;

- число боковых элементов в помещении.

Рисунок 1 - Определение путей звукопередачи между двумя помещениями, расположенными один над другим и рядом друг с другом*

_______________

* Следует отметить, что в настоящем стандарте определен иной по сравнению с ЕН 12354-1 принцип разделения звукопередачи на прямой и косвенный пути. Согласно ЕН 12354-1 путь в правой части рисунка 1 является прямым и должен был бы обозначаться символом .

Для смежных помещений приведенный фактический уровень звукового давления ударного шума в приемном помещении рассчитывают по формуле

. (12)

Примечание 1 - В обычных ситуациях число учитываемых боковых элементов в случае расположения помещений друг над другом равно =4; для соседних помещений =2.

В полной расчетной модели акустические характеристики здания в полосах частот рассчитывают на основе акустических характеристик элементов здания в полосах частот (третьоктавных или октавных). Расчет должен проводиться для октавных полос в диапазоне как минимум от 125 до 2000 Гц, для третьоктавных полос - от 100 до 3150 Гц. Оценку одним числом рассчитывают на основе данных в полосах в соответствии с ЕН ИСО 717-2.

Примечание 2 - Данные расчеты могут быть выполнены для частот вне указанных диапазонов при наличии соответствующих данных об элементах. Однако в настоящее время отсутствуют сведения о точности расчетов для расширенного, особенно в низкочастотную область, диапазона частот.

Полная расчетная модель рассмотрена в 4.2.

В упрощенной модели акустическую характеристику здания рассчитывают в виде оценки одним числом на основе аналогичных оценок акустических характеристик соответствующих элементов.

Упрощенная модель рассмотрена в 4.3.

4.2 Полная расчетная модель

4.2.1 Исходные данные

Звукопередача по каждому из путей может быть определена на основе:

- приведенного уровня звукового давления ударного шума пола;

- снижения уровня звукового давления ударного шума напольным покрытием;

- снижения уровня звукового давления ударного шума (улучшение звукоизоляции ударного шума) дополнительным слоем на разделительном элементе (полу) со стороны приемного помещения;

- звукоизоляции элемента (пола) помещения источника;

- звукоизоляции бокового элемента приемного помещения для прямой звукопередачи;

- улучшения звукоизоляции дополнительными слоями побочного элемента приемного помещения;

- лабораторного времени структурной реверберации элемента ;

- индекса снижения вибрации для пути звукопередачи через соединение элемента (пола) и элемента ;

- площади возбужденного элемента (пола);

- площади бокового (излучающего) элемента приемного помещения;

- длины соединения элемента (пола) и бокового элемента .

Информация о приведенном уровне звукового давления ударного шума для распространенных типов однородных полов приведена в В.1 приложения В.

Информация об улучшении звукоизоляции ударного шума для распространенных видов напольных покрытий приведена в приложении С.

Информация о звукоизоляции для распространенных однородных элементов представлена в ЕН 12354-1 (приложение В).

Информация об улучшении звукоизоляции представлена в ЕН 12354-1 (приложение D).

Информация об индексе снижения вибрации для распространенных соединений представлена в ЕН 12354-1 (приложение Е).

4.2.2 Преобразование исходных данных в величины, применяемые в натурных условиях

До определения фактической звукопередачи акустические параметры элементов (разделительных и боковых, дополнительных слоев и покрытий, стыков и узлов) должны быть преобразованы в величины, применяемые в натурных условиях.

Приведенный уровень звукового давления ударного шума в натурных условиях , дБ, и звукоизоляцию в натурных условиях , дБ, рассчитывают по формулам:

, (13)

, (14)

где - время структурной реверберации элемента в натурных условиях, с;

- время структурной реверберации элемента в лабораторных условиях, с.

Звукоизоляция элементов , образующих какой-либо из путей косвенной звукопередачи (включая разделительный элемент), связана с резонансной звукопередачей. Из-за нерезонансной звукопередачи в низкочастотной области звукоизоляция в лабораторных условиях определяется резонансной звукопередачей лишь на частотах выше критической частоты. Если звукоизоляцию рассчитывают на основе свойств материалов, то в заданном диапазоне частот рекомендуется учитывать только резонансную звукопередачу.

Время структурной реверберации элемента в натурных условиях следует считать равным (что обеспечивает коррекцию 0 дБ) для следующих конструктивных элементов:

- легкие двухслойные элементы, например, стены с деревянным или металлическим каркасом;

- элементы с коэффициентом внутренних потерь свыше 0,03;

- элементы, которые намного легче окружающих структурных элементов (не менее чем в три раза);

- элементы, не имеющие жесткого соединения с соседними структурными элементами.

В других случаях время структурной реверберации как для лабораторных, так и для натурных условий следует определять в соответствии с ЕН 12354-1 (приложение С).

Примечание 1 - Для всех типов элементов в первом приближении коррекцию можно считать равной 0 дБ.

Для дополнительных слоев и покрытий в качестве приближенных значений величин, используемых в натурных условиях, могут быть взяты их лабораторные значения:

;

; (15)

.

Если соответствующие данные для снижения уровня звукового давления ударного шума подвесным потолком в приемном помещении отсутствуют, то может быть использовано улучшение звукоизоляции .

Звукопередача через соединения элементов в натурных условиях характеризуется средней по направлениям разностью уровней скорости в соединении , дБ. Из определения индекса снижения вибрации следует

дБ; , (16)

причем

,

(17)

,

где - эквивалентная длина поглощения элемента в натурных условиях, м;

- эквивалентная длина поглощения элемента в натурных условиях, м;

- среднегеометрическая частота полосы частот, Гц;

- опорная частота, =1000 Гц;

- скорость звука в воздухе, м/с;

- длина соединения элементов и , м;

- площадь элемента , м;

- площадь элемента , м;

- время структурной реверберации элемента в натурных условиях, с;

- время структурной реверберации элемента в натурных условиях, с.

Эквивалентная длина поглощения элемента в натурных условиях принята равной численному значению площади элемента, т.е. и/или , где =1 м, для следующих строительных элементов:

- легкие двухслойные конструкции, такие как обшитые древесиной или металлом каркасные стены;

- элементы с коэффициентом внутренних потерь, превышающим 0,03;

- элементы, которые намного легче (не менее чем в три раза) окружающих структурных элементов;

- элементы, не имеющие жесткого соединения с соседними структурными элементами.

В других случаях следует учитывать время структурной реверберации в натурных условиях [см. ЕН 12354-1 (приложение С)].

Примечание 2 - Для всех типов элементов в качестве первого приближения эквивалентная длина поглощения элемента в натурных условиях может быть принята равной и , где =1 м. Если при этом индекс снижения вибрации принимает значение менее минимального то следует использовать данное минимальное значение, которое рассчитывают по формуле

, (18)

где , или .

4.2.3 Определение прямой и косвенной звукопередачи в натурных условиях

Приведенный уровень звукового давления ударного шума при прямой звукопередаче рассчитывают по корректированным исходным данным по формуле

. (19)

Приведенный уровень звукового давления ударного шума при косвенной звукопередаче от разделительного элемента (пола) к боковому элементу рассчитывают по корректированным исходным данным по формуле

, (20)

где - площадь возбужденного элемента (пола), м;

- площадь бокового излучающего элемента в приемном помещении, м.

Примечание - Для полов определенного вида, например фальшпола, играющих роль боковых элементов, основным путем звукопередачи будет (влияние пути является незначительным). В таком случае можно определять косвенную звукопередачу для такой конструкции в целом путем лабораторных измерений (см. приложение D).

4.2.4 Особенности расчета для совокупности разнотипных элементов

Сведения по расчету характеристик соединений совокупности элементов различного типа приведены в ЕН 12354-1.

4.2.5 Ограничения

Следует принимать во внимание следующие ограничения полной расчетной модели:

- модель применима только к комбинациям элементов, для соединения которых индекс снижения вибрации известен или может быть оценен по известным величинам;

- элементы должны обладать приблизительно одинаковыми характеристиками излучения для обеих сторон;

- если путь звукопередачи включает в себя более одного соединения, то его вклад в результирующий уровень звукового давления ударного шума не учитывают;

- снижение уровня звукового давления ударного шума , измеренное на массивном полу в соответствии с ЕН ИСО 140-8*, недействительно для деревянных и других легких составных полов.

_______________

* Следует применять ЕН ИСО 10140-1 и ЕН ИСО 10140-4.

4.3 Упрощенная модель

4.3.1 Методика расчета

Упрощенная модель расчета позволяет прогнозировать индекс приведенного уровня ударного шума в приемном помещении на основе значений индекса приведенного уровня ударного шума участвующих в звукопередаче элементов, определяемых в соответствии с методикой ЕН ИСО 717-2*. Упрощенная модель может быть применена для помещений, расположенных друг над другом, с однородным основным полом. Влияние структурного демпфирования учитывают в среднем, пренебрегая особенностями натурных условий. Косвенную звукопередачу оценивают в целом на основе расчетов для полной расчетной модели.

_______________

* Вместо примененного в ЕН 12354-2 термина "корректированный приведенный уровень звукового давления ударного шума" (weighted normalized impact sound pressure level) в настоящем стандарте использован термин "индекс приведенного уровня ударного шума", введенный в СП 51.13330.2011 "Защита от шума" для величины .

Индекс приведенного фактического уровня ударного шума рассчитывают по формуле

, (21)

где - коррекция для косвенной звукопередачи ударного шума однородными боковыми конструкциями, дБ, в соответствии с таблицей 1.

Таблица 1 - Коррекция , дБ, для косвенной звукопередачи

Если одна или несколько массивных боковых конструкций покрыты дополнительными слоями (например, облицованная стена) с резонансной частотой <125 Гц, то в соответствии с ЕН 12354-1 (D.2, приложение D) при расчете значения средней массы поверхностную плотность облицованных элементов не учитывают.

Примечание - Коррекция , выражающая влияние косвенной звукопередачи, может быть определена и для других конфигураций помещений, а не только для расположенных друг над другом.

4.3.2 Исходные данные

Значения акустических характеристик рассматриваемых элементов принимают, прежде всего, по результатам стандартных лабораторных измерений. Однако они могут быть определены также и другими способами: теоретическими расчетами, эмпирическими оценками или натурными измерениями. Соответствующие сведения приведены в некоторых приложениях к настоящему стандарту. Используемые источники данных должны быть указаны.

Исходные данные включают в себя:

- эквивалентный индекс приведенного уровня ударного шума основного пола .

Индекс приведенного уровня ударного шума основного тяжелого пола определяют по частотной характеристике приведенного уровня звукового давления ударного шума методом по ЕН ИСО 717-2 (приложение В);

- индекс улучшения изоляции ударного шума напольным покрытием .

Данную оценку одним числом акустических характеристик напольных покрытий (плавающие полы или мягкие напольные покрытия) определяют методом по ЕН ИСО 717-2 (раздел 5).

Сведения об эквивалентном индексе приведенного уровня ударного шума для распространенных конструкций однородного пола приведены в пункте В.2 приложения В, об индексе улучшения изоляции ударного шума плавающими полами - в С.2 приложения С.

4.3.3 Ограничения

Следует принимать во внимание следующие ограничения упрощенной расчетной модели:

- модель применима только для однородных строительных конструкций (кладка и/или бетон) с плавающими полами или мягкими покрытиями по однородному полу;

- модель применима только для помещений, расположенных друг над другом, и для жилых помещений стандартных размеров.

5 Точность расчетов

С помощью расчетов в соответствии с рассматриваемыми моделями можно прогнозировать акустические характеристики зданий при достаточной для этого квалификации персонала и высокой точности измерений. Точность расчета зависит от точности исходных данных, соответствия натурных условий модели, типа элементов и их соединений, геометрической конфигурации и качества изготовления элементов зданий. Поэтому не представляется возможным установить точность расчетов для всех случаев. Данные, относящиеся к точности расчетов, должны накапливаться с целью последующего сравнения результатов модельных расчетов с натурными измерениями. Однако некоторые показатели могут быть установлены достоверно.

Основной опыт применения рассматриваемых моделей в настоящее время относится к зданиям, основные структурные элементы в которых являются однородными, например, кирпичные стены, бетонные и гипсовые блоки и т.д. Для вертикальной звукопередачи ударного шума оценку одним числом определяют со стандартным отклонением в 2 дБ. Для горизонтальной звукопередачи расчетные оценки одним числом имеют смещение в пределах от 0 до 5 дБ при стандартном отклонении около 3 дБ. Предполагается, что смещения обусловлены в основном неучетом влияния времени структурной реверберации.

Примеры расчета с помощью упрощенной модели показывают, что около 60% прогнозируемых значений отклоняются не более чем на ±2 дБ и 100% - не более чем на ±4 дБ от измеренных значений. В настоящее время отсутствует опыт устранения косвенной звукопередачи ударного шума, который, как полагают, позволил бы повысить точность модели для распространенных натурных условий.

При прогнозировании целесообразно варьировать исходные данные, если имеются сомнения относительно их достоверности, особенно в сложных ситуациях с нетипичными элементами. При надлежащем выполнении указанные меры приводят к ожидаемой точности результатов.

Приложение А
(обязательное)

Перечень основных обозначений

Таблица А.1 - Обозначения

Приложение В
(справочное)

Однородные полы

В.1 Приведенный уровень звукового давления ударного шума для однородных конструкций пола

Если результаты измерений приведенного уровня звукового давления ударного шума для однородных полов неизвестны, то расчет в соответствии с 4.2 может быть основан на следующих данных.

Для обычных монолитных полов приведенный уровень звукового давления ударного шума может быть рассчитан в соответствии с [5]. Суммарный коэффициент потерь как важный параметр лаборатории должен быть принят во внимание в соответствии с требованиями ЕН ИСО 140-1*, как указано в ЕН 12354-1 (приложение С).

_______________

* Следует применять ЕН ИСО 10140-5.

Для расчета следует применять формулу

. (В.1)

С учетом уровня силы стандартных ударных машин в соответствии с ЕН ИСО 140-6* для третьоктавных полос из формулы (В.1) согласно [1] следует

_______________

* Следует применять ЕН ИСО 10140-3.

, (В.2)

где - уровень силы ударной машины, дБ (относительно 10 Н);

- поверхностная плотность элемента, кг/м;

- действительная часть податливости пола, с·м/кг;

- коэффициент излучения свободных изгибных волн;

- время структурной реверберации пола, с;

- плотность пола, кг/м;

- скорость продольных волн в материале, м/с;

- опорная частота, равная 1000 Гц.

Коэффициент излучения свободных изгибных волн и время структурной реверберации вычисляют в соответствии с ЕН 12354-1 (приложения В и С).

Силы ударной машины, воздействующие на пол, уменьшаются на высоких частотах в зависимости от динамической жесткости верхнего слоя пола. Это можно учесть эмпирически.

Использованные при расчете значения характеристик материалов приведены в таблице В.1.

Таблица В.1 - Свойства материалов

В таблице В.2 представлены значения приведенных уровней звукового давления ударного шума в октавных полосах для монолитных полов, полученные на основе расчетов в соответствии с рассматриваемой моделью по ЕН 12354-1 (приложение С) для лабораторных условий. Данные результаты получены усреднением в октавных полосах соответствующих расчетных значений в третьоктавных полосах частот.

Таблица В.2 - Расчетные значения приведенного уровня звукового давления ударного шума в полосах частот для некоторых монолитных структурных элементов (примеры)

В силу принципа взаимности сумма звукоизоляции и приведенного уровня звукового давления ударного шума для однородных конструкций пола зависит только от частоты, если передача ударного возбуждения незначительна [7]. Из-за жесткости верхнего слоя пола такая закономерность, как правило, проявляется для частот до 1 кГц. Таким образом, приведенный уровень звукового давления ударного шума для конструкции пола может быть оценен по его звукоизоляции.

Для расчетов в октавных полосах указанная выше связь выражается формулой

, (В.3)

где - среднегеометрическая частота октавной полосы, Гц.

Для расчетов в третьоктавных полосах имеет место соотношение

, (В.4)

где - среднегеометрическая частота третьоктавной полосы, Гц.

В.2 Эквивалентный индекс приведенного уровня ударного шума для однородных полов

Для однородных полов эквивалентный индекс приведенного уровня ударного шума , применяемый для расчетов по 4.3, может быть рассчитан по поверхностной плотности пола (для в интервале от 100 до 600 кг/м) [8] по формуле

. (В.5)

Данная формула применима для однородных бетонных полов. Для полов из легкого или пористого бетона фактические значения будут несколько меньше. На рисунке В.1 изображены однородные конструкции пола.

Рисунок В.1 - Основные типы однородных конструкций пола

Приложение С
(справочное)

Плавающие полы

С.1 Снижение уровня звукового давления ударного шума плавающими полами

Если отсутствуют результаты измерений снижения уровня звукового давления ударного шума плавающими полами, то могут быть применены следующие формулы:

а) для плавающего пола, выполненного из песчано-цементной смеси или гипса (сульфата кальция)

, (С.1)

где - среднегеометрическая частота октавной или третьоктавной полосы, Гц;

- резонансная частота системы, Гц, определяемая по формуле

, (С.2)

где - динамическая жесткость на единицу площади упругого слоя в соответствии с ЕН 29052-1:1992*, измеряемая без предварительной нагрузки, МН/м;

- поверхностная плотность плавающего пола, кг/м.

_______________

* Рекомендуется применять ГОСТ Р 53378-2009 (ЕН 29052-1:1992) "Материалы акустические, применяемые в плавающих полах жилых зданий. Метод определения динамической жесткости".

Примечание 1 - Из теории звукоизоляции ударного шума следует формула , справедливая для бесконечных пластин. Однако экспериментальные данные показывают, что для практических ситуаций формула (С.1) более точна;

b) для асфальтовых плавающих полов или плавающих полов из элементов заводской готовности пригодна формула

. (С.3)

Примечание 2 - В большинстве случаев из-за высокого коэффициента внутренних потерь рассматриваемых конструкций снижение уровня звукового давления ударного шума увеличивается с частотой в соответствии с теорией звукоизоляции для бесконечных пластин. Это подтверждают экспериментальные данные, полученные при испытаниях.

С.2 Индекс улучшения изоляции ударного шума плавающим полом

Индекс улучшения изоляции ударного шума зависит от поверхностной плотности плавающего пола и динамической жесткости на единицу площади упругого слоя в соответствии с ЕН 29052-1:1992, измеренной без предварительной нагрузки:

a) для плавающих полов из песчано-цементной смеси или гипса (сульфата кальция) может быть определен по рисунку С.1;

b) для асфальтовых плавающих полов или плавающих полов из элементов заводской готовности может быть определен по рисунку С.2.

Примечание - В случае двух или более упругих слоев общую динамическую жесткость на единицу площади рассчитывают по формуле

, (С.4)

где - динамическая жесткость на единицу площади упругого слоя, измеряемая в соответствии с ЕН 29052-1:1992 без предварительной нагрузки.

Данная формула справедлива только для случаев, когда каждый упругий слой покрывает всю площадь пола без выемок и каналов, например, для прокладки труб отопления или водоснабжения и электрических коммуникаций.

А - индекс улучшения изоляции ударного шума , дБ; В - поверхностная плотность плавающего пола, кг·м; С - динамическая жесткость на единицу площади упругого слоя , МН·м

Рисунок С.1 - Индекс улучшения изоляции ударного шума плавающими полами из песчано-цементной смеси или гипса (сульфат кальция)

А - индекс улучшения изоляции ударного шума , дБ; В - поверхностная плотность плавающего пола, кг·м; С - динамическая жесткость на единицу площади упругого слоя , МН·м


Рисунок С.2 - Индекс улучшения изоляции ударного шума асфальтовыми плавающими полами или плавающими полами из элементов заводской готовности

Приложение D
(справочное)

Лабораторные измерения косвенной звукопередачи

Звукопередачу по боковому структурному элементу с преобладанием пути * можно рассчитать по данным лабораторных измерений. Такой вид звукопередачи может иметь место для конструкций, аналогичных фальшполам. При этом косвенная структурная звукопередача часто является первичной, а косвенная воздушная звукопередача - наведенной. Для представления результатов таких измерений желательно использовать инвариантные величины, которые не зависят от условий измерений и действительны для натурных условий. Подобные инвариантные величины не могут быть определены в общем случае. Если основные механизмы косвенной звукопередачи известны, т.е. при структурной или воздушной звукопередаче, то определение таких инвариантов возможно.

_______________

* Путь звукопередачи образуют боковой элемент помещения источника и боковой элемент приемного помещения. Рассматриваемый здесь путь звукопередачи существует при наличии фальшпола в помещении источника, и если звукопередача происходит по стенам, например при конфигурации помещений, изображенной в левой части рисунка 1.

В настоящее время лабораторные измерения косвенной звукопередачи выполняют с целью сравнения строительных изделий в стандартных условиях измерений. По результатам таких измерений с удовлетворительной точностью приведенный уровень звукового давления побочного ударного шума в условиях конкретной лаборатории рассчитывают по формуле

, (D.1)

где - средний уровень звукового давления ударного шума в приемном помещении, обусловленный звукопередачей только по рассматриваемой части конструкции пола;

- эквивалентная площадь звукопоглощения приемного помещения, м;

- стандартная эквивалентная площадь звукопоглощения, равная 10 м.

Для фальшполов данную величину определяют в соответствии с ЕН ИСО 140-12*. Для других боковых конструкций измерения выполняют методами по ЕН ИСО 10848-1.

_______________

* Следует применять ЕН ИСО 10140-1 и ЕН ИСО 10140-4.

В случаях преобладания косвенной структурной звукопередачи для определения уровня звукового давления побочного ударного шума в натурных условиях по характеристикам элементов может быть применена формула

, (D.2)

где - площадь возбужденного пола в натурных условиях (), м;

- площадь возбужденного пола в лабораторных условиях (), м;

- длина соединения элементов и , м;

- длина соединения элементов и в лабораторных условиях, м;

- время структурной реверберации элемента в натурных условиях, с;

- время структурной реверберации элемента в натурных условиях, с;

- время структурной реверберации элемента в лабораторных условиях, с;

- время структурной реверберации элемента в лабораторных условиях, с.

Последними членами формулы, содержащими время структурной реверберации, можно пренебречь, если конструкция имеет высокий коэффициент внутренних потерь, например легкая двухслойная конструкция.

Примечания:

1 Если косвенная воздушная звукопередача является существенной или преобладающей, то данная формула неверна. В этом случае может быть применен подход, аналогичный методу расчета для подвесных потолков [см. ЕН 12354-1 (приложение F)].

2 Для расширения области применения и уточнения расчетных формул, а также с целью выявления преобладания косвенной воздушной звукопередачи для некоторых видов конструкций необходимо выполнить дополнительные лабораторные измерения.

Приложение Е
(справочное)

Пример расчета

Е.1 Конфигурация и параметры помещений и их элементов

Требуется рассчитать приведенный фактический уровень звукового давления ударного шума в приемном помещении, расположенном под помещением источника. Оба помещения являются жилыми. Помещения разделены бетонной плитой с плавающим полом. Объем обоих помещений 50 м. Другие особенности конструкции приведены ниже.

Разделительный элемент:

Боковые элементы (одинаковые с обеих сторон):

Е.2 Полная расчетная модель

Е.2.1 Результаты

Расчетные значения уровней звукового давления ударного шума (в октавных полосах и индексы приведенного уровня ударного шума) для прямой и косвенной звукопередачи приведены поэлементно и для конструкции в целом. Все значения округлены до целого числа децибел. Далее приведен подробный расчет для исходных данных, выделенных полужирным шрифтом.

Запись одним числом =43(1) дБ означает =43 + 1=44 дБ.

Е.2.2 Детальный расчет для разделительного пола и боковых стен

Е.2.2.1 Преобразование исходных характеристик элементов в значения для натурных условий

Разделительный пол, =322 кг/м, =134 Гц, =20 м

Плавающий пол, =80 кг/м, =8 МН/м

Внутренние стены, =96 кг/м, =390 Гц, =12,5 м, =5,00 м

Внешние стены, =190 кг/м, =298 Гц, =10,0 м, =4,00 м

Е.2.2.2 Преобразование исходных данных соединений в значения для натурных условий

Внутренние стены, =5 м, =12,5 м, =20 м

Согласно формуле (Е.2) [см. ЕН 12354-1 (приложение Е)] для углового соединения с =96/322: =10,3 дБ.

Внешняя стена, =4 м, =10,0 м, =20 м

Согласно ЕН 12354-1 [приложение Е, формула (Е.3)] для углового соединения с =190/322: =6,0 дБ.

Определение прямой и косвенной звукопередачи шума по формулам (19) и (20):

- прямая звукопередача [формула (19)]

- косвенная звукопередача по внутренней стене [формула (20)]

- косвенная звукопередача по внешней стене [формула (20)]

Е.2.3 Время структурной реверберации пола в октавной полосе 500 Гц

Расчеты выполняют при =400 Гц {нижняя третьоктавная полоса для данной октавной полосы [см. ЕН 12354-1 (приложение С)]}.

В лаборатории:

- для =322 кг/м и =134 Гц по формуле (С.4) находят =0,154;

- для =0,006, =1,2, =10 м и =12,8 м по формуле (С.1) находят =0,037.

Таким образом =0,149 с [оценка по формуле (С.5) дает =0,14 с].

Натурные условия:

- на границе с внутренней стеной: =1,3; 10,3 и 10,3 дБ [см. формулу (Е.2) в ЕН 12354-1]. Таким образом, по формуле (С.2) =0,388;

- на границе с внешней стеной: =6,0 и 6,0 дБ [см. формулу (Е.3) в ЕН 12354-1). Таким образом, по формуле (С.2) =0,274.

В результате по формуле С.1 имеем =0,053 =0,104 с.

Таким образом, для расчета звукоизоляции, уровня звукового давления ударного шума и звукопередачи через соединение получены значения следующих вспомогательных величин для пола:

дБ;

=17,2 м.

Выполняя аналогичные расчеты, можно получить:

- для внутренней стены =7,1 м;

- для внешней стены =8,1 м.

Е.3 Упрощенная модель

Рассматривается та же конфигурация и характеристики помещений, как в Е.1.

Исходные данные:

- поверхностная плотность бетонного пола: =0,14 м·2300 кг/м=322 кг/м;

- динамическая жесткость на единицу площади плиты из минеральной ваты: =8 МН/м;

- поверхностная плотность стяжки: =80 кг/м.

Расчетные значения:

- эквивалентный индекс приведенного уровня ударного шума пола из бетонных блоков (по приложению В):

кг/м,

дБ дБ;

- индекс улучшения изоляции ударного шума плавающим полом при динамической жесткости на единицу площади =8 МН/м плиты из минеральной ваты и при поверхностной плотности стяжки =80 кг/м. Из рисунка С.1 следует:

дБ;

- коррекция для косвенной звукопередачи при средней поверхностной плотности однородных боковых элементов, не покрытых упругими слоями, =0,25[(2·190) + (2·100)]=145 кг/м. Из таблицы 1 следует дБ;

- приведенный фактический уровень звукового давления ударного шума в приемном помещении по формуле (21):

дБ;*

_______________

* Формула соответствует оригиналу. - .

- индекс стандартизованного фактического уровня ударного шума в приемном помещении объемом 50 м по формуле (3):

дБ.

Приложение ДА
(справочное)

Сведения о соответствии ссылочных международных стандартов ссылочным национальным стандартам Российской Федерации

Таблица ДА.1

_______________________________________________________________________

УДК 534.322.3.08:006.354 МКС 91.120.20:13.140

Ключевые слова: приведенный уровень звукового давления ударного шума, индекс приведенного уровня ударного шума, снижение приведенного уровня звукового давления ударного шума напольным покрытием, индекс улучшения изоляции ударного шума, прямая звукопередача, косвенная звукопередача, эквивалентная площадь звукопоглощения

_______________________________________________________________________

Электронный текст документа
и сверен по:

, 2014