Pobierz pełny numer IZOLACJI

Pełny numer IZOLACJI 6/2018 [PDF]

możesz pobrać BEZPŁATNIE - po prostu ZAREJESTRUJ konto w portalu

Zastosowanie płyty polietylenowej w dźwiękochłonno-izolacyjnych przegrodach warstwowych

Płyta polietylenowa | Przegrody warstwowe | Waściwości dźwiękochłonne | Ochrona przed hałasem
dr inż. Jan Sikora  |  IZOLACJE 11/12/2012  |  22.07.2014
Zastosowanie płyty polietylenowej w dźwiękochłonno-izolacyjnych przegrodach warstwowych | Application of polyethylene plate in sound-absorbing insulating layered partitions
Zastosowanie płyty polietylenowej w dźwiękochłonno-izolacyjnych przegrodach warstwowych | Application of polyethylene plate in sound-absorbing insulating layered partitions
Archiwum autora

Wstępne badania izolacyjności akustycznej przegród warstwowych z blachy aluminiowej z płytą polietylenową o strukturze komorowej wykazały przydatność jej stosowania w zabezpieczeniach przeciwhałasowych, zwłaszcza w obudowach dźwiękochłonno-izolacyjnych i ekranach akustycznych.

DOŁĄCZ DO NEWSLETTERA – kliknij tutaj »

W 2011 r. w Katedrze Mechaniki i Wibroakustyki rozpoczęto realizację projektu badawczo-rozwojowego, którego celem jest opracowanie nowych rozwiązań materiałowych dźwiękochłonno­‑izolacyjnych przegród warstwowych, przydatnych w projektowaniu zabezpieczeń przeciwhałasowych.

Założono, że nowe rozwiązania przegród warstwowych, stanowiących elementy ścienne zabezpieczeń, będą zbudowane z różnych, nowych, dotychczas niestosowanych materiałów i tworzyw, charakteryzujących się dobrymi właściwościami akustycznymi (dźwiękochłonnymi i dźwiękoizolacyjnymi). Jednym z nowych materiałów przetestowanych pod kątem przydatności jako warstwy dźwiękochłonnej jest płyta polietylenowa

ABSTRAKT

W artykule przedstawiono wyniki badań wstępnych właściwości dźwiękochłonnych płyty polietylenowej oraz ocenę możliwości jej zastosowania w nowych rozwiązaniach materiałowych przegród warstwowych, stanowiących elementy ścienne zabezpieczeń przeciwhałasowych. Artykuł zawiera także wyniki badań izolacyjności akustycznej prototypów przegród warstwowych, w których płyta stanowi warstwę dźwiękochłonną (w przegrodach pojedynczych) oraz rdzeń dźwiękochłonny (w przegrodach dwuściennych). Zaprezentowane wyniki związane są z realizowanym przez autora projektem rozwojowym poświęconym opracowaniu nowych rozwiązań materiałowych przegród warstwowych przydatnych w projektowaniu zabezpieczeń wibroakustycznych.

The article presented the results of the preliminary investigations of sound absorbing properties of the polyethylene plate, together with the assessment of the possibility of its application in new material solutions of layered partitions constituting wall elements in anti-noise protections. The article also contains the results of acoustic insulation tests of prototypes of layered partitions in which the plate constitutes the sound absorbing layer (in single partitions) or sound absorbing core (in dual-wall partitions). The presented results correspond with the research project concerning the development of new material solutions of layered partitions suitable in designing vibroacoustic protections, carried out by the author.

Badania doświadczalne obejmowały ocenę właściwości dźwiękochłonnych samej płyty oraz izolacyjności akustycznej od dźwięków powietrznych wybranych konfiguracji przegród warstwowych (pojedynczych i dwuściennych z blachy aluminiowej) z zastosowaną płytą.

Badania właściwości akustycznych (pochłanianie dźwięku i izolacyjność akustyczna) przeprowadzono w odniesieniu do trzech grubości płyty, z uwzględnieniem zastosowania przegród warstwowych w zabezpieczeniach typu obudowa dźwiękochłonno-izolacyjna i ekran akustyczny.

Własności dźwiękochłonne płyty polietylenowej

Badana płyta polietylenowa ma strukturę komórkową (z komorami powietrznymi otwartymi) podobną do folii pęcherzykowych (z komorami powietrznymi zamkniętymi) stosowanych w opakowaniach.

W całej objętości płyty (w przekroju poziomym i pionowym) występują komory powietrzne oddzielone cienkimi ściankami z tworzywa elastycznego – folii (FOT. 1). Aby komory powietrzne nie były zamknięte, w płycie wykonane są „nakłucia” rozmieszczone co ok. 10 mm (FOT. 2).

Struktura płyty przypomina strukturę rezonatorów Helmholtza, co ma zasadniczy wpływ na pochłanianie dźwięku. Płyta wytwarzana jest z granulatu LDPE (polietylenu o małej gęstości).

W procesie technologicznym surowiec mieszany jest ze środkiem spieniającym, dodatkami zapewniającymi odpowiednie właściwości mechaniczne piany oraz dodatkami wpływającymi na niepalność tworzywa.

Wstępnej oceny właściwości dźwiękochłonnych płyty dokonano na rurze impedancyjnej (Rurze Kundta), pozwalającej na określenie współczynnika pochłaniania dźwięku metodą wykorzystującą współczynnik fal stojących [1].

Badania fizycznego współczynnika pochłaniania dźwięku af (przy prostopadłym padaniu fali dźwiękowej na powierzchnię płyty) przeprowadzono na płycie o gęstości objętościowej 35 kg/m3. Do badań doświadczalnych wybrano próbki płyty w trzech wersjach o gr.: 20, 55 i 110 mm (FOT. 3).

Przyjęcie takich grubości było podyktowane możliwościami zastosowania płyty w przegrodach warstwowych stanowiących elementy ścienne ekranów akustycznych i klasycznych obudów dźwiękochłonno-izolacyjnych (55 mm i 110 mm) oraz zintegrowanych obudów dźwiękochłonno-izolacyjnych (20 mm).

Do badań wykorzystano próbki w postaci krążków o średnicy 30 i 100 mm. Wykonano dwie serie badań, których wyniki uśredniono.

Warto przeczytać: Ochrona akustyczna w budynkach

Wyniki badań zamieszczono na RYS. 1 w postaci wykresów charakterystyk pochłaniania dźwięku w pasmach 1/3 oktawowych częstotliwości oraz w TABELI 1.

Na podstawie analizy RYS. 1 można sformułować następujące wnioski z wstępnych badań właściwości dźwiękochłonnych (materiał dźwiękochłonny powinien być poddany badaniu pogłosowego współczynnika pochłaniania dźwięku oraz mieć określoną klasę pochłaniania dźwięku zgodnie z normą PN-EN ISO 11654:1999 [1]) płyty:

  •  płyta polietylenowa o gęstości objętościowej 35 kg/m3 ma dobre właściwości pochłaniania dźwięku i może być zaliczana do materiałów dźwiękochłonnych;
  •  kształt charakterystyk pochłaniania dźwięku płyty o gr. 55 i 110 mm odpowiada materiałom dźwiękochłonnym szerokopasmowym (np. wełnie mineralnej);
  •  zwiększenie gr. płyty z 55 mm do 110 mm nie wpływa praktycznie na charakterystykę pochłaniania dźwięku. Zmiana grubości nie spowodowała zwiększenia pochłaniania (wartość aśr. jest porównywalna);
  •  płyta o gr. 20 mm ma dobre właściwości dźwiękochłonne powyżej 800 Hz. Poniżej tej częstotliwości pochłanianie dźwięku jest znacząco mniejsze niż w odniesieniu do płyty o gr. 55 mm.

    Jej charakterystyka pochłaniania dźwięku wykazuje występowanie częstotliwości rezonansowych (przy których występuje maks. pochłaniania dźwięku przez materiał). Największa wartość pochłaniania (0,9) występuje przy częstotliwości 1250 Hz.

Przegrody warstwowe w zabezpieczeniach przeciwhałasowych

Ze względu na konstrukcje przegród i ich zachowanie w polu akustycznym przegrody dźwiękochłonno-izolacyjne stosowane w budownictwie i w wibroakustyce (elementy ścienne zabezpieczeń przeciwhałasowych) można podzielić na [2, 3]: pojedyncze, proste (jednorodne, niejednorodne, wielowarstwowe) i wielokrotne, złożone (wykonane z przegród jednorodnych, niejednorodnych, wielowarstwowych o identycznej lub różnej strukturze ze szczelinami powietrznymi pomiędzy nimi).

Przeczytaj też: Kształtowanie akustyki w budynkach – poprawne rozwiązania w projektowaniu i wykonawstwie

 

Najczęściej stosowanymi w zabezpieczeniach przeciwhałasowych przegrodami warstwowymi są przegrody pojedyncze i dwuścienne [4, 5]. Przegroda pojedyncza w najprostszym rozwiązaniu składa się z płyty dźwiękoizolacyjnej oraz warstwy dźwiękochłonnej (RYS. 2). Najprostsza przegroda dwuścienna (zwana podwójną) składa się zaś z dwóch jednakowych płyt dźwiękoizolacyjnych z umieszczoną między nimi warstwą dźwiękochłonną – rdzeniem dźwiękochłonnym (RYS. 3).

 

Test przydatności (z punktu widzenia oczekiwanych parametrów izolacyjności akustycznej) zastosowania płyty polietylenowej w przegrodach warstwowych przeprowadzono na próbkach przegród, których schematyczne przekroje przedstawiono na RYS. 2 i 3. Badaną płytę łączono z blachą aluminiową dwustronną taśmą klejącą.

Wynik testu był pozytywny, co umożliwia opracowanie bardziej złożonych przegród warstwowych (z dodatkowymi warstwami dźwiękochłonnymi i dźwiękoizolacyjnymi). W ten sposób będzie można uzyskać przegrody o wyższych parametrach izolacyjności akustycznej od przegród w wykonaniu najprostszym.

Własności dźwiękoizolacyjne przegród warstwowych z płytą polietylenową

Do przeprowadzenia badań przydatności zastosowania płyty polietylenowej w przegrodach warstwowych pojedynczych i dwuściennych wykonano po 3 próbki przegrody pojedynczej i dwuściennej (FOT. 4–9).

Badania wstępne izolacyjności akustycznej próbek przegród warstwowych przeprowadzono na stanowisku do badania izolacyjności akustycznej przegród o małych wymiarach (700 mm×700 mm) umożliwiającym wstępne określanie właściwości dźwiękoizolacyjnych nowych, prototypowych przegród.

Opis stanowiska przedstawiono w artykule „Ocena właściwości dźwiękoizolacyjnych przegród o małych wymiarach” [1] oraz w publikacji „Warstwy gumowe w rozwiązaniach zabezpieczeń wibroakustycznych” [2].

Wyniki badań izolacyjności akustycznej próbek przegród pojedynczych i podwójnych w postaci wykresów charakterystyk izolacyjności akustycznej w pasmach 1/3 oktawowych częstotliwości przedstawiono na RYS. 4 (przegrody pojedyncze) i RYS. 5 (przegrody dwuścienne).

W TABELACH 2 i 3 podano dodatkowo jednoliczbowy wskaźnik izolacyjności od dźwięków powietrznych Rw wyznaczony w odniesieniu do poszczególnych przegród. RYS. 6–8 ilustrują zestawienia porównawcze charakterystyk izolacyjności akustycznej przegród pojedynczych i dwuściennych z warstwą płyty polietylenowej o identycznej grubości.

Na podstawie analizy zestawień porównawczych charakterystyk izolacyjności akustycznej przegród warstwowych (wykonanych z połączenia blachy aluminiowej z płytą z polietylenu) można stwierdzić, że:

  •  zwiększenie grubości płyty w przegrodzie pojedynczej wpływa znacząco na wzrost jej izolacyjności akustycznej w całym zakresie częstotliwości powyżej 250 Hz;
  •  zmiana grubości płyty w przegrodzie dwuściennej ma zasadniczy wpływ na zwiększenie izolacyjności akustycznej w zakresie częstotliwości od 250 Hz do 1 kHz;
  •  w obu rodzajach przegród zwiększenie grubości płyty wpływa na wyraźny wzrost wartości jednoliczbowego wskaźnika izolacyjności od dźwięków powietrznych Rw. W przegrodzie pojedynczej Rw wynosi odpowiednio 21 dB, 26 dB i 30 dB, a w przegrodzie dwuściennej 25 dB, 29 dB i 34 dB;
  •  przegrody dwuścienne charakteryzują się lepszą izolacyjnością akustyczną od przegród pojedynczych. Zastosowanie płyty o gr. 20 mm powoduje znaczący przyrost izolacyjności akustycznej (od 10 do 15 dB) przegrody dwuściennej powyżej 500 Hz.

    Płyta o gr. 55 mm powoduje przyrost izolacyjności akustycznej przegrody dwuściennej rzędu 10 dB w zakresie od 315 Hz do 500 Hz i 1,25 kHz do 2,5 kHz. Płyta o gr. 110 mm powoduje zwiększenie izolacyjności akustycznej przegrody dwuściennej już w mniejszym stopniu, rzędu 5 dB, w zakresie od 200 Hz do 400 Hz i od 630 Hz do 2,5 kHz.

Zastosowanie przegród warstwowych z płytą polietylenową

Uzyskane wyniki badań wstępnych właściwości dźwiękochłonnych płyty z polietylenu oraz właściwości dźwiękoizolacyjnych przegród warstwowych pojedynczych i dwuściennych potwierdzają jej pełną przydatność stosowania w elementach ściennych zabezpieczeń przeciwhałasowych.

Przegrody pojedyncze i dwuścienne z płytą o gr. 20 mm powinny znaleźć zastosowanie w projektowaniu zintegrowanych obudów dźwiękochłonno-izolacyjnych.

Zintegrowana obudowa [1, 3] jest szczególnym rodzajem obudowy dźwiękochłonno-izolacyjnej – ma zastosowanie w ograniczaniu hałasu maszyn i urządzeń, które występują na stanowiskach pracy w halach produkcyjnych i wymagają ciągłej i bezpośredniej obsługi przez operatora (np. prasy mechaniczne, tokarki). W takich maszynach nie można stosować klasycznej obudowy hermetyzującej maszynę, do której dostęp odbywa się przez drzwi w obudowie.

Zobacz także: Materiały dźwiękochłonne uzyskane w wyniku recyklingu wyrobów gumowych

Przegrody pojedyncze i dwuścienne z płytą o gr. 55 mm i 110 mm mogą mieć zastosowanie w obudowach klasycznych oraz ekranach akustycznych. W przypadku obudów przegroda pojedyncza może stanowić jej element ścienny, przegroda dwuścienna – jedną z warstw przegrody pojedynczej.

Aluminiowy panel ekranu akustycznego dźwiękoizolacyjnego przypomina swoją budową przegrodę dwuścienną, natomiast panel ekranu akustycznego dźwiękochłonnego jednostronnie pochłaniającego dźwięk jest odpowiednikiem przegrody pojedynczej.

Przegrody dwuścienne z płytą o gr. 55 mm i 110 mm mogą być również wykorzystywane jako elementy ścianek działowych w budownictwie przemysłowym. Same zaś płyty o gr. 55 mm i 110 mm mogą znaleźć zastosowanie jako płyty dźwiękochłonne w absorpcyjnych tłumikach hałasu.

Przedstawione możliwości zastosowania przegród warstwowych z płytą polietylenową są oczywiście propozycją do praktycznego wykorzystania, a ostateczne rozwiązania mogą być modyfikowane i uzupełniane dodatkowymi warstwami dźwiękochłonnymi i dźwiękoizolacyjnymi, także innymi odmianami płyty z polietylenu.

Artykuł opracowano w ramach realizacji projektu rozwojowego nr II.B.12 (2011-2013) pt.: „Nowe rozwiązania materiałowe przegród warstwowych w projektowaniu zabezpieczeń wibroakustycznych maszyn i urządzeń”, stanowiącego jedno z zadań programu wieloletniego „Poprawa bezpieczeństwa i warunków pracy” koordynowanego przez CIOP – PIB w Warszawie.

Literatura

  1. J. Sikora, „Ocena właściwości dźwiękoizolacyjnych przegród o małych wymiarach”, „IZOLACJE”, nr 10/2010, s. 44–48.
  2. J. Sikora, „Warstwy gumowe w rozwiązaniach zabezpieczeń wibroakustycznych”, Wydawnictwa AGH, Kraków 2011.
  3. Z. Engel, J. Sikora, „Obudowy dźwiękochłonno-izolacyjne. Podstawy projektowania i stosowania”, Wydawnictwa AGH, Kraków 1998.
  4. Z. Engel, J. Sikora, „Sposoby redukcji hałasu maszyn i urządzeń. Rozwiązania przegród dźwiękoizolacyjnych”, „IZOLACJE”, nr 10/2002, s. 60–64.
  5. A. Kaczmarska, Z. Engel, J. Sikora, „Dobór warstwowych zabezpieczeń przeciwhałasowych – wytyczne dla projektantów”, „Bezpieczeństwo Pracy”, nr 6/2005, s. 10–13.
Artykuł pochodzi z: miesięcznika IZOLACJE 11/12/2012

Komentarze

(0)

Wybrane dla Ciebie


Dlaczego hydroizolacja budynków jest tak ważna?

Wyniki badań statystycznych wskazują, że ok. 80% wszystkich uszkodzeń obiektów budowlanych sprowadza się w rezultacie do problemów z nieszczelną hydroizolacją.  czytaj dalej »


Czego użyć do izolacji balkonu, a czego do izolacji dachu?

Szukasz wpustu balkonowego dobrej jakości?

Najczęściej spotykane w polskim budownictwie dachy to dachy płaskie, pokryte papą lub blachą, więc... czytaj dalej » Wpust balkonowy prosty, wpust balkonowy skośny, ogrzewany lub nieogrzewany? Co wybrać? czytaj dalej »

Jak i czym ocieplić poddasze?


W systemie termoizolacji na krokwiach, która z pewnością jest najbardziej efektywną metodą termoizolacji, stosuje się... ZOBACZ »



Gdy ważna jest termoizolacyjność i estetyka...

Tłumienie dźwięków uderzeniowych i drgań budynków. Zobacz »

Ukryte mocowanie oznacza, że łączniki płyt są niewidoczne, co poprawia...
czytaj dalej »

Zapewnienie dobrej wibroakustyki dla budynku to coraz częściej wyzwanie dla świadomych i wymagających... czytaj dalej »

Jak zapewnić trwałość mocowania elewacji?


Wsporniki przejmują ciężar muru i za pomocą zabetonowanych szyn kotwiących lub kotew przekazują go na ścianę nośną... ZOBACZ »


Chcesz ograniczyć straty ciepła z budynku? Zobacz »

Jak usunąć wilgoć ze ścian?

W obecnych czasach rosnące ceny energii cieplnej i eketrycznej skłaniają do analizy strat ciepła w budynkach mieszkalnych. Jedynym sposobem ograniczenia kosztów jest...
czytaj dalej »

Wilgoć pojawiająca się w budynku i związana z nią pleśń szkodzą naszemu zdrowiu, powodują wyższe rachunki za ogrzewanie i niszczą mury. czytaj dalej »

Jak dobrać posadzkę do obiektu?


Wybierz posadzkę, która będzie funkcjonalna i łatwa i czyszczeniu... ZOBACZ »


Dowiedz się więcej o hydroizolacji dachów »

Popularność tego materiału rośnie. Dlaczego?

Dostarczamy innowacyjne systemy hydroizolacji oraz pokryć dachowych, mające na celu zmianę sposobu życia i pracy naszych klientów... czytaj dalej » To nowoczesny materiał termoizolacyjny, który zdobył... czytaj dalej »

Czego użyć do izolacji kanałów wentylacyjnych?


Systemy ochrony energii w budownictwie i w instalacjach technicznych, spełniają najbardziej restrykcyjne normy europejskie definiując... ZOBACZ »


Fakty i mity na temat szarego styropianu »

Szukasz wpustu balkonowego dobrej jakości?

Od kilku lat rośnie popyt na styropiany szare. W Niemczech i Szwajcarii większość spr... czytaj dalej » Wpust balkonowy prosty, wpust balkonowy skośny, ogrzewany lub nieogrzewany? Co wybrać? czytaj dalej »

Czego jeszcze nie wiesz o izolacji natryskowej?


Poliole to grupa wyrobów przeznaczonych do wytwarzania szerokiej gamy poliuretanów, które... ZOBACZ »


Dodaj komentarz
Nie jesteś zalogowany - zaloguj się lub załóż konto. Dzięki temu uzysksz możliwość obserwowania swoich komentarzy oraz dostęp do treści i możliwości dostępnych tylko dla zarejestrowanych użytkowników portalu Izolacje.com.pl... dowiedz się więcej »
Synthos S.A. Synthos S.A.
Grupa Kapitałowa Synthos S.A. jest jednym z największych producentów surowców chemicznych w Polsce. Spółka jest pierwszym w Europie...
11/12/2019

Aktualny numer:

Izolacje 11/12/2019
W miesięczniku m.in.:
  • - Modernizacja poddaszy użytkowych
  • - Okładziny podłogowe
Zobacz szczegóły
Ulga remontowo-modernizacyjna w PIT 2017

Ulga remontowo-modernizacyjna w PIT 2017

W aktualnych przepisach prawa podatkowego nie znajdziemy wielu ulg, które obowiązywały w poprzednich latach. Wśród nich jest ulga remontowo- modernizacyjna. Niektórzy...
Dom Wydawniczy MEDIUM Rzetelna Firma
Copyright @ 2004-2012 Grupa MEDIUM Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Spółka komandytowa, nr KRS: 0000537655. Wszelkie prawa w tym Autora, Wydawcy i Producenta bazy danych zastrzeżone. Jakiekolwiek dalsze rozpowszechnianie artykułów zabronione. Korzystanie z serwisu i zamieszczonych w nim utworów i danych wyłącznie na zasadach określonych w Zasadach korzystania z serwisu.
realizacja i CMS: omnia.pl

.