Design solutions of multilayer lightweight enclosures with increased sound insulation

R. Timchenko D. Krishko D. Pavlishak
Received 13.12.2022, Revised 02.03.2023, Accepted 25.04.2023
Abstract

Purpose. To develop effective constructive solutions for multilayer lightweight enclosures with increased sound insulation. Research methods. The theoretical method of research was used. The engineering calculation was performed by the graphoanalytical method, which uses the direct dependence of sound insulation characteristics on structural parameters that change during design. Scientific novelty. Indicators of the frequency characteristics of airborne noise insulation of soundproof asymmetric frame partitions with gypsum board sheathing have been obtained, which provide higher acoustic and economic efficiency compared to the basic ones. Recommendations for the design of standard technical solutions for asymmetric frame partitions that provide a standardized noise regime in residential and public buildings, as well as auxiliary buildings of industrial enterprises are proposed. Practical significance. The possibility of increasing the sound insulation by asymmetric frame partitions in comparison with the sound insulation by symmetric (basic) frame and cladding partitions has been proved. Constructive solutions for soundproofing asymmetric frame partitions with gypsum plasterboard sheathing are considered, which make it possible to expand the possibility of using these structures in buildings of various types by increasing their sound insulation in the normalized frequency range, while reducing the material costs of their construction. Recommendations for the design of soundproofing asymmetric frame partitions with gypsum plasterboard sheathing are proposed. Results. Quantitative dependences of sound insulation by asymmetric frame partitions on the mass and number of layers of cladding in the entire normalized frequency range from 100 to 3150 Hz were found. The technical and economic analysis of the cost of installing symmetrical (basic) and asymmetrical frame partitions proves the effectiveness of using asymmetrical frame partitions as inter-apartment partitions, partitions between office premises, walls and partitions between working rooms of auxiliary buildings of industrial enterprises. The use of these partitions will reduce installation costs. The principle of designing such structures can be used in the construction of observation booths in production, noise protection screens for ventilation and air conditioning systems. In practice, it is possible to achieve additional sound insulation of about 3...10 dB

Keywords:
multilayer lightweight enclosures; sound insulation; frame partitions; gypsum plasterboard sheets

Retrieved from Vol. 57, No. 1, 2023

Pages 114–120

References Suggested citation

[1] Тимченко Р.А., Молчанова О.О. Шумозахистні пристрої для мереж підземного транспорту // Матеріали Міжнародної наук.-техн. конф. „Гірничо-металургійний комплекс: досягнення, проблеми та перспективи розвитку” (25-28 травня 2010 р.) - Кривий Ріг, 2010. - С. 211-212.

[2] Тимченко Р.А., Овсюк В.М. Глушіння шуму в тунелі швидкісного трамваю // Матеріали Міжнародної наук.-техн. конф. „Гірничо-металургійний комплекс: досягнення, проблеми та перспективи розвитку” (25-28 травня 2010 р.) - Кривий Ріг, 2010. - С. 212-213.

[3] Тимченко Р.А., Терещенко Р.Я Шумозащитные экраны для линий метрополитена и скоростного трамвая // Разработка рудных месторождений. - 2005. - № 89. - С. 242-245.

[4] Пат. 8666 Україна, МПК 7 G 10K 11/16, B 61D 49/00. Звукопоглинальна конструкція: Вілкул Ю.Г., Тімченко Р.О., Терещенко Р.Я., Кочергін П.С. (Україна). - № u 200501018; заявник і власник патенту Криворізький технічний університет; Заявл. 04.02.2005; Опубл. 15.08.2005, Бюл. № 8. - 4 с.

[5] Пат. 8667 Україна, МПК 7 G 10K 11/16, B 61D 49/00. Шумозахисний екран: 8667 Вілкул Ю.Г., Тімченко Р.О., Терещенко Р.Я., Кочергін П.С. (Україна). - № u 200501019; заявник і власник патенту Криворізький технічний університет; Заявл. 04.02.2005; Опубл. 15.08.2005, Бюл. № 8. - 4 с.

[6] Бобылев В.Н., Тишков В.А., Монич Д.В. Оптимальное использование резервов звукоизоляции ограждающих конструкций // Вестник РААСН. - 2004. - Вып. 8. - С. 105-111.

[7] Гребнев П.А. Звукоизоляция ограждающих конструкций зданий из сэндвич-панелей: автореф. дис... канд. тех. наук. - 2016. - 20 с.

[8] Повышение звукоизоляции ограждающих конструкций зданий при диффузном и направленном падении звука / В Н Бобылев, В. А. Тишков, Д. В. Монич, Д. Л. Щеголев // Приволжский научный журнал. - 2007. - № 1. - С. 23-28.

[9] Резервы повышения звукоизоляции однослойных ограждающих конструкций // В Н Бобылев, В. А. Тишков, Д. В. Монич, П. А. Гребнев // Монография: ННГАСУ. - 2014. - 117 с.

[10] Craik, R. J. M. Non-resonant sound transmission through double walls using statistical energy analysis // Applied Acoustics. - 2003. - Vol. 64. - № 3. - P. 325-341.

[11] ДСТУ-Н Б В.1.1-34:2013. Настанова з розрахунку та проектування звукоізоляції огороджувальних конструкцій житлових і громадських будинків. - 2013. - 112 с.

[12] ДСТУ Б В.2.6-85:2009. Конструкції будинків і споруд. Звукоізоляція огороджувальних конструкцій. Методи оцінювання. - 2010. - 29 с.

[13] ДБН В. 1.1-31:2013. Захист територій, будинків і споруд від шуму - 2013. - 98 с.

[14] EN 12354-1:2000, IDT Building acoustics - Estimation of acoustic performance of buildings from the performance of elements - Part 1: Airborne sound insulation between rooms. - 2013. - 81 с.

[15] ISO 717-1 Acoustics - Rating of sound insulation in buildings and of building elements - Part 1: Airborne sound insulation. - 2013. - 11 р.

[16] KNAUF. Немецкий стандарт. Звукоизоляционные системы КНАУФ. - 2010. - 24 с

Timchenko, R., Krishko, D., & Pavlishak, D. (2023). Design solutions of multilayer lightweight enclosures with increased sound insulation. Mining Journal of Kryvyi Rih National University, 57(1), 114-120.
en