УДК 699.8
Ю.Б. РЕДЬКО, технический директор ООО «АлгоритмСтрой», г. Санкт-Петербург
Ключевые слова: материалы звукопоглощающие, методы измерения звукопоглощения
Keywords: sound insulation and sound absorption materials, sound absorption measurement methods
На основании анализа регламентирующей документации автор предлагает методику измерения нормального коэффициента звукопоглощения изделия, а также приводит полученные с ее помощью результаты.
Общие положения
В соответствии с программой испытания проводились на основании требований по [1].
Настоящий стандарт распространяется на звукоизоляционные и звукопоглощающие строительные материалы и изделия и устанавливает методы их испытаний для определения следующих показателей:
– динамического модуля упругости;
– коэффициента потерь;
– коэффициента звукопоглощения при нормальном падении звука (далее – нормального коэффициента звукопоглощения);
– нормального импеданса (сопротивления).
Применение методов испытаний, установленных настоящим стандартом, а также периодичность испытаний должны предусматриваться стандартами и техническими условиями на материалы и изделия конкретных видов.
Воздух помещений, в которых проводятся испытания, должен иметь относительную влажность (60 ± 10) % и температуру (20 ± 2)°С.
Кондиционирование материалов и изделий перед проведением испытаний осуществляется выдержкой в испытательном помещении не менее 3 ч.
Используемая аппаратура для проведения испытаний должна иметь действующие свидетельства о государственной или ведомственной поверке, а также должна быть откалибрована и настроена в соответствии с нормативно-технической документацией по ее эксплуатации.
Технические и метрологические характеристики измерительных систем должны удовлетворять требованиям, предъявляемым к шумомерам 1-го и 2-го классов по [2], а также к электрическим фильтрам по [3]. Размеры труб интерферометра в зависимости от требуемого частотного диапазона измерений следует принимать по [1].
Испытания звукоизоляционных и звукопоглощающих материалов и изделий осуществляются на соответствующих образцах этих материалов и изделий.
Термины и определения
Уровень звукового давления – десятикратный десятичный логарифм отношения квадрата звукового давления к квадрату порогового звукового давления (Ро = 2·10-5 Па) в дБ.
Октавный уровень звукового давления – уровень звукового давления в октавной полосе частот в дБ.
Уровень звука – уровень звукового давления шума в нормируемом диапазоне частот, корректированный по частотной характеристике А шумомера, в дБА.
Эквивалентный (по энергии) уровень звука – уровень звука постоянного шума, который имеет то же самое среднеквадратическое значение звукового давления, что и исследуемый непостоянный шум в течение определенного интервала времени в дБА.
Максимальный уровень звука – уровень звука непостоянного шума, соответствующий максимальному показанию измерительного, прямопоказывающего прибора (шумомера) при визуальном отсчете, или уровень звука, превышаемый в течение 1% длительности измерительного интервала при регистрации шума автоматическим оценивающим устройством (статистическим анализатором).
Изоляция воздушного шума (звукоизоляция) R – способность ограждающей конструкции уменьшать проходящий через нее звук.
В общем виде представляет собой десятикратный десятичный логарифм отношения падающей на ограждение звуковой энергии к энергии, проходящей через ограждение, т.е. под звукоизоляцией воздушного шума подразумевается обеспечиваемое разделяющим два помещения ограждением снижение уровней звукового давления в дБ, приведенное к условиям равенства площади ограждающей конструкции и эквивалентной площади звукопоглощения в защищаемом помещении.
Нормальный коэффициент звукопоглощения ао – комплексная величина, представляющая собой отношение звукового давления к нормальной колебательной скорости на поверхности образца.
Требования к образцам
Для проведения испытаний необходимо отбирать звукопоглощающие материалы и изделия, отвечающие по внешнему виду, размерам и физико-механическим показателям требованиям стандартов или техническим условиям на эти материалы и изделия.
Из отобранных материалов и изделий следует вырезать пуансоном три образца в виде цилиндра. Причем размеры образца должны на 1 мм превышать внутренние размеры трубы интерферометра. Следует иметь в виду, что размеры образцов и параметры вибрации должны соответствовать требованиям [1].
Количество образцов определяется стандартами или техническими условиями на испытываемые материалы или изделия.
Проведение измерений и обработка результатов испытаний
Образец испытываемого материала или изделия следует вставить в обойму интерферометра так, чтобы нелицевая его поверхность находилась на жестком поршне, а лицевая – на уровне обреза обоймы, края лицевой стороны образца промазывают пластилином и обойму закрепляют в трубе.
При испытаниях на интерферометре следует определять величины напряжений на выходе микрофонного усилителя, регистрируемые электронным вольтметром, соответствующие первым максимуму и минимуму уровня звукового давления в трубе интерферометра, а также величину расстояния первого минимума d1, см, от лицевой поверхности образца.
Величина расстояния первого минимума d1 должна определяться с погрешностью ± 0,5 см.
Испытания следует производить последовательно на частотах, соответствующих выбранным, по [1]. По результатам испытаний определяется нормальный коэффициент звукопоглощения по соответствующей формуле [1].
В таблице 1 приведен перечень применяемой аппаратуры.
Таблица 1. Перечень аппаратуры измерительной системы
| № п/п | Наименование | Тип |
| 1 | Шумомер | 01013 |
| 2 | Третьоктавный фильтр | 01024 |
| 3 | Усилитель мощности | LV-03 |
| 4 | Микрофонный предусилитель | 2619 |
| 5 | Измерительный микрофон | 2131 |
| 6 | Генератор шума | 4165 |
| 7 | Барометр-анероид | М67 |
| 8 | Гигрометр психометрический | ВИТ-3 |
| 9 | Интерферометр акустический | ИА-2 |
Результаты проведения испытания
Для испытаний были представлены образцы изделий из стеклянного штапельного волокна двух типов:
– плита стеновая,
– мат фасадный.
В соответствии с утвержденной программой, испытания осуществлялись на интерферометре типа ИА-2 в частотном диапазоне 125-2000 Гц с внутренним диаметром трубы 0,10 м и длиной трубы 1 м по [1].
Из отобранных материалов и изделий вырезали пуансоном три образца в виде цилиндра. Размеры образца на 1 мм превышали внутренние размеры трубы интерферометра.
Из представленных для испытаний изделий для проведения испытаний были изготовлены образцы размером: диаметром 100,1 мм, толщиной 50 мм, в соответствии с частотным диапазоном используемого интерферометра.
Образец испытываемого материала вставляли в обойму интерферометра так, чтобы нелицевая его поверхность находилась на жестком поршне, а лицевая – на уровне обреза обоймы, края лицевой стороны образца промазывали пластилином и обойму закрепляли в трубе.
Результаты испытаний образцов стеновой плиты представлены в таблице 2, а образцов мата фасадного – в таблице 3.
Таблица 2. Результаты испытаний образцов плиты стеновой по определению нормального коэффициента звукопоглощения
| Частота измерения, f, Гц | Нормальный коэффициент звукопоглощения, α0 |
| 125 | 0,10 |
| 160 | 0,13 |
| 200 | 0,17 |
| 250 | 0,24 |
| 315 | 0,32 |
| 400 | 0,33 |
| 500 | 0,60 |
| 630 | 0,78 |
| 800 | 0,84 |
| 1000 | 0,87 |
| 1250 | 0,92 |
| 1600 | 0,96 |
| 2000 | 0,96 |
Таблица 3. Результаты испытаний образцов мата фасадного по определению нормального коэффициента звукопоглощения
| Частота измерения, f, Гц | Нормальный коэффициент звукопоглощения, α0 |
| 125 | 0,08 |
| 160 | 0,11 |
| 200 | 0,15 |
| 250 | 0,22 |
| 315 | 0,24 |
| 400 | 0,31 |
| 500 | 0,41 |
| 630 | 0,55 |
| 800 | 0,53 |
| 1000 | 0,55 |
| 1250 | 0,53 |
| 1600 | 0,,52 |
| 2000 | 0,49 |
Результаты испытаний принимались как среднее арифметическое значение трех испытаний и оформлялись в виде таблиц в зависимости ао от частоты в соответствии с обязательным требованием [1].
Погрешность испытания составила менее 5%.
Выводы:
1. Погрешность измерений оценивалась статистическими методами и соответствует требованиям [4].
2. Повторяемость результатов отвечает требованиям [4].
3. При проведении испытаний по определению нормального коэффициента звукопоглощения отклонений от процедуры проведения испытаний не зафиксировано.
4. Полученные при испытаниях значения соответствуют заявленным свойствам.
Библиографический список
1. ГОСТ 16297-80 Материалы звукоизоляционные и звукопоглощающие. Методы испытаний.
2. ГОСТ 17187-81. Шумомеры. Общие технические требования и методы испытаний.
3. ГОСТ 17168-82. Фильтры электронные октавные и третьоктавные. Общие технические требования и методы испытаний.
4. ГОСТ 27296-87. Защита от шума в строительстве. Звукоизоляция ограждающих конструкций. Методы измерения.
