Согласно ГОСТ Р23499-79, звукоизоляционные материалы и изделия подразделяются на:
звукопоглощающие материалы , предназначенные для внутренней облицовки помещений и устройств с целью создания в них требуемого звукопоглощения;
звукоизолирующие материалы , предназначенные для изоляции от воздушных масс;
звукоизолирующие материалы , предназначенные для изоляции от структурного (ударного) шума.
Звукопоглощающие материалы
Отсчет уровня громкости производят от так называемого порога слышимости, или неуловимого уровня, представляющего собой минимальную громкость звука, которую может уловить человек с нормальным слухом.
Звуковое поле, создаваемое каким-либо источником шума в помещении, слагается из наложения прямых и отраженных от препятствия звуковых волн. Отражение значительно увеличивает интенсивность звука и изменяет характер его звучания в худшую сторону.
Характеристика некоторых уровней громкости звука приведена в табл. 1.
Характер звука |
Громкость звука в фонах |
|
Порог слышимости |
|
|
Шелест листьев при слабом ветре |
|
|
Тишина в аудитории |
|
|
Шепот на расстоянии 1 м |
|
|
Шум в машинописном бюро |
|
|
Шум трамвая на узкой улице |
|
|
Звук автомобильного сигнала на расстоянии 5-7 м |
|
|
Начало болевых ощущений в ушах |
|
|
Шум реактивного двигателя на расстоянии 2-3 м |
Звуковая энергия, попадая на перегородку, и частично отражается от нее, частично поглощается и частично проходит через нее. Материалы, обладающие способностью в основном поглощать звуковую энергию, называются звукопоглощающими .
Звукопоглощающие материалы , снижая энергию отраженных звуковых волн, благоприятной изменяют характеристику звукового поля. Эти материалы должны быть высокопористыми.
Если в теплоизоляционных материалах желательно иметь замкнутые поры, то в звукоизоляционных лучше иметь поры, сообщающиеся и возможно меньшие по размеру.
Такие требования к строению звукоизоляционных материалов вызваны тем, что при прохождении звуковой волны через материал она приводит воздух, заключенный в его порах, в колебательное движение, и мелкие поры создают большее сопротивление, чем крупные. Движение воздуха в них тормозится, и в результате трения часть механической энергии превращается в тепловую.
Звукопоглощающие материалы по характеру поглощения звука делятся на:
панельные материалы и конструк-ции , в которых звукопоглощение обусловлено активным сопротивлением системы, совершающей вынужденные колебания под действием попадающей звуковой волны (тонкие панели из фанеры, жесткие древесноволокнистые плиты и звуконепроницаемые ткани);
пористые с твердым скелетом, в которых звук поглощается в результате вязкого трения в порах (пенобетон, газостекло);
пористые с гибким скелетом , в которых, кроме резкого трения в порах, возникают релаксационные потери, связанные с деформацией нежесткого скелета (минеральная, базальтовая, хлопковая вата).
На звукопоглощающие свойства материалов оказывает влияние и их упругость. В изделиях с гибким деформирующимся каркасом имеют место дополнительные потери звуковой энергии вследствие активного сопротивления материала вынужденным колебаниям под действием падающих звуковых волн.
В ряде случаев облицовка поверхности строительных конструкций осуществляется перфорированными листами из сравнительно плотных материалов ( , асбестоцемент, металлические, пластмассовые листы), которые обеспечивают конструкциям, наряду со звукопоглощением , повышенную механическую прочность и декоративность.
Звукопоглощающее свойство материала характеризуется коэффициентом поглощения, который представляет собой отношение поглощенной звуковой энергии ко всей энергии, падающей на материал. За единицу звукопоглощения условно принимают звукопоглощение 1 м 2 открытого окна.
К звукопоглощающим материалам относят те, которые имеют коэффициент звукопоглощения не менее 0,4 при частоте 1000 Гц («Защита от шума» СНиП 11-12-77).
Коэффициент звукопоглощения определяется в так называемой акустической трубе и подсчитывается по формуле:
α зв = Е погл / Е пад
где Е погл - поглощенная звуковая волна,
Е пад - падающая звуковая волна.
Коэффициенты звукопоглощения некоторых материалов представлены в табл. 2.
Наименование |
Коэффициент звукопоглощенияпри 1000 Гц |
|
Акустические материалы: |
|
|
Акустические минераловатные плиты АКМИГРАН |
|
|
Акустический фибролит |
|
|
Акустические древесноволокнистые плиты |
|
|
Акустические перфорированные листы |
|
|
Теплоизоляционные материалы, используемые для звукопоглощения: |
|
|
Минеральные плиты |
|
|
Пеностекло с сообщающимися порами |
|
|
Пеноасбест |
|
|
Деревянная стена |
|
|
Кирпичная стена |
|
|
Бетонная стена |
Уровень шума также зависит от времени реверберации (времени звучания отраженного сигнала). Например, в помещении объемом 100 м 3 с жесткими поверхностями время реверберации составляет от 5 до 8 сек. Если поверхность покрыта хорошо поглощающим акустическим материалом , время реверберации может составить менее 1 сек, т. е. как в хорошо меблированной жилой комнате.
Снижение времени реверберации до вышеупомянутого уровня увеличивает звуковой комфорт помещений, создает оптимальную рабочую атмосферу в лекционном или спортивном зале, офисе, кинотеатре или студии.
Звукоизоляционная способность ограждений пропорциональна логарифму массы конструкции. Поэтому массивные конструкции обладают большей звукоизоляционной способностью от воздушного шума, чем легкие.
Поскольку устройство тяжелых ограждений экономически нецелесообразно, надлежащую звукоизоляцию обеспечивают устройством двух- или трехслойных ограждений, часто с воздушными зазорами, которые рекомендуется наполнять пористыми звукопоглощающими материалами. Желательно, чтобы конструктивные слои имели различную жесткость, а сама строительная конструкция имела хорошо герметизированные узлы примыкания элементов друг к другу.
Звукоизоляционные материалы , предназначенные для защиты от ударного шума, представляют собой пористые прокладочные материалы с малым модулем упругости. Их звукоизоляционная способность от ударного шума обусловлена тем, что скорость распространения звука в них значительно меньше, чем в плотных материалах с высоким модулем упругости. Так, скорость распространения звуковых волн составляет:
Звукоизоляционные материалы предназначены для снижения нежелательного вредного шума, отрицательно воздействующего на состояние человека. Допустимый уровень шума нормирует СНиП. Эти материалы должны быть влагостойкими, биостойкими, удовлетворять санитарно-гигиеническим требованиям и сохранять свои свойства в процессе длительной эксплуатации.
Звукоизоляционные материалы по структурным показателям подразделяются на:
ячеистые звукоизоляционные материалы , полученные методом вспучивания или пеновым способом (ячеистые бетоны, пеностекло);
звукоизоляционные материалы смешанной структуры , например акустические штукатурки, изготавливаемые с применением пористых заполнителей (вспученный перлит, ).
По внешнему виду (форме) они бывают:
сыпучие звукоизоляционные материалы ;
штучные звукоизоляционные материалы (плиточные, рулонные, маты).
К звукопоглощающим материалам обычно предъявляют повышенные, по сравнению с , требования по механической прочности и декоративности, поскольку их применяют для облицовки стен внутри помещения.
Так же, как и теплоизоляционные, они должны обладать низким водопоглощением, малой гигроскопичностью, быть огне - и биостойкими.
Звукоизоляция жилых помещений с каждым годом становится все более актуальной. И каждому домовладельцу хочется выбрать лучший звукоизоляционный материал, ограждающий от шумов извне. Хотя их сложно выбирать по принципу «плохой-хороший», так как многие из них имеют определенное предназначение и в той или иной мере выполняют поставленные задачи.
Итак, что такое шумоизоляция? Как правило, шумо- и звукоизоляция – это сложная многослойная конструкция, включающая в себя плотные слои, отражающие звуковые волны, и мягкие, поглощающие посторонние звуки.
В связи с этим ни минераловатные, ни мембранные, ни панельные материалы не стоит применять в качестве самостоятельной шумоизоляции.
При этом ошибочно считать, что теплоизоляторы (пробка, ППС , ППЭ и пр.) способны полноценно выполнить роль шумозащиты. Они не способны остановить создать барьер от проникновения структурных шумов.
Даже хуже того – если на стену под штукатурку наклеить листы пенополиуретана или пенопласта, то такая конструкция усилит резонанс поступающих шумов.
На первое место можно поставить Роквул Акустик Баттс , группу компаний, уже восьмой десяток лет выпускающих базальтоволоконные плиты.
Каменная вата, спрессованная в панели, нашла свое применение как в жилом, так и в промышленном строительстве в качестве теплозвукоизолятора.
Преимущества Роквул Акустик Баттс:
Недостатки:
Есть риск приобретения подделки.
Высокая стоимость, в немалой мере вызванная необходимостью применения дополнительных комплектующих и учета отходов.
Это битумно-полимерные звукоизолирующие материалы мембранного типа на основе модифицированных смол, обладающие звуко- , тепло- и гидроизолирующими качествами.
Применимы для стен, потолков и полов, в том числе и для «теплых» по плавающей системе. Входит в категорию Г1 – слабогорючий.
Положительные свойства:
Отрицательные:
Компания занимается выпуском полимер-минеральных мембранных звукоизолирующих материалов. Это гибкие эластичные рулонные изделия, очень плотные, за что их причислили к категории тяжелых.
За основу взят арагонит и эластомеры. Относится к классам Г1 и Д2 – слабогорючий, со средней степенью дымообразования.
Достоинства:
Недостатки:
Стоимость выше средней.
Минераловатные плиты серии Шуманет рассчитана на стенные и потолочные каркасные шумоизолирующие системы под последующую отделку облицовочными материалами (фанерой, гипсокартонными или волоконными листами, ДСП).
Недостатки:
Повышенная степень эмиссии фенола (несколько превышает допустимую), то есть экологичность под вопросом.
Высокая стоимость, вызванная необходимостью покупки многих доп. элементов, необходимость строго соблюдать инструкцию по монтажу.
Панельная система от производителя «Акустик Групп» появилась в самом конце прошлого века. Это многослойная конструкция, чей состав различается в зависимости от предназначения.
Для потолочных и стенных поверхностей в качестве основания используются пазогребневые гипсокартонные листы, для напольных – гипсоволоконные. Дополняются они стекловолокнистыми или базальтовыми плитами.
В немалой степени препятствуют передаче вибрационных и шумовых волн виброузлы из полимера и силикона. Степень горючести Г1 (слабогорючие).
Преимущества:
Недостатки:
При настенном монтаже плиты могут резонировать на 2-3 дБ при входящих-исходящих низкочастотных шумах до 100 Гц.
В процессе установки требуется много комплектующих, что существенно повышает итоговую стоимость монтажа.
Достаточно эффективный продукт, привлекающий демократичной стоимостью, производимый альянсом опытных изготовителей, не первый год известных на российском рынке. Сборная шумозащитная конструкция включает в себя:
По степени горючести относятся к группе Г2 (умеренногорючие), токсичность Т1 (низкая). Из преимуществ панелей СаунГард можно выделить:
Из недостатков:
Кроме того, если панели применяются как самостоятельный звукоизолятор, то степень препятствия шумам ударного и воздушного типа не превышает 7 дБ. Как и ЗИПС, панели могут резонировать при низкочастотном шуме.
Сегодня все более актуальной проблемой является звукоизоляция помещений. Особенно остро данный вопрос возникает в больших городах, где существует огромное количество различных источников шума, при чем, оно растет с каждым днем. Вместе с этим и возрастает спрос на качественные звукоизоляционные материалы.
В современном суетливом мире возможность побыть в тишине и спокойствии - роскошь, доступная не каждому. От звуков с улицы практически всегда смогут защитить качественные окна (как их выбрать, мы писали в предыдущих статьях), а вот избавиться от незримого «присутствия» соседей – задача не из легких. Ночные плачи детей, громкое празднование Дня рождения, пение в душе и многое другое могут стать не просто источниками раздражения. При невозможности качественно отдохнуть в собственном доме могут возникать даже проблемы со здоровьем – хроническая усталость и неврозы. Кроме того, невозможно в полной мере насладиться красивой громкой музыкой или фильмом в домашнем кинотеатре, не боясь никого потревожить.
Выход один – провести качественную звукоизоляцию, при чем, своими руками это сделать вполне возможно. Сегодня на рынке представлен широкий ассортимент данной продукции, поэтому современному потребителю может быть очень сложно самостоятельно разобраться во всех нюансах и технико-эксплуатационных характеристиках этой категории товаров. Как выбрать звукоизоляционные материалы, какие лучше и эффективнее в конкретной ситуации, а также какими сравнительными характеристиками обладают, поможет разобраться данный материал.
Выбирают их для решения конкретных технологических задач – в зависимости от типа шумов, функционального назначения зданий и эксплуатационных требований. В условиях многоквартирных домов перегородки и несущие стены – это всего лишь условная преграда для распространения звуковых волн. Однако, чтобы получить полную независимость от шума, не беспокоить соседей, проблему можно очень легко решить – нужно провести качественную звукоизоляцию.
Для начала необходимо определиться с типом шумов, которые воздействуют. Их выделяют три общие группы:
Существует также полная и локальная звукоизоляция. Последний способ предполагает изоляцию от шумов особенно слабых мест.
Звуковые волны, которые производятся как источниками внутри дома, так и за его пределами, распространяются на все зафиксированные между собой конструкции. В результате звук, который возникает в одном месте, часто бывает слышен в другом, переносясь по всему зданию. От него можно защититься не только в закрытом, обеспеченном качественной шумоизоляцией помещении, но также правильно спроектированном открытом пространстве.
Основными параметрами, которые определяют звукоизоляционные свойства материалов, являются Iв – индекс изоляции от воздушных шумов, а также Iу – индекс приведенного уровня ударных шумов под перекрытием. В европейских странах принято другое обозначение параметров Iв и Iу – соответственно Rw и Ln, w. Индексы Iв и Iу можно пересчитать в Rw и Ln, w по формулам: Rw - Iв + 2 (дБ), Ln, w - Iу – 7 (дБ).
В современной строительной сфере наиболее популярными и распространенными являются такие виды звукоизоляционных материалов, согласно общепринятой классификации:
Каждый из них стоит детального рассмотрения, так как обладает целым рядом преимуществ и ограничений.
Минвата Одним из наиболее распространенных на сегодняшний день материалов является минеральная вата. Она отлично поглощает звуки – при чем, как ударного, так и воздушного происхождения. Эти характеристики позволяют ей оставаться самым востребованным материалом для данных целей. Для работ применяются специальные плиты или маты, изготовленные на основе акустической минеральной ваты.
Такие изделия отличаются высокими показателями звукоизоляции, которые достигаются благодаря особому расположению волокон. Структура создает открытые полости воздуха, которые отлично гасят колебания звука. Благодаря этому минеральная вата отличается отличной способностью звукоизоляции, отличаясь при этом низкой динамической жесткостью. Очень важным показателем эффективности шумоизоляции является коэффициент звукопоглощения ap, который зависит от того, приклеена ли вата к поверхности или отделена от нее воздушным пространством, есть ли сверху облицовочные материалы. Кроме того коэффициент звукопоглощения ap зависит от толщины материала. Как правило, он находится в пределах от 0,75 до 1.
Пенополисторол – второй по популярности материал для данных целей. Однако он способен поглощать исключительно звуки ударного происхождения, при чем, чтобы он получил оптимальные свойства шумоизоляции, его необходимо незначительно придавить, чтобы была сжата структура. Но, несмотря на это, материал чрезвычайно распространен. В связи с такими специфическими параметрами, пенополистирол используется, в основном, для обеспечения изоляции перекрытий – полов и потолков. Если укладывать на пол, то его возможно отлично сжать посредством заливки бетонной стяжки толщиной 3-6 см.
Армирование стяжки дает возможность предохранить ее от растрескиваний в результате движений на деформированном основании – под воздействием такой нагрузки высота материала уменьшается на 2-4 мм, гранулы сжимаются, обеспечивая отличное подавление ударных шумов в диапазоне 25–33 дБ.
Укладывать материал необходимо на ровном основании, вплотную друг к другу. Швы смещаются на половину длины плиты, а швы на кромке выполняются обычно из этого же материала. Перед заливкой стяжки, на пенополистироловое основание укладывается разделительный слой из пленочного материала или рубероида. Для звукоизоляции отлично подойдут плиты небольшой толщины – до 4 см.
Мембраны. Что касается вязкоэластичных мембран, то они также представляются очень удобным материалом для звукоизоляции. Они используются, как правило, для увеличения защиты каркасных стен от посторонних звуков. Однако, вязкоэластичные мембраны также изготавливаются для:
Они представляют собой высокоплотные синтетические звукоизоляционные материалы, изготовленные из полимеров, без применения битумных смол и каучука. Отличаются высокими показателями эластичности, гибкости, прочности, долговечности и огнестойкости. Используются также в качестве вибродемпфирующих средних слоев для увеличения звукоизоляции каркасных стен и предотвращения появления резонансных воздействий. Наклеивается вязкоэластичная мембрана на гипсокартоновые листы с внутренней стороны несущего каркаса. Использование подобных материалов дает возможность увеличить защиту от посторонних звуков на 25-32 дБ.
Полиуретан. Для звукоизоляции отдельных частей квартиры – ванной, туалета, кухни, гостиной и других также часто используется полиуретан. Как правило, вспененные полимеры применяются в студийных помещениях, как самый простой способ обеспечения звукоизоляции стен, потолков и перегородок между соседними квартирами или помещениями.
Панели. В последнее время большую популярность на рынке звукоизоляционных материалов начали приобретать сендвич-панели. Они могут быть совершенно разными по длине и составу, применяются, как правило, для звукоизоляции однослойных перегородок. Сегодня все чаще для создания дополнительной защиты однослойных перегородок (например, кирпичных стен) от звуковых волн начали использовать системы звукоизоляции готового типа. Это сэндвич-панели разной толщины, которые состоят из комбинации материалов различной плотности и структурных характеристик. К преимуществам их использования можно отнести отсутствие необходимости монтажа металлического каркаса – они крепятся прямо к стенам.
Одним из наиболее популярных вариантов является сочетание плотного слоя (гипсоволокнистого листа) и легкого (минеральной ваты) – толщина и структура материалов может варьироваться. Монтируются они при помощи виброизолирующих материалов сквозь специальные узлы, изготовленные производителем. Толщина таких панелей может быть от 40 до 150 мм, и подбирается, исходя из толщины несущей перегородки. Повышение индекса звукоизоляции зависит от плотности и может составлять от 10 до 20 дБ.
Также возможно применение триплексовых панелей в виде прочных многослойных целлюлозных каркасов с минеральными наполнителями, в которых используются специально подобранные минералогические составы. Они монтируются к стенам при помощи дюбелей (возможно и к обрешетке), а также укладываются на пол, заменяя плавающие системы полов и цементные стяжки. Каждый из слоев каркаса обладает своими показателями многократного отражения и рассеивания звуковых волн, что позволяет достигать снижения воздушных шумов до 37 дБ при толщине материала 10 мм.
Пробка. Натуральные пробковые материалы очень давно применяются для создания качественной звукоизоляции помещений, однако, благодаря развитию современных технологий, звукопоглощающие качества покрытий из пробки постоянно улучшаются. И, если ранее использовалась техническая пробка с размером зерен 5-8 мм, то сегодня она изготавливается с лучшими показателями звукоизоляции, которые обеспечены меньшими размерами – 1-3 мм, зато воздушные пустоты тут в 3 раза больше.
Эковата. Целлюлозные утеплители на основе эковаты также отлично используются в качестве звукоизоляционного материала – при этом они могут применяться для разных типов шумов и разных помещений. Материал получают в процессе переработки вторичного сырья – макулатуры. Он состоит на 80% из вторичной целлюлозы, 15% - антисептиков, и 5%-антипирена. Применяется не только для утепления, но и подавления воздушного шума:
Звукоизоляционные характеристики эковаты обусловлены структурными особенностями материала – тут большое количество волокон, разделенных воздушным пространством. Задувается она при помощи специального оборудования и, в зависимости от места применения, укладывается слоями разной плотности.
Пеностекло. Материал отличается высокими техническими и эксплуатационными характеристиками – высокая прочность, стойкость к воздействиям агрессивных химических соединений, пожарная безопасность, простота обработки, благодаря чему материал завоевал огромную популярность в европейских странах. Плиты из пеностекла очень легко режутся – их можно монтировать как снаружи (укладывать в качестве среднего слоя изоляционного «пирога»), так и внутри помещений. Кроме того, они могут служить для возведения легких внутренних перегородок. Плита толщиной 10 см. обеспечивает защиту от звукоизоляции до 30 дБ.
Резина. Материалы для звукоизоляции, изготовленные на основе резины, отлично служат для поглощения ударных типов шумов. Очень часто используются для промышленных помещений, однако жилые дома также могут изолироваться с их помощью. Изготавливаются из переработанной резины (иногда – с добавлением пробки).
Очень часто используются в качестве звукоизоляции под приборами бытовой техники, работа которых сопровождается появлением вибрационных волн (стиральные и посудомоечные машины). Они также могут применяться непосредственно под напольными покрытиями, под плавающей стяжкой или бетонными плитами, а также под жесткими элементами полов на деревянном основании.
Производители предлагают материалы для различного вида напольных покрытий: паркетов, паркетных досок, ламинатов, ковролинов, линолеумов и даже керамической плитки. При монтаже необходимо контролировать, чтобы не оставалось щелей – все слои должны быть плотно зафиксированы друг к другу, иначе на швах возникнут акустические мостики, ухудшающие параметры конструкции. Позволяет снижать ударные шумы до 15–33 дБ.
Подложки. Особенность подложек под напольное покрытие состоит в том, что они подавляют ударный, но не воздушный шум. Однако, они будут незаменимыми для укладки под ламинат и паркет, особенно, если в конструкции этих напольных покрытий не предусмотрен слой звукопоглотителя. Позволяет предотвращать появление глухих шумов, которые сопровождаются в процессе хождения по полу, и которые слышны в расположенных ниже помещениях. Подложки для звукоизоляции могут быть представлены в виде:
Особого внимания заслуживают крепления, на которые осуществляется монтаж звукоизоляции. Как правило, для этих целей необходимо монтировать каркасные гипсокартонные конструкции на стены и потолок. Однако, наличие жесткой фиксации между защищаемыми поверхностями и металлическим каркасом в виде стандартных металлических подвесок и кронштейнов приводит к тому, что даже с учетом использования прокладок, шум передается на облицовку и далее – в помещения.
Звукоизоляционные материалы: таблица
Чтобы решить эту проблему, необходимо применять специальные звукоизолирующие крепления, которые достаточно прочны, но при этом пластичны, а также обладают звукоизолирующими характеристиками в широком диапазоне частот. Крепления имеют большое количество разновидностей, они отличаются областью применения, конструкционными особенностями и типом используемого упругого элемента.
Однако, звукоизоляция может быть не только сплошной – существует также локальная изоляция. Кроме того, очень часто бывает защита не от внешних звуковых волн, а наоборот – необходимо оградить соседние помещения от звуков, в таких случаях производится акустическая изоляция.
Все с детства знают «шпионские» способы прослушивания соседей через розетки. Как правило, эти элементы между разными квартирами делают сквозными, а строители не то что не оснащают их звукоизоляцией, а даже не ставят перегородки. В таких случаях можно просто вызвать электрика или устранить проблему самостоятельно, соблюдая правила и технику безопасности при работе с электричеством.
Для этого необходимо обесточить розетку, вынуть ее и после этого достать монтажную коробку. Отверстие нужно заделать цементом или монтажной шпаклевкой, после высыхания которых можно монтировать розетку на место. Данный способ позволяет устранять еще один источник локального проникновения шумов – распределительные коробки. Как правило, они расположены в стенах или под потолком, спрятаны под обоями или другим отделочным материалом. Их очень легко найти, просто простучав стену, хотя в данном случае лучше всего воспользоваться услугами профессионалов, так как там находится большое количество электрических кабелей.
Еще одними источником локального шума могут служить стояки водопровода, отопления и канализации. Их звукоизоляция должна осуществляться на этапе строительства – в перекрытия вставляются гильзы большего, чем требуется размера, а пространство между ними заполняется негорючим звукоизоляционным материалом. Сверху его герметизируют специальным пластичным герметиком (как его выбрать, читайте в материале про герметики). Однако, на практике, ситуация совершенно противоположная – трубы просто проводятся через перекрытия, а зазоры заделывают при помощи простого цемента, который не просто отлично проводит звуковые волны, а со временем трескается и разрушается.
Чтобы устранить данный недостаток, необходимо произвести как можно более глубокую расчистку старого цемента, обернуть трубу звукоизоляционным материалом, зацементировать демонтированный участок перекрытия, а сами стыки загерметизировать.
Последний пункт локальной шумоизоляции – устранение глубоких трещин между перегородками и стенами. Чтобы создать препятствия для звуковых волн, можно заполнить швы гипсовой штукатуркой, цементом или пластичным герметиком.
В большинстве современных помещений обеспечение комфортной акустической среды – это одно из основных функциональных требований (например, для кинотеатров, концертных, многопрофильных и конференц-залов, офисных помещений и других).
Акустические характеристики помещений значительно влияют на характер звуковоспроизведения в них. Именно поэтому сооружения, которые предназначены, например, для лекций и концертов, должны иметь различные акустические параметры.
Одним из главных критериев, которые характеризуют акустические качества помещений, – это показатели реверберации (RT60). При больших их значениях искажается восприятие звуков, уменьшаются показатели разборчивости речи, при очень малых – появляются эффекты «безжизненности» помещений, «сухости» воспроизводимых звуковых эффектов. Обеспечить оптимальные показатели реверберации (или отрегулировать их) в большинстве случаев дают возможность современные акустические материалы и конструкции, при помощи которых обеспечиваются высокие показатели звукопоглощения в помещениях.
Для обеспечения оптимального поглощения звуков, наибольшее внимание следует уделить потолочному пространству. Потому уже довольно давно изготавливаются «акустические» потолки, которые поглощают звуки. В больших зданиях, где для улучшения акустики не обойтись одним только потолочным пространством, рекомендовано также применять специальные звукопоглощающие панели для стен.
К технико-эксплуатационным характеристикам потолочных и стеновых звукопоглощающих панелей можно отнести: акустические и гигиенические параметры, влагоустойчивость, пожарно-технические параметры, ударопрочность, светотехнические характеристики и длительность эксплуатации. На сегодняшний день существует большое количество материалов, которые подходят для решений не одной технологической задачи, а целого комплекса требований, например, для обеспечения необходимых акустических параметров в помещениях с высокой влажностью - в бассейнах. При том, данные системы также выполняют еще и художественные функции по оформлению интерьеров.
Выбор материалов для потолков или стен зависит от различных параметров: функциональности помещений, их объемов, стоимости материалов, особенностей дизайна и других, а также от того, какой именно частотный диапазон нужно откорректировать. По поглощающим характеристикам их можно разделить на: средне- и высокочастотные поглотители, а также низкочастотные поглотители;
К первому типа можно отнести:
Низкочастотные поглощающие материалы могут быть представлены в виде тонких панелей с различными показателями перфорации, которые могут быть произведены из гипсовых плит, МДФ, древесины и других материалов. К низкочастотным поглотителям можно отнести, кроме этого, резонансные конструкции из пористо-волокнистых материалов, с перфорировано-тканевыми экранами и воздушными зазорами.
Современный рынок звукоизоляционных материалов представлен большим ассортиментом продукции, среди которой каждый может выбрать необходимый – в полном соответствии с технико-эксплуатационными требованиями, которые предъявляют особенности монтажа. В данном материале были подробно описаны все материалы, а также особенности их применения.
В первой части мы уже объясняли разницу между звукоизоляцией и звукопоглощением в помещении. Напомним, шумоизоляция комнаты нужно делать, чтобы не слышать соседей, а дополнительное звукопоглощение в помещении делают для того, чтобы улучшить качество звучания акустических систем (ДК, стерео) или разборчивость речи в переговорных комнатах или конференц-залах.
Давайте теперь остановимся на самих материалах, из которых, собственно, и собираются конструкции для шумоизоляция квартиры !
Наш дом переполнен звуками. Это и журчание льющейся из крана воды, и шипение сковородки на плите, и скрип дверей, и шарканье тапочек, и многоголосие работающих бытовых приборов (холодильника, пылесоса, стиральной машины, музыкального центра, телевизора, систем кондиционирования и принудительной вентиляции), и многое другое. Свою ноту в общий хор вносят звуки с улицы и от соседей. Все это вместе образует так называемый бытовой шум. Говоря о нем, имеют в виду не отдельные звуки, каждый из которых характеризуется своими амплитудой и частотой, а целый их спектр в диапазоне частот, воспринимаемых нашим ухом.
В терминологии архитектурно-дизайнерских проектов прочно укоренилось понятие "акустика помещений". На практике оно подразумевает решение двух взаимосвязанных проблем: защиты помещения от звуков извне и обеспечения качественного распространения полезных звуков внутри него. Обе предполагают снижение энергии звуковых волн, но первая - при прохождении их сквозь преграду (это называется звукоизоляцией), а вторая - при отражении от преграды (звукопоглощение).
До настоящего времени акустикой жилья в России занимались недостаточно. Во-первых, из соображений экономии (по утверждению специалистов проектной компании "СВЕНСОНС", таким образом стоимость строительства снижалась более чем на 30%). Во-вторых, из-за отсутствия контроля над соблюдением нормативных характеристик по акустике жилых помещений. Практическим шагом к устранению этих причин можно считать изданные в 1997 году московские городские строительные нормы 2.04-97 "Допустимые уровни шума, вибрации и требования к звукоизоляции в жилых и общественных зданиях", принятые к использованию в столице.
Производители акустических материалов интенсивно расширяют ассортимент своей продукции. Усилиями таких фирм, как французская SAINT-GOBAIN (заводы ECOPHON в Швеции и ISOVER в Финляндии), датская ROCKWOOL, финская PAROC, голландская THERMAFLEX, американская DOW CHEMICAL Co., итальянская IDEX, португальская IPOCORC, а также производителей акустических подвесных потолков - американских ARMSTRONG, USG, немецкого AMF, отечественных "АКУСТИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ", "СИЛИКА", "ЭСТ", совместных российско-германских ТИГИ-KNAUF, "ФЛАЙДЕРЕР-ЧУДОВО" и ряда других - наш рынок постепенно наполняется строительными материалами этого направления.
Шум воздушный и шум структурный
Различают два вида шума по характеру его распространения в помещении: шум воздушный и шум структурный. В первом случае вибрации, создаваемые, например, динамиками работающего телевизора, вызывают звуковые волны в форме колебаний воздуха. Вне помещений этот вид шума преобладает. В первых 16 строках нашей таблицы приведены наиболее распространенные в быту источники, шум от которых превышает нормативный уровень (40 дБА в дневное время, 30 дБА ночью - согласно СНиПу II-12-77).
Источником шума может быть и механическое действие, например перемещение мебели по полу или забивание гвоздя в стену. Такой шум называют структурным. "Работает" он по следующей схеме: вибрация пола от наших шагов передается стене, а ее колебания слышны в соседнем помещении. Самый неприятный структурный шум - ударный. Он обычно распространяется на большие расстояния от источника. Скажем, стук по трубе центрального отопления на одном этаже слышен на всех остальных и воспринимается жильцами, как если бы его источник находился совсем рядом. Последние 4 строки таблицы содержат характеристики источников именно такого шума.
Некоторые бытовые приборы являются источниками обоих видов шума. Например, система принудительной вентиляции. Воздушный шум проникает в помещение по воздуховодам, а структурный возникает в результате вибрации стенок защитного кожуха вентилятора и самих воздуховодов.
Источники бытового шума
|
Звук и шум
В разговорах часто используют два близких по смыслу слова: "звук" и "шум". Звук - это физическое явление, вызванное колебательным движением частиц среды. Звуковые колебания имеют определенную амплитуду и частоту. Так, человек способен слышать звуки, различающиеся по амплитуде в десятки миллионов раз. Воспринимаемые нашим ухом частоты располагаются в диапазоне от 16 до 20000 Гц. Энергетика звука характеризуется интенсивностью (Вт/м 2 ) или звуковым давлением (Па). Природа наделила нас способностью слышать и раскаты грома, и малейший шелест листвы. Для оценки столь разных звуков приняты показатель уровня интенсивности звука L и особые единицы измерения - децибелы (дБ). Кстати, порог слышимости человека соответствует звуковому давлению 2*10 -5 Па или 0 дБ. Что касается шума, то он представляет собой хаотичное, нестройное смешение звуков, отрицательно действующее на нервную систему.
Чувствительность человеческого уха к очень низким и очень высоким частотам хуже, чем к частотам речевого диапазона (500-4000 Гц). При измерениях необходимо учитывать эту особенность слуха. В приборе шумомере используют особую шкалу "А" с единицами измерения "децибелами А" (дБА). В речевом диапазоне они почти совпадают с обычными децибелами.
Физиологической характеристикой звука служит его громкость. Снижение уровня интенсивности звука L на 10 дБ субъективно ощущается как уменьшение громкости в 2 раза, а на 5 дБ - как уменьшение громкости на треть. Организм человека неодинаково реагирует на шум разного уровня и частотного состава. В диапазоне 35-60 дБА реакция индивидуальна (по типу "мешает - не мешает"). Шумы уровня 70-90 дБА при длительном воздействии приводят к заболеванию нервной системы, а при L более 100 дБА - к снижению остроты слуха разной степени тяжести, вплоть до развития полной глухоты.
Способы изоляции шума
Избавить свой слух от нежелательных звуков можно двумя способами: снизив уровень шума источника или установив на пути акустических волн преграду. При выборе бытовых приборов желательно ориентироваться на те, у которых собственный шум при работе не превышает 40 дБА.
Уровень шума, проникающего извне, ограничивают уже на стадии строительства. Это достигается в результате соблюдения нормативных требований к звукоизоляции жилых помещений. "Шумящие" зоны (кухня, ванная комната, туалет) объединяют в отдельные блоки, граничащие с лестничными клетками или аналогичными блоками соседних квартир. Если же главные источники шума находятся за пределами жилья, а желанной тишины все равно нет, следует уделить особое внимание дополнительной звукоизоляции конструкций, ограждающих помещения сбоку, сверху и снизу. К ним чаще всего относятся:
разделяющие стены и перегородки;
полы и потолки, включая их стыки со стенами и перегородками;
оконные блоки, межкомнатные и балконные двери;
а также встраиваемое в стены и потолок оборудование и инженерные коммуникации, способствующие распространению шума.
Звукоизолирующая способность ограждающих конструкций, применяемых в строительстве, оценивается усредненными значениями индексов звукоизоляции R w и L nw . Для домов категории "А" (самой высокой) они должны составлять 54 и 55 дБ соответственно, для домов категории "Б" - 52 и 58 дБ и, наконец, для домов категории "В" - 50 и 60 дБ.
Защита от воздушного шума сбоку
Любое помещение ограничено стенами, которые представляют собой преграды для звуковых волн. Эти конструкции бывают двух типов: однослойные, чаще монолитные (кирпичные, железобетонные, каменные и другие), и многослойные, состоящие из листов разных материалов. Повысить звукоизоляцию ограждений можно следующими способами:
сделать так, чтобы звуковая волна не смогла заставить преграду колебаться, передавая при этом звук внутрь помещения;
добиться поглощения и рассеивания энергии звуковой волны внутри ограждающей конструкции.
Первый путь требует, чтобы преграда была или массивной (тяжелой), или жесткой. Второй реализуется с помощью многослойных конструкций из пористых и волокнистых материалов. Чем тяжелее и толще монолит и выше частота звука, тем меньше стена вибрирует, и, значит, ее звукоизолирующая способность лучше. Впрочем, связь между этими параметрами не прямая. Так, бетонная стена довольно распространенной толщины 140 мм обеспечивает при частоте 300 Гц звукоизоляцию всего в 39 дБ, а при частоте 1600 Гц - порядка 60 дБ. Повышение значения индекса R w путем увеличения массы конструкции не столь эффективно, как кажется. Если оштукатуренная стена в полкирпича (толщиной 150 мм) даст звукоизоляцию в 47 дБ, то оштукатуренная стена толщиной в кирпич - только 53-54 дБ. Иными словами, удвоение массы улучшит звукоизоляцию всего на 6-7 дБ.
Многослойная конструкция состоит из листов разных материалов, между которыми может находиться и воздушная полость. В такой структуре вибрации затухают быстрее, чем в однородном материале. Звукоизоляционные свойства "слоеной" перегородки сравнительно небольшой плотности сопоставимы со свойствами монолитной стены. Так, перегородка толщиной 150 мм с 40-миллиметровым слоем заполнителя из минеральной ваты и воздушной полостью в 100 мм, обшитая снаружи сдвоенными гипсокартонными листами толщиной 12,5 мм каждый, обеспечит звукоизоляцию R w = 52 дБ. Этого вполне достаточно для защиты от шума, создаваемого распространенными в быту источниками.
Словарик
Акустика (в практическом смысле слова) - учение о звуковых волнах в диапазоне частот, воспринимаемых человеческим ухом (от 16 Гц до 20 кГц). Применительно к помещению различают архитектурную акустику, предмет которой - распространение полезных звуковых волн в помещении, и строительную акустику, занимающуюся изоляцией помещения от проникновения звуков извне.
Звукоизоляция - снижение уровня звукового давления при прохождении волны сквозь преграду. Эффективность ограждающей конструкции оценивают индексом изоляции воздушного шума R w (усредненным в диапазоне наиболее характерных для жилья частот - от 100 до 3000 Гц), а перекрытий - индексом приведенного ударного шума под перекрытием L nw . Чем больше R w и меньше L nw , тем лучше звукоизоляция. Обе величины измеряются в дБ.
Звукопоглощение - снижение энергии отраженной звуковой волны при взаимодействии с преградой, например со стеной, перегородкой, полом, потолком. Осуществляется путем рассеивания энергии, ее перехода в тепло, возбуждения вибраций. Звукопоглощение оценивают по среднему показателю в диапазоне частот 250-4000 Гц и обозначают с помощью коэффициента звукопоглощения a w . Этот коэффициент может принимать значение от 0 до 1 (чем ближе к 1, тем соответственно выше звукопоглощение).
Акустические материалы - строительные изделия (чаще всего в виде листов, плит, матов или панелей), предназначенные для изменения характера распространения звуковых волн в помещении. Способствуют комфортному воспроизведению звуков в соответствии с особенностями человеческого слуха. Подразделяются на звукопоглощающие и звукоизолирующие, причем последние могут предназначаться для изоляции либо от воздушного, либо от структурного шума.
В качестве заполнителя чаще всего используют плиты из стекловолокна фирм ISOVER и PFLEIDERER, из минеральной ваты ROCKWOOL и PAROC, а также акустические материалы со слоистой или ячеистой структурой других фирм. Сами по себе эти изделия не спасают помещение от проникновения шума, но, включенные в состав перегородки, способны улучшить ее звукоизолирующую способность. Чем выше коэффициент звукопоглощения aw используемого материала, тем изолирующие свойства лучше.
Материал может быть либо натуральным - минерального происхождения (базальтовая вата, каолиновая вата, вспученный перлит, вспененное стекло, шамот) или растительного (целлюлозная вата, камышитовая плита, торфоизоляционная плита, мат из льняной пакли, пробковый лист), либо синтетическим газонаполненным пластиком (пенополиэстр, пенополиуретан, пенополиэтилен, пенополипропилен и др.). Наиболее долговечна минеральная вата из горных пород (чаще всего базальтовая). Среди ее дополнительных преимуществ менеджеры PAROC EXPORT называют гидрофобность, огнестойкость, паропроницаемость и экологическую безопасность. Зато стекловолокно, по утверждению специалистов фирмы "САН-ГОБЕН ИЗОВЕР", позволяет изготовить гораздо более легкие плиты, чем из минеральной ваты. Плесень и вредители в таких материалах не заводятся. Особенностью пенополистирола является низкая паропроницаемость (в 40-70 раз меньше, чем у минваты). В результате движение пара наружу осложняется, и при высокой влажности помещения требуется принудительное кондиционирование (для предотвращения отсыревания стен).
Один из примеров многослойных конструкций, монтируемых на существующую стену для дополнительной звукоизоляции, - достаточно легкие панели ЗИПС размером 500 х 1500 мм. В отдельных случаях с их помощью удается повысить индекс R w межкомнатной перегородки на 8-13 дБ. Каждая панель состоит из чередующихся, различных по толщине слоев плотных гипсоволокнистых и мягких минераловолокнистых (стекловолокнистых) листов. Общая толщина конструкции составляет 70-130 мм. Специалисты фирмы "АКУСТИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ" утверждают, что после монтажа панелей ЗИПС-Super на стену в один кирпич грохот соседской дискотеки, ранее сопоставимый по уровню шума с постоянно хлопающими дверями лифта, снизится до допустимых для жилья в дневное время 40 дБА.
Подбор звукопоглощающих материалов, расчет количества и толщины листов, а также величины воздушной полости лучше поручить специалисту. Лишь в этом случае эффективность звукоизоляции помещений будет максимальной при вложенных средствах.
Звукопоглощающие материалы для многослойных звукоизолирующих конструкций
|
Производитель |
Наименование |
Длина, ширина, толщина, мм |
Плотность, кг/м 3 |
Коэффициент a w |
Цена 1 м 2 , $ |
|
ISOVER (Финляндия) |
Плита KL-E (стекловолокно) |
1220 x 560 x 50 (100) |
0,8-0,9 |
От 1 |
|
|
"ФЛАЙДЕРЕР- ЧУДОВО" (Россия) |
Плита П-15-П-80 (стекловолокно) |
1250 x 565 x 50 |
15-80 |
0,8-0,9 |
От 1,2 |
|
ROCKWOOL (Дания) |
Мат Rollbatts (минеральная вата) |
4000 x 960 x 50 |
10,45 |
||
|
PAROC (Финляндия) |
Плита IL (минеральная вата) |
1320 x 565 x 50, |
|||
|
"МИНЕРАЛЬНАЯ ВАТА" (Россия) |
Плита "Шуманет-БМ" (минеральная вата) |
1000 x 600 x 50 |
0,95 |
||
|
"ЭКОВАТА" (Россия) |
Слой напыляемой целлюлозной ваты |
Толщина слоя 42-70* |
От 1,5 |
||
|
DOW CHEMICAL Co. (США) |
Лист Styrofoam (пенополистирол) |
1200 x 600 x 20-120 |
От 8,5 |
Защита помещения от проникновения шума снизу и сверху
Звукоизоляция помещения снизу и сверху определяется межэтажным перекрытием. Однако для защиты от структурного шума его пришлось бы сделать слишком толстым и тяжелым. В качестве дополнительного звукоизолятора можно смонтировать подвесной или подшивной потолок ("Идеи вашего дома" N 5 за 2001 год, статья "Потолки для самых практичных"). А вот между нижней плитой и напольным покрытием (паркетом, линолеумом, ламинатом, ковролином) обычно стелют промежуточную эластичную подложку. Она заметно уменьшит шум ваших шагов, за что, кстати, сосед снизу должен быть вам благодарен.
Конечно, в этом случае не все однозначно. Так, индекс дополнительной звукоизоляции R w акустических подвесных потолков не превышает 8 дБ, да и то без учета влияния структурного шума. Фирмы-производители вместо этого показателя приводят величину коэффициента звукоизоляции D ncw , которая имеет гораздо более высокое значение, но чаще всего не применима к жилым помещениям.
Гораздо эффективнее устройство звукоизолирующего пола. Он может монтироваться на лагах или на эластичном ("плавающем") основании. Ударный шум снижают с помощью подложки из различных материалов. Например, из полимерно-битумной мембраны Fonostop Duo (фирма INDEX), технической пробки толщиной до 8 мм от фирмы IPOCORC или листов "Регупол", выполненных из резиновой крошки и полиуретана ("РЕГУПЕКС"). Сверху делают бетонную стяжку толщиной 30-50 мм, а уже на нее настилают чистовое напольное покрытие. За счет малого модуля упругости материала подложки распространение ударного шума резко падает.
ТИГИ-KNAUF предлагает свой звукоизоляционный "пирог". Различные комбинации его слоев в сочетании с листом полистирола толщиной 20-30 мм позволяют изменить индекс L nw на 20-30 дБ для вибраций с частотой 150-3000 Гц. В среднем "плавающий" пол способен уменьшить этот индекс на 8-33 дБ для наиболее распространенных в быту шумов с частотами от 150 до 3000 Гц.
Спасаясь от шума, вы можете столкнуться с множеством неожиданных проблем. Например, при настиле линолеума с войлочной основой непосредственно на железобетонную плиту толщиной 220 мм звукоизоляция снизу нередко даже ухудшается на 1-3 дБ. Виновники неприятности - резонансные явления. Профессиональные акустики учитывают такие "подводные камни". В многоэтажных зданиях для борьбы с ударным шумом всегда применяют прокладочный материал. С его помощью защищают стыки несущих элементов. Довольно эффективно, скажем, рулонное кремнеземное волокно Supersil толщиной 6 мм. По данным НИИСФ, оно позволяет снизить индекс L nw на 27 дБ. Волокно универсально, поскольку отличается еще и хорошим звукопоглощением. В качестве прокладочного материала удобно использовать также синтетическую ленту "Регупол".
Подбирая все эти изделия по толщине, прочности и долговечности, необходимо быть особенно внимательным и осторожным. Дело в том, что эластичные прокладки снижают жесткость конструкции ограждения. Чтобы ваше жилище не приблизилось по прочности к карточному домику, лучше все же дополнительные мероприятия по изоляции ударного шума производить с помощью специалиста-акустика.
Звукоизоляционные прокладочные материалы
|
Производитель |
Наименование |
Длина, ширина, толщина, мм |
Плотность, кг/м 3 |
Индекс L nw , дБ |
Цена 1 м 2 , $ |
|
"СИЛИКА" (Россия) |
Мат Supersil (кремнеземное волокно) |
30000 x 920 x 6-20 |
