Звукоизоляция — важная часть комфорта
Опубликовано: 02.09.2018
Каждый, кто живет в доме, находящемся в непосредственной близости к трассам, промышленным предприятиям, железной дороге и т.п., прекрасно знает, что такое шум, и как сильно он влияет на нервную систему человека. Шум – явление негармоничное, хаос звуков, их сочетания вызывают у людей в лучшем случае раздражение. Уровень шума определяется в децибелах (Дб). Санитарные нормы рекомендуют уровень шума в пределах 40 Дб днем и 30 Дб ночью.
Звукоизоляция
Задача звукоизоляции – отразить звук и не позволить ему пройти сквозь стену помещения. Характерное строение звукоизолирующих материалов создает препятствие продвижению звука и отражает его. Звукоизолирующая способность строительной конструкции определяется, прежде всего, массой — чем массивнее и толще стена, тем сложнее звуковым колебаниям ее раскачать. Звукоизолирующая способность ограждающих конструкций, применяемых в строительстве, оценивается значением индекса звукоизоляции. Индекс звукоизоляции измеряется в Дб, и оптимально он должен составлять от 52 до 60 Дб (для ограждающих конструкций). К звукоизолирующим относятся плотные материалы, такие как бетон, кирпич, гипсокартон и другие материалы, способные отражать звук.
Звукопоглощение
Задача звукопоглощения – поглотить шум, не дать ему отразиться от преграды обратно в комнату. Звукопоглощающие материалы имеют волокнистое, зернистое или ячеистое строение. Характеристика поглощения звука оценивается коэффициентом звукопоглощения. Коэффициент звукопоглощения меняется в пределах от 0 до 1. При нулевом значении коэффициента звукопоглощения звук полностью отражается, при полном звукопоглощении коэффициент равен единице. К звукопоглощающим материалам относят те, которые имеют коэффициент звукопоглощения не менее 0,4.
Считается, что наиболее спокойно люди себя чувствуют при шуме в 25 Дб, если же его значение будет ниже этой величины, то возникает ощущение звенящей тишины, которое несет дискомфорт. Обычно до 60 Дб человек реагирует на шум терпимо, при длительном воздействии шума в 90 Дб, у человека может наступить серьезное нервное расстройство: бессонницы, истерия и другие заболевания. Уровень звука 100 Дб и выше грозит потерей слуха.
Для защиты от шума используются различные материалы, создающие преграду на его пути. Принцип выбора материалов для защиты от посторонних звуков зависит от поставленной задачи.
По степени жесткости звукоизоляционные материалы бывают: твердые, мягкие, полужесткие.
Твердые материалы.
производятся на основе гранулированной или суспензированной минеральной ваты; материалы, в состав которых входят пористые заполнители такие как пемза, вспученный перлит, вермикулит. Коэффициент звукопоглощения: 0,5. Объемная масса: 300-400 кг/м3.
Мягкие звукопоглощающие материалы изготавливаются на основе минеральной ваты или стекловолокна; а также ваты, войлока и пр. Коэффициент звукопоглощения: от 0,7 до 0,95. Объемная масса: до 70 кг/м3. Полужесткие материалы — это минераловатные или стекловолокнистые плиты, материалы с ячеистым строением — пенополиуретан и т. п. Коэффициент звукопоглощения: от 0,5 до 0,75. Объемная масса: от 80 до 130 кг/м3.В частных домах выгоднее применять материалы, обладающие максимальным коэффициентом звукопоглощения и меньшей массой, то есть мягкие.
Выбор материала для создания звукового комфорта в помещении зависит также от характера самого звука. Работающие электроприборы, телевизор, приемник, громкие разговоры, звуки от животных, звуки машин и так далее создают воздушный шум. Если же происходит воздействие непосредственно на перекрытия: сверление стен, забивание гвоздей, ходьба, звук от перестановки мебели и т.п., то речь идет об ударном шуме. Когда несущие конструкции дома жестко соединены между собой без применения звукоизолирующих упругих прокладок, то шум любого характера распространяется по конструкциям дома и превращается в структурный шум.
Для борьбы с ударным шумом применяют упругие материалы в основном с закрытой ячеистой структурой. А с воздушным шумом справляются пористые или волокнистые, с высоким коэффициентом звукопоглощения. Со структурным шумом бороться можно с помощью прокладочного материала для защиты стыков несущих элементов.
Шумоизоляция воздушных шумов
Основной характеристикой материалов для защиты от воздушного шума является индекс звукоизоляции (Rw), выраженный в Дб: для того, чтобы не была слышна человеческая речь за стеной, нужно, чтобы он был не менее 50 Дб. Другая характеристика — коэффициент звукопоглощения: от 0 до 1. Чем ближе коэффициент звукопоглощения к 1, тем выше защитные качества материала.
Одним из способов защиты от проникновения посторонних звуков может быть установление плотных и массивных стен и перекрытий. Это может быть монолитный железобетон, керамзито- и пенобетонные блоки и т.д. Главное, чтобы они вместе со связующим раствором образовывали герметичную конструкцию без щелей и отверстий. В одной перегородке возможна комбинация нескольких плотных материалов при наличии жестких связей между всеми элементами конструкции: к примеру, стена из пемзобетонных блоков на цементно-песчаном растворе, облицованная кирпичом. Однако, увеличение массивности стен и перекрытий — задача достаточно сложная и неэффективная, так как увеличение массы конструкции в два раза приводит к увеличению индекса звукоизоляции всего на несколько децибел.
В качестве жесткого слоя могут применяться плотные материалы типа бетона, кирпича, гипсокартона, и пр. Они проявляют звукоизоляционные свойства, и чем больше их плотность, тем выше звукоизоляция. Слой мягкого материала имеет звукопоглощающую функцию. В качестве звукопоглощающего слоя применяются материалы с волокнистой структурой: минеральная вата, стекловата, кремнеземные волокна. При этом имеет значение толщина звукопоглощающего материала в конструкции, эффективная толщина начинается с 50мм. Толщина поглощающего слоя должна составлять не менее 50% внутреннего пространства перегородки.
В настоящее время наиболее эффективными материалами, имеющими высокие значения коэффициента звукопоглощения, считаются изделия из минеральной ваты и стекловолокна.
Стекловата
Это материал на основе стекловолокна, обладает повышенной упругостью и прочностью, а также высокой вибростойкостью. Хорошее звукопоглощение происходит благодаря большому количеству пустот между волокнами, которые заполнены воздухом. К ее положительным качествам можно отнести: пожаробезопасность – НГ (негорюча), малый вес, эластичность, негигроскопичность, высокую паропроницаемость, она является химически пассивной и не вызывает коррозию контактирующих с ней металлов. Из стекловаты изготавливают акустические перегородки в виде плит и рулонов для создания промежуточного мягкого слоя в многослойных звукопоглощающих конструкциях.
Минеральная вата
Это волокнистый материал, получаемый из силикатных расплавов горных пород, металлургических шлаков и их смесей.
Положительные качества: пожаробезопасность -негорюч –НГ; является химически пассивной и не вызывает коррозию контактирующих с ней металлов. Хорошее звукопоглощение обеспечивается тем, что волокна расположены хаотично в горизонтальном, вертикальном направлениях, под различными углами друг к другу.
Примечание: Длина волокон у минеральной ваты и стекловаты разная: средняя длина стекловолокна составляет 5 см, а длина каменного волокна — 1,5 см. При этом стекловата – более легкий материал (см.табл.выше).
Повысить звукоизоляцию перекрытия можно устройством акустического потолка — многослойной конструкции, которая уменьшит энергию отраженного звука и поглотит шум.
Воздушное пространство между перекрытием и плоскостью потолка заполняется звукопоглощающими материалами, для которых используются спрессованные плиты из тонкого минераловолокна или стекловолокна.
Многослойная панель
Для звукоизоляции в последнее время применяют готовые звукоизолирующие системы ЗИПС. Конструкции ЗИПС являются одним из эффективных средств дополнительной звукоизоляции однослойной перегородки (кирпичной, бетонной стены и т.п.). ЗИПС состоит из сэндвич-панелей и финишных облицовочных листов гипсокартона толщиной 12,5 мм. Сэндвич-панель состоит из комбинации плотных (гипсоволокно) и легких слоев (минеральная вата или стекловата) различной толщины. В зависимости от модели толщина и разновидность материала в слое может варьироваться. К плюсам конструкции можно отнести отсутствие металлического каркаса, а крепление к стене производится через специальные узлы, которые сделаны в процессе производства панелей. К боковым поверхностям (пол, стены, потолок) торцы панельной системы ЗИПС примыкают через виброизолирующие прокладки. Пожаробезопасность ЗИПС – Г1 (трудносгораемый материал).
Толщина ЗИПС в зависимости от модели может варьироваться от 40 до 130 мм. Повышение индекса звукоизоляции в зависимости от толщины конструкции: от 9 до 18 Дб. Пример: при применении четырехслойной панели ЗИПС толщиной 70 мм общий индекс звукоизоляции повышается на 10 Дб, то есть при укреплении ЗИПС толщиной 70 мм на стене с индексом звукоизоляции — 47 Дб, общий индекс звукоизоляции поднимается до 57-58 Дб, а если толщина ЗИПС будет составлять 133 мм, то общий индекс звукоизоляции поднимается до 63-65 Дб.
Примечание: Условием применимости конструкций ЗИПС является достаточная несущая способность исходной перегородки, так как вес одной панели размера 1500×500 мм составляет от 18,5 до 21 кг в зависимости от модели.