INSTYTUT ENERGETYKI

INSTYTUT ENERGETYKI
Instytut Badawczy
ODDZIAŁ TECHNIKI CIEPLNEJ „ITC” w Łodzi
93-208 Łódź, ul. Dąbrowskiego 113
www.itc.edu.pl, e-mail: [email protected]
Temat w ITC: 04103900
Nr ewidencyjny: 8535
Tytuł pracy:
Określenie właściwości paneli akustycznych ekranów drogowych
produkcji S. i A. Pietrucha Sp z o. o.
Autor pracy:
mgr inż. Bogdan Wojech
(podpis)
Kierownik Laboratorium:
dr inż. Krystyna Dyszlewska
(podpis)
Z-ca Dyrektora Oddziału:
dr inż. Jacek Karczewski
(podpis)
Rozpoczęcie pracy:
03.2012 r
Zakończenie pracy:
04.2012 r
Str.: 7 , rys.: 3, wyk.: 2, tabl.: 2, poz. bibl.: 3
Załączniki 2
Data wydania
Egz. Nr
Rozdzielnik
1. Zakład NLH
2. S.iA. Pietrucha Sp. z o.o.
- 1 egz.
- 3 egz.
Tytuł pracy:
Określenie właściwości akustycznych paneli akustycznych ekranów
drogowych produkcji S. i A. Pietrucha Sp z o. o.
Strona: 2
Stron: 7
Streszczenie
Praca zawiera ocenę: charakterystyki pogłosowego współczynnika pochłaniania dźwięku, paneli
przeznaczonych do zastosowania w ekranach drogowych produkcji S. i A. Pietrucha Sp z o. o.
Spis treści
1. Podstawa wykonania pracy ............................................................................................. 2
2. Zakres pracy ..................................................................................................................... 2
3. Opis sposobu przeprowadzenia pomiarów ...................................................................... 2
4. Wyniki pomiarów i obliczeń ............................................................................................ 5
Literatura ............................................................................................................................... 7
Załączniki:
1. Sprawozdanie z badań 5-U/12: „Wyznaczenie charakterystyki pogłosowego współczynnika
pochłaniania dźwięku układu 1 paneli akustycznych ekranów drogowych.” .................... stron 6
2. Sprawozdanie z badań 6-U/12: „Wyznaczenie charakterystyki pogłosowego współczynnika
pochłaniania dźwięku układu 1 paneli akustycznych ekranów drogowych. ...................... stron 6
1. Podstawa wykonania pracy
Pracę wykonano w ramach tematu 04120033, na podstawie zlecenia z dnia 2012-03-09.
Charakterystyki pogłosowego współczynnika pochłaniania wyznaczono zgodnie z normą
PN-EN ISO 354:2005 „Akustyka. Pomiar pochłaniania dźwięku w komorze pogłosowej. Ocenę
własności pochłaniających paneli przeprowadzono według normy PN-EN 1793-1:2001
„Drogowe urządzenia przeciwhałasowe. Metoda badania w celu wyznaczenia właściwości
akustycznych. Część 1: Właściwa charakterystyka pochłaniania dźwięku.”, wyznaczając
jednoliczbowe wskaźniki pochłaniania dźwięku.
2. Zakres pracy
Zakres badań obejmował określenie pogłosowego współczynnika pochłaniania dźwięku dla
dwóch typów paneli ekranów drogowych::
- Układ 1 panelu ekranu drogowego składający się z 20 elementów o konstrukcji
dźwiękochłonno-dźwiękoizolacyjnej,
- Układ 2 panelu ekranu drogowego składający się z 10 elementów o konstrukcji
dźwiękochłonno-dźwiękoizolacyjnej oraz 10 elementów o konstrukcji izolacyjnej,
ułożonych naprzemiennie.
Pomiary akustyczne wykonywane były w prawej komorze pogłosowej Laboratorium
Aeroakustyki. Przed rozpoczęciem pomiarów badane próbki poddane były 24 godzinnej
aklimatyzacji w komorze pogłosowej.
3. Opis sposobu przeprowadzenia pomiarów
3.1 Wyznaczenie pogłosowego współczynnika pochłaniania dźwięku
Dostarczone do badań elementy montowano na podłodze w prawej komorze pogłosowej
Laboratorium.
Tytuł pracy:
Określenie właściwości akustycznych paneli akustycznych ekranów
drogowych produkcji S. i A. Pietrucha Sp z o. o.
Strona: 3
Stron: 7
Rys. 1 Szkic montażu badanej próbki, dla elementów paneli dwóch typów
(sprawozdanie z badań 6-U/12).
W celu wyznaczenia pogłosowego współczynnika pochłaniania dźwięku wykonano dwie
serie pomiarów czasu pogłosu komory:
 czas T1 pogłosu pustej komory, s,
 czas T2 pogłosu komory z zamontowanymi panelami, s.
Opracowanie wyników badań obejmowało obliczenie:
 średniego czasu pogłosu pustej komory T1 oraz komory z badaną próbką T2,
zgodnie z normą PN-EN ISO 354:2005,
Tytuł pracy:
Określenie właściwości akustycznych paneli akustycznych ekranów
drogowych produkcji S. i A. Pietrucha Sp z o. o.
Strona: 4
Stron: 7
 wyznaczenie równoważnego pola powierzchni dźwiękochłonnej dla pustej komory
A1, m2 zgodnie z:
55,3  V
A1 
 4  V  m1 , gdzie:
c  T1
V – objętość komory pogłosowej, m3,
c – prędkość dźwięku w powietrzu, w danej temperaturze, m/s,
T1 – czas pogłosu pustej komory pogłosowej, s,
V – objętość pustej komory pogłosowej, m2,
m1 – mocowy współczynnik tłumienia, 1/m, z zależności:
α
m1 
, gdzie :
10  lge
α – współczynnik tłumienia, spowodowany pochłanianiem przez atmosferę,
wyznaczony zgodnie z normą PN-ISO 9613-1:2000, dB/m.
 wyznaczenie równoważnej powierzchni dźwiękochłonnej dla pustej komory A1, m2
zgodnie z:
A2 
55,3  V
 4  V  m2
c  T1
 równoważnego pola powierzchni dźwiękochłonnej badanego materiału AT m2,
z zależności:
A T  A 2  A1 ,
 współczynnika pochłaniania dźwięku s. ze wzoru:
A
α S  T , gdzie:
S
S – powierzchnia badanych paneli, m2.
3.2 Wyznaczenie jednoliczbowego wskaźnika pochłaniania dźwięku
Na podstawie normy PN-EN 1793-1:2001, z wyznaczonych dla obydwu próbek
współczynników pochłaniania dźwięku αSi w pasmach 1/3 oktawowy w zakresie częstotliwości
100 Hz ÷ 5 kHz i znormalizowanego widma hałasu drogowego Li, podanego dla odpowiednich
pasm w Tabicy 1, normy PN-EN 1793-3:2001 obliczono jednoliczbowy współczynnik
pochłaniania dźwięku DLα, zgodnie ze wzorem:
18


   Si 10 0,1Li 
.
DL  10  lg 1  i 1 18


10 0,1Li 


i 1


Na podstawie Tablicy A.1 normy PN-EN 1793-1:2001 dokonano klasyfikacji
jednoliczbowego wskaźnika oceny.
Tytuł pracy:
Określenie właściwości akustycznych paneli akustycznych ekranów
drogowych produkcji S. i A. Pietrucha Sp z o. o.
Strona: 5
Stron: 7
4. Wyniki pomiarów i obliczeń
Tablica 1
Równoważne pole powierzchni dźwiękochłonnej oraz pogłosowy współczynnik
pochłaniania badanych układów
fśr
układ 1
układ 2
AT
αS
AT
αS
Hz
m2
-
m2
-
100
2,0
0,21
2,0
0,21
125
3,1
0,32
2,6
0,27
160
5,0
0,52
4,1
0,42
200
5,1
0,53
3,5
0,36
250
6,8
0,70
5,1
0,53
315
5,9
0,61
4,8
0,50
400
5,7
0,59
4,9
0,51
500
5,7
0,59
5,4
0,56
630
7,0
0,72
6,0
0,62
800
7,2
0,74
6,2
0,64
1000
7,7
0,79
6,2
0,64
1250
8,5
0,88
6,6
0,68
1600
9,5
0,98
6,5
0,67
2000
9,0
0,93
6,0
0,62
2500
8,5
0,88
5,5
0,57
3150
8,2
0,85
4,9
0,51
4000
7,6
0,78
4,4
0,45
5000
6,9
0,71
3,8
0,39
6300
6,5
0,67
3,5
0,36
8000
6,0
0,62
2,9
0,30
10000
5,7
0,59
2,4
0,25
Tytuł pracy:
Określenie właściwości akustycznych paneli akustycznych ekranów
drogowych produkcji S. i A. Pietrucha Sp z o. o.
Strona: 6
Stron: 7
AT, m²
10
9
8
7
6
5
4
3
2
układ 1
1
5000
6300
8000
10000
f, Hz
5000
6300
8000
10000
4000
3150
2500
2000
1600
1250
1000
800
630
500
315
250
200
160
125
100
400
układ 2
0
f, Hz
Rys. 2 Porównanie powierzchni dźwiękochłonnej badanych układów
αS, 1,0
0,9
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4
0,3
0,2
układ 1
0,1
układ 2
4000
3150
2500
2000
1600
1250
1000
800
630
500
400
315
250
200
160
125
100
0,0
Rys. 3 Porównanie pogłosowego współczynnika pochłaniania dźwięku dwóch układów
Na podstawie przeprowadzonych badań określono również jednoliczbowe wskaźniki
parametrów akustycznych kaset ekranów drogowych dla znormalizowanego widma hałasu
drogowego określonego w PN-EN 1793-3:2001:
Tytuł pracy:
Określenie właściwości akustycznych paneli akustycznych ekranów
drogowych produkcji S. i A. Pietrucha Sp z o. o.
Strona: 7
Stron: 7
Tablica 2
Zestawienie parametrów akustycznych przebadanych układów ekranów drogowych
Opis obiektu badań
DL
klasa1
Układ 1 panelu ekranu drogowego składający się z 20
elementów
o
konstrukcji
dźwiękochłonno6
A2
dźwiękoizolacyjnej
Układ 2 panelu ekranu drogowego składający się z 10
elementów
o
konstrukcji
dźwiękochłonno4
A2
dźwiękoizolacyjnej oraz 10 elementów o konstrukcji
izolacyjnej, ułożonych naprzemiennie
Na podstawie przeprowadzonych badań można stwierdzić, ze:
a) Zastosowana wełna o gęstości 110 kg/m3 charakteryzuje się dobrymi własnościami
izolacyjnymi, lecz należy do materiałów tzw. „twardych akustycznie” o niskich
własnościach pochłaniających. Niska perforacja elementów (30,8%) dodatkowo
ogranicza pochłanianie materiału
b) Skuteczność akustyczna (wartość skorygowana) przebadanych tłumików jest podobna i
wynosi od 23,4 dB dla ILTD 125/900 do 28,1 dB dla GLD 125-9
c) Widma tłumienia wtrącenia tłumików SQS 012.100 oraz SQS 012.100 BZB są
identyczne. W charakterystyce tłumienia dominuje częstotliwość 1600 Hz oraz czwarta
harmoniczna.
d) Przebieg widm tłumienia GLD 125/900 oraz PVA 125/900-50 praktycznie mają
identyczny przebieg; w charakterystyce dominuje częstotliwość pasma 800-1250 Hz
e) Ze wszystkich przebadanych tłumików, tłumiki ILTD 125/900 oraz KLTE 125-100
posiadają najwyższą skuteczność w zakresie wysokich częstotliwości słyszalnych
f) Zastosowane rozwiązania techniczne tłumików wpływają na poziom szumu własnego
oraz wartość współczynnika strat ciśnienia całkowitego
Literatura
1. PN EN 354:2005 „Akustyka. Pomiar pochłaniania dźwięku w komorze pogłosowej”
2. PN-EN 1793-1:2001 Drogowe urządzenia przeciwhałasowe. Metoda badania w celu
wyznaczenia własności akustycznych. Część 1: Właściwa charakterystyka pochłaniania
dźwięku
3. PN-EN 1793-3:2001 Drogowe urządzenia przeciwhałasowe – Metoda badania w celu
wyznaczenia własności akustycznych – Część 3: Znormalizowane widmo hałasu
drogowego
1
Do klasy A2 należą ekrany, dla których wskaźnik DL wynosi od 4 do 7