|
Parametry decydujące o izolacyjności akustycznej kabin
|
Na podstawie przeglądu konstrukcji kabin dźwiękoizolacyjnych, badań wibroakustycznych kabin jak i rzeczywistych oraz badań literaturowych można wyciągnąć szereg wniosków dotyczących konstrukcji kabin dźwiękoizolacyjnych.
Kabiny dźwiękoizolacyjne dla operatorów maszyn i urządzeń usytuowane w pobliżu źródeł hałasu niskoczęstotliwościowego (w tym infradźwiękowego) powinny posiadać:
1. odpowiedni kształt tzn. tak dobrany , aby uniknąć fal stojących i rezonansów kabiny zgodnych z częstotliwością dominującą w widmie hałasu. Zgodnie z teorią falową pomieszczenie może być traktowane jako zespół rezonatorów , z których każdy ma określoną częstotliwość rezonansową.
Dla pomieszczenia z oknem można przyjąć następujący wzór: (rezonator o wylocie w kształcie prostokąta)
Hz (4.1)
gdzie:
V- objętość rezonatora (pomieszczenia)
S - pole powierzchni otworu rezonatora (okna)
l - długość wylotu
c - prędkość dźwięku
b- długość krótszego boku prostokątnego wylotu rezonatora (okna)
- współczynnik zależny od funkcji a/b przedstawiony na rys. 4.1
Rys.4.1.Współczynnik w funkcji a/b
W przypadku większych pomieszczeń (np. sterownie) należy je traktować jako prostokątne rezonatory, w których powstają fale stojące. Częstotliwości rezonansowe takiego rezonatora wyznacza się wg następującego wzoru:
Hz (4.2)
gdzie:
lx, ly, lz - długość, szerokość, wysokość pomieszczenia (rezonatora)
n = 0,1,2,3....... liczby naturalne
c - prędkość dźwięku
Drganiom rezonansowym pomieszczeń można zapobiec przez zmianę ich geometrii (np. wymiarów kabiny lub okna). Podczas projektowania kabin zalecane jest unikanie niekorzystnych proporcji pomieszczeń, sprzyjających powstawaniu rezonansów i fal stojących. Niekorzystne stosunki długości, szerokości i wysokości to: 0.5, 0.75, 0.25.
Zalecane stosunki wymiarów /lx, ly, lz/ pomieszczenia w kształcie prostopadłościanu podano w tablicy 4.1.
Tablica 4.1. Zalecane stosunki wymiarów pomieszczeń
ly / lx | lz / lx |
0,83 |
0,47 |
0,83 |
0,65 |
0,79 |
0,63 |
2. odpowiednio masywne ściany (najczęściej ściany murowane lub metalowe o wzmocnionej konstrukcji). Zbyt lekkie ściany metalowe o konstrukcji warstwowej mogą wpadać w drgania rezonansowe, współfazowe sprzyjające przenoszeniu energii akustycznej do wnętrza kabiny.
3. odpowiednio szczelne okna i drzwi. W celu zwiększenia izolacyjności akustycznej powierzchni szklanych należy:
- zwiększać grubość i rozstaw szyb, różnicować grubość szyb,
- osądzać szyby w uszczelkach gumowych lub stosować kity trwale plastyczne,
- stosować, w miarę możliwości, okna nieotwierane lub z uszczelkami profilowanymi w przymykach.
|
W celu uzyskania zwiększonej izolacyjności akustycznej drzwi należy stosować indywidualnie projektowane rozwiązania lub drzwi zaadoptowane do ochrony przeciwhałasowej produkowane np. dla potrzeb chłodnictwa.
4. odpowiednią adaptację akustyczną. Materiały i ustroje dźwiękochłonne pochłaniając część energii akustycznej padającej na ich powierzchnię zmniejszają ogólną energię akustyczną.Maleje czas pogłosu przez co eliminuje się wrażenie potęgowania hałasu powodowane przez wielokrotne odbicia. W wielu przypadkach możliwa jest eliminacja niekorzystnych zjawisk akustycznych (rezonansowych), wynikających np. z niewłaściwego kształtu pomieszczenia. Zastosowane we wnętrzu kabiny ustroje rezonatorowe, które będą omawiane w dalszej części niniejszej pracy, oparte o zasadę działania rezonatora Helmholtza pełnią rolę adaptacji akustycznej pomieszczenia.
5. odpowiednią wibroizolację i dylatację.
Przykłady adaptacji akustycznej pomieszczeń przedstawiono na rys. 4.2 i 4.3.
Oddzielnym zagadnieniem jest stosowanie aktywnych metod redukcji hałasu w celu wyciszenia kabin przemysłowych.
Jak wiadomo eliminowanie uciążliwego hałasu w przestrzeni trójwymiarowej sygnałem odwróconym w fazie (o 180o) może być szczególnie skuteczne w zakresie hałasu niskoczęstotliwościowego. Są to jednak rozwiązania dość kosztowne, w Polsce na etapie eksperymentu. Również na świecie projekty wyciszenia hałasu tą metodą przestrzeni trójwymiarowej są rozwiązaniami unikalnymi.
zobacz rysunek 4.2
Rys. 4.2. Przykład boazerii trapezowej
zobacz rysunek 4.3
Rys. 4.3. Przykład podwieszanego sufitu trapezowego
|
|