Звукоизоляция - это способность материала препятствовать распространению звуковой энергии в воздушном пространстве. Для реализации звукоизоляции применяются перегородки, акустические экраны, звукоизолирующие кожухи, шумоизолирующие кабины. Наиболее эффективными звукоизолирующими материалами являются металлы, бетон, дерево, плотные пластмассы и т.п. Звукоизолирующая способность конструкции тем выше, чем выше ее поверхностная плотность.

Физическая сущность звукоизоляции состоит в том, что наибольшая часть падающей звуковой энергии отражается от звуковой конструкции, незначительная часть её проходит через ограждение, часть её отражается, часть - превращается в тепловую энергию, часть – излучается колеблющейся преградой, и часть - превращается в корпусной звук, распространяющийся внутри ограждения в помещении.

Величина излучаемой звуковой энергии гораздо меньше звуковой энергии, воздействующей на ограждение со стороны источника шума, так как часть звуковой энергии отражается от ограждения.

С помощью звукоизолирующих конструкций можно обеспечить снижение шума на 20-50 дБ в зависимости от типа конструкции и частоты звука.

1. Основная количественная характеристика эффективности звукоизолирующих свойств ограждений – коэффициент звукопроницаемости τ, который может быть рассчитан по формуле

τ = Pпр/Pпад = Iпр/Iпад, где Iпр. и Iпад. – соответственно интенсивности прошедшего через ограждение и падающего звука, Вт/м2

2. звукоизолирующая способность

R = ΔL = L2 - L1,

где L1 и L2- уровни звукового давления до и после применения средств звукоизоляции.

Звукоизолирующая способность и коэффициент звукопроницаемости связаны следующей зависимостью:

R = 10 ∙lg (1/τ)

Факторы, влияющие на звукоизоляцию:

1. Поверхностная масса Q, кг/м2 и число слоев.

При удвоении поверхностной массы звукоизолирующая способность увеличивается на 6 дБ.

2. Однородность материала.

Если в перегородке есть отверстия, то через них будет проходить побочная передача шума, что значительно снижает звукоизоляцию.

3. Жесткость, коэффициент внутреннего трения и упругость материалов.

Чем выше жесткость материала, тем выше звукоизолирующая способность, поскольку материал меньше поддается деформации.

4. Побочная передача шума.

Побочный шум - проникающий в помещение не через звукоизолирующий материал.

5. Воздушная прослойка изоляции.

Если 2 стены примыкают вплотную с общей толщиной 230мм, то общая звукоизолирующая способность = 50дБ.

При передаче шума последовательно через 2 кирпичные стены толщиной 115мм, отстоящие друг от друга на расстоянии, то суммарная звукоизолирующая способность двух стен = 45+45=90 дБ.

6. Частота. Чем выше частота, тем выше звукоизолирующая способность.

Для создания нормальных условий на рабочих местах, необходимо знать на какую величину нужно понизить звуковое давление. В качестве такого критерия предлагается величина звукоизоляции Д. Для определения величины звукоизоляции необходимо замерить уровень звукового давления или интенсивности от источника, и сравнить его с нормативной величиной (ГОСТ 12.1.003-83; ГОСТ 12.1.001-89; ДСН 3.3.6-037-99). Для тонального и импульсного шума, а также шума, создаваемого установками кондиционирования воздуха, вентиляции и воздушного отопления, величина Lg должна быть уменьшена К = 5 дБ

, _дБ

где L1 – уровень шума внутри помещения, дБ;

L2 – уровень шума снаружи помещения, дБ.

Однако эта формула не дает четкого представления о том, эффективно ли такое снижение шума или нет, с точки зрения охраны труда.

Выбор необходимой звукоизоляции производится, исходя из громкости шума, допустимой по нормам. Изолирующие стена и кожух должны создавать такую изоляцию звука, чтобы проникающий сквозь них шум не выделялся на общем фоне. Для этого шум от источника должен быть снижен на 3…5 дБ против допустимого по нормам:

 ,

где Д – необходимая величина звукоизоляции, дБ

LA – уровень от источника, дБ;

Lg – допустимый уровень шума по нормам, дБ.

Теперь, применив формулу, знаем на сколько дБ необходимо понизить звуковое давление. Исходя из полученного результата, необходимо выбрать эффективную звукоизоляцию. Изоляционную конструкцию рассчитывают так, чтобы её звукоизолирующая способность конструкции ( R ) в дБ была бы равна или была бы больше величины необходимой звукоизоляции.

При частоте колебаний среды более 100 Гц эффективность звукоизоляции зависит от массы конструкции (закон масс).