Расчеты звукоизоляции одно-, двух- и трехслойных светопрозрачных конструкций

Создание расчетных моделей прохождения звука через многослойные остекления и разработка на их основе методов расчета и проектирования шумозащитных окон в целях обеспечения комфортных акустических условий в гражданских зданиях, расположенных на зашумленных территориях, имеет важное значение. Приведен анализ известных аналитических решений задачи определения звукоизоляции одно-, двух- и трехслойных остеклений, выявлены причины несоответствия расчетных и экспериментальных результатов. Использованы методы волновой теории прохождения звука через однослойные и многослойные ограждающие конструкции с воздушными промежутками. Предложена инженерная методика расчета звукоизоляции многослойных остеклений, основанная на вычислении инерционной и резонансной составляющих коэффициента прохождения, учитывающая внутренние потери в области резонансных частот «масса–упругость–масса», соотношение модальных плотностей колебаний в помещении и первой пластине остекления, а также более реалистичные зависимости коэффициентов прохождения от частоты. Представлены результаты расчетов по предлагаемой методике в сравнении с результатами измерений звукоизоляции различных остеклений в реверберационных камерах ТГАСУ. Предложенная инженерная методика позволяет получить достаточно простые аналитические зависимости звукоизоляции одно-, двух- и трехслойных остеклений, доступные для инженерной практики, а также выделить инерционную и резонансную составляющие прохождения звука для моделирования прохождения звука через более сложные многослойные светопрозрачные конструкции методом статистического энергетического анализа.

С.Н. ОВСЯННИКОВ^1,2, д-р техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.),
А.С. САМОХВАЛОВ^1,2, инженер (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.),
О.В. ЛЕЛЮГА^1,2, канд. техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.),
Т.С. БОЛЬШАНИНА^1,2, инженер (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.)

¹ Томский государственный архитектурно-строительный университет (634003, г. Томск, Соляная пл., 2)
² Научно-исследовательский институт строительной физики РААСН (127238, Москва, Локомотивный пр-д, 21)

1. Cremer L. Theorie der schalldämmung wande bei schrügen einfall. Akust. Zeite. 1942, Bd. 7, No. 3, pp. 81–104.
2. Fahy F., Gardinio P. Sound and structural vibration. Radiation, transmission, response. Elsevier, Academic Press. 2006. 633 р.
3. Седов М.С. Звукоизоляция / Справочник «Техническая акустика транспортных машин»: Под ред. д-ра техн. наук профессора Н.И. Иванова. СПб.: Политехника, 1992. С. 68–106.
3. Sedov M.S. Zvukoizolyatsiya / Spravochnik «Tekhnicheskaya akustika transportnykh mashin»: Pod red. d-ra tekhn. nauk professora N.I. Ivanova [Soundproofing. Handbook «Technical acoustics of transport vehicles»: Ed. Dr. tech. Sciences Professor N.I. Ivanov]. Saint Petersburg: Polytechnic. 1992, pp. 68–106.
4. London A. Transmission of reverberent sound through double walls. J. Acoust. Soc. Amer. 1950. Vol. 22. No. 2, pp. 270–279.
5. Gosele K. Zur Luftschalldammung von einschaligen Wanden und Decken. Acustica. 1968. No. 20, p. 334.
6. Gosele K. Zur Berechnung der Luftschalldammung von doppelschaligen bauteilen. Acustica. 1980. No. 45, p. 208.
7. Tadeu A.J.B., Mateus D.M.R. Sound transmission through single, double and triple glazing. Experimental evaluation. Applied Acoustics. 2001. Vol. 62, pp. 307–325.
8. Xin F.X., Lu T.J. Analytical modeling of sound transmission through clamped triple-panel partition separated by enclosed air cavities. European Journal of Mechanics A/Solids. 2011. Vol. 30, p. 770–782.
9. Kurra S. Comparison of the models predicting sound insulation values of multilayered building elements. Applied Acoustics. 2012. Vol. 73, pp. 575–589.
10. Осипов Г.Л., Бобылёв В.Н., Борисов Л.А. и др. Звукоизоляция и звукопоглощение. М.: АСТ; Астрель, 2004. 450 с.
10. Osipov G.L., Bobylev V.N., Borisov L.A. and others. Zvukoizolyatsiya i zvukopogloshchenie [Sound insulation and sound absorption]. Moscow: AST; Astrel. 2004. 450 p.
11. Бобылёв В.Н., Тишков В.А., Щёголев Д.Л., Мурыгин Д.В. Способ расчета двойных светопро-зрачных конструкций // Вестник Волжского регионального отделения Российской академии архитектуры и строительных наук. 2010. № 13. С. 91–94.
11. Bobylev B.H., Tishkov V.A., Shchegolev D.L., Murygin D.V. A method for calculating double translucent structures. Vestnik volzhskogo regional’nogo otdeleniya rossiiskoi akademii arkhitektury i stroitel’nykh nauk. 2010. No. 13, pp. 91–94. (In Russian).
12. Винокур Р.Ю. Об эффекте повышения звукоизоляции легких перегородок на низких частотах // Акустический журнал. 1983. Т. 29. № 3.
12. Vinokur R.Yu. On the effect of increasing the sound insulation of light partitions at low frequencies. Akusticheskii zhurnal. 1983. Vol. 29. No. 3. (In Russian).
13. Винокур Р.Ю. Расчет звукоизоляции окон жилых и общественных зданий: Дис. … канд. техн. наук. 1983. 157 с.
13. Vinokur R.Yu. Calculation of sound insulation of windows of residential and public buildings. Cand. Diss. (Engineering). 1983. 157 p. (In Russian).
14. Винокур Р.Ю., Лалаев Э.М. Теоретические и экспериментальные исследования звукоизоляционных стеклопакетов. В кн.: Борьба с шумом и звуковой вибрацией. М.: МДНТП, 1982. С. 62–67.
14. Vinokur R.Yu., Lalaev E.M. Teoreticheskie i eksperi-mental’nye issledovaniya zvukoizolyatsionnykh steklopaketov. V kn.: Bor’ba s shumom i zvukovoi vibratsiei [Theoretical and experimental studies of soundproof double-glazed windows. In the book: Struggle against noise and sound vibration]. Moscow: MDNTP. 1982, pp. 62–67.
15. Заборов В.И., Лалаев Э.М., Никольский В.Н. Звукоизоляция в жилых и общественных зданиях. М.: Стройиздат, 1979. 254 с.
15. Zaborov V.I., Lalaev E.M., Nikolsky V.N. Zvuko-izolyatsiya v zhilykh i obshchestvennykh zdaniyakh [Sound insulation in residential and public buildings]. Moscow: Stroyizdat. 1979. 254 p.
16. Овсянников С.Н., Самохвалов А.С. Окна в раздельных переплетах с высокой теплозвукоизоляцией // Строительные материалы. 2012. № 6. С. 42–43.
16. Ovsyannikov S.N., Samokhvalov A.S. Windows in separate bindings with high heat and sound insulation. Stroitel’nye Materialy [Construction Materials]. 2012. No. 6, pp. 42–43 (In Russian).