1

Robert Gabor alias Tremolo

/ tremolo / sch [katalog] [katalog] / Artykuly [katalog] / Akustyka [katalog] / Dobor materialow na wygluszenia [doc]

Widok ikon Widok miniatur Do artykulu

Kategoria /Artykuly/Akustyka

← [katalog] | Jak podlaczyc gitare do komputera [doc] →

Dobor materialow na wygluszenia [doc]

Streszczenie

Praca dotyczy podstawowych zagadnie zwi您anych z doborem materia堯w d德i瘯och這nnych powszechnie stosowanych w technice budowlanej jako elementy ustroj闚 akustycznych. Teraz zrobi豚ym to inaczej. Tego typu materia造 dobiera si wg r騜nych kryteri闚 do okre郵onych zastosowa na podstawie bada akustycznych, aby przeciwdzia豉 ha豉sowi miejskiemu i polepszy w豉軼iwo軼i akustyczne budowli architektonicznych, (no i naszego studia gitarowego..).

Wst瘼 teoretyczny zawiera podstawowe zagadnienia akustyczne:

  • intensywno嗆 zjawisk d德i瘯owych,
  • jako嗆 pracy ekran闚 t逝mi帷ych,
  • sposoby symulacji ich pracy.

W drugim rozdziale znajduj si cel pracy, kt鏎ym jest pomiar w豉軼iwo軼i d德i瘯oizolacyjnych wybranych materia堯w i opracowanie kryteri闚 ich doboru w specjalnie zaprojektowanej komorze akustycznej.

Trzeci rozdzia omawia problem rozprzestrzeniaj帷ego si ha豉su oraz fizyczne przyczyny d德i瘯och這nno軼i materia堯w.

Czwarty rozdzia zawiera opis konstrukcji komory akustycznej przydatnej w badaniach w豉軼iwo軼i akustycznych materia堯w d德i瘯och這nnych. Opisane zosta造 narz璠zia potrzebne do przeprowadzenia bada oraz spos鏏 pod陰czenia ich do komputera.

Pi徠y rozdzia to opis demonstracyjnej wersji programu SpectraPlus wykorzystywanego w badaniach.

Sz鏀ty rozdzia zawiera badania d德i瘯oizolacyjno軼i pianki polietylenowej, waty szklanej, we軟y mineralnej oraz styropianu.

Przedostatni si鏚my rozdzia to por闚nanie w豉軼iwo軼i analizowanych materia堯w pod k徠em stopnia zu篡cia, ceny, d德i瘯oizolacyjno軼i i g瘰to軼i powierzchniowej.

Ostatni rozdzia zawiera wnioski jakie nasun窸y si podczas bada.

1. Wst瘼. 6

2. Cel pracy. 17

3. Ha豉s i jego niwelacja z pomoc ekran闚 d德i瘯och這nnych. 18

3.1 Ha豉s i jego 廝鏚豉. 18

3.2 Obliczanie wysoko軼i barier. 22

3.2.1 Zjawiska w ekranach akustycznych. 22

3.2.2 Metody symulacyjne pracy ekran闚.. 25

3.3 Przyczyna stosowania materia堯w d德i瘯och這nnych. 28

3.3.1 Zjawiska powoduj帷e d德i瘯och這nno嗆. 28

3.3.2 Przyk豉dy materia堯w d德i瘯och這nnych. 30

4. Urz康zenia pomiarowe i komora akustyczna. 32

5. Program SpectraPlus Demo. 37

5.1 Informacje o programie. 37

5.2 Pomiar nat篹enia d德i瘯u. 40

5.3 Pomiar efektywno軼i ekranowania. 42

5.4 Pomiar odbiciowego wsp馧czynnika poch豉niania. 43

5.5 Pomiar d德i瘯oizolacyjno軼i 45

6. Pomiary wybranych materia堯w.. 46

6.1 Pianka polietylenowa. 46

6.1.1 Og鏊na charakterystyka materia逝. 46

6.1.2 Pomiar d德i瘯oizolacyjno軼i pianki polietylenowej 47

6.1.3 Wp造w zanieczyszcze py這wych na t逝mienie pianki PE. 48

6.2 Wata szklana. 50

6.2.1 Og鏊na charakterystyka waty szklanej 50

6.2.2 D德i瘯oizolacyjno嗆 waty szklanej 51

6.3 Twarda we軟a mineralna Strop Rock. 53

6.3.1 Og鏊ne w豉軼iwo軼i twardych we貫n mineralnych. 53

6.3.2 D德i瘯oizolacyjno嗆 twardej we軟y mineralnej Strop Rock. 54

6.4 Mi瘯ka we軟a mineralne Fire Rock. 56

6.4.1 Og鏊ne w豉軼iwo軼i mi瘯kich we貫n mineralnych. 56

6.4.2 D德i瘯oizolacyjno嗆 we軟y mineralnej typu Firerock. 57

6.5 Styropian. 60

6.5.1 Og鏊ne w豉軼iwo軼i styropianu. 60

6.5.2 D德i瘯oizolacyjno嗆 styropianu. 60

7. Por闚nanie w豉軼iwo軼i analizowanych materia堯w d德i瘯och這nnych. 62

7.1 Por闚nanie materia堯w nowych i eksploatowanych. 62

7.2 Zestawienie ceny, g瘰to軼i powierzchniowej i d德i瘯oizolacyjno軼i materia堯w.. 63

7.3 Zale積o嗆 t逝mienia od g瘰to軼i powierzchniowej 66

8. Wnioski 69

9. Literatura. 71

1. Wst瘼

Ha豉s ma wiele definicji. Prace naukowe z dziedziny medycyny pracy opisuj negatywny wp造w d德i瘯闚 o wysokich nat篹eniach na ludzki organizm, s逝ch a nawet wzrok. Ha豉s to d德i瘯 lub d德i瘯i szkodliwe dla ludzkiego s逝chu, nieprzyjemne w subiektywnym odczuciu osoby nara穎nej [1]. Ich poziom, wielko嗆, charakterystyk opisuj parametry akustyczne om闚ione w tym rozdziale. Ekran akustyczny z這穎ny z element闚 d德i瘯och這nnych powinien by tak dobrany, aby zmniejszy ha豉s do poziomu wyznaczonego dla danego rodzaju terenu przez norm ha豉su [2, 3, 4, 5].

D德i瘯i powstaj podczas ruchu harmonicznego przedmiot闚, drga maszyn i instrument闚, przep造waj帷ego pr康u w g這郾ikach itp. Drgania te wzbudzane celowo lub nie oddzia逝j na stykaj帷e si z tymi cia豉mi gazy, ciecze i inne cia豉 sta貫 [2].

Rozchodzenie si d德i瘯闚 om闚i na przyk豉dzie gaz闚.

akustyka

Rys. 1. Ruch harmoniczny wahad豉 spr篹ynowego

Powy窺ze wahad這 spr篹ynowe z rysunku 1 to ci篹arek o pewnej powierzchni zawieszony na spr篹ynie o sta貫j spr篹ysto軼i k w powietrzu [7, 8]. Jak wiadomo taki ruch t逝miony jest tarciem powietrza jak i stratami w materiale. Cz窷 energii drga przenoszona jest cyklicznie do powietrza i przy odpowiedniej amplitudzie i cz瘰totliwo軼i drga spr篹yny emitowana jako d德i瘯.

Tak powstaje fala, w o鈔odku gazowym. Fala jest zaburzeniem od stanu r闚nowagi. Gaz to ma貫 cz御tki poruszaj帷e si w takt r闚na gazowych. Gdyby鄉y w pewnej fazie d德i瘯u "zajrzeli do wn皻rza" gazu w kt鏎ym rozchodzi si d德i瘯, to zauwa篡liby鄉y, obszary rozmieszczone przemiennie: obszary wi瘯szej i mniejszej g瘰to軼i cz御teczek (czyli o mniejszym lub wi瘯szym ci郾ieniu) [2, 8]. W dodatku te obszary rozprzestrzenia造 by si. Je郵i 廝鏚貫m d德i瘯u by豚y punkt: to fala d德i瘯owa rozprzestrzenia豚y si jako rosn帷a sfera wok馧 tego punktu. Na przemian powstawa造 by obszary o r騜nym zag瘰zczeniu cz御teczek powietrza (rys. 2).

akustyka

Rys. 2. Rozchodzenie si fali kulistej ze 廝鏚豉 punktowego

Je郵i 廝鏚貫m d德i瘯u by豉by drgaj帷a p豉szczyzna zaznaczona kolorem czerwonym (rys. 3), w闚czas obszary o wi瘯szym i mniejszym ci郾ieniu by造by r闚noleg造mi p豉szczyznami przemierzaj帷ymi o鈔odek z pr璠ko軼i zale積 od o鈔odka [2].

akustyka

Rys. 3. Fala d德i瘯owa p豉ska po przemierzeniu odleg這軼i l.

D逝go嗆 fali - jest odleg這軼i pomi璠zy maksimami lub minimami ci郾ienia akustycznego fali d德i瘯owej. Jest to r闚nie odleg這嗆 pomi璠zy dwoma obszarami o tej samej fazie sygna逝 [2, 11].

Najprostsza fala akustyczna przedstawiona jest na rysunku 4:

akustyka

Rys. 4. Fala akustyczna i jej d逝go嗆 wgcz瘰totliwo嗆 jest tak ma豉, 瞠 nie s s造szalne nazywamy infrad德i瘯ami (ni窺ze ni 16 Hz), za kt鏎ych cz瘰totliwo嗆 jest tak du瘸, 瞠 r闚nie nie s s造szalne nazywamy ultrad德i瘯ami(wy窺ze od 20kHz). D德i瘯i powy瞠j 100MHz nazywane umownie s hiperd德i瘯ami [2, 3].

Oktawy i dekady

Jako, 瞠 ludzkie ucho odczuwa w przybli瞠niu logarytmicznie zmiany ton闚 wprowadzono podzia d德i瘯闚 o r騜nych cz瘰totliwo軼iach na oktawy i dekady [2, 8, 12]:

Cz瘰totliwo軼i pocz徠kowe oznaczaj帷e d德i瘯i "C" skali muzycznej dla poszczeg鏊nych oktaw to:

16 Hz 31,5 Hz 63 Hz 125 Hz 250 Hz 0,5 kHz 1 kHz 2 kHz 4 kHz 8 kHz 16 kHz

Cz瘰totliwo軼i dekadowe to:

20 Hz 200Hz 2000Hz 20000Hz

Lub

10 Hz 100Hz 10000Hz

Wed逝g tego podzia逝 d德i瘯 o oktaw wy窺zy posiada 2 razy wi瘯sz cz瘰totliwo嗆, a o oktaw ni窺zy 2 razy mniejsza cz瘰totliwo嗆. Podzia na dekady oznacza, 瞠 kolejne warto軼i s od siebie oddalone o 10 razy [2].

Istnieje te odr瑿ny podzia pasma ludzkiego s逝chu na cz瘰totliwo軼i basowe - niskie: poni瞠j 250Hz, 鈔ednie 250-2000Hz i wysokie 2000Hz-20000Hz [16].

Interwa jest r騜nic cz瘰totliwo軼i pomi璠zy dwoma r騜nymi tonami. Interwa mo積a oznaczy za pomoc r騜nicy cz瘰totliwo軼i w Hz lub za pomoc cz窷ci oktawy lub dekady czyli w spos鏏 ilorazowy. I tak na przyk豉d d德i瘯 106Hz znajduje si w odleg這軼i jednej oktawy od d德i瘯u 212Hz i o dwie dekady od d德i瘯u 10600Hz. Oktawy dziel si na 12 p馧ton闚 [3, 12].

Ci郾ienie akustyczne

Jest jedn z miar intensywno軼i zjawiska d德i瘯owego. W o鈔odku gazowym nast瘼uj oscylacje ci郾ienia na skutek zjawiska d德i瘯owego, czyli nast瘼uj帷e po sobie grzbiety (maksima) i doliny (minima) [2, 10]. Ci郾ienie akustyczne (rys. 5) to skuteczna warto嗆 tych zmian [13].

akustyka

Rys. 5. Przebieg zmienno軼i ci郾ienia akustycznegomPa [14, 17].

Moc akustyczna

Kolejnym sposobem oznaczenia intensywno軼i zjawiska akustycznego jest moc akustyczna. Wyra瘸 ona ilo嗆 energii w jednostce czasu, jak emituje 廝鏚這 w postaci d德i瘯u. Jest wyra穎na w watach [14, 17].

Poziom mocy akustycznej

Poziomy mocy akustycznej jest r闚nie mo磧iwy do oznaczenia w postaci decybelowej [14, 17];

akustyka

gdzie P0 - poziom odniesienia 10-12 W

Nat篹enie d德i瘯u

Nat篹enie d德i瘯u jest to jedna z miar g這郾o軼i, intensywno軼i d德i瘯u [2, 14]. Jest to stosunek mocy akustycznej do powierzchni przez jak przep造wa fala akustyczna. Dla fali kulistej (rys. 2) okre郵one jest wzorem:

akustyka,

gdzie P - moc akustyczna wyra穎na w watach, S- pole przekroju przez kt鏎y przep造wa fala d德i瘯owa. W przypadku fali kulistej jest to sfera oddalona od 鈔odka o promie r [2, 3].

Dla fali p豉skiej (rys. 3) wz鏎 jest nieco inny:

akustyka,

gdzie l odleg這嗆 od pocz徠ku fali, a, b - wymiary obszaru badanego [2, 3].

Pr璠ko嗆 akustyczna jest to pr璠ko嗆 z jak drga cz御tka 鈔odowiska w polu fali d德i瘯owej. Im g這郾iejszy i im wy窺zy jest ton, tym wi瘯sza jest pr璠ko嗆 akustyczna. W por闚naniu z c pr璠ko嗆 akustyczna jest niewielka i jej warto嗆 skuteczna nie przekracza 0,1 m/s [13].

Pog這s, echo

Zjawisko stopniowego zanikania d德i瘯u po wyga郾i璚iu 廝鏚豉 d德i瘯u, wyst瘼uj帷e wskutek odbi fal d德i瘯owych od powierzchni pomieszczenia [2, 3].

Krzywe izofoniczne

Ucho ludzkie jest urz康zeniem pomiarowym niedoskona造m. Po pierwsze jest nieliniowe. R騜nice cz瘰totliwo軼i jak i nat篹enia d德i瘯u nie s proporcjonalne i liniowe. R騜nica cz瘰totliwo軼i miedzy 100Hz a 200Hz jest tak samo adekwatna jak r騜nica pomi璠zy 1000Hz a 2000Hz. Podobnie ma si sprawa ze zmianami ci郾ienia akustycznego dzia豉j帷ego na ludzki narz康 s逝chu. Skala decybelowa oznacza, 瞠 zwi瘯szenie o 6dB oznacza czterokrotny wzrost mocy sygna逝. Jednak nie oznacza to, 瞠 b璠ziemy odczuwa ta zmian jako "dwa razy g這郾iej". Zwi瘯szenie poziomu ci郾ienia z 0dB do 20dB oznacza jego wzrost z 20牌a do 200牌a natomiast z 100dB do 120dB oznacza wzrost z 2Pa na 20Pa. W pierwszym przypadku to wzrost o 180牌a a w drugim o 18Pa czyli wielko軼i oddalone o kilkana軼ie rz璠闚 wielko軼i. Mimo i dla ucha ludzkiego to ten sam przyrost g這郾o軼i. Uznaje si 瞠 wzrost ci郾ienia o 10dB oznacza wzrost g這郾o軼i odczuwalnej przez s逝ch oko這 2 razy. Jest to wra瞠nie subiektywne [2, 8].

Kolejn charakterystyczn cech jest zniekszta販enie czu這軼i s逝chu dla d德i瘯闚 o r騜nej cz瘰totliwo軼i. Dlatego stosuje si dla miernik闚 poziomu nat篹enia d德i瘯u korekcj wg krzywych izofonicznych, tzw. krzywych jednakowego s造szenia przedstawionych na rysunku 7 [33]. G這郾o嗆 d德i瘯u o pewnej cz瘰totliwo軼i por闚nywana z d德i瘯iem o cz瘰totliwo軼i 1000Hz. Najbardziej wra磧iwy s逝ch jest w okolicy 4000Hz natomiast im bli瞠j kra鎍a mo磧iwo軼i uszu ludzkich, tym zmys mniej wra磧iwy.

Fon - jednostka poziomu g這郾o軼i d德i瘯u. Poziom g這郾o軼i dowolnego d德i瘯u w fonach jest liczbowo r闚ny poziomowi nat篹enia (wyra穎nego w decybelach) tonu o cz瘰totliwo軼i 1 kHz, kt鏎ego g這郾o嗆 jest r闚na g這郾o軼i tego d德i瘯u [2, 14, 18].

akustyka

Rys. 7. Izofony "normalnego" ucha wg Fletchera i Munsona. Warto軼i fon闚 s oznaczone na niebiesko. Ilustracja krzywej wa穎nej A.

Ekrany akustyczne poch豉niaj, zmieniaj kierunek, rozpraszaj d德i瘯. Powoduj straty nat篹enia d德i瘯u. S stosowane r騜ne ekrany i bariery akustyczne o r騜nej konstrukcji istnieje te wiele metod por闚nywania ze sob ekran闚 oraz oceny ich sprawno軼i niezale積ie od ich kszta速u czy wielko軼i [6, 19].

Jednym ze sposob闚 oceny jako軼i pracy ekran闚 i barier akustycznych jest pomiar tzw. efektywno軼i ekranowania ?Le [1, 20].

Pomiar nat篹enia d德i瘯u wykonuje si za pomoc mikrofon闚 i rejestruje w komputerach lub za pomoc sonometr闚 przez d逝gotrwa貫 rejestrowanie i u鈔ednianie przed wprowadzeniem ekranu L1 i po wprowadzeniu ekranu na drodze ha豉su L2 dla r騜nych cz瘰totliwo軼i [1, 20, 21].

R騜nica wskaza to tak zwana efektywno嗆 ekranowania DL wyliczana w decybelach:

akustyka

Urz康zenia pomiarowe zostan om闚ione w rozdziale czwartym.

Innym sposobem oceny efektywno軼i ekranowania szczeg鏊nie w pomieszczeniach zamkni皻ych, przy wyciszaniu silnik闚, dla wszelkiego rodzaju os這n i urz康ze elektrycznych jest pomiar izolacyjno軼i akustycznej. Jest to pomiar podobny do pomiaru skuteczno軼i, jednak pomija on wp造w ugi璚ia si fali na kraw璠zi ekranu. Obejmuje on pomiar w odgrodzonych od siebie pomieszczeniach. W jednym znajduje si urz康zenie generuj帷e d德i瘯 w drugim mikrofon lub miernik ha豉su: sonometr. R騜nica wskaza jest izolacyjno軼i w decybelach [17, 22].

akustyka

Du穎 bardziej rozbudowanym parametrem jest pog這sowy wsp馧czynnik t逝mienia ?s. Okre郵a on jaki u豉mek mocy akustycznej fali akustycznej zosta poch這ni皻y w materiale i nie przeszed lub nie zosta odbity. Jest wyznaczany w pomieszczeniu o g豉dkich dobrze odbijaj帷ych 軼ianach np. z betonu. Do takiej komory o obj皻o軼i ok. 18m3 wstawia si fragment ekranu d德i瘯och這nnego o wymiarach powy瞠j 10m2. Por闚nuje si czasy pog這su komory z materia貫m d德i瘯och這nnym i bez niego. W praktyce wyznacza si go dla cz瘰totliwo軼i 100-5000Hz [19, 21].

Istnieje te praktyczny wsp馧czynnik t逝mienia ?p odnosz帷y si do adaptacji akustycznych zagospodarowanych ju pomieszcze oraz wska幡ik poch豉niania d德i瘯u ?w b璠帷y u鈔ednion warto軼i ?p z przedzia逝 100-5000Hz [21].

Wszystkie parametry zale膨 od rodzaju materia逝, jego grubo軼i oraz kszta速u zewn皻rznego.

Wsp馧czynnik t逝mienia mo積a wyznaczy wieloma metodami. W przeciwie雟twie do pomiaru d德i瘯oizolacyjno軼i mikrofony znajduj si pomi璠zy ekranem a 廝鏚貫m d德i瘯u w kierunku materia逝 izolacyjnego [21]. Wszystkie wsp馧czynniki t逝mienia zawieraj si w postaci niemianowanej liczby od 0 do 1.

G瘰to嗆 pozorna - Jest to g瘰to嗆 materia逝 z uwzgl璠nieniem por闚 i nieci庵這軼i w strukturze. Czyli masa przypadaj帷a na 1m3 [3].

G瘰to嗆 powierzchniowa - jest to miara okre郵aj帷a rozk豉d masy przypadaj帷ej na powierzchnie p豉sk ekranu 1m2. Im grubszy materia tym jego g瘰to嗆 powierzchniowa jest wi瘯sza [22].

2. Cel pracy

Celem pracy jest pomiar w豉軼iwo軼i akustycznych wybranych materia堯w i opracowanie kryteri闚 ich doboru na ekrany d德i瘯och這nne. Badania b璠 dotyczy造 nast瘼uj帷ych materia堯w:

pianka polietylenowa,

wata szklana,

we軟a mineralna,

styropian.

Sposoby realizacji celu pracy:

1. Opracowanie metodyki prostych pomiar闚 akustycznych w komorze z pomoc wersji demonstracyjnej programu SpectraPlus 5.0, wraz z pomiarem d德i瘯oizolacyjno軼i z pomoc komputera klasy PC.

2. Wyb鏎 najlepszych d德i瘯och這nnych materia堯w ze wzgl璠u na kryteria:

akustyczne,

cen,

g瘰to嗆 powierzchniow.

3. Por闚nanie charakterystyk materia堯w nowych i eksploatowanych

3. Ha豉s i jego niwelacja z pomoc ekran闚 d德i瘯och這nnych

3.1 Ha豉s i jego 廝鏚豉

Ha豉s i drgania wp造waj nie tylko niekorzystnie na s逝ch, ale przyczynia si do rozdra積ienia, nerwic, stresu, bardzo du瞠 nat篹enia d德i瘯u niekorzystnie wp造waj na uk豉d oddechowy i serce, a tak瞠 na wzrok [2, 17].

Jak si okazuje z bada na przyk豉dzie Japonii najcz窷ciej przekroczonym (w przeliczeniu na powierzchnie tego kraju) wska幡ikiem 鈔odowiska jest ha豉s [23].

Tabela 1. Procentowy udzia ha豉su w zanieczyszczeniu 鈔odowiska w przeliczeniu na area powierzchni kraju na przyk豉dzie Japonii

毒鏚這

Ha豉s

Intensywny od鏎

Zanieczyszczenie

powietrza

Zanieczyszczenie wody

Wibracje

Pozosta貫

Area w %

36%

25%

18%

15%

5%

1%

Ha豉s obejmuje najwi瘯sze po豉cie i przestrzenie wok馧 鈔odowiska 篡cia cz這wieka.

W wyniku pomiar闚 wykonanych w ramach Programu Pa雟twowego Monitoringu 字odowiska, przeprowadzonych w 700 punktach (1999 r.) i 900 punktach (2000 r.) Inspekcja Ochrony 字odowiska stwierdzi豉 przekroczenie dopuszczalnego poziomu ha豉su w 95 proc. przypadk闚 w roku 1999 i w 87 proc. w 2000 [24].

S康z帷 po cz瘰tych relacjach z miejsc i analizie map akustycznych, czyli map najwi瘯szej koncentracji energii akustycznej wi瘯sza cz窷 naszego kraju jest "zanieczyszczona" ha豉sem. Wiele skarg pochodzi這 z rejon闚, gdzie ju podj皻o dzia豉nia maj帷e na celu zmniejszenie ha豉su. Czyli obecne ekranowanie akustyczne nie spe軟i這 oczekiwa podmiot闚 zlecaj帷ych [23].

Problem tkwi w tym, 瞠 Polska si rozwija, po naszych drogach je寮zi coraz wi璚ej samochod闚, jednak jako嗆 dr鏬 jak i jako嗆 samochod闚 nie id w parze ze wzrostem ilo軼i samochod闚. S康z帷 po badaniach sprzed dwudziestu lat na przyk豉dzie Francji a 80% obywateli tego pa雟twa uskar瘸這 si na przekroczenie ha豉su w ich najbli窺zym otoczeniu [1, 25] .

Normy ha豉su

Aby m鏂 por闚nywa ze sob stopie nara瞠nia ludzi na ha豉s wprowadzono normy ha豉su. Norma ha豉su to maksymalne poziomy nat篹enia d德i瘯u bezpieczne dla zdrowia cz這wieka mierzone z u鈔ednienia warto軼i chwilowych przez d逝gotrwa貫 badania. Warto嗆 nat篹e d德i瘯u w decybelach musi by skorygowana z krzyw r闚nomiernego s造szenia A. W Polsce obowi您uje nast瘼uj帷a norma ha豉su z 2007 roku [17, 34].

Tabela 2. Normy ha豉su w decybelach nat篹enia d德i瘯u w wybranych miejscach [17]

lp.

Przeznaczenie terenu

Dopuszczalny poziom ha豉su wyra穎ny r闚nowa積ym poziomem d德i瘯u A w dB (w fonach)

Drogi lub linie kolejowe*

Instalacje i inne

DZIE

NOC

DZIE

NOC

1

Obszary uzdrowiskowe i szpitali

50

45

45

40

2

Tereny zabudowy jednorodzinnej, tereny dom闚 staro軼i, tereny szpitali, tereny przebywania dzieci i m這dzie篡: szko造, przedszkola

55

50

50

40

3

Tereny zabudowy jednorodzinnej, tereny rekreacyjne, tereny zagrodowe

60

50

55

45

4

Strefa 鈔鏚miejska silnie zag瘰zczona, tereny administracyjne, banki, urz璠y

65

55

55

45

毒鏚豉 ha豉su:

Istnieje wiele kryteri闚 podzia逝 ha豉su ze wzgl璠u na 廝鏚這 energii wibroakustycznej (rys. 8). Ze wzgl璠u na modele teoretyczne powstawania, ze wzgl璠u na fizyczne przyczyny powstawania i ze wzgl璠u na pochodzenie. Ka盥y rodzaj ha豉su mo積a dok豉dnie analizowa na mniejsze elementy dziel帷 dany rodzaj ha豉su na jego przyczyny [25].

akustyka

Rys. 8. 毒鏚豉 ha豉su wg [9]

Najcz窷ciej ekrany akustyczne i d德i瘯och這nne znajduj zastosowanie w przypadku d德i瘯闚 pochodzenia transportowego, 廝鏚e przemys這wych [17]. Coraz cz窷ciej s stosowane dla poprawy akustyki w nieprzemys這wych miejscach pracy w postaci sufit闚 podwieszanych, ustroj闚 akustycznych [21].

Ha豉s transportowy

Analizuj帷 ha豉s transportowy motoryzacyjny w spos鏏 dok豉dniejszy [25] dochodzimy do wniosku, ze prawie ka盥y element samochodu powoduje powstawanie ha豉su. Gdy 廝鏚貫m ha豉su samochod闚 s: drgania opony (rys. 9), ha豉s owiewaj帷ego samoch鏚 powietrza (rys. 10) [26], silnika, uk豉du wydechowego, hamulc闚, ha豉s powstaj帷y przez powstanie pud豉 rezonansowego z ca貫j karoserii samochodu [25].

Drgania opon s spowodowane zjawiskami fizycznymi obracaj帷ego si ko豉 jak i podatno軼i mechanicznej i zmiany kszta速u opon podczas jazdy, nier闚nomiernego rozprowadzenia masy w oponie oraz rezonans闚 akustycznych w szczelinach opony. Drgania te schematycznie zosta造 zaprezentowane na rysunku 9.

akustyka

Rys. 9. 毒鏚豉 powstawania ha豉su w oponie samochodowej [25]

akustyka

Rys. 10. Samoch鏚 w tunelu aerodynamicznym.

Ha豉s w pomieszczeniach mieszkalnych i biurach

Ha豉s dotyka nas nie tylko w blisko軼i przemys逝 czy dr鏬 lub szlak闚 kolejowych. Jest wszechobecny. Na przestrzeni lat urz康zenia elektryczne i elektroniczne mimo swojego gruntownego rozwoju niewiele si poprawi造 je郵i chodzi o ha豉郵iwo嗆. Do najbardziej uci捫liwych urz康ze nale膨 przede wszystkim odkurzacze, drukarki, systemy wentylacyjne, systemy nag這郾ienia nieodpowiednio u篡tkowane, telewizory, stare lod闚ki, komputery, uk豉dy hydrauliczne, wiertarki [27].

Brak ekranowania akustycznego w budynkach jest przyczyn przedostawania si d德i瘯闚 pomi璠zy pomieszczeniami i powstawania szumu, gwaru. Jednym ze sposob闚 radzenia sobie z tym problemem poza inwestycjami na nowe urz康zenia jest ekranowanie akustyczne element闚 konstrukcyjnych budynku: wyg逝szanie 軼ian, pod逝g i instalowanie sufit闚 podwieszanych [27].

3.2 Obliczanie wysoko軼i barier

3.2.1 Zjawiska w ekranach akustycznych

Metody doboru wysoko軼i barier d德i瘯och這nnych i d德i瘯oizolacyjnych maja sw鎩 odd德i瘯 w zjawiskach powstaj帷ych, gdy fala akustyczna natrafi na swej drodze w powietrzu ekran akustyczny. Nie bez przyczyny na dob鏎 ekran闚 ma kszta速 terenu i rozmieszczenie w terenie r騜nych obiekt闚 naturalnych i sztucznych [1, 28].

Gdy fala rozpo軼iera si nad ziemi: dochodzi do poch豉niania fali przez grunt, odbicia od ziemi i interferencji z sam sob. Fala ulega tak瞠 refrakcji, czyli ugi璚iu pod wp造wem wiatru oraz poch豉nianiu przez powietrze. Im dalej od 廝鏚豉 d德i瘯u tym ciszej. W przybli瞠niu o oko這 6dB przy wzro軼ie odleg這軼i dwa razy [28].

akustyka

Rys. 11. Zjawiska falowe nad ziemi

W這瞠nie na drodze fali ekranu akustycznego powoduje dodatkowe efekty: tj.: odbicie, przej軼ie fali przez nieci庵這嗆 w ekranie, ugi璚ie fali od g鏎nej kraw璠zi, poch這niecie w ekranie. Wszystkie zjawiska, schematycznie zosta造 opisane na rysunku 12 [1, 22, 28, 31].

akustyka

Rys. 12. Zjawiska w ekranach akustycznych

Z tych zjawisk, pozytywny skutek ma poch這ni璚ie fali i odbicie. Negatywny natomiast przej軼ie fali przez ekran i ugi璚ie od g鏎nej kraw璠zi czyli dyfrakcja. Podstawowe metody symulacji uznaj, 瞠 ekran idealnie odbija fal lub j poch豉nia. Ewentualne straty sygna逝 s spowodowane dyfrakcj fal [1].

Fala p豉ska padaj帷 na przes這n, na skutek zjawiska dyfrakcji dociera r闚nie cz窷ciowo do przestrzeni le膨cej w obszarze geometrycznego cienia. Dyfrakcj najpro軼iej wyt逝maczy jest zasad Huygensa - Fresnela, w my郵 kt鏎ej ka盥y punkt przestrzeni, do kt鏎ego dociera p豉ska fala, staje si 廝鏚貫m elementarnej fali sferycznej. Fale te nast瘼nie interferuj ze sob, tworz帷 nowe czo這 fali [2].

akustyka

Rys. 13. Geometria i oznaczenia stosowane w symulacji pracy ekranu akustycznego: ugi璚ie fal na ekranie akustycznym o k徠 ?

W praktyce stosuje si oznaczenia - 廝鏚這 ha豉su; O - obserwator; W - wierzcho貫k ekranu akustycznego; H - wysoko嗆 ekranu; h1, h2 wysoko嗆 廝鏚豉 i obserwatora nad ziemi; ? - k徠 mi璠zy odcinkiem |是| a |W洱, heft - efektywna wysoko嗆 ekranu, wysoko嗆 tr鎩k徠a ^柱O; a, b - odcinki, na kt鏎e dzieli wysoko嗆 efektywna odcinek mi璠zy 廝鏚貫m a obserwatorem [31].

3.2.2 Metody symulacyjne pracy ekran闚

Metoda Maekawy

Metoda ta umo磧iwia zasymulowanie pracy ekranu akustycznego, operuje parametrem r騜nic dr鏬 akustycznych [1, 17].

R騜nice dr鏬 akustycznych przedstawiono na rysunku 13 - to r騜nica drogi jaka nast瘼uje pomi璠zy drog fali bez ekranu odcinek |ZO| oraz poprzez ugi璚ie fali na wierzcho趾u ekranu przez odcinki: |ZW| i |WO|. Oznaczone jako ?r.

?r = |ZW|+|WO| - |ZO|

Rz康 ugi璚ia

Jedna fala ugina si na kraw璠zi pod wieloma k徠ami, metoda Maekawy zak豉da, 瞠 skuteczno嗆 t逝mienia d德i瘯u zale篡 tylko od rz璠u ugi璚ia. Rysunek 14 przedstawia ugi璚ie si fali pod trzema k徠ami ?1, ?2, ?3. Dla kolejnych rz璠闚 ugi璚ia N=1, N=2 i N=3 [31].

akustyka

Rys. 14. Kilka k徠闚 ugi璚ia dla r騜nic dr鏬 akustycznych ?r

Rz康 ugi璚ia spe軟ia zale積o嗆:

akustyka,

gdzie f - cz瘰totliwo嗆 c- pr璠ko嗆 d德i瘯u w powietrzu (330m/s) [17].

Przybli瞠nie Maekawy upraszcza zjawiska wielokrotnego odbicia i ugi璚ia fali d德i瘯owej od gruntu po obu stronach ekranu akustycznego. Zast瘼uje ekran o sko鎍zonej d逝go軼i, ekranem o niesko鎍zonej d逝go軼i. Tam gdzie inne metody zak豉da造 odbicie, metoda Maekawy przesuwa odbiorc lub 廝鏚這 do miejsca pozornego znajduj帷ego si w punktach O? i ? na rysunku 15 [1]:

akustyka

Ekran o sko鎍zonej wysoko軼i Ekran niesko鎍zonej wysoko軼i

Rys. 15. G堯wna idea przybli瞠nia Maekawy

Rysunek 15 przedstawia zjawiska ugi璚ia jakie najcz窷ciej wyst瘼uj na pojedynczym ekranie akustycznym w porz康ku od zjawiska procentowo najcz瘰tszego, wp造waj帷ego w najwi瘯szym stopniu na nat篹enie d德i瘯u za ekranem: od prostego ugi璚ia do najrzadziej wyst瘼uj帷ego ugi璚ia po przej軼iu przez ekran i odbiciu od pod這瘸 [1].

akustyka

Rys. 16. Metoda Maekawy - teoretyczne zale積o軼i mi璠zy rz璠em ugi璚ia a efektywno軼i ekranowania

Na rysunku 16 [31] przedstawiono zale積o嗆 efektywno軼i ekranowania od rz璠u ugi璚ia N po uwzgl璠nieniu wielokrotnych odbi fali od ekranu i pod這瘸 i ich procentowego udzia逝 w zjawisku.

Metoda Rettingera [31]

Jest starsz metod symulacji ekran闚 akustycznych, jednak瞠 prost w interpretacji i czasami wykorzystywan przez akustyk闚. Bazuje ona na teorii dyfrakcji Kirchoffa [32].

Na podstawie warunk闚 ustawienia 廝鏚豉 i ekranu wg rysunku 13 oraz oznacze z tego rysunku wyznacza si wska幡ik "w" [31]:

akustyka

Zale積o嗆 skuteczno軼i ekranowania od wska幡ika "w" wygl康a nast瘼uj帷o:

akustyka

Rys. 17. Zale積o嗆 skuteczno軼i ekranowania od wska幡ika "w" w metodzie Rettingera.

Metoda Rettingera jak i metoda Maekawy jest stosowana tylko w prostych rozwi您aniach bliskim za這瞠niom teoretycznym [32]. W teoriach tych bowiem nie zosta uwzgl璠niony kszta速 ustroj闚 d德i瘯och這nnych i d德i瘯och這nno嗆 materia堯w, straty zwi您ane z obiciami d德i瘯u od obiekt闚 w pobli簑 ekran闚 akustycznych oraz nowoczesne metody pomiaru intensywno軼i zjawisk akustycznych [1].

3.3 Przyczyna stosowania materia堯w d德i瘯och這nnych

Podstawowym celem stosowania materia堯w d德i瘯och這nnych na ustroje akustyczne jest zniwelowanie wielokrotnych odbi, a tak瞠 redukcja ha豉su po stronie 廝鏚豉 [1]. D德i瘯och這nno嗆 to zdolno嗆 ch這ni璚ia przez materia造 energii fali akustycznej i przetworzenie tej energii poprzez tarcie na ciep這. D德i瘯oizolacyjno嗆 to zdolno嗆 materia堯w do nie przepuszczania fali akustycznej. Istniej materia造 陰cz帷e obie w豉軼iwo軼i [32].

3.3.1 Zjawiska powoduj帷e d德i瘯och這nno嗆

Ekran akustyczny dobrze jest wype軟i materia貫m d德i瘯och這nnym wstawionym za kratki na konstrukcj no郾 lub za 軼iank z blachy perforowanej. W przypadku materia堯w: wat szklanych i we貫n mineralnych materia wyt逝miaj帷y trzeba wstawia za cienk folie polimerow [1, 19].

D德i瘯och這nno嗆 znacz帷o poprawia skuteczno嗆 ekran闚 akustycznych oraz niweluje wielokrotne odbicia d德i瘯u w pobli簑 drogi. Sprawia te, 瞠 kierowcy i ludzie z przeciwnej strony ulicy odczuwaj mniejsze nat篹enie d德i瘯u [30, 32].

Straty energii akustycznej zwi您ane s ze zjawiskami w materia豉ch [1, 30, 34]:

  1. Ubytku energii na skutek lepko軼i powietrza przechodz帷ego przez pory materia逝. Lepko嗆 to tarcie jakie wyst瘼uje mi璠zy powietrzem, a materia貫m ekranu - patrz rysunek 18. Powietrze jest p造nem i no郾ikiem d德i瘯u, na skutek lepko軼i wytracana jest du瘸 cz窷 energii fali [1, 30].
  2. Straty zwi您ane z wzajemnym tarciem mi璠zy sob elastycznych w堯kien pobudzonych przep造waj帷 fal akustyczn- np. w we軟ie mineralnej (rys. 19).
  3. Straty wywo豉ne t逝mieniem wewn皻rznym w materiale - zjawisko w materia豉ch litych, np. w pleksiglasie - t逝mienie uwarunkowane rozprzestrzenianiem si fal w materia豉ch litych oraz ze zjawiskiem t逝mienia przy przej軼iu pomi璠zy fali z jednego o鈔odka do drugiego. Zale篡 od g瘰to軼i i pr璠ko軼i d德i瘯u w danym materiale [33].
  4. Poch豉nianie d德i瘯u poprzez rezonans pud豉 w postaci wn瘯i w materiale ekranu akustycznego. Jest to zjawisko powodowane wibracjami powietrza w otworach zwanych rezonacyjnymi, kt鏎e prowadz od czo豉 ekranu, a do komory lub kom鏎 w 鈔odku. Powietrze w takiej wn璚e zachowuje si jak spr篹yna, kt鏎a zaczyna drga, gdy na ekran pada fala o odpowiedniej cz瘰totliwo軼i. Cz瘰totliwo嗆 zale篡 od pojemno軼i kom鏎, d逝go軼i i przekroju otwor闚. Wn皻rze takiego ustroju wype軟ia si materia豉mi porowatymi by rozmy rezonans na s御iaduj帷e cz瘰totliwo軼i [34].
  5. Poch豉nianie d德i瘯u na drodze membranowej. Poch豉niacz membranowy zbudowany jest z cienkiej warstwy materia逝 (sklejki, p造ty wi鏎owej), za kt鏎ym znajduje si poduszka powietrzna. Ca造 ustr鎩 posiada okre郵on na skutek wymiar闚 geometrycznych cz瘰totliwo嗆 rezonansow, kt鏎, te ekrany t逝mi [34].

akustyka

Rys 18. Straty sygna逝 na skutek lepko軼i powietrza w porach materia逝 [30]

akustyka

Rys. 19. Tarcie o mikrow堯kna materia堯w. Wykorzystywane s straty zwi您ane z wzajemnym tarciem w堯kien w materia豉ch w堯knistych [30]

Sposoby t逝mienia 1,2,3: obejmuje cz瘰totliwo軼i 鈔ednie i wysokie, natomiast sposoby 4 i 5 - t逝mienie stosuje si g堯wnie dla cz瘰totliwo軼i niskich [34].

3.3.2 Przyk豉dy materia堯w d德i瘯och這nnych

W naszym kraju wyr騜nia si [21]:

Materia造 d德i瘯och這nne,

Ustroje d德i瘯och這nne,

Wyroby d德i瘯och這nne.

Materia造 d德i瘯och這nne s to materia造, kt鏎e bez dodatkowej obr鏏ki posiadaj w豉軼iwo軼i d德i瘯och這nne, natomiast nie mo積a ich stosowa samodzielnie jako ok豉dziny na 軼ianach czy sufitach, ale mog by u篡te jako wype軟ienie ustroj闚 d德i瘯och這nnych. Materia造 te s g堯wnie porowate, w堯kniste, o strukturze waty, pianki lub we軟y. Samodzielne ich stosowanie mo瞠 powodowa uszkodzenia samego materia逝 i rozdmuch w堯kien. Materia造 tego typu wykorzystuj t逝mienie przez tarcie powietrza w porach materia逝 oraz przez tarcie samych mikrow堯kien materia逝 o siebie [30].

Materia豉mi d德i瘯och這nnymi s [19]:

  • maty, filce i p造ty z we軟y mineralnej,
  • maty i p造ty z w堯kna szklanego (wata szklana),,
  • pianki polimerowe (poliuretan, polietylen, polistyren, polipropylen, polistyren
  • w堯kniny tekstylne,
  • p造ty ze szk豉 piankowego bia貫go .

Wyroby d德i瘯och這nne - to wyroby, kt鏎e mo積a bezpo鈔ednio wykorzysta jako tworzywo d德i瘯och這nne. Posiadaj obrobion odpowiednio zabezpieczon powierzchnie przed erozj materia逝 d德i瘯och這nnego bazowego.

Do wyrob闚 d德i瘯och這nnych nale膨 [2, 19]:

  • p造ty z we軟y mineralnej (skalnej lub szklanej) z dekoracyjna faktur zewn皻rzn,
  • p造ty drewnopochodne (wi鏎owe, pil郾iowe mi瘯kie),
  • p造ty b康 wyk豉dziny poliuretanowe,
  • natryskiwane porowate tynki,
  • dywany i wyk豉dziny pod這gowe.

Ustroje d德i瘯och這nne s to konstrukcje wykonane z kilku materia堯w, nie tylko d德i瘯och這nnych, wyposa穎ne w elementy do monta簑 na 軼ianach, przy ulicach, do fundament闚. Mog by dodatkowo modyfikowane przez rozwiniecie powierzchni zewn皻rznej wykonanie otwor闚 rezonansowych i konstrukcji membranowej, wykonanie w postaci p豉skiej i przestrzennej dla uzyskania dodatkowych w豉軼iwo軼i t逝mi帷ych w szerokim spektrum cz瘰totliwo軼i [34].

4. Urz康zenia pomiarowe i komora akustyczna

W cz窷ci praktycznej zostanie om闚iona samodzielnie wykonana i zaprojektowana komora do pomiar闚 d德i瘯oizolacyjno軼i wybranych materia堯w d德i瘯och這nnych oraz ca豉 aparatura i oprogramowanie niezb璠ne do interpretacji i analizy wynik闚.

Mikrofon - jest to urz康zenie elektroniczne, kt鏎e przekszta販a energi fali d德i瘯owej na pr康 elektryczny. Istniej r騜ne konstrukcje mikrofon闚 wykorzystuj帷e wiele zjawisk fizycznych [2, 3].

Podstawowym rodzajem mikrofonu jest mikrofon dynamiczny. Jest zbudowany z lekkiej membrany, kt鏎a jest sprz篹ona z cewk zawieszon w polu magnetycznym magnesu sta貫go [2]. Pod wp造wem uderzania fali akustycznej o membran cewka wykonuje ruch, kt鏎y zostaje zamieniony na zmienny pr康 elektryczny. Przyk豉dowy rysunek mikrofonu dynamicznego przedstawia rysunek 20a [36].

Mikrofon piezoelektryczny. Jest zbudowany z materia逝 piezoelektrycznego. Pod wp造wem fali akustycznej kryszta造, z kt鏎ego jest zbudowany jest mikrofon drgaj czyli odkszta販aj si. Dzi瘯i czemu powstaje wypadkowa polaryzacja napi璚ia elektrycznego dipoli elektrycznych na skutek zjawiska piezoelektrycznego [3].

Mikrofon pojemno軼iowy. Jest zbudowany z trzech ok豉dzin elektrycznych, z kt鏎ych jedna ruchoma znajduje si pomi璠zy dwiema nieruchomymi. Na skutek ingerencji fali akustycznej z ok豉dzin ruchom zmienia si w takt cz瘰totliwo軼i pojemno嗆 elektryczna takiego mikrofonu. Taki mikrofon wymaga osobnego zasilania. Jest o wiele bardziej czu造 ni mikrofon dynamiczny [37].

Mikrofon elektretowy, jest mikrofonem pojemno軼iowym, w kt鏎ym dielektryk posiada wypadkow polaryzacj. Jest najcz窷ciej stosowanym mikrofonem w technice multimedialnej. W cz窷ci praktycznej pos逝giwano si takim typem mikrofonu. Gdy nie wymaga on dodatkowych urz康ze zasilaj帷ych. Mikrofon Easy Touch widoczny na rysunku 20b pozwala na rejestracj d德i瘯闚 z zakresu cz瘰totliwo軼i 100-10000Hz czyli zawiera si to w pa鄉ie wyszczeg鏊nionym dla materia堯w d德i瘯och這nnych [34, 37].

a) akustykab) akustyka

Rys. 20. a) Mikrofon dynamiczny Shure SM-05 b) Mikrofon elektretowy EasyTouch001M

Komputer - jest obecnie podstawowym narz璠ziem pracy prawie wszystkich akustyk闚 [36]. Jego podstawowym przeznaczeniem jest przekszta販enie danych z mikrofon闚 pomiarowych do postaci liczbowej. Prawie ka盥y komputer posiada kart d德i瘯ow, kt鏎a de facto jest przetwornikiem analogowo-cyfrowym [2]. Kt鏎a zamienia napi璚ie mikrofonu na porcj informacji i odwrotnie. Pozwala wyemitowa d德i瘯 wygenerowany przez komputer w postaci fali akustycznej. Jest rejestratorem zmienno軼i przebieg闚 akustycznych nat篹enia d德i瘯u [40].

W pracy pos逝穎no si laptopem DELL LATITUDE D600. Wyposa穎nym w prosta kart d德i瘯ow SigmaTel Audio oraz o oprogramowanie SpectraLab.

G這郾ik

Wykorzystanym jako generator ha豉su jest g這郾ik niemieckiej firmy Quadral: Phase Zero 4? o parametrach Moc maksymalna: 60W Skuteczno嗆 88dB Przy mocy 1W z 1m Pasmo przenoszenia 65Hz?22 000Hz [40]. Omawiany g這郾ik przedstawiono na rysunku 21.

akustyka

Rys. 21. G這郾ik wykorzystywany w pomiarach Quadral Phase Zero

Wzmacniacz

W pracy pos逝穎no si profesjonalnym wzmacniaczem elektroakustycznym polskiej firmy ADS LX800 zapewniaj帷ym wysok moc przy niskich zniekszta販eniach i b喚dach w odtwarzaniu [41].

akustyka

Rys. 22. Wzmacniacz ADS LX800 [41]

Komora do badania d德i瘯oizolacyjno軼i

Jest to urz康zenie zaprojektowane w celu pomiaru d德i瘯oizolacyjno軼i materia堯w d德i瘯och這nnych powszechnego stosowania. Zbudowane jest z ci篹kiej i grubej (1,8cm) p造ty wi鏎owej pokrytej grub warstw okleiny o dobrych w豉軼iwo軼iach odbiciowych, kt鏎a niweluje wp造w drga komory na przebieg do鈍iadcze. Jej budowa jest podobna do komory zaprojektowanej przez: Jerzego Polaczka, Marcina [22].

Wymiary zewn皻rzne oraz konstrukcj komory wykorzystywanej w pracy przedstawiono na rysunku 23.

akustyka

Rys. 23. Wymiary komory oraz kszta速.

Zasada dzia豉nia komory akustycznej

Komora wsp馧pracuje z komputerem, mikrofonem, g這郾ikiem i wzmacniaczem. Jest to z jednej strony otwarty prostopad這軼ian o niepowtarzaj帷ych si i nieproporcjonalnych do siebie d逝go軼i bok闚, aby przeciwdzia豉 fali stoj帷ej i zniwelowa rezonanse. Wewn徠rz komory wstawia si g這郾ik - emiter fali akustycznej o okre郵onym nat篹eniu d德i瘯u. Wylot komory zastawia si szczelnie materia貫m d德i瘯och這nnym. Rysunek 24 to schemat rozchodzenia si fali d德i瘯owej przez d德i瘯och這nny materia po這穎ny u wylotu komory. Rysunek 25 przedstawia urz康zenie zesp馧 urz康ze gotowych do pomiaru d德i瘯oizolacyjno軼i styropianu. Przed komor w odleg這軼i jednego metra stawiamy mikrofon - jako miernik nat篹enia d德i瘯u [22].

akustyka

Rys. 24. Komora akustyczna z zamontowan pr鏏k styropianow.

akustyka

Rys. 25. Droga d德i瘯u z g這郾ika zamontowanego w komorze do mikrofonu pomiarowego.

5. Program SpectraPlus Demo

5.1 Informacje o programie

Jest to program w wersji demonstracyjnej 30-dniowej firmy Pioneer Hill Software, jest to ju pi徠a wersja tego programu [42]. W istocie jest to spektralny analizator o du瞠j liczbie opcji dodatkowych, wykorzystuj帷ym jako urz康zenie wej軼iowe kart d德i瘯owa komputera. Podstaw dzia豉nia tego programu jest szybka transformata Fouriera FFT [43].

Szybka transformata Fouriera jest to zbi鏎 algorytm闚 pozwalaj帷ych w programie SpectraPlus na szybkie przedstawienie spektrum cz瘰totliwo軼iowego sygna逝 akustycznego jaki pada na mikrofon. Jest to przetworzenie zmiennego w czasie przebiegu nat篹enia d德i瘯u w czasie na rozdzia na harmoniczne cz窷ci tego przebiegu czyli zale積o嗆 nat篹enia d德i瘯u w funkcji cz瘰totliwo軼i sygna逝 [40].

Przebieg d德i瘯owy mikrofonu zmienny w czasie jest pr鏏kowany przez kart d德i瘯ow [2]. Czyli co pewien okres czasu badane jest napi璚ie na mikrofonie i zamieniane na warto嗆 cyfrow. Wymagana jest co najmniej 2 razy wi瘯sza cz瘰totliwo嗆 pr鏏kowania pomiaru ni przebieg badany [36].

W naszym przypadku jest to 44100Hz umo磧iwia to badanie d德i瘯闚 z ca貫go zakresu pracy mikrofonu z dobr jako軼i. Spos鏏 pr鏏kowania sygna逝 zosta przedstawiony na rysunku 26 [44].

Uproszczony spos鏏 wyliczania FFT przez komputer opiera si na poni窺zym wzorze:

akustyka

N- liczba pr鏏ek sygna逝 (rozdzielczo嗆), ? - cz瘰totliwo嗆, i- licznik od 1 do N, F(i) funkcja powsta豉 przez pr鏏kowanie sygna逝, G(?) - funkcja zale積a od cz瘰totliwo軼i [43].

akustyka

Rys. 26. Ilustracja pr鏏kowania sygna逝 akustycznego [44]

akustyka

Rys. 27. Ustawienia procesu pomiaru w programie Spectra Plus

Rysunek 27 przedstawia pe軟e ustawienia procesu analizy programowej danych wej軼iowych z mikrofonu lub mikrofon闚 podpi皻ych do komputera. Najwa積iejsze elementy tego okna programowego to:

* Frequency Range and Resolution - rozdzielczo嗆 i zasi璕 pomiaru:

  • Sampling ratio - cz瘰totliwo嗆 pr鏏kowania,
  • Decimal ratio - zwi瘯szenie dok豉dno軼i pomiaru przez kilkakrotn analiz,
  • FFT size - ilo嗆 pr鏏ek ,
  • Spectral line resolution i frequency limit - pasmo przenoszenia pomiar闚,
  • Smoothing window - wyb鏎 algorytmu do wyliczania FFT [42],
  • Sampling format - format pr鏏kowania ze wzgl璠u na liczb bit闚 8, 16 lub 24 bity oraz wyb鏎 ilo軼i mikrofon闚 podczas badania:
    • 1 (mono) ,
    • 2 (stereo),
  • Averaging settings - opcje u鈔edniania i pr璠ko軼i analizy - 陰cznie z podtrzymaniem pik闚 na wykresie (peak hold),
  • Input Signal Overload - funkcja wykrywania przekroczenia napi璚ia na mikrofonie ponad sygna dopuszczalny karty d德i瘯owej, tzw. przesterowanie [2].

Istotn cech programu SpectraPlus jest mo磧iwo嗆 pomiaru zmiennych przebieg闚 akustycznych w czasie rzeczywistym od razu w trakcie pomiaru, z nagrania lub z wyprzedzeniem [42]. Drug zaleta jest natychmiastowe przeliczanie amplitudy sygna逝 na decybele nat篹enia d德i瘯u co wi捫e si z wygod stosowania w przypadku pomiar闚 terenowych, przelicze nat篹e d德i瘯u.

Program umo磧iwia miedzy innymi badanie przebieg闚 w nast瘼uj帷ych uk豉dach wsp馧rz璠nych:

  1. Spektrum czyli nat篹enia d德i瘯u w funkcji cz瘰totliwo軼i L = f(f),
  2. Time series, czyli pomiaru chwilowego nat篹enia d德i瘯u w funkcji czasu L = f(t),
  3. Spektrogramu czyli nat篹enia d德i瘯u w funkcji cz瘰totliwo軼i i czasu L=f(t, f),
  4. Badania przesuni璚ia fazowego sygna逝 d德i瘯owego w funkcji cz瘰totliwo軼i ? = f(f),
  5. 3D surface - czyli zobrazowania d德i瘯u jako p豉szczyzny w uk豉dzie tr鎩wymiarowych wsp馧rz璠nych i zale積o軼i L=f(t, f).

5.2 Pomiar nat篹enia d德i瘯u

Polega na skierowaniu mikrofonu pomiarowego bezpo鈔ednio w kierunku 廝鏚豉 ha豉su wg wskaza producenta mikrofonu - w taki spos鏏, aby charakterystyka mikrofonu by豉 najmniej zak堯cona. W陰czenie pomiaru nat篹enia w funkcji cz瘰totliwo軼i dokonujemy przez zak豉dk Spectrum z zak豉dki View. Nast瘼nie ustawiamy odpowiadaj帷a nam opcj podtrzymania wyniku pomiarowego: szybko, wolno, bardzo wolno w zale積o軼i od charakterystyki zmienno軼i d德i瘯u w czasie i w陰czamy przycisk uruchamiaj帷y pomiar [10].

Wynik pomiarowy b璠zie odniesiony do skali jak sobie wybierzemy z uwzgl璠nieniem lub nie: charakterystyki r闚nomiernego s造szenia z rysunku 7 rozdzia逝 1.

Tak zmierzone spektrum mo瞠my przeliczy do nat篹enia d德i瘯u z ang. SPL (sound pressure level) [2, 42].

akustyka

Rys. 28. Wykres krzywej przyk豉dowego ha豉su w pomieszczeniu mieszkalnym 15m2

Rysunek 28 przedstawia wykres krzywej przebiegu nat篹enia d德i瘯u przyk豉dowego ha豉su w bloku mieszkalnym. Badanie nat篹enia d德i瘯u w funkcji cz瘰totliwo軼i cz瘰to nazywane jest wyznaczaniem charakterystyki cz瘰totliwo軼iowej [2].

Kalibracja, kompensacja i wyskalowanie mikrofonu

Przy pomiarze mikrofonami nale篡 je wyskalowa wzgl璠em wzorca, tak aby pomiar ha豉su by miarodajny [2]. Istniej specjalne kalibratory i wzorce ha豉su. W warunkach domowych mo積a wyskalowa mikrofon za pomoc g這郾ika dok豉dnie zbadanego w laboratoriach akustycznych. Do g這郾ika podaje si sygna elektryczny o okre郵onej mocy i okre郵onej cz瘰totliwo軼i. Jednym z podstawowych parametr闚 g這郾ika jest skuteczno嗆, kt鏎a jest nat篹eniem d德i瘯u w funkcji cz瘰totliwo軼i pr康u zasilaj帷ego g這郾ik. Nat篹enie d德i瘯u g這郾ika bada si z odleg這軼i 1m przy mocy 1 wata podawanej na g這郾ik [45]. Je郵i jednak chodzi o pomiary t逝mienno軼i kalibracja nie jest konieczna, gdy pomiary tego typu bazuj na wzgl璠nym odejmowaniu nat篹e d德i瘯u w decybelach [22].

akustyka

Rys. 29. Panel programu do skalowania i wyboru osi pomiarowych

Rysunek 29 przedstawia pe軟e opcj kalibracji i dok豉dnego wyskalowania mikrofon闚 w programie SpectraPlus wraz z wszelkim osprz皻em zewn皻rznym. G堯wne nastawy potrzebne do bada akustycznych to [42]:

  • Scalling control - okno programu umo磧iwiaj帷e skalowanie,
  • Amplitude axis - pozwala na wyb鏎 skali rz璠nych na wykresach na liniow i logarytmiczn w decybelach,
  • Frequency axis - pozwala na wyb鏎 skal do pomiaru cz瘰totliwo軼i na skale z u篡ciem:
    • wszystkich mo磧iwych punkt闚 przeanalizowanych przez program w formie liniowej (linear) ,
    • formie logarytmicznej (logarithmic),
    • ograniczonej ilo軼i punkt闚 do cz窷ci oktawy (nast瘼uje u鈔ednienie najbli窺zych wynik闚),
  • Standard Frequency Weighting - umo磧iwia na skorygowanie pomiaru wg krzywych wagowych: r闚nomiernego s造szenia A - przy niskich nat篹eniach d德i瘯u, B i C - dla 鈔ednich i wysokich. Krzywa A znajduje si w rozdziale 1 cz窷ci teoretycznej rysunek 7,
  • Microphone compensation - dok豉dna kompensacja mikrofonu dla ca貫go pasma przenoszenia [2]. S to pliki konfiguracyjne z這穎ne na podstawie danych fabrycznych producenta mikrofonu [37].

5.3 Pomiar efektywno軼i ekranowania

Polega na dwukrotnym zmierzeniu nat篹enia d德i瘯u jak w rozdziale 2. Pierwszy pomiar nale篡 wykona przed wprowadzeniem ekranowania, drugi - po wprowadzeniu ekranowania, w dok豉dnie tym samym miejscu i w takich samych warunkach (mikrofon skierowany w tym samym kierunku, z takimi samymi nastawami programowymi) [1, 10, 25].

akustyka

Rys. 30. Pomiar efektywno軼i ekranowania - kolor zielony - ha豉s przed wprowadzeniem ekranowania, kolor turkusowy - zniwelowany ha豉s przez ekranowanie akustyczne.

Po odgrodzeniu przyk豉dowego ha豉su z rysunku 28 barier d德i瘯oizolacyjn nast瘼uj spadek ilo軼i energii akustycznej mierzonej przez mikrofon [1]. R騜nica wskaza w decybelach pomi璠zy dwoma wykresami jest skuteczno軼i ekranowania przedstawion jako nowa funkcja i zobrazowana wykresem na rysunku 31 [20, 21].

Przebieg skuteczno軼i ekranowania w funkcji cz瘰totliwo軼i wykonuje si w arkuszu kalkulacyjnym odejmuj帷 warto軼i przebiegu ha豉su przed wstawieniem ekranu i po wstawieniu ekranu:

akustyka

Rys. 31. Przebieg skuteczno軼i ekranowania

5.4 Pomiar odbiciowego wsp馧czynnika poch豉niania

Pomiar odbywa si w komorze odbiciowej czyli pomieszczeniu wy這穎nego nieporowatym materia貫m odbijaj帷ym. Do badania odbiciowego wsp馧czynnika poch豉niania stosuje si zak豉dk Time Series lub Spectrogram z grupy View. Time series dzia豉 na zasadzie prostego oscyloskopu, natomiast spektrogram mierzy zmiany spektrum w funkcji czasu rysuj帷 tr鎩wymiarow charakterystyk ha豉su [42].

Do komory wstawiamy mikrofon i 廝鏚這 ha豉su o nat篹eniu powy瞠j 60dB. Po wy陰czeniu 廝鏚豉 ha豉su odczytujemy czas, gdy poziom nat篹enia d德i瘯u spadnie z poziomu maksymalnego o 60dB. Pomiar wykonuje si dwukrotnie [21]:

  • w komorze z materia貫m d德i瘯och這nnym,
  • w pustej komorze.

Oba czasy si rejestruje i zapisuj. Odczyt jest u豉twiony na skutek dobrej wizualizacji danych w programie (rys. 32). Mo積a wykona pomiar niezale積y od cz瘰totliwo軼i dla ca貫go sygna逝 pos逝guj帷 si zak豉dk Time Series. A tak瞠 uwzgl璠ni czasy pog這su dla poszczeg鏊nych cz瘰totliwo軼i analizuj帷 wykres tr鎩wymiarowy 3-d Surface lub barwny spektrogram [42].

akustyka

Rys. 32. Kilka mo磧iwo軼i wizualizacji badania czasu zaniku piku d德i瘯owego.

Wsp馧czynnik poch豉niania wyliczamy ze wzoru [29, 30]:

akustyka

gdzie: V - obj皻o嗆 komory pog這sowej [m3],

F0 - pole powierzchni pr鏏ki badanego materia逝 [m2],

T1 - czas pog這su komory pustej [s],

T2 - czas pog這su komory z materia貫m poch豉niaj帷ym [s],

? 1 - wsp馧czynnik poch豉niania 軼ian komory,

0,161 - sta豉 wyznaczana do鈍iadczalnie.

Wsp馧czynnik ? 1 jest na og馧 pomijany, gdy 軼iany komory s g豉dkie i ? 1 ? 0

Mo積a bada r騜ne piki cz瘰totliwo軼iowe wykre郵aj帷 zale積o嗆 wsp馧czynnika poch豉niania w funkcji cz瘰totliwo軼i [30].

akustyka, gdzie f- cz瘰totliwo嗆.

Wsp馧czynnik wyra穎ny wzorem bada si dla kilku cz瘰totliwo軼i z zakresu 125Hz - 4000Hz i w specjalny spos鏏 u鈔ednia oznaczaj帷 czasy pog這su poszczeg鏊nych cz瘰totliwo軼i w pomieszczeniu badawczym [46].

5.5 Pomiar d德i瘯oizolacyjno軼i

Pomiar ten opiera si na wykorzystaniu kom鏎 akustycznych o dobrze odbijaj帷ych 軼ianach (np. z betonu) przedzielonych 軼ian z materia逝 badanego. Do jednej komory wstawia si g這郾ik pomiarowy do drugiej mikrofon pomiarowy. Bada si krzywe ha豉su przed i po jego wprowadzeniu. R騜nica jest energi jaka zosta豉 w ekranie czyli d德i瘯oizolacyjno軼i materia逝 [17].

W pracy zosta opracowany uproszczony spos鏏 pomiaru d德i瘯oizolacyjno軼i w oparciu o prosta komor opisan w rozdziale 4. Wykorzystuje si dwukrotnie metod pomiaru nat篹enia d德i瘯u [22].

Dla uzyskania por闚nywalnych wynik闚 ka盥y materia zlepiono z cz窷ci w bloki tej samej grubo軼i 50mm i wstawiono do wylotu komory wymiar闚 216mm x 266mm - czyli ka盥y materia mia t sam obj皻o嗆.

Jako sygna testowy zastosowano szum bia造, czyli mieszanin wszystkich cz瘰totliwo軼i akustycznych [2]. W pracy wykorzystywano mieszanin od oko這 60Hz do 20000Hz - bo na tyle pozwala g這郾ik [39]. D德i瘯, kt鏎y by emitowany z komory, badano z u篡ciem mikrofonu w zakresie od 100Hz do ponad 10000Hz.

Pomiar w komorze dla ka盥ego materia逝 u鈔edniono dla ka盥ej cz瘰totliwo軼i osobno i zbadano b喚dy z odchyle standardowych warto軼i przeliczonych z decybeli na jednostki nielogarytmiczne. Niekt鏎e materia造 badano u鈔edniaj帷 wyniki z kilku pr鏏ek. Dla dok豉dniejszego ocenienia b喚d闚.

6. Pomiary wybranych materia堯w

6.1 Pianka polietylenowa

6.1.1 Og鏊na charakterystyka materia逝

Polietylen (w skr鏂ie PE) jest to gi皻ki, woskowaty, przezroczysty i termoplastyczny materia polimerowy. Syntezowany jest g堯wnie metod rodnikow. Jest odporny na dzia豉nie kwas闚 i zasad oraz soli. Wykazuje te odporno嗆 na dzia豉nie niskich temperatur [2].

Spieniony polietylen posiada w豉軼iwo軼i pozwalaj帷e na jego u篡cie w wielu bran瘸ch. Zalety tego materia逝 to [47]:

  • bardzo wysoka termoizolacyjno嗆 (przy niskich g瘰to軼iach),
  • nienasi彗liwo嗆 (materia posiada "zamkni皻okom鏎kow" struktur),
  • du瘸 wyporno嗆 (przy niskich g瘰to軼iach),
  • termoplastyczno嗆,
  • du瘸 elastyczno嗆 i wytrzyma這嗆 mechaniczna,
  • brak objaw闚 starzenia si, nawet po wielu latach,
  • bardzo du瘸 odporno嗆 na dzia豉nie agresywnych substancji,
  • niska g瘰to嗆,
  • d逝gowieczno嗆: pianka polietylenowa zachowuje swoje w豉軼iwo軼i przez 80-100 lat

[48].

Na bazie polietylenu produkowana jest du瘸 ilo嗆 wszelkiego rodzaju kompozyt闚. Czysty materia pianki polietylenowej jest zbudowany w oparciu o odmian niskiej g瘰to軼i LD-PE. Cechuje si wi瘯szym rozbudowaniem przestrzennym 豉鎍uch闚 makrocz御teczek ni odmiana wysokiej g瘰to軼i HD-PE [2].

Cz窷 materia逝 do produkcji pianki pochodzi z recyklingu folii polietylenowej [49].

W pracy zbadano trzy pr鏏ki: pierwsz now nienaruszon o grubo軼i 50mm, drug o grubo軼i 15mm, trzeci o grubo軼i 15mm, wystawiona na kilkutygodniowe dzia豉nie py堯w z opalania w璕lem kamiennym oraz py堯w pochodz帷ych ze spalin i ruchu drogowego samochod闚.

Pojedyncza grubo嗆 wykorzystanego w pracy arkuszu pianki posiada豉 grubo嗆 ok. 5mm, aby uzyska 15mm lub 50mm nale瘸這 zlepi ze sob za pomoc kleju polimerowego 3 lub 10 arkuszy pianki.

akustyka

Rys. 33. Pianka polietylenowa poddana dzia豉niu py堯w

6.1.2 Pomiar d德i瘯oizolacyjno軼i pianki polietylenowej

Pomiar czystej pianki PE o grubo軼i 50mm w odniesieniu do szumu bia貫go jako sygna逝 testowego w wybranych cz瘰totliwo軼iach u篡tkowych da nast瘼uj帷y wynik (tabela 3). Pomiar by taki sam jak dla warunk闚 takich jak dla pozosta造ch materia堯w wg. rozdzia逝 5.5.

Tabela 3. D德i瘯oizolacyjno嗆 pianki polietylenowej

Cz瘰totliwo嗆 [Hz]

125

250

500

1000

2000

4000

8000

10000

D德i瘯oizolacyjno嗆 [dB]

4,2

6,2

4,6

5,1

9,3

14,5

14

22,6

Przebieg d德i瘯oizolacyjno軼i dla wszystkich cz瘰totliwo軼i na podstawie tabeli 3 znajduje si na rysunku 34: pianka polietylenowa poddana badaniu o grubo軼i 50mm posiada maksymaln d德i瘯oizolacyjno嗆 w pobli簑 10 000Hz.

akustyka

Rys. 34. D德i瘯oizolacyjno嗆 50mm p造ty zlepionej z pianki polietylenowej.

6.1.3 Wp造w zanieczyszcze py這wych na t逝mienie pianki PE

Por闚nano ze sob dwie p造ty i grubo軼i 15mm z這穎ne z trzech warstw pianki polietylenowej zlepionej uniwersalnym klejem polimerowym. Jedn z nich umieszczono w pobli簑 dr鏬 wylotowych z Katowic przy ulicy Krakowskiej.

Po up造wie ok. dw鏂h tygodni piank poddano badaniom akustycznym por闚nawczym, z piank przechowywan w bezpiecznych warunkach. Por闚nanie obu przebieg闚 na rysunkach 35 i 36.

akustyka

Rys. 35. D德i瘯oizolacyjno嗆 pianki polietylenowej czystej i brudnej w decybelach

Badanie w odniesieniu do d德i瘯oizolacyjno軼i czyli energii poch這ni皻ej w ekranie akustycznym przedstawione w jednostkach decybelowych rys. 35 jak i wzgl璠nych warto軼iach procentowych (rys. 36) na podstawie [22, 30]. Wynik sugerowa, 瞠 lepsze w豉軼iwo軼i charakteryzuj piank czyst, jednak瞠 mog這 to by spowodowane rozwarstwieniem si p造t na skutek rozklejenia si warstw pianki polietylenowej [22].

akustyka

Rys. 36. Energia st逝miona w materiale pianki PE w procentach (po przeliczeniu decybeli)

6.2 Wata szklana

6.2.1 Og鏊na charakterystyka waty szklanej

Wata szklana jest materia貫m pochodzenia mineralnego stosowanym w temperaturach dochodz帷ych do 700oC. Wata szklana otrzymywana jest przez topnienie w temperaturze 1000oC piasku kwarcowego, st逝czki szklanej z dodatkiem wapienia lub dolomitu. Roztopiony surowiec poddaje si procesowi rozw堯knienia, a do otrzymanych w堯kien dodaje si lepiszcze. Materia formuje si w postaci p造t, mat, otulin, mat impregnowanych papierem, aluminium. Ci篹ar obj皻o軼iowy od 20 kg/m3 do 150 kg/m3 [2].

W pracy zastosowano wat szklan pochodz帷 z lat 80-tych XX wieku o grubo軼i 50mm. Struktur tej waty obrazuje rysunek 37. Og鏊ny stopie zu篡cia i rozwarstwienia obrazuje rysunek 38.

akustyka

Rys. 37. Struktura waty szklanej

akustyka

Rys. 38. Wyeksploatowana p造ta z waty szklanej poddania badaniu

6.2.2 D德i瘯oizolacyjno嗆 waty szklanej

Oznaczono j na podstawie badania kilku kluczowych warto軼i d德i瘯oizolacyjno軼i z zakresu 125-16000Hz dla waty szklanej grubo軼i 50mm wg sposobu z rozdzia逝 5.5.

Tabela 4. D德i瘯oizolacyjno嗆 waty szklanej

Cz瘰totliwo嗆 [Hz]

125

250

500

1000

2000

4000

8000

16000

Wata szklana

8,9

5,5

8,5

6,3

8,6

12,5

11,5

7,9

[dB]

akustyka

Rys. 39. Charakterystyka d德i瘯oizolacyjno軼i wyeksploatowanej waty szklanej

Badanie w豉軼iwo軼i akustycznych waty szklanej eksploatowanej wykaza這 (tablica 4 i rys. 39), 瞠 wata ta posiada najlepsza d德i瘯oizolacyjno嗆 w piku w pobli簑 cz瘰totliwo軼i 5500Hz.

6.3 Twarda we軟a mineralna Strop Rock

6.3.1 Og鏊ne w豉軼iwo軼i twardych we貫n mineralnych

We軟a mineralna zwana te we軟a kamienn jest materia貫m o technologii produkcji podobnej do waty szklanej. Surowcem jest tutaj bazalt, kt鏎y topi si w temperaturze 1400 oC. Po stopieniu poddaje si go procesowi rozw堯knienia nast瘼nie lepi si w堯kna i poddaje hydrofobizacji, kt鏎a zmniejsza nasi彗liwo嗆 produktu ko鎍owego [2].

We軟a mineralna jest formowana w prasach pod r騜nym ci郾ieniem w postaci p造t, filc闚, mat, otulin lub luzem. Istnieje wiele technologii otrzymywania we軟y mineralnej uzyskuje si w ten spos鏏 materia造 o g瘰to軼i od 20 kg/m3 dla we軟y mineralnej w postaci granulatu (luzem) do 180 kg/m3 dla najtwardszych p造t [2, 50].

W豉軼iwo軼i we軟y mineralnej:

  • izolacyjno嗆 termiczna,
  • niepalno嗆 i ognioodporno嗆,
  • zdolno嗆 poch豉niania d德i瘯闚,
  • stabilno嗆 kszta速u i wymiaru,
  • spr篹ysto嗆 i wytrzyma這嗆 mechaniczna,
  • odporno嗆 biologiczna i chemiczna,
  • wodoodporno嗆 i paroprzepuszczalno嗆.

Interesuj帷y nas materia to we軟a mineralna twarda o wysokiej g瘰to軼i s逝膨c do izolacji strop闚 o nazwie handlowej StropRock. Charakteryzuje si ona do嗆 g豉dk powierzchni nisk porowato軼i odporno軼i na wilgo oraz du膨 g瘰to軼i [50].

Wykonano cztery pr鏏ki materia逝, dwie z nich pokryto lakierem uniwersalnym w celu zbadania wp造wu zanieczyszcze i pow這k wierzchnich na w豉軼iwo軼i d德i瘯och這nne. Grubo嗆 we軟y wynosi 50mm. Tak uzyskan p豉cht i jej w堯kna przedstawiono na rysunkach 40 i 41.

akustyka

Rys. 40. P造ta z twardej we軟y mineralnej StropRock

akustyka

Rys. 41. W堯kna twardej we軟y mineralna pokryta lakierem (kolor czerwony)

6.3.2 D德i瘯oizolacyjno嗆 twardej we軟y mineralnej Strop Rock.

Niekt鏎e kluczowe d德i瘯oizolacyjno軼i w decybelach dla wybranych cz瘰totliwo軼i: dla we軟y mineralnej czystej i lakierowanej s przedstawione w tabeli 5. W wybranych cz瘰totliwo軼iach cz窷ciej bardziej ch這nna akustycznie jest we軟a mineralna pokryta lakierem uniwersalnym.

Tabela 5. D德i瘯oizolacyjno嗆 we軟y mineralnej Strop Rock

Cz瘰totliwo嗆 [Hz]

125

250

500

1000

2000

4000

8000

16000

StropRock

12,7

13,2

14,1

14,2

18,3

24,7

26,6

8,4

[dB]

StropRock lakierowana

20,6

10,4

14,5

14,3

17,9

24,1

27,4

9,8

[dB]

Przebieg charakterystyki dla ca貫go spektrum cz瘰totliwo軼i dla obu materia堯w wygl康a nast瘼uj帷o (rys. 42):

akustyka

Rys. 42. Charakterystyka d德i瘯oizolacyjno軼i we軟y mineralnej twardej StropRock

Przy badaniu przebiegu ci庵貫go d德i瘯oizolacyjno軼i w zakresie 500-10000Hz przebiegi kompensuj si daj帷 podobne wyniki d德i瘯oizolacyjno軼i. W jednych cz瘰totliwo軼iach lepsza jest we軟a czysta w innych lakierowana.


6.4 Mi瘯ka we軟a mineralne Fire Rock

6.4.1 Og鏊ne w豉軼iwo軼i mi瘯kich we貫n mineralnych

Mi瘯ka we軟a mineralna ma technologi produkcji podobn do we軟y mineralnej twardej. Z tym, 瞠 podczas formowania w prasach u篡wa si ni窺zej si造 docisku, posiada ona te wi瘯sze przestrzenie pomi璠zy w堯knami, a co za tym idzie mniejsz g瘰to嗆 i g瘰to嗆 powierzchniow. Mi瘯ka we軟a o nazwie handlowej Fire Rock pokryta jest z jednej strony grub foli aluminiow w celu zmniejszenia przepuszczalno軼i powietrza [50] i hydrofobizacji [2].

Jedna p造ta posiada grubo嗆 25 mm. Dlatego te w pracy z這穎no pr鏏ki o podw鎩nej grubo軼i.

Pierwsza opcja pomiarowa polega豉 na u這瞠niu czystych p造t u wylotu komory, druga opcja podobnie jak dla we軟y mineralnej twardej - p造t pokrytych lakierem. Mikrow堯kna we軟y pokrytej lakierem przedstawia rysunek 43, spos鏏 przytwierdzenia aluminium do we軟y jest przedstawiony na rysunku 44.

akustyka

Rys. 43. Widok w堯kien we軟y mineralnej w powi瘯szeniu.

akustyka

Rys 44. Metalizowana powierzchnia we軟y mineralnej typu FireRock

6.4.2 D德i瘯oizolacyjno嗆 we軟y mineralnej typu Firerock

Zbadano cztery p造ty we軟y mineralnej Fire Rock. Dwie pokryto lakierem, dwie pozostawiono czyste. Grubo軼i poszczeg鏊nych zespo堯w by造 takie same jak dla pozosta造ch materia堯w zbadanych w pracy.

Na podstawie pomiaru kilku p造t u鈔edniono wyniki. W wi瘯szo軼i przypadk闚 lakierowana we軟a mi瘯ka typu Fire Rock jest lepsza akustycznie od we軟y nie pokrytej lakierem. Przedstawia to poni窺za tabela 6 jak i wykres na rysunku 45.

Tabela 6. D德i瘯oizolacyjno嗆 we軟y mineralnej typu FireRock

Cz瘰totliwo嗆 [Hz]

125

250

500

1000

2000

4000

8000

16000

FireRock

9,3

14,4

16,5

16,3

20,9

26,4

25,6

9,2

[dB]

FireRockMalowana

7,8

14,9

15,8

16,8

22,8

27,4

27,5

9,8

[dB]

akustyka

Rys. 45 Charakterystyka d德i瘯oizolacyjno軼i we軟y mineralnej tyu FireRock

Wp造w grubo軼i we軟y mineralnej na d德i瘯oizolacyjno嗆

Dodatkowym badaniem w przypadku we軟y Firerock by這 sprawdzenie wp造wu grubo軼i materia逝 t逝mi帷ego na ostateczne w豉軼iwo軼i tak powsta貫go ekranowania akustycznego. U wylotu komory wstawiono materia grubo軼i 25mm, 50mm, 75mm, 100mm. Dok豉daj帷 i szczelnie dociskaj帷 do siebie p造ty.

akustyka

Rys 46. Wp造w grubo軼i we軟y mineralnej na d德i瘯oizolacyjno嗆

Na rysunku 46 wida wyra幡 zale積o嗆 wzrostu d德i瘯oizolacyjno軼i wraz ze wzrostem grubo軼i p造t we軟ianych, ale tylko do pewnego pu豉pu. Zmiana grubo軼i z 25mm na 50mm daje wyra幡y wzrost d德i瘯oizolacyjno軼i. Nieco mniejszy wzrost daje nam zmiana z 50mm na 75mm. Natomiast na przebieg charakterystyk w wy窺zych cz瘰totliwo軼iach prawie zerowy wp造w ma wzrost grubo軼i we軟y z 75mm na 100mm, w pozosta造ch cz瘰totliwo軼iach zysk d德i瘯oizolacyjno軼i jest jednak obserwowany.



6.5 Styropian

6.5.1 Og鏊ne w豉軼iwo軼i styropianu

Styropian (rys. 47) jest polsk nazw materia逝 zwanego polistyrenem spienionym. Podobnie jak polietylen nale篡 do grupy poliolefin [2]. Jest nieodporny na dzia豉nie rozpuszczalnik闚. Istniej dwie odmiany polistyrenu: samogasn帷a i zwyk豉 w zale積o軼i od odporno軼i na dzia豉nie p這mienia. Styropian ma nisk temperatur topnienia. Jest bardzo lekki i 豉twy w monta簑. Jest cz窷ciej stosowany jako izolacja termiczna ni akustyczna. Jednak瞠 istniej specjalne styropiany akustyczne o podwy窺zonej d德i瘯oizolacyjno軼i np. tzw. Akustyr [51].

Grubo嗆 styropianu u篡tego do pomiar闚 wynosi豉 50mm.

akustyka

Rys. 47. Struktura styropianu: polistyrenu piankowego

6.5.2 D德i瘯oizolacyjno嗆 styropianu

Charakterystyk 50mm warstwy styropianu obrazuj tablica 7 oraz rysunek 48.

Tabela 7. D德i瘯oizolacyjno嗆 styropianu dla wybranych cz瘰totliwo軼i oktawowych

Cz瘰totliwo嗆 [Hz]

125

250

500

1000

2000

4000

8000

16000

Styropian

24,2

12,7

4,4

12,7

12,8

16,2

16,2

9,2

[dB]

akustyka

Rys. 48. Charakterystyka d德i瘯oizolacyjno軼i styropianu

7. Por闚nanie w豉軼iwo軼i analizowanych materia堯w d德i瘯och這nnych

7.1 Por闚nanie materia堯w nowych i eksploatowanych

Por闚nuj帷 piank polietylenow now i (rys. 35 i 36) obserwujemy podobny wykres zale積o軼i t逝mienia w funkcji cz瘰totliwo軼i. U鈔edniaj帷 ca貫 przebiegi uzyskujemy 鈔edni d德i瘯oizolacyjno嗆 4dB przy grubo軼iach 25mm dla p造t czystej i eksploatowanej.

Wata szklana om闚iona w rozdziale 6.2 wg r騜nych bada [19] jest niewiele gorszym materia貫m od we軟y mineralnej. Jednak瞠 w naszym przypadku stopie eksploatacji przez d逝goletni okres przechowywania w nieodpowiednich warunkach wp造n掖 negatywnie na wyniki testu d德i瘯oizolacyjno軼i w komorze. Poni窺zy wykres obrazuje por闚nanie polistyrenu, kt鏎y jest uwa瘸ny za s豉by materia d德i瘯oizolacyjny, z wat szklana z bada por闚nywalna w literaturze z we軟 mineraln co do struktury i w豉軼iwo軼i. Okazuje si, 瞠 polistyren piankowy jest lepszy akustycznie od starej waty szklanej, nieodpowiednio zabezpieczonej (rys. 49). Natomiast oba materia造 nie dor闚nuj we軟ie mineralnej (por. rys. 42 i 45 oraz tab. 5 i 6).

akustyka

Rys. 49. Por闚nanie d德i瘯oizolacyjno軼i polistyrenu piankowego i waty szklanej

We軟y mineralne om闚ione w rozdzia豉ch 6.3 i 6.4 pokryte warstw wysuszonego lakieru poprawiaj lub zachowuj swoje w豉軼iwo軼i d德i瘯oizolacyjne w zakresie: 1500-10000Hz

7.2 Zestawienie ceny, g瘰to軼i powierzchniowej i d德i瘯oizolacyjno軼i materia堯w

Cena materia逝

Cen materia逝 odniesiono do danych ze sklep闚 budowlanych Castorama oraz producent闚 we軟y mineralnej Rockwool [50], a tak瞠 serwis闚 producent闚 styropianu [51]. Cen odniesiono do jednego metra kwadratowego materia逝 o grubo軼i 50mm. Ceny we軟y mineralnej uwidocznione w pracy pochodz z kwietnia 2008 roku [52].

D德i瘯oizolacyjno嗆

Jako嗆 materia堯w opar貫m o parametr d德i瘯oizolacyjno軼i: jest to suma efekt闚 odbiciowych i ch這nnych s逝膨cych niwelacji ha豉su. D德i瘯oizolacyjno嗆 og鏊n wyliczono przez u鈔ednienie przebieg闚 z zakresu 500-10000Hz dla interesuj帷ych nas materia堯w z rozdzia逝 3 cz窷ci praktycznej w komorze zaprojektowanej na potrzeby pracy dyplomowej [22].


G瘰to嗆

G瘰to嗆 materia逝 wyliczy貫m ze wzoru:

akustyka

gdzie m - masa materia逝 w [g], S - przekr鎩 pow這ki w [dm2], d - grubo嗆 pow這ki w [dm], V - obj皻o嗆 w [dm3] [2].

Mas oznaczono na kuchennej wadze elektronicznej z dok豉dno軼i do 0,5g.

G瘰to嗆 powierzchniowa to ilo嗆 masy przypadaj帷a na m2 ekranu akustycznego.

akustyka

gdzie m - masa materia逝 w kg, S - przekr鎩 pow這ki w dm2, d - grubo嗆 pow這ki w dm, V - obj皻o嗆 w dm3 [2].

Interesuj帷e zale積o軼i wydajno軼iowe przedstawione zosta造 w tabeli 8. Tabela zawiera rozk豉d kompromisowych w豉軼iwo軼i poszczeg鏊nych produkt闚, czyli w豉軼iwo軼i akustycznych z pomiar闚 wszystkich materia堯w om闚ionych w rozdziale 6, ich g瘰to軼i i ceny. Przy za這瞠niu ich tej samej grubo軼i.

Tabela 8. Zestawienie cech materia堯w t逝mi帷ych

Nazwa materia逝

Masa

[g]

G瘰to嗆

[g/dm3]

G瘰to嗆 pow. [kg/m2]

D德i瘯o-

izolacyjno嗆 [dB]

Cena

[z設

Twarda we軟a mineralna

414,5

142,9

7,2

21

41,5

Mi瘯ka we軟a mineralna

246,5

85,0

4,3

23

66

Styropian

43

14,8

0,7

16

14

Wata szklana

140

48,3

2,4

11

0

Pianka PE

60

20,7

1,0

10

22

akustyka

Rys. 50. Zale積o嗆 ceny, g瘰to軼i powierzchniowej i ubytku energii akustycznej w wybranych materia豉ch

akustyka

Rys. 51. Zestawienie d德i瘯oizolacyjno軼i na wykresie tr鎩wymiarowym

7.3 Zale積o嗆 t逝mienia od g瘰to軼i powierzchniowej

W pracy uda這 si potwierdzi zale積o嗆 wzrostu t逝mienno軼i materia堯w wraz ze wzrostem ich g瘰to軼i powierzchniowej.

Na rysunku 52 przedstawiono u鈔ednione charakterystyki d德i瘯oizolacyjno軼i wszystkich materia堯w zbadanych w pracy i zestawiono zale積o嗆 od g瘰to軼i badanych materia堯w. B陰d metody okre郵ono na ok. 1dB, natomiast b喚dy g瘰to軼i wyznaczono metod r騜niczki zupe軟ej.

akustyka

Rys 52. Zale積o嗆 t逝mienia od g瘰to軼i powierzchniowej

Interesuj帷ym zjawiskiem jest tak瞠 wzrost t逝mienno軼i przy zwi瘯szeniu grubo軼i pr鏏ki na podstawie charakterystyk pianki polietylenowej o grubo軼i 12,5mm i o grubo軼i 50mm z rozdzia逝 6.1.2. Ten wzrost ukazuje rysunek 53. U鈔ednione warto軼i wzrastaj帷ej d德i瘯oizolacyjno軼i w zale積o軼i od grubo軼i we軟y mineralnej przedstawiono na rysunku 54.

akustyka

Rys. 53 Zale積o嗆 d德i瘯oizolacyjno軼i pianki polietylenowej od jej grubo軼i

akustyka

Rys 54. Zale積o嗆 d德i瘯oizolacyjno軼i we軟y mineralnej od jej grubo軼i

Na uwag zas逝guje fakt, i ze wzrostem grubo軼i pr鏏ki ro郾ie proporcjonalnie g瘰to嗆 powierzchniowa materia逝 umieszczonego w komorze.

Tabela 9. Ranking materia堯w d德i瘯och這nnych

akustyka

Zestawienie materia堯w w ranking przedstawia tabela 9. W豉軼iwo軼i d德i瘯oizolacyjne zosta造 uszeregowane od najlepszych do najgorszych. Cena - od materia逝 najta雟zego do najdro窺zego. G瘰to嗆 powierzchniowa od najwi瘯szej do najmniejszej.

8. Wnioski

Dob鏎 materia逝 d德i瘯och這nnego do ha豉su o znanym przebiegu nat篹enia d德i瘯u to kwestia kompromisu miedzy jako軼i, cena i g瘰to軼i materia逝. W pracy zbadano 5 r騜nych materia堯w s逝膨cych do konstrukcji przer騜nego rodzaju ustroj闚 d德i瘯och這nnych i wibroizolacyjnych. Por闚nano je ze wzgl璠u na cen, w豉軼iwo軼i d德i瘯oizolacyjne jak i g瘰to嗆 powierzchniow.

Stwierdzono, 瞠 najlepsze w豉軼iwo軼i d德i瘯oizolacyjne ma we軟a mineralna mi瘯ka typu FireRock. najni窺z cen posiada styropian. Najwi瘯sza g瘰to嗆 powierzchniow posiada we軟a mineralna twarda typu StropRock.

Pierwszym kryterium w doborze ekranu moim zdaniem powinna by charakterystyka akustyczna materia逝. Dob鏎 materia逝 musi opiewa na badania ha豉su w pomieszczeniu i wyznaczeniu jego charakterystyki. Do ha豉su dobiera si ekran o charakterystyce d德i瘯oizolacyjno軼i jak najbardziej zbli穎nej do ekranu akustycznego. Dzi瘯i temu mo瞠my wybra kilka materia堯w i okre郵i potrzebn nam grubo嗆 i wybra najta雟zy materia, kt鏎y spe軟i nasze oczekiwania.

Najlepsze w豉軼iwo軼i d德i瘯oizolacyjne maj bardzo drogie 66z這tych/m2 i wi璚ej we軟y mineralne mi瘯kie. S to jednak materia造 najdro窺ze oraz najg窷ciejsze po za tym wymagaj os這n aby nie pyli造 i nie ch這n窸y wody. W dodatku koszt monta簑 takiego ustroju jest najwy窺zy z mo磧iwych.

Wszelkie badania akustyczne mo積a przeprowadzi w komorze podobnej do tej om闚ionej w pracy dyplomowej. W spos鏏 relatywnie tani mo積a zbada jako嗆 materia逝 d德i瘯och這nnego i d德i瘯oizolacyjnego.

Pr鏏a technologiczna om闚iona w pracy mo瞠 by wykorzystywana w przedsi瑿iorstwach recyklingu w celu zbadania nowych kompozytowych materia堯w zawieraj帷ych w swym sk豉dzie materia pochodzenia odpadowego, na przyk豉d odpady z butelek z politereftalanu etylu czy te szlamy polakiernicze.

Zamiast oprogramowania Spectra Lab mo積a u篡 miernika ha豉su lub oscyloskopu sprz篹onego z mikrofonem.

Najcz窷ciej stosowanym materia貫m d德i瘯och這nnym jest styropian, nie cieszy si on najlepsz opini w鈔鏚 akustyk闚. Jednak za popularno軼i styropianu przemawia fakt, i jest to jeden z najta雟zych materia堯w, jest lekki, ma niski koszt monta簑 i bardzo dobry stosunek d德i瘯oizolacyjno軼i do ceny.

畝den z materia堯w d德i瘯oizolacyjnych w stanie surowym, czyli bez obudowy, nie zapewnia ochrony przed ha豉sem niskich cz瘰totliwo軼i o d逝go軼i fali wi瘯szej ni grubo嗆 materia逝.

W pracy uda這 si zbada wp造w zanieczyszcze py這wych na jako嗆 ekranu akustycznego. W przypadku pianki polietylenowej o strukturze zamknietokom鏎kowej zbadano znikomy wp造w py堯w na d德i瘯oizolacyjno嗆. W przypadku we軟y mineralnej wp造w pokrycia lakierowego korzystnie wp造wa na d德i瘯oizolacyjno嗆 materia逝. Sugeruje to zastosowanie ekran闚 akustycznych jako ekran闚 ekologicznych wzd逝 tras komunikacyjnych, czy te w ramach os這ni璚ia zapylonych stref w halach fabrycznych.

9. Literatura

[1] Rufin Makarewicz - Ha豉s w 鈔odowisku - O鈔odek Wydawnictw Naukowych, Pozna 1996

[2] www.wikipedia.org

[3] www.pwn.pl

[4] www.wiem.onet.pl

[5] Rados豉w Kucharski, Podstawy stosowania ekran闚 akustycznych w 鈔odowisku, Instytut Ochrony 字odowiska, Warszawa 2004

[6] Pawe 真kowski, Ha豉s i wibracje w aspekcie zdrowia cz這wieka, Zarys problematyki i metod bada, Fosze Rzesz闚 1996 str. 44-88

[7] //fizyka.ckumm.edu.pl/ruchdrgajacyifalowy/ruchdrgajacyifalowy.htm

[8] W. Westphal, FIZYKA, Cz窷 1, Mechanika, akustyka, nauka o cieple PZWS 1950

[9] Z. Engel, Ochrona 鈔odowiska przed drganiami i ha豉sem, Wyd. 2, PWN Warszawa, 2001

[10] Mieczys豉w Roczniak, Akustyka ha豉su, Wydawnictwo Politechniki 奸御kiej, Gliwice 1994

[11] Robert Reshnick, David Halliday, Fizyka 1, wyd. 11, PWN Warszawa 1999

[12] Robert Gabor, Efekty syntezy polifonicznej, Akademia transformacji d德i瘯u, Miesi璚znik Top Guitar 3/2007 str. 75-78 wyd. International Music Presse

[13] //www.freewarestudio.yoyo.pl/xpublic_pole.php

[14] Heliodor Chmielewski, Mi璠zynarodowy uk豉d jednostek i miar SI, Wydawnictwa Szkolne i Pedagogiczne, Warszawa 1979

[15] //neur.am.put.poznan.pl/wa/1.3.pdf

[16] //www.hifi.pl/porady/slownik/decybel.php

[17] Przemys豉w Umi雟ki, Ha豉s i wibracje a ochrona 鈔odowiska, Praca dyplomowa: Uniwersytet 奸御ki Katowice 2005

[18] Robert Bielecki - Wykorzystanie zjawiska poch豉niania d德i瘯u w t逝mieniu 廝鏚e ha豉su, praca przej軼iowa, AGH Krak闚 2002

[19] Maria Mirowska, Jadwiga Szczeci雟ka, Iwona 真chowicz, Parametry techniczne i akustyczne materia堯w, wyrob闚 i ustroj闚 d德i瘯och這nnych produkowanych w Polsce, Wydawnictwa Instytutu Techniki Budowlanej, Warszawa 1981

[20] //www.signalco.pl

[21] //www.itb.pl/konferencje/NA23-06-04/mirowska.pdf

[22] Jerzy Polaczek, Marcin Trzyna, D德i瘯och這nne i d德i瘯oizolacyjne kompozyty oparte o polimery i gum, Tworzywa Sztuczne i Chemia, NR 6, LISTOPAD/GRUDZIE 2007r.

[23] //www.gridw.pl/raport_pl/caly/12a.htm

[24] Beata Kalinowska, Za g這郾o, 2002

[25] Rafa Dmowski: Ha豉sy i drgania w samochodzie, rozpoznawanie i usuwanie, Poradnik Warsztatowy, Nr 3/2006

[26] //legacy.ensight.com/

[27] //www.muratorplus.pl

[28] //neur.am.put.poznan.pl/wa/1.3.pdf

[29] W. Soedel, Noise attenuation by absorption. Reduction of Machinery Noise, Edited by Malcolm J. Crocker, Purdue University 1975, West Lafayete, Indiana 47907.

[30] Robert Bielecki, Wykorzystanie zjawiska poch豉niania d德i瘯u w t逝mieniu 廝鏚e ha豉su, praca przej軼iowa, AGH Krak闚 2002

[31] /republika.pl/fajferje/ekrany_akustyczne.htm

[32] D. Gu?as, R. Klimas, V. Tricy?, Acoustic screen structures, their properties for noise and vibration reduction ,The archive of mechanical engineering VOL. LIV 2007 Nr 2

[33] //sound.eti.pg.gda.pl/student/ochrona/drgania.pdf

[34] //www.audio.com.pl/akademia/1998_07_p12.pdf

[35] Dz. U. 07.120.826 Rozporz康zenie ministra 鈔odowiska z dnia 14 czerwca 2007 w sprawie dopuszczalnych poziom闚 ha豉su w 鈔odowisku.

[36] www.elektroda.pl

[37] www.shure.com

[38] //www.easytouch.pl

[39] //www.quadral.com/

[40] Zbigniew D帳rowski, Jacek Dziurd, Grzegorz Klekot, Stanis豉w Radkowski, Laboratorium podstaw pomiar闚 wielko軼i dynamicznych

[41] www.ads.com.pl

[42] www.spectraplus.com

[43] Maxim Lyadov Sound card audio tracks measurement procedure //www.digit-life.com/articles/geniussoundmakerlive51/englixt.html

[44] //fourier.eng.hmc.edu/e161/lectures/figures/sampling3.gif

[45] www.tremolo.pl

[46] PN-EN 20354:2000

[47] www.wisegeek.pl

[48] www.foam.polting.com.pl

[49] www.ameplus.pl

[50] www.rockwoll.pl

[51] //www.marbet.com.pl/pdf/cennik_ZP.pdf

[52] www.castorama.pl

[53] www.freepatentsonline.com


Spis ilustracji

Rys. 1. Ruch harmoniczny wahad豉 spr篹ynowego. 6

Rys. 2. Rozchodzenie si fali kulistej ze 廝鏚豉 punktowego. 7

Rys. 3. Fala d德i瘯owa p豉ska po przemierzeniu odleg這軼i l. 7

Rys. 4. Fala akustyczna i jej d逝go嗆 wg. 8

Rys. 5. Przebieg zmienno軼i ci郾ienia akustycznego. 10

Rys. 6. Nat篹enia d德i瘯u i ci郾ienia akustycznego wybranych 廝鏚e w decybelach, paskalach i W/m2 12

Rys. 7. Izofony "normalnego" ucha wg Fletchera i Munsona. Warto軼i fon闚 s oznaczone na niebiesko. Ilustracja krzywej wa穎nej A.. 14

Rys. 8. 毒鏚豉 ha豉su wg. 20

Rys. 9. 毒鏚豉 powstawania ha豉su w oponie samochodowej 21

Rys. 10. Samoch鏚 w tunelu aerodynamicznym. Im wi瘯szy op鏎 powietrza tym wi瘯szy ha豉s powstaje na skutek ruchu samochodu. 21

Rys. 11. Zjawiska falowe nad ziemi. 23

Rys. 12. Zjawiska w ekranach akustycznych. 23

Rys. 13. Geometria i oznaczenia stosowane w symulacji pracy ekranu akustycznego: ugi璚ie fal na ekranie akustycznym o k徠 ?. 24

Rys. 14. Kilka k徠闚 ugi璚ia dla r騜nic dr鏬 akustycznych ?r. 25

Rys. 15. G堯wna idea przybli瞠nia Maekawy. 26

Rys. 16. Metoda Maekawy - teoretyczne zale積o軼i mi璠zy rz璠em ugi璚ia a efektywno軼i ekranowania 27

Rys. 17. Zale積o嗆 skuteczno軼i ekranowania od wska幡ika "w" w metodzie Rettingera. 28

Rys 18. Straty sygna逝 na skutek lepko軼i powietrza w porach materia逝. 30

Rys. 19. Tarcie o mikrow堯kna materia堯w. Wykorzystywane s straty zwi您ane z wzajemnym tarciem w堯kien w materia豉ch w堯knistych. 30

Rys. 20. a) Mikrofon dynamiczny Shure SM-05 b) Mikrofon elektretowy EasyTouch001M 33

Rys. 21. G這郾ik wykorzystywany w pomiarach Quadral Phase Zero. 34

Rys. 22. Wzmacniacz ADS LX800. 34

Rys. 23. Wymiary komory oraz kszta速. 35

Rys. 24. Komora akustyczna z zamontowan pr鏏k styropianow. 36

Rys. 25. Droga d德i瘯u z g這郾ika zamontowanego w komorze do mikrofonu pomiarowego. 36

Rys. 26. Ilustracja pr鏏kowania sygna逝 akustycznego. 38

Rys. 27. Ustawienia procesu pomiaru w programie Spectra Plus. 38

Rys. 28. Wykres krzywej przyk豉dowego ha豉su w pomieszczeniu mieszkalnym 15m2 40

Rys. 29. Panel programu do skalowania i wyboru osi pomiarowych. 41

Rys. 30. Pomiar efektywno軼i ekranowania - kolor zielony - ha豉s przed wprowadzeniem ekranowania, kolor turkusowy - zniwelowany ha豉s przez ekranowanie akustyczne. 42

Rys. 31. Przebieg skuteczno軼i ekranowania. 43

Rys. 32. Kilka mo磧iwo軼i wizualizacji badania czasu zaniku piku d德i瘯owego 44

Rys. 33. Pianka polietylenowa poddana dzia豉niu py堯w.. 47

Rys. 34. D德i瘯oizolacyjno嗆 50mm p造ty zlepionej z pianki polietylenowej. 48

Rys. 35. D德i瘯oizolacyjno嗆 pianki polietylenowej czystej i brudnej w decybelach 49

Rys. 36. Energia st逝miona w materiale pianki PE w procentach (po przeliczeniu decybeli) 49

Rys. 37. Struktura waty szklanej 50

Rys. 38. Wyeksploatowana p造ta z waty szklanej poddania badaniu. 51

Rys. 39. Charakterystyka d德i瘯oizolacyjno軼i wyeksploatowanej waty szklanej 52

Rys. 40. P造ta z twardej we軟y mineralnej StropRock. 54

Rys. 41. W堯kna twardej we軟y mineralna pokryta lakierem (kolor czerwony) 54

Rys. 42. Charakterystyka d德i瘯oizolacyjno軼i we軟y mineralnej twardej StropRock 55

Rys. 43. Widok w堯kien we軟y mineralnej w powi瘯szeniu. 56

Rys 44. Metalizowana powierzchnia we軟y mineralnej typu FireRock. 57

Rys. 45 Charakterystyka d德i瘯oizolacyjno軼i we軟y mineralnej tyu FireRock 58

Rys 46. Wp造w grubo軼i we軟y mineralnej na d德i瘯oizolacyjno嗆. 59

Rys. 47. Struktura styropianu: polistyrenu piankowego. 60

Rys. 48. Charakterystyka d德i瘯oizolacyjno軼i styropianu. 61

Rys. 49. Por闚nanie d德i瘯oizolacyjno軼i polistyrenu piankowego i waty szklanej 62

Rys. 50. Zale積o嗆 ceny, g瘰to軼i powierzchniowej i ubytku energii akustycznej w wybranych materia豉ch 65

Rys. 51. Zestawienie d德i瘯oizolacyjno軼i na wykresie tr鎩wymiarowym.. 65

Rys 52. Zale積o嗆 t逝mienia od g瘰to軼i powierzchniowej 66

Rys. 53 Zale積o嗆 d德i瘯oizolacyjno軼i pianki polietylenowej od jej grubo軼i 67

Rys 54. Zale積o嗆 d德i瘯oizolacyjno軼i we軟y mineralnej od jej grubo軼i 67


Spis tabel

Tabela 1. Procentowy udzia ha豉su w zanieczyszczeniu 鈔odowiska w przeliczeniu na area powierzchni kraju na przyk豉dzie Japonii 18

Tabela 2. Normy ha豉su w decybelach nat篹enia d德i瘯u w wybranych miejscach [17] 19

Tabela 3. D德i瘯oizolacyjno嗆 pianki polietylenowej 47

Tabela 4. D德i瘯oizolacyjno嗆 waty szklanej 51

Tabela 5. D德i瘯oizolacyjno嗆 we軟y mineralnej Strop Rock. 55

Tabela 6. D德i瘯oizolacyjno嗆 we軟y mineralnej typu FireRock. 57

Tabela 7. D德i瘯oizolacyjno嗆 styropianu dla wybranych cz瘰totliwo軼i oktawowych 60

Tabela 8. Zestawienie cech materia堯w t逝mi帷ych. 64

Tabela 9. Ranking materia堯w d德i瘯och這nnych. 68

Facebook Twitter Email More..

Skomentuj stron


kod: heavy3

Komentarze i pytania

0 komentarzy dla tego widoku

Gitara | Wzmacniacz |Przedwzmacniacz | Gitara basowa | Pickup | Lutnik | Glosniki