ЗВУКОПОГЛОЩАЮЩАЯ ПАНЕЛЬ И ПРОИЗВОДСТВЕННОЕ ПОМЕЩЕНИЕ
SOUND ABSORBING PANEL AND INDUSTRIAL ROOM

Изобретение относится к области строительства, в частности к средствам защиты производственных помещений от промышленного шума.
Известен резонансный шумопоглотитель, содержащий соединяемые между собой панель с технологическими отверстиями, в которые вставляются сменные втулки, выполняющие функции горловин резонатора, и короб с ребрами жесткости. (Патент RU №2544349 С2. Резонансный шумопоглотитель. МПК Е04В 1/84, 20.03.2015.)
Известна шумопоглощающая панель, содержащая каркас и расположенную в его внутренней полости шумопоглощающую вставку. Каркас выполнен в виде параллелепипеда, образованного передней и задней стенками, между которыми расположены слои звукопоглощающих материалов разной плотности, выполненных с равномерно распределенными пустотелыми тетраэдрами. (Патент RU №2528362 С1. Шумопоглощающая панель Кочетова. МПК Е04В 1/82, 10.09.2014. Патент RU №2528356 С1. Звукопоглощающая конструкция Кочетова. МПК Е04В 1/84, 10.09.2014.)
Известна звукопоглощающая акустическая панель, содержащая параллельные верхний перфорированный лист, средний и нижний жесткие листы, выполненные из органического стекла, между которыми расположен звукопоглощающий материал из минеральной ваты и древесного волокна, обернутый негорючей тканью. Между собой листы по краям соединены рамкой из органического стекла. (Патент RU №162968 U1. Звукопоглощающая акустическая панель. МПК Е04В 1/84, G10K 11/168, 10.07.2016.)
Известна звукопоглощающая конструкция панели, выполненная из двух перфорированных стенок, между которыми расположен двухслойный звукопоглощающий элемент, один из слоев которых выполнен звукопоглощающим, а другой слой - из звукоотражающего материала с равномерно распределенными пустотелыми тетраэдрами. Перфорированные стенки содержат резонансные отверстия, которые по форме могут быть выполнены с круглым, треугольным, прямоугольным или ромбовидным профилем. В качестве звукопоглощающего материала использованы плиты из минеральной ваты на базальтовой основе или стекловаты, облицованные акустически прозрачной стеклотканью или полимером. (Патент RU №2598236 С1. Звукопоглощающая конструкция. МПК Е04В 1/84, 20.09.2016.)
Известна шумопоглощающая панель, содержащая корпус и расположенную в его внутренней полости шумопоглощающую вставку. Корпус выполнен в виде прямоугольного параллелепипеда, образованного перфорированной передней и сплошной задней стенками панели. Каждая стенка имеет боковые ребра П-образной формы. Стенки панели фиксируются между собой крышками, выполненными П-образной формы с ячейками, заполненными вибродемпфирующей мастикой для соединения панелей. Между стенками расположен двухслойный комбинированный звукопоглощающий материал разной плотности, выполненный с равномерно распределенными пустотелыми тетраэдрами. (Патент RU №2611652 С1. Шумопоглощающая панель Кочетова. МПК Е04В 1/82, G10K 11/16, 28.02.2017.) Данное техническое решение принято за прототип.
Известна акустическая конструкция цеха, содержащая каркас, несущие стены с ограждениями в виде пола и потолка, облицованные звукопоглощающими конструкциями, сопряженные между собой вибродемпфирующим материалом, а также штучные звукопоглотители, в которых расположен звукопоглощающий материал, помещенный в защитную акустически прозрачную оболочку. (Патент RU №2480561 С1. Акустическая конструкция цеха. МПК Е04В 1/84, 27.04.2013. Патент RU №2543826 С2. Акустическая отделка цеха. МПК Е04В 1/84, 10.03.2015.) Данные изобретения приняты за прототип.
Недостатком известных технических решений является сложность и дороговизна изготовления звукопоглощающих панелей и отделки производственных помещений.
Основной задачей, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, является упрощение конструкции, снижение материалоемкости и трудоемкости изготовления звукопоглощающих панелей и отделки производственных помещений.
Техническим результатом является снижение материалоемкости и трудоемкости изготовления звукопоглощающих панелей и отделки производственных помещений.
Указанный технический результат достигается тем, что в известной звукопоглощающей панели, содержащей перфорированную стенку с резонансными отверстиями, выполняющими функции горловины резонатора Гельмгольца, и боковинами, заполненную звукоизоляционным материалом, помещенным в защитную звукопроницаемую оболочку, и торцовые крышки, согласно предложенному техническому решению
боковины выполнены с продольными желобами для закладки в них вибродемпфирующего материала и заплечиками для упора и фиксации звукоизоляционного материала с защитной звукопроницаемой оболочкой на перфорированной стенке путем охвата его краев, причем заплечики снабжены элементами навески звукопоглощающей панели на стене помещения, а торцовые крышки содержат выступы и пазы шипового соединения с возможностью последующего сопряжения их с вибродемпфирующим материалом;
она может содержать заднюю звукоотражающую стенку, прилегающую к звукопроницаемой оболочке звукоизоляционного материала и закрепленную в звукопоглощающей панели с помощью заплечиков боковин лицевой стенки, образующие объемный резонатор;
боковины с заплечиками выполнены двойной отбортовкой краев лицевой стенки панели;
резонансные отверстия в перфорированной стенке могут быть выполнены плоскостными или с отбортовкой горловин, направленных внутрь панели;
на лицевой стороне перфорированной стенки нанесено декоративное покрытие.
Указанный технический результат достигается тем, что в известном производственном помещении, содержащем стены и перегородки, облицованные звукопоглощающими панелями, содержащими перфорированную стенку с резонансными отверстиями и боковинами, заполненными звукоизоляционным материалом, помещенным в защитную звукопроницаемую оболочку, сопряженные торцовыми крышками швеллерного профиля с вибродемпфирующим материалом, согласно предложенному техническому решению
боковины перфорированных стенок звукопоглощающих панелей выполнены с продольными желобами и заплечиками, а торцовые крышки - с выступами и пазами шипового соединения, при этом звукопоглощающие панели прилегают к стене помещения защитной звукопроницаемой оболочкой звукоизоляционного материала и заплечиками боковин перфорированной стенки, сопряженных между собой с вибродемпфирующими жгутами и прокладками, изготовленными из эластичных материалов, образующие со стеной помещения объемные резонаторы, а перегородки изготовлены звуконепроницаемыми и выполнены из спаренных звукопоглощающих панелей с торцовыми крышками швеллерного профиля, причем по крайней мере одна из звукопоглощающих панелей содержит заднюю звукоотражающую стенку, прилегающую к защитной звукопроницаемой оболочке звукоизоляционного материала спаренной панели, образующие раздельно объемные резонаторы, и соединены между собой вибродемпфирующими жгутами, заложенными в продольных желобах боковин перфорированных стенок панелей, смонтированные в пазах стоек двутаврового и/или швеллерного профиля, заполненных вибродемпфирующим материалом;
звукопоглощающие панели закреплены на стене элементами навески посредством стопоров, выполненных с головкой и установленных на шинах швеллерного профиля, вертикально закрепленных на стене помещения;
спаренные звукопоглощающие панели перегородки сверху закрыты крышкой швеллерного профиля.
Приведенный заявителем анализ уровня техники позволил установить, что аналоги, характеризующиеся совокупностями признаков, тождественными всем признакам заявленных звукопоглощающей панели и производственного помещения, отсутствуют. Следовательно, заявляемые технические решения соответствуют условию патентоспособности «новизна».
Результаты поиска известных решений в данной области техники с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипа признаками заявляемой группы технических решений, показали, что они не следуют явным образом из уровня техники. Из определенного заявителем уровня техники не выявлена известность влияния предусматриваемых существенными признаками заявляемой группы технических решений преобразований на достижение указанного технического результата. Следовательно, заявляемые технические решения соответствуют условию патентоспособности «изобретательский уровень».
Заявленные технические решения могут быть успешно использованы в строительстве производственных зданий и защите работающего персонала от воздействия промышленных шумов. Следовательно, заявляемые технические решения соответствуют условию патентоспособности «промышленная применимость».
На фиг. 1 показана структура звукопоглощающей панели; на фиг. 2 - то же, с задней звукоотражающей стенкой; на фиг. 3 - перфорированная стенка звукопоглощающей панели; на фиг. 4 - резонансные отверстия: а) - плоскостные, б) - с отбортовкой горловин; на фиг. 5 - схема навески звукопоглощающих панелей на стене помещения; на фиг. 6 - структура звуконепроницаемой перегородки.
Звукопоглощающая панель содержит перфорированную стенку 1 с резонансными отверстиями 2, выполняющими функции горловины резонатора Гельмгольца, и боковинами 3, заполненную звукоизоляционным материалом 4, помещенным в защитную звукопроницаемую оболочку 5 и торцовые крышки 6 швеллерного профиля. (Фиг. 1). На лицевую сторону перфорированной стенки 1 нанесено декоративное покрытие. Звукопоглощающая панель может содержать заднюю звукоотражающую стенку 7, прилегающую к звукопроницаемой оболочке 5 звукоизоляционного материала 4 и закрепленную в звукопоглощающей панели с помощью заплечиков 8 боковин 3, образующие объемный резонатор (Фиг. 2). Торцовые крышки 6 содержат выступы 9 и пазы 10 шипового соединения с возможностью последующего сопряжения их с вибродемпфирующим материалом. Боковины 3 выполнены с продольными желобами 11 для закладки в них вибродемпфирующего материала и заплечиками 8 для фиксации звукоизоляционного материала 4 с защитной звукопроницаемой оболочкой 5 на перфорированной стенке 1. Заплечики 8 снабжены элементами навески 12 звукопоглощающей панели на стене помещения (Фиг. 3). Боковины 3 с заплечиками 8 выполнены двойной отбортовкой краев лицевой стенки 1 панели. Резонансные отверстия 2 в лицевой стенке 1 могут быть выполнены плоскостными (Фиг. 4, а) или с отбортовкой горловин 13 (Фиг. 4, б), направленных внутрь панели.
Производственное помещение содержит стены и перегородки, облицованные звукопоглощающими панелями 14, содержащими перфорированную стенку 1 с резонансными отверстиями 2 и боковинами 3, заполненными звукоизоляционным материалом 4, помещенным в защитные звукопроницаемые оболочки 5, сопряженные между собой посредством боковин 3 с вибродемпфирующими жгутами 15 и торцовых крышек 6 швеллерного профиля с вибродемпфирующими прокладками 16 (Фиг. 5). Для этого боковины 3 перфорированных стенок 1 звукопоглощающих панелей 14 выполнены с продольными желобами 11 для закладки в них вибродемпфирующих жгутов 15 и заплечиками 8, а торцовые крышки 6 - с выступами 9 и пазами 10 шипового соединения с возможностью сопряжения их с вибродемпфирующими прокладками 16. Звукопоглощающие панели 14 прилегают к стене 17 помещения защитной звукопроницаемой оболочкой 5 звукоизоляционного материала 4 и заплечиками 8 боковин 3 перфорированной стенки 1, сопряженных между собой с вибродемпфирующими жгутами 15 и прокладками 16, изготовленными из эластичных материалов, образующие со стеной 17 помещения объемные резонаторы. Звукопоглощающие панели 14 закреплены на стене элементами навески 12 посредством стопоров 18, выполненных с головкой и установленных на шинах 19 швеллерного профиля, вертикально закрепленных на стене 17 помещения. Перегородки изготовлены звуконепроницаемыми и выполнены из спаренных звукопоглощающих панелей 14 с торцовыми крышками 6 швеллерного профиля. По крайней мере одна из звукопоглощающих панелей 14 содержит заднюю звукоотражающую стенку 7, прилегающую к защитной звукопроницаемой оболочке 5 звукоизоляционного материала 4 спаренной панели 14, образующие раздельно объемные резонаторы, и соединены между собой с вибродемпфирующими жгутами 15, заложенными в продольных желобах 11 боковин 3 перфорированных стенок 1 панелей 14, смонтированные в пазах стоек двутаврового 20 и/или швеллерного 21 профиля с вибродемпфирующим материалом (Фиг. 6). Спаренные звукопоглощающие панели 14 перегородки сверху закрыты крышкой 22 швеллерного профиля.
Звукопоглощающие панели 14 подвешивают на стенах 17 производственного помещения на стопорах 18, выполненных с головкой, установленных на шинах 19, и сопряжены между собой боковинами 3 с вибродемпфирующими жгутами 15, заложенными в продольных желобах 11 боковин 3, а также выступов 9 и пазов 10 торцовых крышек 6 швеллерного профиля с вибродемпфирующими прокладками 16. Звуконепроницаемые перегородки выполнены из спаренных звукопоглощающих панелей 14, закрытых сверху крышкой 22 швеллерного профиля. По крайней мере одна из звукопоглощающих панелей 14 содержит заднюю звукоотражающую стенку 7, образующие раздельно объемные резонаторы. Звукопоглощающие панели 14 звуконепроницаемых перегородок сопряжены между собой вибродемпфирующими жгутами 15, заложенными в продольных желобах 11 боковин 3 перфорированных стенок 1 панелей 14, и смонтированы в пазах стоек двутаврового 20 и/или швеллерного 21 профиля, заполненных вибродемпфирующим материалом. Звуковая энергия, исходящая от источника шума, например оборудования, находящегося в производственном помещении, распространяясь, попадает на перфорированные стенки 1 звукопоглощающих панелей 14, установленных на стенах и перегородках помещения. Часть звуковой энергии от источника шума, распространяясь по помещению, отражается от лицевой стороны перфорированной стенки 1 звукопоглощающей панели 14 снова в помещение. Другая часть энергии, пройдя через резонансные отверстия 2 перфорированной стенки 1 звукопоглощающей панели 14, взаимодействует со звукоизоляционным материалом 4 и защитной звукопроницаемой оболочкой 5, выполненной из сетчатого полимерного материала, прилегающей к перфорированной стенке 1 с внутренней ее стороны. При прохождении звуковой волны через звукоизоляционный материал 4 и звукопроницаемую оболочку 5 происходит частичное затухание (поглощение) звуковой волны и переход энергии звука в тепловую энергию среды. Оставшаяся часть звуковой энергии, пройдя через звукоизоляционный материал 4 с звукопроницаемой оболочкой 5, падает на стену 17 помещения и/или заднюю звукоотражающую стенку 7 звукопоглощающих панелей 14. Отраженные звуковые волны от стены 17 помещения и/или задних звукоотражающих стенок 7 звукопоглощающих панелей 14 возвращаются через звукопроницаемую оболочку 5 в звукоизоляционный материал 4, в последней звуки гасятся окончательно. Диссипация звуковой энергии в тепловую происходит рассеиванием энергии в порах звукоизоляционного материала 4 и звукопроницаемой оболочки 5, представляющие собою модель объемного резонатора Гельмгольца, где потери энергии происходят за счет трения колеблющейся с частотой возбуждения массы воздуха, находящегося в резонаторе, имеющем вид разветвленной сети пор звукоизоляционного материала 4. За счет вибродемпфирующих жгутов 15 и прокладок 16 между боковинами 3 и торцовыми крышками 6 осуществляется виброзащита звукопоглощающих панелей 14.
Предложенные технические решения являются эффективным средством защиты производственных помещений от промышленного шума.