Ерофеев Владимир Иванович, докт. физ.-мат. наук, профессор
603024, г. Нижний Новгород, ул. Белинского, 85
Vladimir I. Erofeev, DSc, Professor
85, Belinskii Str., Nizhny Novgorod, 603024
Монич Дмитрий Викторович, канд. техн. наук, доцент
03950, г. Нижний Новгород, ул. Ильинская, 65
Dmitriy V. Monich, PhD, A/Professor
65, Il'inskaya Str., 603950, Nizhny Novgorod
Обеспечение акустического комфорта в помещениях жилых, общественных и промышленных зданий является актуальной задачей строительной акустики. Существующие типы ограждающих конструкций часто не обеспечивают требуемой защиты от шума. Целью исследования является изучение резервов повышения звукоизоляции однослойных и многослойных ограждающих конструкций конечных геометрических размеров при диффузном падении звука. Рассмотрение прохождения звука через ограждения выполнено на базе теории самосогласования волновых полей, разработанной научной школой профессора М.С. Седова. Приведены аналитические выражения для расчета предельной звукоизоляции ограждений, определяемой инерционным прохождением звука. Исследованы резервы повышения звукоизоляции однослойных и многослойных ограждающих конструкций конечных размеров. Проведено сравнение теоретических и экспериментальных результатов исследования. Показано, что однослойные и многослойные ограждающие конструкции конечных геометрических размеров обладают резервами повышения звукоизоляции, которые определяются соотношением собственной и предельной звукоизоляции. При проектировании звукоизолирующих ограждающих конструкций необходимо использовать резервы повышения звукоизоляции. Это позволяет повышать звукоизоляцию ограждений без значительного увеличения их массы и толщины. Области наибольших резервов повышения звукоизоляции на частотной шкале находятся вблизи резонансных частот: для однослойных ограждений - вблизи граничной частоты области полных пространственных резонансов; для многослойных сэндвич-панелей – вблизи резонансной частоты системы «масса - упругость - масса», а также вблизи граничной частоты области полных пространственных резонансов для облицовок.
Relevance: Acoustic comfort in residential, public and industrial buildings. Existing types of wall panels often do not provide the required noise control.
Purpose: Investigation of the improvement potential for sound insulation of single- and multi-layer wall panels having finitegeometric dimensions with diffuse sound lowering. Design/methodology/approach: Consideration of the sound propagation through the wall panel based on the theory of selfcoordination of wave fields developed by the Prof. Sedov‟s scientific school.
Research findings: Analytical equations for calculating the limiting sound insulation of the wall panels determined by the inertial sound propagation. The improvement potential for sound insulation of single- and multi-layer wall panels having finite dimensions. Comparison of theoretical and xperimental results. It is shown that single- and multi-layer wall panels of finite geometric dimensions have improvement potential for sound insulation, which is determined by the ratio between their own and limiting sound insulation.
Practical implications: Wall panel design must take into account the improvement potential for sound insulation. The sound insulation of wall panels is improved without increasing their mass and thickness. This is of great importance for design solutions for wall panels of civil and industrial buildings.
Originality/value: The proposed method shows good agreement between experimental data and theoretical calculations. The improvement potential for sound insulation at the frequency level locates near the resonant frequencies, namely: near-boundary frequency of the full spatial resonance for single-layer wall panels; near-resonant frequency of the mass-elasticity-mass panels and near-boundary frequency of the full spatial resonance for multilayer wall panels and panel linings, respectively.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.