LV14842B - Paņēmiens lietus radīta trokšņa samazināšanai no loga palodzes un ierīce tā realizācijai - Google Patents

Description

IZGUDROJUMA APRAKSTS

Izgudrojums attiecas uz celtniecību, konkrēti - uz loga konstrukcijas elementiem, kas samazina trokšņa piesārņojumu iekštelpās. Vēl konkrētāk - tas attiecas uz paņēmienu un ierīci uz loga palodzes krītoša lietus radītā trokšņa samazināšanai.

Zināmā tehnikas līmeņa analīze

Lietus radītais troksnis naktī var būtiski ietekmēt miegu, dienā - darbaspējas un komunikāciju telpā. Ir izstrādātas ES vadlīnijas, kurās kā pirmā līmeņa mērķis ir paredzēts panākt trokšņa samazināšanu ārpus telpām naktī līdz 55 dB.

Ir zināmi dažādi risinājumi uz loga konstrukcijas elementiem krītošu nokrišņu radītā trokšņa samazināšanai iekštelpās, kas ietver dažādu žalūziju, aizkaru, plēvju, papildu stikla kārtu, skaņu absorbējošu uzliku izvietošanu uz loga rūts vai ap to, kā loga iekšpusē, tā ārpusē. Taču šīs konstrukcijas tikai samazina troksni, nenovēršot tā galveno cēloni, proti, nokrišņu iedarbību uz loga konstrukcijas elementiem, sevišķi, palodzi.

Vairumā mūsdienu celtņu, tostarp dzīvojamo māju, logu palodzes veido metāla vai plastmasas plāksne. Šī plāksne parasti ir konstruktīvi saistīta loga rāmim. Līdz ar to palodzes vibrācijas tiek ievadītas iekštelpā un bieži izsauc arī loga konstrukcijas elementu rezonansi, kas pastiprina troksni.

Galvenais nokrišņu veids, kas rada nokrišņu trieciena troksni un palodžu vibrācijas, ir lietus. Krusa, kas ari var būt intensīva trokšņa cēlonis, ir daudz retāka parādība, un netiek šajā gadījuma aplūkota.

Celtniecībā tiek pielietots paņēmiens metāla un plastmasas palodžu vibrācijas samazināšana - vibrāciju samazinošas pašlīpošas lentas, kuras piestiprina palodzes apakšpusē celtniecības laikā, piemēram, uzņēmuma Hanno Werk GmbH & Co. KG piedāvātās. Diemžēl šis risinājums nav piemērojams tām metāla vai plastmasas palodzēm, kurām šāda lente nav uzklāta celtniecības laikā. Šādas lentes pielietojums būtu iespējams, nomainot palodzes agrāk uzceltās ēkās, ja tas tiktu veikts ar industriāliem līdzekļiem, proti, sastatnēm vai celtni. Pretējā gadījumā šāda nomaiņa iedzīvotāju pašu spēkiem no drošības tehnikas viedokļa būtu iespējama tikai pirmā (pamata) stāva iedzīvotājiem. Pārējos gadījumos šādu darbu izmaksas būtu neatbilstoši augstas. Tāpēc ir nepieciešams risinājums palodzes vibrācijas samazināšanai, kas būtu pielietojams tādām palodzēm, kurām nav iespējams piekļūt no ārpuses bez tehniskiem līdzekļiem, un kas būtu piemērots arī individuālam pielietojumam iedzīvotājiem.

Tehniska problēma un tas risinājums

Tehniskā problēma, kas šajā gadījumā ir jāatrisina, ir uz palodzes krītoša lietus izraisīta trokšņa samazināšanai un ierīce šī paņēmiena realizācijai. Minētā tehniskā problēma tiek risināta, uzklājot troksni un vibrācijas samazinošu pārklājumu uz palodzes. Šāds risinājums ir iespējams, tikai atrodot piemērotu materiālu, kas spēj samazināt uz palodzes krītošu lietus lāšu trieciena troksni un trieciena izraisītās vibrācijas, spēj kalpot ilgstoši bez nomaiņas un nerada piesārņojuma un ugunsdrošības problēmas. Ir svarīgi nodrošināt iespēju to uzklāt ar pašu iedzīvotāju spēkiem no telpas iekšpuses.

Lai varētu izveidot piemērotu ierīci uzklāšanai uz palodzes, ir jānoskaidro tipiskie lietus parametri. Parastā lietus veidu nosaka vairāki parametri, ieskaitot lāses krišanas augstumu, intensitāti (litri ūdens minūtē uz kvadrātmetru) un vidējo lāses diametru. Nosakot dažādas intensitātes lietus biežumu, var vadīties no 1.tabula norādītā IEC 60721-2-2 pieņemtā dalījuma.

1. tabula

Vides apstākļu klasifikācija pēc IEC 60721-2-2 Ed. 1.0 b: 1988 2. daļas “Vides apstākļi dabā.

Nokrišņi un vējš”

Lietus veids	Lietus intensitāte, mm/h	Tipisks lietu lāses diametrs, mm	Krišanas ātrums, m/s
mērens	līdz 4	0,5 līdz 1	1 līdz 2
intensīvs	līdz 15	1 līdz 2	2 līdz 4
stiprs	līdz 40	2 līdz 5	5 līdz 7
lietusgāze	lielāka par 100	lielāks par 3	lielāks par 6

Lai panāktu vislabāko trokšņa samazinājumu, aprēķinā ir izmantoti stipra lietus parametri. Lietusgāzes parametrus izmantot nav lietderīgi, jo tās laikā vispārējais trokšņu līmenis (piemēram, pērkons) pārsniegs palodzes radīto troksni.

Iespējamās ierices efektivitāti var noteikt pēc ISO standarta 140-18:2006 Measurement of Sound Insulation in Buildings and of Building Elements, Part 18: Laboratory Measurement of Sound Generated by Rainfall on Building Elements.

Pētījumam tika izveidota ISO standartā 140-18:2006 aprakstītajai iekārtai atbilstoša iekārta, kas tika novietota 5 grādu leņķī pret horizontālo plakni (tas ir tipisks palodzes leņķis). Tipiska 0,30 x 1,2 m liela alumīnija vai polivinilhlorīda palodze, kas trīs malās bija stingi nostiprināta, tika pakļauta stipra lietus parametriem atbilstošai ūdens plūsmai. Tika veikti trokšņa mērījumi palodzei bez pārklājuma un palodzei, pārklātai ar pielīmētu dažāda veida 0,3 x 1,2 m lielu trokšņa samazināšanas ierici saskaņā ar izgudrojumu. Trokšņa samazināšanai tika izmantotas putu poliuretāna loksnes biezumā no 10 līdz 25 mm. Sākotnējos eksperimentos tika konstatēts, ka ierīce, kuras biezums ir mazāks par 15 mm, dod nepietiekamu efektu, bet biezuma palielināšana virs 20 mm nepalielina efektivitāti. Tāpēc tālākiem pētījumiem tika izmantots 16 mm biezs putu poliuretāna slānis.

Stipra lietus laikā lietus lāšu izmērs ir robežās no 2 līdz 5 mm. Lai panāktu lāses enerģijas izkliedēšanu trokšņa samazināšanas ierīcē, lietus lāsei ir vai nu jāiestrēgst ierices virskārtas porās, vai ari jāsairst vairākās daļās, kas iestrēgst porās. Tā, ja ierices poru izmērs ir robežās no 1,6 līdz 2,2 mm, tajās var iestrēgt lietus lāses ar diametru līdz 2 mm bez sairšanas un līdz 5 mm ar lāses sairšanu 2 līdz 4 daļās uz poras atdalošās virsmas.

Otrs būtisks parametrs trokšņa samazināšanas ierices izvēlei ir materiāla blīvums. Pie liela blīvuma notiek ūdens uzkrāšanās materiāla augšējā kārtā un trokšņa slāpēšanas efekts ir minimāls. Pretēji, ja materiāla blīvums ir pārāk mazs, lietus lāses ar lielu krišanas ātrumu spēj caursist materiāla slāni un sasniegt palodzi, un arī šajā gadījumā labākais trokšņa samazināšanas efekts netiek panākts. Tāpēc eksperimentos tika noskaidrots, ka optimālu trokšņa samazināšanu nodrošina retikulēts putu poliuretāna materiāls ar atvērtām porām, ar vidējo poru skaitu 5 līdz 6 cm'¹, blīvumu 29 kg/m³, cietību 2,7 līdz 4,7 kPa, izturību 80 kPa, relatīvo pagarinājumu pirms pārtrūkšanas 120 %.

Eksperimentāli tika noskaidrots, ka aprakstītā ierice 100 līdz 3150 Hz diapazonā nodrošināja ap 15 dB(A) lielu lietus izraisītā trokšņa līmeņa samazinājumu, salīdzinot ar palodzi, kurai nebija uzklāta aprakstītā ierice.

Izgudrojuma detalizēts izklāsts

Piedāvātais paņēmiens uz loga metāla vai plastmasas palodzes krītoša lietus radītā trokšņa samazināšanai paredz aplīmēt visu palodzes augšējo virsmu ar troksni slāpējošu ierici.

Kā troksni slāpējošā ierīce ir piedāvāts putu poliuretāna slānis. Ierices biezums ir aptuveni 15 līdz 20 mm, optimāli 16 mm, poru skaits uz 1 cm ir no 5 līdz 6, materiāla blīvums ir aptuveni 29 kg/m³, cietība 2,7 līdz 4,7 kPa, izturība 80 kPa, relatīvais pagarinājums pirms pārtrūkšanas 120 %.

Putu poliuretāns optimāli satur piedevas, kas novērš tā apaugšanu ar augiem. Materiāls ir ugunsdrošs (liesmu slāpējošs). Optimālā variantā putu poliuretāna slānis ir aprīkots ar vienu pašlīpošu slāni, kas ilgstoši saglabā pārklājuma saistību ar metāla vai plastmasas palodzi. Ierīce var tikt rūpnieciski izgatavota dažādās krāsās, vairākos standarta palodžu izmēros vai pielāgota, apgriežot pēc vajadzības uz vietas. Tās nostiprināšana neprasa tehniskas iemaņas, ir ātra un droša un ir veicama no telpas iekšpuses. Ierīces īpašības un efektivitāti parāda zemāk pievienotie piemēri.

Izgudrojuma realizācijas piemeri

Piemēros ir parādīta piedāvātās ierices pielietošanas efektivitāte dažādos apstākļos. 1. piemērs. Mērījumi tika veikti pilsētā, dienas laikā, salīdzinot troksni kā vidējo svērto skaņas spiedienu dB(A) 100-3150 Hz diapazonā 1 m attālumā no palodzes pie atvērta loga alumīnija palodzei (120x25 cm) ar uzklātu trokšņa slāpēšanas ierici un bez tās. Mērena lietus laikā iegūtie rezultāti ir pievesti 2. tabulā.

2. tabula

Trokšņa mērījumi merena lietus laikā

Ikdienas fons dB (A)	47
Lietus skaņas troksnis dB (A)	53
Starpība ar fonu	6
Trokšņa līmenis ar klusinātāju dB (A)	48,1
Tīrais klusinājums dB (A)	4,9
Trokšņa klusinājums, %	81,67
Atšķirība no fona ar Musinājumu, %	2,34
Starpība ar fonu dB (A)	1,1

2. piemērs. Trokšņa merijumi stipra lietus laika

3.tabula

Ikdienas fons dB (A)	47
Lietus skaņas troksnis dB (A)	60,74
Starpība ar fonu	13,74
Trokšņa līmenis ar klusinātāju dB (A)	48,4
Tīrais klusinājums dB (A)	12,34
Trokšņa klusinājums %	89,81%
Atšķirība no fona ar klusinājumu %	2,98%
Starpība ar fonu dB (A)	1,4

Kā redzams no šiem datiem, uz palodzes krītoša lietus izraisītais troksnis, pielietojot trokšņa slāpēšanas ierīci, paaugstina fona troksni ne vairāk kā par 2 dB(A). Līdz ar to var sagaidīt, ka telpās, pie kurām ārējā trokšņa līmenis nepārsniedz 48 dB(A), pat stiprs lietus neizsauks trokšņa palielināšanos virs ieteicamā robežlieluma 50 dB(A).

Izgudrojuma priekšrocības

Piedāvātā ierīce uz loga palodzes krītoša lietus radītā trokšņa samazināšanai nodrošina trokšņa samazināšanu par 88 līdz 92 %, kas izpaužas kā fona trokšņa pieaugums par 2 līdz 3 %. Ierīces nostiprināšana uz palodzes neprasa īpašas tehniskas iemaņas un ar piemērotu līmi vai pašlīpošu ierīci ir veicama īsā laikā jebkurā ēkas stāvā. Materiāla izmēri ir pielāgojami tipiskiem palodžu izmēriem ražošanas procesā vai lietošanas vietā. Ierīces materiāls neuzkrāj netīrumus, neapaug ar augiem un ir ugunsdrošs (liesmu slāpējošs). Kā papildu priekšrocību var atzīmēt to, ka šāds materiāls efektīvi aizsargā palodzes no putnu uzturēšanās. Tā kā putnu nagi iestrēgst porās, pēc vienas apgrūtinātas pacelšanās spārnos no ierīces putns vairs neatgriežas uz palodzes.

Izgudrojuma rūpnieciskā pielietoiamība

Ierīci var pielietot industriāli celtniecības gaitā jaunām ēkām un pārbūvējot jau esošās ēkas vai individuāli atsevišķu palodžu apstrādei. Materiāls piedāvātajai ierīcei ir rūpnieciski izgatavojams dažādās krāsās, ar jau uzklātu pašlīpošu slāni, kas vienkāršo ierīces izvietošanu.

Claims (4)

1. PRETENZIJAS

   1. Ierīce uz loga metāla vai plastmasas palodzes krītošā lietus radītā trokšņa samazināšanai, kas paredz palodzes virspuses noklāšanu ar troksni un vibrācijas slāpējošu slāni.
2. 2. Ierīce saskaņā ar 1. pretenziju, kas raksturīga ar to, ka minētais slānis ir retikulēta putu poliuretāna loksne.
3. 3. Ierīce saskaņā ar 2. pretenziju, kas raksturīga ar to, ka loksnes biezums ir aptuveni no 15 līdz 20 mm, optimāli 16 mm, poru skaits 5 līdz 6 cm'¹, materiāla blīvums aptuveni 29 kg/m³.
4. 4. Ierīce saskaņā ar 2. vai 3. pretenziju, kas raksturīga ar to, ka tā papildus ir aprīkota ar pašlīpošu slāni, kas saistāms ar palodzes virsmu.