---

ДСТУ Б В.2.7-184:2009

НАЦІОНАЛЬНИЙ СТАНДАРТ УКРАЇНИ

Будівельні матеріали

МАТЕРІАЛИ ЗВУКОІЗОЛЯЦІЙНІ І ЗВУКОПОГЛИНАЛЬНІ

Методи випробувань

ДСТУ Б В.2.7-184:2009

Введено: «ИМЦ» (г. Киев, просп. Краснозвездный, 51; т/ф. 391-42-10)

Введено: «ИМЦ» (г. Киев, просп. Краснозвездный, 51; т/ф. 391-42-10)

Київ

Мінрегіонбуд України

2010

ПЕРЕДМОВА

1 РОЗРОБЛЕНО:

Державне підприємство "Державний науково-дослідний інститут будівельних конструкцій" Міністерства регіонального розвитку і будівництва України

РОЗРОБНИКИ: В. Заєць; П. Кривошеев, канд. техн. наук; Т. Мірошник; Л. Осипчук; Ю. Слюсаренко, канд. техн. наук; Е. Сторожук; В. Тарасюк, канд. техн. наук; М. Трохименко (науковий керівник); Г. Фаренюк, канд. техн. наук

ЗА УЧАСТЮ: Київський національний університет будівництва і архітектури Міністерства освіти і науки України (О. Сергейчук, д-р техн. наук)

Особливе конструкторське бюро "Шторм" при національному технічному університеті України "КПІ" (С. Козерук, канд. фіз.-мат. наук)

2 ПРИЙНЯТО ТА НАДАНО ЧИННОСТІ:

наказ Мінрегіонбуду України від 01.12.2009 р. № 542

3 УВЕДЕНО ВПЕРШЕ (зі скасуванням в Україні ГОСТ 16297-80)

ЗМІСТ

с.

1 СФЕРА ЗАСТОСУВАННЯ 4

2 НОРМАТИВНІ ПОСИЛАННЯ 4

3 ТЕРМІНИ ТА ВИЗНАЧЕННЯ ПОНЯТЬ 5

4 СУТЬ МЕТОДІВ 6

5 ВІДБІР ОБ'ЄКТІВ ДЛЯ ВИПРОБУВАНЬ 7

6 ВИЗНАЧЕННЯ НОРМАЛЬНОГО КОЕФІЦІЄНТА ЗВУКОПОГЛИНАННЯ І НОРМАЛЬНОГО ІМПЕДАНСУ 8

7 ВИЗНАЧЕННЯ ДИНАМІЧНОГО МОДУЛЯ ПРУЖНОСТІ І КОЕФІЦІЄНТА ВТРАТ 18

8 ОЦІНЮВАННЯ ПОХИБКИ ВИМІРЮВАНЬ 23

9 ОФОРМЛЕННЯ РЕЗУЛЬТАТІВ ВИПРОБУВАНЬ 24

ДОДАТОК А

ШВИДКІСТЬ ЗВУКУ У ПОВІТРІ В ЗАЛЕЖНОСТІ ВІД ТЕМПЕРАТУРИ 26

ДОДАТОК Б

ФОРМА ПОДАННЯ РЕЗУЛЬТАТІВ ВИМІРЮВАНЬ АКУСТИЧНИХ ПОКАЗНИКІВ ЗВУКОПОГЛИНАЛЬНИХ МАТЕРІАЛІВ ТА ВИРОБІВ У ПРОТОКОЛІ ВИПРОБУВАНЬ 27

ДОДАТОК В

БІБЛІОГРАФІЯ 29

НАЦІОНАЛЬНИЙ СТАНДАРТ УКРАЇНИ

Будівельні матеріали

МАТЕРІАЛИ ЗВУКОІЗОЛЯЦІЙНІ І ЗВУКОПОГЛИНАЛЬНІ

Методи випробувань

Строительные материалы

МАТЕРИАЛЫ ЗВУКОИЗОЛЯЦИОННЫЕ И ЗВУКОПОГЛОЩАЮЩИЕ

Методы испытаний

Building materials

SOUND INSULATING AND SOUND ABSORBENT MATERIALS

Methods for test

Чинний від 2010-08-01

1 СФЕРА ЗАСТОСУВАННЯ

Цей стандарт поширюється на звукоізоляційні і звукопоглинальні будівельні матеріали та вироби і установлює методи їх випробувань для визначення показників, що характеризують їх акустичні властивості. Для звукопоглинальних матеріалів і виробів – це нормальний коефіцієнт звукопоглинання і нормальний імпеданс, для звукоізоляційних матеріалів і виробів – динамічний модуль пружності, динамічна жорсткість і коефіцієнт втрат.

2 НОРМАТИВНІ ПОСИЛАННЯ

У цьому стандарті є посилання на такі нормативні документи:

ДСТУ Б А.1.1-33-94 Система стандартизації та нормування в будівництві. Вироби гіпсові звуковбирні та звукоізоляційні. Терміни та визначення

ДСТУ ГОСТ 166: 2009 (ИСО 3599-76) Штангенциркули. Технические условия (ГОСТ 166-89 (ИСО 3599-76, IDT) (Штангенциркулі. Технічні умови)

ГОСТ 6495-89 (МЭК 581-5-81) Микрофоны. Общие технические условия (Мікрофони. Загальні технічні умови)

ГОСТ 17168-82 Фильтры электронные октавные и третьоктавные. Общие технические требования и методы испытаний (Фільтри електронні октавні і третиннооктавні. Загальні технічні вимоги і методи випробувань)

ГОСТ 17187-81 Шумомеры. Общие технические требования и методы испытаний (Шумоміри. Загальні технічні вимоги і методи випробувань)

ГОСТ 22261-94 Средства измерений электрических и магнитных величин. Общие технические условия (Засоби вимірювань електричних і магнітних величин. Загальні технічні умови)

ГОСТ 28498-90 Термометры жидкостные стеклянные. Общие технические требования. Методы испытаний (Термометри рідинні скляні. Загальні технічні вимоги. Методи випробувань)

3 ТЕРМІНИ ТА ВИЗНАЧЕННЯ ПОНЯТЬ

Нижче подано терміни, вжиті в цьому стандарті, та визначення позначених ними понять

3.1 нормальний коефіцієнт звукопоглинання α₀

Відношення звукової енергії плоскої гармонічної хвилі, поглинутої поверхнею, до звукової енергії плоскої хвилі, що падає нормально на цю поверхню за даної частоти

3.2 нормальний імпеданс Z₀

Комплексна величина, що являє собою відношення звукового тиску на поверхні до нормальної складової вектора коливальної швидкості у звуковій хвилі (ДСТУ Б А. 1.1-33)

3.3 рівень звукового тиску L

Десять десяткових логарифмів відношення квадрата даного звукового тиску до квадрата порогової величини звукового тиску

Примітка. Величина порогового звукового тиску становить 2 · 10^-5 Па.

3.4 динамічний модуль пружності матеріалу Е_д

Відношення напруження в матеріалі до поздовжньої деформації під дією змінної сили

3.5 коефіцієнт внутрішніх втрат η

Безрозмірна величина, що характеризує розсіювання енергії при поздовжніх коливаннях зразка матеріалу

3.6 опір продуванню постійним потоком повітря R_s

Відношення різниці тисків повітря з обох боків зразка пористого матеріалу до лінійної швидкості потоку повітря через зразок

3.7 питомий опір продуванню постійним потоком повітря r

Відношення опору продуванню постійним потоком повітря до товщини зразка пористого матеріалу

4 СУТЬ МЕТОДІВ

4.1 Метод визначення нормального коефіцієнта звукопоглинання полягає у вимірюванні рівня звукового тиску (або напруги) у максимумі і в мінімумі стоячої звукової хвилі в трубі інтерферометра, яка створюється накладанням падаючої плоскої звукової хвилі на випробовуваний зразок і плоскої звукової хвилі, відбитої від зразка. Величина різниці рівнів звукового тиску в максимумі та в мінімумі стоячої звукової хвилі визначає ступінь поглинання звукової енергії випробовуваним матеріалом.

Примітка. Цей метод є найбільш раціональним для дослідження акустичних характеристик матеріалів і виробів, особливо на стадії технологічного розроблення завдяки невеликим розмірам зразків для випробувань і високій оперативності процедури вимірювань.

4.2 Метод визначення нормального імпедансу і коефіцієнта відбиття полягає у вимірюванні рівня звукового тиску (або напруги) у максимумі і в мінімумі стоячої звукової хвилі в трубі інтерферометра, довжини звукової хвилі та відстані першого мінімуму стоячої звукової хвилі від поверхні випробовуваного зразка. За цими даними обчислюють складові комплексного нормального імпедансу і комплексного коефіцієнта відбиття.

4.3 Метод визначення динамічного модуля пружності матеріалу полягає у вимірюванні резонансної частоти навантаженого зразка матеріалу при поздовжніх коливаннях.

За величиною резонансної частоти і відомими навантаженням і геометричними параметрами випробовуваного зразка матеріалу обчислюють його динамічний модуль пружності.

5 ВІДБІР ОБ'ЄКТІВ ДЛЯ ВИПРОБУВАНЬ

5.1 Об'єктами для випробувань є звукопоглинальні і звукоізоляційні матеріали та вироби.

5.2 Випробування проводять на зразках, що виготовлені відповідно до вимог нормативних документів на матеріали та вироби. Допускається проведення випробувань нових матеріалів на стадії їх розроблення за відсутності комплекту технічної документації.

5.3 Відбір зразків для випробувань здійснюють методом випадкової вибірки.

5.4 Порядок відбору зразків звукопоглинальних і звукоізоляційних матеріалів та виробів, що підлягають випробуванню, та їх кількість встановлюються стандартами або технічними умовами на відповідні матеріали або вироби.

Якщо цими документами не встановлена кількість зразків, то кількість однотипних зразків, що підлягають випробуванню, повинна бути не менше трьох.

5.5 Відбір зразків матеріалів та виробів для випробувань оформлюють актом відбору, в якому зазначають назву виробника продукції, нормативний документ, згідно з вимогами якого виготовлено продукцію, основні фізико-технічні характеристики матеріалів або виробів, марку виробу, умови зберігання.

6 ВИЗНАЧЕННЯ НОРМАЛЬНОГО КОЕФІЦІЄНТА ЗВУКОПОГЛИНАННЯ І НОРМАЛЬНОГО ІМПЕДАНСУ

6.1 Випробувальне обладнання

6.1.1 Акустичні показники звукопоглинальних матеріалів та виробів визначаються за результатами вимірювань на акустичному інтерферометрі. Акустичний інтерферометр являє собою трубу, з одного боку якої встановлюється гучномовець, а з іншого – зразок випробовуваного матеріалу. Падаюча на випробовуваний зразок матеріалу плоска звукова хвиля, що випромінюється гучномовцем, і плоска звукова хвиля, відбита від зразка, формують в трубі інтерферометра стоячу звукову хвилю, за параметрами якої визначають акустичні показники звукопоглинальних матеріалів. Схема акустичного інтерферометра наведена на рисунку 1.

1 – труба інтерферометра; 2 – приставка; 3 – поршень; 4 – лицьова поверхня випробовуваного зразка; 5 – гучномовець; 6 – звукоізолювальний кожух гучномовця; 7 – вимірювальний мікрофон; 8 – звукоізолювальний візок мікрофона; 9 – гумова діафрагма; 10 – акустичний зонд; 11 – еластична опора зонда; 12 – напрямна рейка; 13 – вимірювальна лінійка; 14 – низькочастотний генератор синусоїдального сигналу; 15 – електронно-лічильний частотомір; 16 – мікрофонний підсилювач; 17 – вузькосмуговий фільтр; 18 – електронний вольтметр або вимірювач рівня звукового тиску

Рисунок 1 – Функціональна схема акустичного інтерферометра

6.1.2 Труба інтерферометра повинна бути прямолінійною з однаковим розміром поперечного перерізу по всій її довжині, виготовленою з металу і мати гладку внутрішню поверхню. Форму поперечного перерізу труби рекомендується приймати круглою або квадратною.

Для виключення резонансних коливань стінок труби в робочому частотному діапазоні інтерферометра стінки повинні бути достатньо товстими, їх товщина повинна становити близько 5 % від діаметра круглої труби і близько 8 % від розміру сторони квадратної труби.

6.1.3 Гучномовець необхідно встановлювати у звукоізолювальному кожусі, облицьованому зсередини шаром звукопоглинального матеріалу.

Дифузор гучномовця повинен перекривати не менше ніж дві третини площі поперечного перерізу труби інтерферометра. Приєднання кожуха гучномовця до фланця труби інтерферометра треба виконувати з застосуванням віброізоляційних прокладок.

6.1.4 Керн магніту гучномовця повинен мати отвір, через який у трубу інтерферометра пропускається акустичний зонд, що має вигляд металевої трубки з зовнішнім діаметром 3 мм і внутрішнім – 2 мм.

Зонд з'єднується з мікрофоном, розміщеним у металевому звукоізолювальному візку, який пересувається по напрямній рейці. Рейка повинна мати сантиметрові і міліметрові поділки, за якими визначають місце розташування переднього отвору зонда в трубі по відношенню до лицьової поверхні випробовуваного зразка.

Мікрофон, встановлений у візку, підключається на вхід мікрофонного підсилювача, який з'єднаний з електронним вольтметром або з вимірювачем рівня звукового тиску через вузькосмугові акустичні фільтри.

Для контролю частоти звуку, створюваного генератором, паралельно до його виходу підключають електронно-лічильний частотомір.

6.1.5 У горизонтальному акустичному інтерферометрі акустичний зонд, встановлений по центру труби, слід підтримувати за допомогою тонкої ковзної еластичної опори, щоб уникнути згинання трубки зонда, яке може спричинити збудження в трубі інтерферометра вищих мод звукових коливань. Опора зонда не повинна бути розташована близько до його отвору.

6.1.6 Приставка для розміщення в ній зразка випробовуваного матеріалу повинна щільно, без зазорів примикати до труби інтерферометра, а її внутрішні форма і розміри повинні збігатися з формою і внутрішніми розмірами труби інтерферометра. Для запобігання можливої нещільності в стику труби приставки і труби інтерферометра цей стик необхідно герметизувати за допомогою тонкого шару технічного вазеліну або пластиліну.

За допомогою пересувного поршня, який є складовою частиною приставки, виставляється необхідна глибина в приставці для розміщення в ній відповідного випробовуваного зразка або, за необхідності, створення повітряного проміжку між поршнем і зразком, що випробовується.

Поршень повинен бути масивним, виготовленим із металу завтовшки не менше ніж 20 мм з ущільнювальною вставкою для виключення зазору між поршнем і трубою приставки.

6.1.7 Діапазон робочих частот акустичного інтерферометра (від f₁ до f₂) визначається довжиною і поперечними розмірами його труби.

Нижня межа робочого частотного діапазону f₁, Гц, визначається довжиною труби і обчислюється за формулою:

де l – довжина труби інтерферометра між випробовуваним зразком і гучномовцем, м;

d – внутрішній діаметр круглого (або внутрішній розмір сторони квадратного) інтерферометра, м.

Верхня межа робочого частотного діапазону інтерферометра f₂, Гц, визначається поперечними розмірами його труби і обчислюється за формулами:

- для інтерферометрів із круглими трубами

де d – внутрішній діаметр труби, м;

- для інтерферометрів із квадратними трубами

де b – внутрішній розмір сторони квадрата поперечного перерізу труби, м.

6.1.8 У довгих трубах (або каналах) низькочастотних інтерферометрів із значним поперечним перерізом замість акустичного зонда треба застосовувати мікрофон із зовнішнім лічильним пристроєм для визначення місця розташування мікрофона відносно лицьової поверхні випробовуваного зразка.