BSI. Шумоизоляция и виброизоляция в Самаре.

Акустический комфорт помещениий

 

Звукоизоляция. Мифы и реальность

Качество акустических проектов напрямую зависит компетенций строителей. Традиционный подход к решению проблем звукоизоляции заказчика основан на практике и опыте порой не утруждающих себя на изучении новых научных достижений строителей, которые ограничивают или уменьшают суммарный аккустический эффект.

Клиенты и сами подвержены действиям акустических мифов. Давайте их разрушать.

Миф первый: В чём разница между звукоизоляцией и звукопоглощением.

Что есть звукопоглощение?

Звукопоглощение – это снижение энергии отражённой 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 безразмерного коэффициента звукопоглощения ?w. Этот коэффициент может принимать значение от 0 до 1 (чем ближе к 1, тем соответственно выше звукопоглощение).

Что есть звукоизоляция?

Звукоизоляция – снижение уровня звукового давления при прохождении волны сквозь преграду. Эффективность ограждающей конструкции оценивают индексом изоляции воздушного шума Rw (усредненным в диапазоне наиболее характерных для жилья частот – от 100 до 3000 Гц), а перекрытий – индексом приведенного ударного шума под перекрытием Lnw. Чем больше Rw и меньше Lnw, тем лучше звукоизоляция. Обе величины измеряются в дБ (децибел).

Что же делать?

Для улучшения звукоизоляции необходимо использование и специальных звукопоглощающих материалов и увеличивать массовость ограждающих конструкций, а так же их акутической развязки в местах примыкания. При отделки помещения только звукополглощающими материалами приводит к незначительной звукоизоляции помещений.

Миф второй: Установка более высокого значения индекса Rw, изоляция воздушного шума, обеспечивает лучшую изоляцию.

Что такое индекс Rw.

Индекс звукоизоляции воздушного шума Rw это интегральная характеристика, применяемая для диапазона частот 100-3000 Гц и разработанная для шумов бытового типа (разговорная речь, радио, телевизор). Чем больше значение Rw, тем выше изоляция для звуков этого типа. Но, например, перегородки из некоторых строительных материалов (бетона или кирпича) имеют индекс Rw ниже, чем у легкой каркасной перегородки из гипсокартона, но обеспечивают гораздо более высокую звукоизоляцию на низких частотах.

Что делать?

При проектировании звукоизолирующих перегородок необходимо учитывать частотные характеристики всех существующих источников шумов в помещении. При выборе материалов для конструкций необходимо сравнивать их звукоизоляцию в треть-октавных полосах частот, а не индексы Rw. При звукоизоляции низкочастотных шумов (механическое оборудование, домашние кинотеатры) необходимо использовать плотные массивные материалы для ограждающих конструкций.

Миф третий: Проектирование шумного инженерного оборудования возможно в любой части здания поскольку его всегда можно звукоизолировать.

Размещение шумного инженерного оборудования должно производиться при проектировании здания. В противном случае звукоизоляция неправильно установленного оборудования може обойтись в разы дороже, тем более не всегда возможно снизить шум инженерного оборудования во всем звуковом диапазоне частот.

Что делать?

Шумное инженерное оборудование необходимо размещать в удалённых участках здания, вдали от защищаемых помещений. Возможности шумо и виброизолирующих материалов не безграничны, они зависят от сочетания массогабаритных характеристик оборудования и строительных конструкций. Существующее инженерное оборудование, некоторые его типы, имеют ярко выраженные низкочастотные характеристики, снизить уровень которых достаточно трудно.

Миф четвёртый: Современные пластиковые окна с двухкамерным стеклопакетом обладают более высокими звукоизолирующими свойствами по сравнению с однокамерными.

Из-за акустической связи между стеклами и возникновения резонансных явлений в тонких воздушных промежутках (обычно они составляют 8-10 мм) двухкамерные стеклопакеты, как правило, не обеспечивают значительной звукоизоляции от транспортного и авиационного шума по сравнению с однокамерными стеклопакетами аналогичной ширины и суммарной толщиной стекол.

Что делать?

Чтобы увеличить звуконепроницаемость вашего помещения необходимо устанавливать стеклопакеты максимально возможной ширины (не менее 36 мм), стёкла должны быть массивные и желательно разной толщины, например, 6 и 8 мм. Если стеклопакет двухкамерный, то необходимо применять не только слёкла разной толщины, но и промежутки между ними разной толщины. Профильная же система должна быть обеспечена трёхконтурным уплотнением створок по всему периметру окна, именно качество притвора играет большую роль в звукоизоляции окна.

Миф пятый: Применение матов из минеральной или стекловаты в каркасных перегородках обеспечивает высокую звукоизоляцию помещений.

Специальные звукопоглощающие плиты из минерального или стеклянного волокна обеспечивают увеличение звукоизоляции каркасных перегородок, в зависимости от их конструкции, на величину не более 3-6 дБ. Применение в звукоизоляционных конструкциях произвольных утеплителей приводит к ещё меньшему эффекту или вовсе не оказывает на звукоизоляцию никакого эффекта.

Что делать?

Необходимо использовать специаьные звукопоглощающие минеральные плиты, которые обеспечивают высокие показатели звукопоглощения. Но этого недостаточно, необходимо так же применять их с устройствами массивных или акустических развязных ограждающих конструкций с повышенной изоляцией.

Миф шестой: Возведение перегородки с высоким значением индекса звукоизоляции обеспечит хорошую звукоизоляцию помещений.

Звук распространяется из одного помещения в другое не только через разделяющую перегородку, но и по всем примыкающим строительным конструкциям и инженерным коммуникациям (перегородки, потолок, пол, окна, двери, воздуховоды, трубопроводы водоснабжения, отопления и канализации). Все эти строительные элементы требуют мероприятий по звукоизоляции. Например, если построить перегородку с индексом звукоизоляции Rw=60 дБ, а затем смонтировать в ней дверь без порога, то суммарная звукоизоляции ограждения практически будет определяться звукоизоляцией двери и составлять не более Rw=20-25 дб. Тоже самое произойдет, если соединить оба изолируемых помещения общим вентиляционным каналом, проложенным через звукоизоляционную перегородку.

Что делать?

При проектировании помещения необходимо обеспечит баланс между всеми элементами строительных конструкций и их звукоизолирующими свойствами таким образом, чтобы каждый из каналов распространения звука имел примерно одинаковое влияние на общий итог звукоизоляции. Системе вентиляции, оконным и дверным проёмам следует уделить особое внимание.

Миф седьмой: Каркасные 3-слойные перегородки (ГКЛ+минплита+ГКЛ+минплита+ГКЛ) имеют более высокие звукоизоляционные характеристики по сравнению с обычными, 2-слойными (ГКЛ+минплита+ГКЛ) аналогичной толщины и массы

Интуитивно кажется, что чем больше чередующихся слоев гипсокартона и минеральной ваты, тем выше звукоизоляция ограждения. На самом деле звукоизоляция каркасных или пустотелых перегородок зависит от массы (и жесткости) материала облицовки и от толщины (и звукопоглощающих свойств) воздушного промежутка между ними.

Различные конструкции перегородок на основе каркаса из деревянного бруса 50х100 мм изображены на рис.1 и расположены в порядке возрастания звукоизолирующей способности. В качестве исходной конструкции звукоизоляционной перегородки, смонтированной на двух независимых каркасах, рассмотрим поз.5.

Звукоизоляция. Мифы и реальность

Рис.1. Звукоизоляция различных конструкций перегородок

Если внутри исходной перегородки (поз.5, рис.1) закрепить один или два дополнительных слоя гипсокартона, мы разделим существующий воздушный промежуток на несколько более тонких сегментов (поз.4, поз.3, рис.1). Несмотря на увеличение поверхностной массы перегородки, уменьшение воздушных промежутков значительно снизит звукоизоляцию на низких частотах, что приведет к общему уменьшению значения индекса изоляции воздушного шума Rw.

Если же по одному дополнительному слою ГКЛ смонтировать на каждую наружную сторону перегородки (поз.6, рис.1), то звукоизоляция перегородки значительно возрастет.

Необходимо отметить, что при устройстве перегородок №3 и №6 использовалось одинаковое количество материалов. Таким образом, применение правильного технического решения при конструировании звукоизоляционных перегородок и оптимальное сочетание звукопоглощающих и общестроительных материалов имеет гораздо большее влияние на конечный звукоизоляционный результат, чем простой выбор специальных акустических материалов.

Что делать?

Чтобы увеличить эффект звукоизоляции каркасных перегородок. необходимо монтировать конструкции из независимых каркасов, а так же двойные или тройные облицовки из ГКЛ. Немаловажно внутреннее пространство заполнять специальным звукопоглощающим материалом и применять упругие прокладки между направляющими профилями и строительными конструкциями, а так же тщательно герметизировать стыки.

Миф восьмой: Эффективным звукоизолирующим и звукопоглощающим материалом является пенопласт

Пенопласт по сути своей является пенополистиролом, это прекрасный теплоизолирующий материал, он весьма популярен и используется строителями в различных формах, но для звукоизоляции он не годиться. Единственная конструкция, в которой применение пенопласта может положительно повлиять на снижение шума, это его укладка под стяжку в конструкции плавающего пола. Да и то это касается снижения только ударного шума. При этом, эффективность слоя пенопласта толщиной 40-50 мм под стяжкой не превышает эффективности большинства прокладочных звукоизоляционных материалов толщиной всего 3-5 мм. Большинство строителей рекомендуют наклеивать листы пенопласта на стены и потолки, а потом штукатурить, для звукоизоляции помещений. На самом деле, такая «звукоизоляционная конструкция» не увеличит, а в большинстве случаев даже уменьшит (!!!) звукоизоляцию ограждения. Дело в том, что облицовка массивной стены или перекрытия слоем гипсокартона или штукатурки с использованием акустически жесткого материала, каким является пенополистирол, приводит к ухудшению звукоизоляции такой двухслойной конструкции. Это связано с резонансными явлениями в области средних частот. Например, если такую облицовку смонтировать с двух сторон тяжелой стены (рис. 3), то снижение звукоизоляции может быть катастрофическим! В данном случае получается простая колебательная система (рис.2) “масса m1-пружина-масса m2-пружина-масса m1”, где: масса m1 – слой штукатурки, масса m2 – бетонная стена, пружина – слой пенопласта.

Звукоизоляция. Мифы и реальность

Рис.2

Звукоизоляция. Мифы и реальность

Рис.4

Звукоизоляция. Мифы и реальность

Рис.3

Рис. 2. 4 Ухудшение изоляции воздушного шума стеной при монтаже дополнительной облицовки (штукатурка) на упругом слое (пенопласт).
а – без дополнительной облицовки (R’w=53 дБ);
б – с дополнительной облицовкой (R’w=42 дБ).

Как и любая колебательная система, данная конструкция имеет резонансную частоту Fo. В зависимости от толщины пенопласта и штукатурки, резонансная частота данной конструкции будет находиться в диапазоне частот 200?500 Гц, т.е. попадет в середину речевого диапазона. Вблизи резонансной частоты и будет наблюдаться провал звукоизоляции (рис.4), который может достигать величины 10-15 дБ!

Необходимо отметить, что к такому же плачевному результату может привести применение в подобной конструкции вместо пенопласта таких материалов, как пенополиэтилен или пенополипропилен, а вместо штукатурки листов гипсокартона.

И ещё один момент. Для того, чтобы материал хорошо поглощал звуковую энергию необходимо, чтобы он был пористым или волокнистым, т.е. продуваемым. Пенополистирол это непродуваемый материал с закрытой ячеистой структурой (с пузырьками воздуха внутри). Слой пенопласта, смонтированного на жесткой поверхности стены или перекрытия, обладает исчезающе малым коэффициентом звукопоглощения.

Что делать?

При монтаже дополнительных звукоизоляционных облицовок в качестве демпфирующего слоя необходимо применять акустически мягкие звукопоглощающие материалы, на основе тонкого базальтового волокна, например. Для лучшего эффекта звукопоглощения необходимо использовать специальные звукопоглощающие материалы, а не произвольные утеплители.

Для звукоизоляции помещения от воздушного шума достаточно использовать тонкие звукоизолирующие материалы, наклеив или закрепив их на стену, или некие “суперэффективные” акустические конструкции толщиной 10-20 мм

Основным фактором, разоблачающим этот миф, является наличие самой проблемы звукоизоляции. Если бы в природе существовали такие тонкие звукоизолирующие материалы, то проблема защиты от шума решалась бы еще на стадии проектирования зданий и сооружений и сводилась бы только к выбору внешнего вида и цены подобных материалов.

Выше говорилось о том, что для изоляции воздушного шума необходимо применение звукоизолирующих конструкций типа “масса-упругость-масса”, в которых между звукоотражающими слоями располагался бы слой акустически “мягкого” материала, достаточно толстого и имеющего высокие значения коэффициента звукопоглощения. Выполнить все эти требования в пределах общей толщины конструкции 10-20 мм невозможно. Минимальная толщина звукоизоляционной конструкции, эффект от которой был бы очевидным и ощутимым, составляет примерно 40-50 мм.

Иногда “специалисты” приводят в пример технологии шумоизоляции кузовов автомобилей тонкими материалы. В этом случае работает совсем другой механизм шумоизоляции – вибродемпфирующий, эффективный только для тонких пластин (в случае с автомобилем – металлических). Вибродемпфирующий материал должен быть вязкоэластичным, обладать высокими внутренними потерями и иметь толщину больше, чем у изолируемой пластины. Ведь на самом деле, хотя автомобильная шумоизоляция имеет толщину всего 5-10 мм, это в 5-10 раз толще самого металла, из которого сделан кузов автомобиль. Если в качестве изолируемой пластины представить межквартирную стену, то становится очевидным, что “автомобильным” методом вибродемпфирования звукоизолировать массивную и толстую кирпичную стену не удастся.

Что делать?

Так как при монтаже звукоизолирующих конструкция не обойтись без потери полезной площади и высоты помещения, то требуется обратиться к специалисту-акустику уже на этапе проектирования помещения или здания. Для сведения этих потерь к минимуму и достигнуть наибольший эффект звукоизоляции вашего помещения.

Заключение

Это лишь некоторые, самые распространённые мифы, которыми пользуются строители, на самом же деле их гораздо больше. Описанные мифы помогут вам избежать ошибок при выборе специалистов для строительных и ремонтных работ вашей недвижимости, при монтаже студии или домашнего кинотеатра.

Гарантией правильно выполненной звукоизоляции вашего помещения будет согласование проекта строительства или ремонта с профессиональным инженером-акустиком, который даст рекомендации со схемами решений конструкций и отдельных узлов.

 

Статьи партнёров

BSI. Шумоизоляция и виброизоляция в Самаре.

© 2009-2017 BSI Group www.acoustic-stroy.ru

Эл. почта: info@acoustic-stroy.ru Телефон: +7 (846) 922 94 16