Дідковський, Віталій СеменовичБіда, Дмитро Вячеславович2024-02-092024-02-092023Біда, Д. В. Методи розрахунку звукоізоляції багатошарових конструкцій : дис. … д-ра філософії : 171 Електроніка / Біда Дмитро Вячеславович. – Київ, 2023. – 147 с.https://ela.kpi.ua/handle/123456789/64422Біда Д.В. Методи розрахунку звукоізоляції багатошарових конструкцій. – Кваліфікаційна робота на правах рукопису. Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора філософії за спеціальністю 171 «Електроніка». – Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», МОН України, Київ, 2023. Дисертаційна робота присвячена дослідженню методів розрахунку звукоізоляції будівельних конструкцій та впливу матеріалів багатошарових конструкцій на якісні показники звукоізоляції. Зміст дисертаційного дослідження викладено в чотирьох розділах, де представлено та обґрунтовано основні результати роботи. Актуальність дисертаційної роботи обґрунтовано у вступі, де сформульовано мету та задачі дослідження, описано методи дослідження, надано інформацію про наукову новизну та практичне значення одержаних результатів. У першому розділі наведена важливість питання звукоізоляції у приватному житті. Наведено загальні дані щодо типів шумів та шляхів передачі шуму по конструкція будівель. Приведено приклади типових матеріалів для звукоізоляції та віброізоляції. Представлені практичні приклади використання таких матеріалів у процесі звуко- та віброізоляції різних обʼєктів. Наведено приклади діючих чинних та актуальних методів розрахунку звукоізоляції тонких листових матеріалів, однорідних масивних огороджень, та багатошарових огороджуючих конструкцій без шару звукоізолюючих матеріалів. У другому розділі наведений аналітичний (розрахунковий) метод визначення індексу звукоізоляції однорідних панелей, багатошарових конструкцій та багатошарових конструкцій з кріпленням. Приведений алгоритм розрахунку за допомогою існуючого програмного забезпечення Insul. Наведена методика проведення експериментальних досліджень ізоляції повітряного шуму огороджуючими конструкціями. Представлені результати натурних експериментів та даних отриманих за допомогою Insul. Проведено порівняльний аналіз даних отриманих за експериментами та отриманих за допомогою Insul. У третьому розділі наведено методику проведення експериментальних досліджень, вимоги до вимірювальної техніки та вимірювальних приміщень. Наведено експериментальні дані та дані з натурних вимірювань об’єктів. А саме наведені результати досліджень масивних огороджувальних конструкцій, масивних конструкцій з обшивками різного типу. Представлено дані досліджень конструкцій з різними товщинами звукопоглинального шару та різною кількістю шарів звукоізоляційного облицювання. Проаналізовано залежність значень звукоізоляції конструкції від товщини звукопоглинального шару та від кількості шарів звукоізоляційного облицювання. У четвертому розділі представлено новий метод розрахунку звукоізоляції багатошарових конструкцій. Описано повний алгоритм розрахунку індексу ізоляції повітряного шуму будівельними огороджуючими конструкціями. Приведено графічне та табличне порівняння даних експериментальних досліджень, даних отриманих за допомогою програмного забезпечення Insul та запропонованої методики. Оцінено точність методів. Представлені в дисертації нові теоретичні та практичні результати можна рекомендувати до використання при розробці національних будівельних стандартів, проєктуванню будівельних об’єктів різного призначання, а також в навчальному процесі вищих навчальних закладів України для підготовки інженерів-акустиків. В дисертаційній роботі отримано наступні наукові результати: 1. Вперше розроблено графічний метод визначення індексу звукоізоляції багатошарових конструкцій з використанням різних за класами матеріалів, в тому числі з урахуванням товщини матеріалу, щільності та товщини звукоізоляційного облаштування ; 2. Розроблено вдосконалений метод визначення впливу звукопоглинальних матеріалів на звукоізоляційні характеристики багатошарових конструкцій; 3. Удосконалено метод оцінки впливу товщини повітряного проміжку на звукоізоляційну ефективність конструкції стін з облицюванням на основі металевого каркасу; 4. Визначено якісні зміни частотних характеристик звукоізоляції багатошарових конструкцій, основаних на масивних акустичнооднорідних матеріалах, які облицьовані листовими матеріалами і мають в основі каркасної системи. 5. Виділено подальше впровадження методу оцінки звукоізоляції будівельних огороджуючих конструкцій з використанням різних матеріалів каркасу. Практичне значення отриманих результатів полягає у наступному: 1. Ефективніші рішення в проектуванні: Нова методика розрахунку дозволяє точніше враховувати характеристики багатошарових неоднорідних конструкцій, що робить проектування більш точним та надійним. Це спрощує процес проєктування та надає можливість виконувати проєкт згідно з вимогами, що наведені у державних будівельних стандартах. Так наприклад рівень звукоізоляції легких конструкцій можна покращити використовуючи облицювання шаром гіпсокартоном на дерев’яному каркасі. Таким чином можна досягти покращення індексу звукоізоляції на 4 дБ. 2. Економія ресурсів та коштів: Завдяки вдосконаленим розрахункам та їх вищій точності, стає реальним уникнення надмірного використання будівельних матеріалів, що в сукупності призводить до значної економії як коштів, так і природних ресурсів у сфері будівництва. Це важливий крок у напрямку сталого розвитку, оскільки раціональне використання матеріалів веде до зменшення відходів і покращує екологічний відбиток будівництва. Крім того, оптимізація використання ресурсів сприяє зменшенню негативного впливу на довкілля, адже менше відходів означає менше виробничого навантаження та забруднення. Такий підхід не лише ефективний у відношенні витрат, але й сприяє створенню більш сталого та екологічно освідомленого будівельного сектору. Наприклад для покращення індексу звукоізоляції легких пористих (газоблок, тощо) конструкцій можна виконати фарбування з одного або двох боків, що призведе до збільшення індексу звукоізоляції в середньому на 3 дБ. 3. Підвищення якості звукоізоляції: Розроблена нова методика виявляє та враховує раніше непомічені фактори, які впливають на звукоізоляцію. Це призводить до покращення якості звукоізоляційних рішень і підвищує комфорт для мешканців будівлі. Новий підхід дозволяє уникнути упущень у визначенні параметрів, що впливають на ефективність звукоізоляції, і сприяє створенню більш ефективних і адаптованих рішень у галузі архітектури та будівництва. Це також відкриває можливості для розробки нових технологій та матеріалів звукоізоляції, що враховують різноманітні аспекти впливу на звук та гарантують високий ступінь комфорту для жителів будівлі. Наприклад для більш ефективного захисту від низьких частот (менше 200 Гц) доцільно збільшувати товщину звукопоглинаючого шару. При товщині 50 мм на частоті 100 Гц Rw=21 дБ, а при 200 мм на частоті 100 Гц з Rw=34 дБ.147 с.ukзвукоізоляціязвукоізоляція будівельних конструкційрозрахунок звукоізоляціїкаркасні системи звукоізоляціїзахист від шумуsound insulationsound insulation of building structuressound insulation designframe sound insulation systemsnoise protectionThesis Doctoral621.391.83