231

464 10. Materiały i ustroje w /walc/aniu wibracji i hałasu

Wymiary membrany nie wpływają na szerokość pasma częstotliwości, w którym występuje maksymalne pochłanianie dźwięku przez ustrój. Rozszerzenie tego pasma uzyskać można przez stosowanie membrany wielowarstwowej. Stąd obok ustrojów membranowych jednowarstwowych stosowane są membrany wielowarstwowe, wy. konane zazwyczaj w postaci tzw. „kołderek”, w których warstwy zewnętrzne stanowią folie, ceraty, skóra, tkaniny, a wewnętrzne maty lub płyty są z materiałów dźwiękochłonnych.

10.4.4. L stroje perforowane

Dźwiękochłonne ustroje perforowane składają się z płyt perforowanych umieszczonych w pewnej odległości od powierzchni odbijających (ścian, sufitów). W ten sposób pomiędzy płytami a powierzchniami odbijającymi występuje obszar wypełniony warstwą powietrza, czasami częściowo lub całkowicie materiałem dźwiękochłonnym. Charakterystyki współczynnika pochłaniania dźwięku ustrojów perforowanych mogą być w zależności od potrzeb odpowiednio kształtowane. Z tego powodu ustroje takie są często stosowane, tym bardziej, iż płyty zewnętrzne można wykonać z różnych materiałów, np. tworzyw sztucznych, gipsu, metalu itp. Właściwości akustyczne ustrojów perforowanych zależą od wielu czynników, wśród których należy wymienić: powierzchnię i grubość płyty, średnicę otworów perforacji, odległości między otworami, odległość płyty od powierzchni odbijającej, stopień wypełnienia materiałami dźwiękochłonnymi. Wymienione czynniki wpływają na częstotliwość rezonansową ustroju, a także na pogłosowy współczynnik pochłaniania dźwięku. Stosując mały współczynnik perforacji (odległość między otworami) uzyskać można małą wartość częstotliwości rezonansowej oraz dużą wartość współczynnika pochłaniania dźwięku w paśmie niskich częstotliwości. A zachodzić to będzie, im mniejsza jest średnica otworów i większe ich odległości od siebie (współczynnik perforacji 2-r5%) oraz im większa jest odległość płyty od powierzchni odbijającej. Uzyskanie średniej lub wwsokiej częstotliwości rezonansowej oraz dużej wartości współczynnika pochłaniania dźwięku w paśmie średnich i wysokich częstotliwości występuje, gdy w płycie otwory mają większą średnicę, a odległości otworów od siebie są mniejsze (współczynnik perforacji powinien być większy od 10%).

Współczynnik pochłaniania dźwięku o dużej wartości w szerokim paśmie częstotliwości może być uzyskany w przypadku stosowania cienkich płyt o współczynniku perforacji większym od 15% i odległości od ściany odbijającej większej od 10 cm. Przez wprowadzenie do wnętrza ustroju perforowanego materiału dźwiękochłonnego o dużym współczynniku pochłaniania uzyskuje się zarówno zwiększenie współczynnika pochłaniania ustroju dla częstotliwości rezonansowej do wartości równej 1. Równocześnie jest znacznie rozszerzone pasmo częstotliwości, w którym występuje duże pochłanianie. Na rysunku 10.36 pokazano według badań ITR charakterystyki pogłosowego współczynnika pochłaniania dźwięku ustroju z perforowanych płyt gipsowych. Na rysunku tym charakterystyka 1 przedstawia

;

-'I¹---

płyta gipsowo 60 “60 cm

otwór 9 8 mm

♦T(

'<$- —

, 27 mm    j

rozstaw perforacji

63    125    250    500    1000    2000 AOOO /.H»

Rys. I0J6.

wypełnienie włókniną zgrzewaną o grubości 2,5 cm. przy czym odległość ustroju od powierzchni odbijającej wynosi d — 5 cm. Charakterystyka 2 dotyczy wypełnienia włókniną zgrzewaną o grubości 5 cm przy tej samej odległości od sufitu. Charakterystyka 3 dotyczy wypełnienia watą szklaną o grubości 3 — 4 cm i odległości d - 5 cm. charakterystyka 4 — wypełnienia płytą z wełny mineralnej o grubości 5 cm i odległości d — 5 cm. wreszcie charakterystyka 5 — wypełnienia tą samą wełną, lecz odległości od sufitu d — 50 cm.

10.4.5. Pochłaniacze przestrzenne

Pochłaniacze przestrzenne (funkcjonalne) są ustrojami dźwiękochłonnymi stosowanymi do zmniejszenia poziomu hałasu przede wszystkim w pomieszczeniach przemysłowych.

Pochłaniacz przestrzenny jest bryłą wykonaną w całości z materiału dźwiękochłonnego lub mającą ścianki wykonane z materiału przepuszczającego falc dźwiękowe do wnętrza pochłaniacza (np. płótno, płyta perforowana, cienka folia polietylenowa) wypełnionego wewnątrz materiałem dźwiękochłonnym o dużym współczynniku pochłaniania, jak np. wełna szklana lub mineralna.

Dzięki swemu kształtowi bryłowemu i objętości pochłaniacze przestrzenne wykazują szczególnie korzystne właściwości akustyczne. W porównaniu z płaskimi ustrojami dźwiękochłonnymi, wykazują liczne zalety uzasadniające ich zastosowanie. Oto niektóre z nich:

-    w odróżnieniu od ustrojów płaskich zajmujących zazwyczaj prawie całą powierzchnię ścian i sufitu pomieszczenia, pochłaniacze są zawieszone w pomieszczeniu swobodnie i tylko pod sufitem.

-    są bardzo lekkie, więc w ogólności nie wymagają dodatkowego zwiększenia nośności stropu,

-    pochłaniają dźwięki bardziej skutecznie niż płaskie powierzchnie pokryte materiałem dźwiękochłonnym, a przy odpowiednim doborze materiałów i konstrukcji wykazują współczynnik pochłaniania większy od jedności.