跳到内容

数字揭穿-嘈杂的邻居困境

公寓生活有很多优点。很多时候,你受益于住在离市中心更近的便利,有机会共享设施,和独栋住宅相比,享受更实惠的生活费用。但当你和其他租户合租一栋大楼时,某些问题可能决定你的体验,也可能影响你的体验。交通,来自邻居的噪音,薄墙和地板,更糟的是,堵塞问题。

“这些租客有一个堵塞的问题- GEICO保险,”YouTube,由Geiko保险上传,2020年3月31日。

多租户建筑中的不需要的噪声是一个大问题,但机械工程师已经制定了新的设计方法,使这些问题更容易缓解。通过采用模拟驱动的设计方法,工程师可以在需要进行任何物理测试之前,快速评估声学阻尼策略对建筑设计的影响。最好的声学策略并不总是直观的,这意味着简单地添加更多的绝缘材料并不总是能产生更好的效果。事实上,过度设计有时会增加大量和建筑成本,而不需要实际解决根本问题。仿真软件允许设计者精确调整声频,选择和比较材料,并优化结构的减振解决方案,以确保建筑居民的最大舒适。

我们想弄清楚到底是什么样的设计和材料有助于改善公寓和其他多租户建筑的声学效果。为了做到这一点,alphaacell模拟技术协助设计和揭穿一个流行的电影场景艾斯·文图拉:宠物侦探

埃斯·文图拉:双层玻璃窗户真的能减弱尖叫吗?

“Ace Ventura推拉门”,YouTube, 5分钟地球,2010年6月4日上传。

金·凯瑞在电影中扮演的角色认为,隔音玻璃门或许可以解释为什么邻居们听不到受害者的呼救声。在这段视频中,文图拉向一组侦探证明了一点,因为滑动玻璃门是由双层玻璃制成的,如果门是关着的,邻居是不可能听到从阳台传来的尖叫声的。除了可能的声音路径从受害者的阳台到邻近的房屋,我们想调查双层玻璃对声音的抑制效果比单层玻璃好多少,并看看电影是否夸大了隔音性能以达到戏剧效果。双层玻璃真的能掩盖阳台上有人大喊大叫的声音吗?

可以假设,关上玻璃门时,王牌文图拉的声音完全沉默是为了娱乐目的而夸大的。然而,由于滑动玻璃门的设计,也可能会使大部分噪声被静音或软化。

根据记录的人类尖叫声的平均值,我们估计Ace Ventura的尖叫声大约是200赫兹(Hz)。在这项研究中,关注的频率范围是200赫兹到1000赫兹,这是一个人耳可以记录的典型频率范围。

在下面的图像中创建AlphaCellMatelys开发的仿真技术,可以看出,频率越高,隔声效果越好。通过对双层玻璃的有效性的研究,我们知道它可以防止大量的声音振动通过玻璃而不是单一的窗格玻璃。尽管双窗格玻璃的性能有所提高,但改进只在一定频率范围内发生,大约低于300 Hz和500 Hz以上。

alphaacell模拟结果显示,在各种类型的窗户结构(这里考虑的是安全玻璃)中,声传输损失是频率的函数。

观察到300hz标志附近的急剧下降,我们询问了alphaacell团队,为什么在较低的频率下隔音效果更明显。我们了解到,从单窗格结构过渡到带有中间气隙的双窗格结构会改变系统的行为方式。对于后者,系统表现为质量-弹簧-质量系统,其中两个质量是窗格,弹簧是中间层的空气。对于这个系统,在低频时,声音的波长比系统的总厚度大得多,声音将系统视为一个整体,它的行为受总质量的控制:质量越大,隔音效果越好。

此外,影响门隔音质量的一个重要因素是两层窗玻璃之间的气隙厚度。在上面的动画中,你可以看到,随着气隙的厚度的调整,声音传输损失可以在给定的频率显著变化。这说明了添加更多的材料不一定会提高声学策略的性能的原则。然而,尽早获得这些见解可以让工程师完善他们的设计策略,并根据虚拟模型反馈进行优化。

尽管声音抑制水平滑动玻璃门被放大的戏剧性的效果,我们现在知道,使用先进的模拟、建筑设计师可以更容易地探索建筑结构的纵槽反应,帮助租房者与不需要的噪声发生的内部和外部的公寓。

最后,我们可以认为文图拉选择了他独特的球场来证明“双窗格隔音”玻璃的有效性,以赢得这一案件。如果他选择了更高的音高,他的演示可能会因为音质传输损耗与频率的关系而变得不那么成功。

出于好奇,我们模拟了王牌文图拉的尖叫声在一扇玻璃门后(导演被剪断前…)的声音:

对比双层玻璃门:

建筑中隔音和隔热的其他用途

由于双层玻璃只是建筑隔音的一个例子,土木和机械工程师已经发现了许多其他的方法,通过应用隔音和隔热,使建筑租户更快乐。隔音通过诸如将干墙与墙框架脱钩、使用地板底层等方法实现,地板底板通常由橡胶、软木、橡胶软木、毡或玻璃纤维制成(类似于安装在最终地板材料下方的地毯垫),以及在干墙后面的木钉或金属螺柱之间安装绝缘的常用方法。

特别是在那些结构对噪声干扰很敏感的出租建筑中,工程师已经成功地通过在整个过程中应用模拟来减少窗户和屋顶上的降雨噪声。通过结合立面的热声学要求,建筑设计从传统和创新的方法中受益。

租赁建筑中典型的声音干扰的例子:电视、脚步声、外部活动、降雨等。

绝缘材料的使用技术和仿真技术都是先进的,AlphaCell技术能够对上述应用进行建模和仿真。AlphaCell是Altair合作伙伴联盟的一部分,是模拟多层TRIM在各种激励(机载、结构传播、湍流边界层)下振动声响应的完整解决方案。AlphaCell还可以计算多层排列的稳态热特性,并考虑热桥。bob游戏下载大全bob电竞官方

alphaacell直观的用户界面使它可以轻松地完成快速模型设置,快速计算,并根据测量数据验证噪声、振动和粗糙度(NVH)评估。用户可以了解声学性能,选择模拟执行,并优化模型所有在一个单一的平台内内置独特的功能和完整的脚本功能。Altair用户可以通过牵牛星伙伴联盟

综上所述,双层玻璃的效果如何?

也许不可能让你的公寓完全隔音,但通过模拟驱动NVH软件,建筑设计师和建筑师现在和将来有更大的能力来改善他们的建筑设计的声学性能,并将这些与节能和低生态足迹方法所要求的提高热性能相结合。在设计过程中尽早应用模拟,使得架构团队更容易更快地验证他们的概念,并且设计迭代更少。与传统方法不同的是,仿真使团队能够轻松地自动化他们的工作流程,如振动声学、热分析等,以探索优化的机会。模拟工具不需要处理物理测试的成本和麻烦,而是可以帮助建模特定的材料和设计方案将如何影响任何建筑的声学,从公寓到商业结构。Altair和alphaacell提供了测量声响应、测试绝缘材料和评估结构功能的集成解决方案。

AlphaCell的结果表明,文丘拉的叫声不会被滑动门完全抑制,但仍然会有很长的路来抑制声音,这取决于玻璃的厚度和窗格之间的距离。我们可以从艾斯·文图拉:宠物侦探但我们确实展示了NVH模拟在改善建筑声学性能方面是多么有用。

立即注册在即将于2021年4月6日举行的关于alphaacell的网络研讨会上。

了解更多关于Altair的模拟技术如何帮助创建创新的建筑结构,点击这里