LV14829B - Ierīce ārējas vides radīto struktūrtrokšņu absorbcijai - Google Patents

Description

Izgudrojuma apraksts

Izgudrojums attiecas uz celtniecību, konkrēti - uz ēku fasādes konstrukcijas elementiem, kas samazina fizikālo piesārņojumu iekštelpās, kur ir iespējama skaņas pārnese ēkas struktūrā. īpaši tas attiecas uz ierici apkārtējās vides radīto struktūrtrokšņu un cita veida trokšņu, kas ir saistīti ar krišanas parādību (strūklu, pilienu vai krusas un citu cietu objektu) uz ēku fasādes konstrukcijas, absorbciju.

Apkārtējās vides radītais struktūrtroksnis naktī var būtiski ietekmēt miegu, dienā darbaspējas un komunikāciju telpā. Ir izsrādātas ES vadlīnijas, kurās kā pirmā līmeņa mērķis ir paredzēts panākt trokšņa samazināšanu ārpus telpām naktī līdz 35 dB.

Ir zināmi dažādi risinājumi uz ēkas fasādes konstrukcijas elementiem apkārtējās vides radītā struktūrtrokšņa samazināšanai iekštelpās, kas ietver dažādu žalūziju, aizkaru, plēvju, papildu stikla kārtu, skaņu absorbējošu uzliku izvietošanu uz loga rūts vai ap to kā loga iekšpusē, tā ārpusē. Taču šīs konstrukcijas tikai samazina troksni, nenovēršot tā galveno cēloni, proti, struktūtrokšņu un cita veida trokšņu, kas ir saistīti ar krišanas parādību (strūklu, pilienu vai krusas un citu cietu objektu) iedarbību uz ēkas pieguļošo konstrukciju elementiem.

Ir zināms Krievijas patents RU 2307843, kas apraksta skaņu slāpējošu materiālu un tā izgatavošanas paņēmienu. Materiāls ir izgatavots no putu polietilēna.

Ir zināms arī Austrālijas patents AU 2009206197, kas apraksta nedegošu, skaņu izolējošu pārklājumu, kas tiek klāts zem mājas fasādes un tādējādi nenodrošina tiešu trokšņu absorbciju.

Vairumā mūsdienu celtņu, tostarp dzīvojamo māju, fasādes konstrukcijas veido metāla vai plastmasas plāksnes. Šī plāksnes parasti ir konstruktīvi saistītas ar ēkas fasādi. Līdz ar to konstrukcijas mehāniskās svārstības izsauc konstrukcijas elementu rezonansi un izraisa skaņu gaisā, t.i., struktūrtroksni.

Regulārs apkārtējās vides iedarbības veids, kas rada fizikālo piesārņojumu, ir lietus. Krusa, kas arī var būt intensīva struktūrtrokšņa un vibrācijas cēlonis, ir daudz retāka parādība, un netiek šajā gadījumā aplūkota.

Celtniecībā metāla un plastmasas fasādes konstrukciju vibrācijas samazināšanai tiek pielietotass vibrāciju samazinošas pašlīpošas lentas, kuras piestiprina fasādes konstrukciju apakšpusē celtniecības laikā. Diemžēl šis paņēmiens nav piemērojams visām metāla vai plastmasas fasādes konstrukcijām. Tāpēc ir nepieciešams risinājums struktūrtrokšņa samazināšanai, kas būtu pielietojams tādām fasādes konstrukcijām, kurām ir iespējams piekļūt no ārpuses gan bez tehniskiem līdzekļiem, gan artiem un kas būtu piemērots arī individuālam pielietojumam būvniecībā.

Izgudrojuma mērķis un būtība

Izgudrojuma mērķis ir radīt jaunu ierīci, kas ir paredzēta apkārtējās vides radīto struktūrtrokšņu uz ēku fasādes konstrukcijas absorbcijai. Tehniskā problēma ir atrisināta, uzklājot minēto ierīci, kas kalpo kā struktūrtrokšņu akustiskais absorbents, uz ēkas fasādes konstrukcijas.

Izgudrojuma objekts ir ierīce ēku fasādes konstrukcijām apkārtējās vides radīto struktūrtrokšņu absorbēšanai, kas raksturīga ar to, ka satur retikulētu putu poliestera loksni ar sieta struktūru un atvērtām porām, pie kam loksnes biezums ir no 9 līdz 14 mm, poru skaits ir no 2,2 līdz 3,2 cm¹, un materiāla blīvums ir no 23 līdz 29 kg/m³, jo īpaši 26 kg/m³. Minētā loksne vienā pusē var būt apgādāta ar pašlīpošo slāni, kas saistās ar ēku fasādes konstrukcijas virsmu.

Lai varētu izveidot piemērotu akustisko absorbentu uzklāšanai uz ēkas fasādes konstrukcijas, tika ņemti vērā tipiskie lietus parametri, ieskaitot lāses krišanas augstumu, intensitāti (litri ūdens minūtē uz kvadrātmetru) un vidējo lāses diametru. Nosakot dažādas intensitātes lietus biežumu, var vadīties no 1. fabulā norādītā IEC 60721-2-2 pieņemtā dalījuma.

1. tabula

Vides apstākļu klasifikācija pēc IEC 60721-2-2 Ed. 1.0 b: 1988 2. daļas „Vides apstākļi dabā - nokrišņi un vējš”

Lietus veids	Lietus intensitāte, inin/h	Tipisks lietus lāšu diametrs, mm	Krišanas ātrums, m/s
mērens	līdz 4	0,5-1	1 -2
intensīvs	līdz 15	1-2	2-4
stiprs	līdz 40	2-5	5-7
lietusgāze	lielāka par 100	>3	>6

Lai panāktu vislabāko struktūrtrokšņa absorbcijas koeficientu, eksperimentos tika izmantoti stipra lietus parametri. Lietusgāzes parametrus izmantot nav lietderīgi, jo tās laikā vispārējais trokšņu līmenis (piemēram, pērkons) pārsniedz ēkas fasādes konstrukcijas radīto struktūrtroksni.

Piedāvātās ierīces efektivitāte tika noteikta pēc standarta ISO 140-18:2006 „ Skaņas izolācijas mērīšana ēkās un ēku elementiem. 18.daļa: Laboratorijas skaņas mērījumi, ko rada lietusgāzes uz būvelementiem. Pētījumam tika izveidota minētajam standartam atbilstoša iekārta, kurā 0, 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70 un 80 grādu leņķī pret horizontālo plakni tika novietota četrās malās stingi nostiprināta 1,2 x 1,2 m liela metāla konstrukcijak kura tika pakļauta stipra lietus parametriem atbilstošai ūdens plūsmai. Tika veikti struktūrtrokšņa (Ekr) mērījumi fasādes konstrukcijai bez absorbenta pārklājuma un struktūrtrokšņa (Eat) mērījumi fasādes konstrukcijai, kas bija pārklāta ar pielīmētu dažāda veida 1,2 x 1,2 m lielu akustiskā absorbenta ierīci.

Struktūrtrokšņa absorbcijai tika izmantotas no 5 līdz 20 mm biezas retikulēta putu poliestera loksnes ar sieta struktūru un atvērtām porām. Sākotnējos eksperimentos tika konstatēts, ka ierīce, kuras biezums ir mazāks par 5 mm, dod nepietiekamu struktūrtrokšņa absorbciju, bet biezuma palielināšana virs 20 mm nepalielina efektivitāti, tāpēc tālākiem pētījumiem tika izmantotas 9 un 14 mm biezas retikulēta putu poliestera loksnes ar sieta struktūru un atvērtām porām.

Stipra lietus laikā lietus lāšu izmērs ir robežās no 2 līdz 5 mm. Lai panāktu lāses enerģijas izkliedēšanu struktūrtrokšņa samazināšanas akustiskā absorbenta ierīcē, lietus lāsei ir jāsairst vairākās daļās. Ja absorbenta ierīces atvērto poru izmērs ir robežās no 1,9 līdz 4,5 mm, tajās var iestrēgt lāses ar diametru līdz 2 mm bez sairšanas, bet lāses ar diametru līdz 5 mm sairst 2-3 daļās uz sieta struktūras atvērtās poras atdalošās virsmas.

Otrs būtisks parametrs struktūrtrokšņa samazināšanas ierīces izvēlei ir materiāla blīvums. Pie liela blīvuma notiek ūdens uzkrāšanās materiāla augšējā kārtā un struktūrtrokšņa absorbcijas efekts ir minimāls. Pretēji, ja materiāla blīvums ir pārāk mazs, ūdens lāses ar lielu krišanas ātrumu spēj caursist materiāla slāni un sasniegt fasādes konstrukciju, un arī šajā gadījumā labākais struktūrtrokšņa samazināšanas efekts netiek panākts. Eksperimentos tika noskaidrots, ka optimālu struktūrtrokšņa absorbciju nodrošina retikulēts putu poliestera materiāls ar sieta struktūru un atvērtām porām, ar vidējo poru skaitu 2,2 līdz 3,2 cm'¹, relatīvo blīvumu 26 kg/m³ +/- 3kg/m³, cietību 2,7 līdz 4,7 kPa, izturību virs 60 kPa un relatīvo pagarinājumu pirms pārtrūkšanas virs 100%.

Eksperimentāli tika noskaidrots, ka aprakstītais akustiskais absorbētas 100 līdz 4000 Hz diapazonā nodrošināja struktūrtrokšņu absorbciju ar absorbcijas koeficientu (α) no 0,98 līdz 0,994, kurš bija atkarīgs no iekārtas izvietojuma attiecībā pret horizontālo plakni, salīdzinot ar struktūrtroksni uz iekārtas attiecīgajā izvietojumā, kurai nebija uzklāta izgudrojumā aprakstītā ierīce. Tātad šajā izgudrojumā piedāvātā ierīce nodrošina struktūrtrokšņa, kas ir saistīts ar krišanas parādību (strūklu, pilienu vai krusas un citu cietu objektu) uz fasādes konstrukcijas, absorbciju ar absorbcijas koeficientu no 0,98 līdz 0,994, kurš ir atkarīgs no fasādes konstrukcijas izvietojuma attiecībā pret horizontālo plakni.

Absorbējošās ierīces nostiprināšana uz fasādes konstrukcijas neprasa īpašas tehniskas iemaņas un ar piemērotu līmi vai pašlīpošu ierīci ir veicama īsā laikā jebkurā ēkas stāvā. Materiāla izmēri ir pielāgojami ražošanas vai lietošanas vietā tipiskiem fasādes konstrukciju izmēriem. Ierīces materiāls ir ataibakteriāls, neuzkrāj netīrumus, neapaug ar augiem un ir ugunsdrošs (liesmu neuzturošs). Ierīci var pielietot industriāli celtniecības gaitā jaunām ēkām, pārbūvējot jau esošās ēkas vai individuāli atsevišķu ēku fasādes konstrukciju apstrādei. Materiāls piedāvātajam akustiskajam absorbentam ir rūpnieciski izgatavojams dažādās krāsās un ar jau uzklātu pašlīpošu slāni, kas vienkāršo ierīces izvietošanu.

Absorbējošās ierīces nostiprināšanas paņēmiens uz fasādes konstrukcijas, lai uz tās samazinātu struktūrtroksni, kas ir saistīts ar krišanas parādību, paredz pārklāt visu fasādes konstrukciju virsējo virsmu ar struktūrtroksni slāpējošu akustisko absorbentu. Kā struktūrtroksni slāpējošais akustiskais absorbētas tiek piedāvāts izmantot retikulēta putu poliestera loksnes ar sieta struktūru un atvērtām porām. Absorbenta ierīces biezums, ja ēkas fasādes konstrukciju izvietojums attiecībā pret horizontālo plakni ir no 0 grādiem līdz 50 grādiem ir 14 mm, ja ēkas fasādes konstrukciju izvietojums attiecībā pret horizontālo plakni ir no 50 grādiem līdz 90 grādiem ir 9 mm, poru skaits uz 1 cm no 2,2 līdz 3,2, materiāla relatīvais blīvums ir 26 kg/m³ +/-3 kg/m³, tā cietība ir 2,7 līdz 4,7 kPa, izturība virs 60 kPa, relatīvais pagarinājums pirms pārtrūkšanas virs 100%.

Retikulēts putu poliestera loksne ar sieta struktūru un atvērtām porām opcionāli var saturēt piedevas, kas novērš tā apaugšanu ar augiem. Materiāls ir ugunsdrošs (liesmu neuzturošs). Optimālā variantā putu poliestera loksne ar sieta struktūru un atvērtām porām ir apgādāta ar vienu pašlīpošu slāni, kas ilgstoši saglabā pārklājuma saistību ar metāla vai plastmasas fasādes konstrukciju. Ierīce var tikt rūpnieciski izgatavota dažādās krāsās, vairākos standarta fasādes konstrukciju izmēros vai pielāgota, apgriežot pēc vajadzības uz vietas. Tās nostiprināšana neprasa tehniskas iemaņas, ir ātra un droša.

Piedāvātās ierices īpašības un efektivitāte, kas atrodas dažādos leņķos attiecībā pret horizontālo virsmu, ir parādīta 2. tabulā. Mērījumi tika veikti laboratorijas apstākļos, salīdzinot struktūrtroksni kā vidējo svērto skaņas spiedienu dB(A) 100 līdz 4000 Hz diapazonā 2 m attālumā no metāla fasādes konstrukcijas (1,2x1,2 m) ar uzklātu struktūrtrokšņa slāpēšanas akustisko absorbentu un bez tās. Kā redzams no 2. tabulā uzrādītajiem mērījumiem, uz ēku fasādes konstrukcijas struktūrtroksnis, kas ir saistīts ar krišanas parādību, pielietojot struktūrtrokšņa akustisko absorbentu, samazinās ar absorbcijas koeficientu virs 0,98. Līdz ar to pielietotais akustiskais absorbents atbilst ENISO 11654 A klasei.

Claims (2)

Pretenzijas

1. Ierīce ēku fasādes konstrukcijām apkārtējās vides radīto struktūrtrokšņu absorbēšanai, kas raksturīga ar to, ka satur retikulētu putu poliestera loksni ar sieta struktūru un atvērtām porām, pie kam loksnes biezums ir no 9 līdz 14 mm, poru skaits ir no 2,2 līdz 3,2 cm'¹, un materiāla blīvums ir no 23 līdz 29 kg/m³.

2. Ierīce saskaņā ar 1. pretenziju, kas raksturīga ar to, ka minētās loksnes blīvums ir 26 kg/m³.

3. Ierīce saskaņā ar 1. vai 2. pretenziju, kas raksturīga ar to, ka minētā loksne vienā pusē ir aprīkota ar pašlīpošu slāni, kas saistās ar ēku fasādes konstrukcijas virsmu.

2. tabula

Struktūrtrokšņa mērījumu rezultāti

Ierīces leņķis pret horizontālo plakni 0° 10° 20° 30° Struktūrtroksnis bez absorbenta (Ekr) dB(A) 69 67 64 61 Absorbenta biezums (mm) 9 14 9 14 9 14 9 14 Struktūrtroksnis ar absorbentu (Eat) dB(A) 2 1,4 1,7 1,2 1,5 1 1,2 0,8 Absorbcijas koef. ( α) 0,971 0,980 0,975 0,982 0,977 0,984 0,980 0,987