Основы звукоизоляции в строительстве

При проектировании зданий особое вни­мание должно быть уделено звукоизоля­ции помещений. Это может быть достиг­нуто:

соответствующими планировочными решениями, при которых помещения с ис­точниками шума удалены от помещений, где требуется тишина;

целесообразным размещением инже­нерного и санитарно-технического обору­дования (лифтов, мусоропроводов, венти­ляторов, насосов, санитарных приборов) и осуществлением мероприятий по сни­жению шума, возникающего от этого оборудования;

применением строительных конструк­ций с достаточными звукоизолирующими качествами.

Из физики известно, что звук — волно­вое колебание упругой среды, подчиняю­щееся физическим законам. Колебания источника звука возбуждают в упругой среде колебания ее частиц, которые по­следовательно, от частицы к частице, распространяются в среде волнообразно с определенной скоростью в виде зву­ковых волн. При этом частицы среды не перемещаются вместе со звуковой волной, они только колеблются, попере­менно смещаясь и возвращаясь в перво­начальное положение.

Количество энергии, переносимое зву­ковой волной за 1 с через площадку в 1 см², перпендикулярную направлению движения волны, называют силой звука и выражают в Вт/см².

Ухо человека может ощущать звук только в том случае, когда его сила не меньше определенной величины, называе­мой порогом слышимости. Верхний пре­дел силы звука, который воспринимается как болевое ощущение, называется бо­левым порогом.

Сила звука у порога слышимости рав­на 1-10^-16 Вт/см², а у болевого поро­га - около 1-10^-2 Вт/см²; следователь­но, силы этих звуков отличаются один от другого в 10¹⁴ раз.

На практике пользуются логарифмиче­ским масштабом этих величин. Для этого ввели понятие уровня силы звука. Он вы­ражается десятичным логарифмом отно­шения силы данного звука к силе звука на пороге слышимости и обозначается L. Выражают уровень силы звука в лога­рифмических единицах — белах (Б) (1 бел = 10 децибел). Обозначая силу данно­го звука с, а силу звука на пороге слыши­мости с₀, будем иметь (дБ)

(17.8)

При распространении звука в упругой среде вследствие колебательных движе­ний частиц в последней возникает так на­зываемое звуковое давление р, выражае­мое в Па. Сила звука пропорциональна квадрату звукового давления:

Исходя из этого, формулу (17.8) можно преобразовать (дБ):

(17.9)

Это выражение носит название уровня звукового давления.

При решении вопросов звукоизоляции различают звуки воздушные и ударные.

Воздушный звук (в результате разговоров, игры на музыкальных инстру­ментах и др.) проникает в помещения че­рез неплотности в ограждении; вслед­ствие колебаний ограждения (мембрана); непосредственно через материал ограж­дения.

Основными средствами борьбы с воз­душным звуком являются тщательная за­делка неплотностей, особенно в местах примыкания перекрытий и перегородок к стенам; устранение мембранных коле­баний конструкций путем увеличения их массивности. Этот путь не всегда эконо­мичен. Более приемлемым решением является применение слоистых конструк­ций с разной звукопроницаемостью.

Ударный звук (в результате ходьбы, передвижения грузов и др.) про­никает в ограждение в виде звуковых волн. Для изоляции от этих звуков необ­ходимо применять упругие прокладки, че­редовать в конструкции перекрытия мате­риалы разной плотности и звукопрони­цаемости, устраивать раздельные кон­струкции пола и потолка.

Звукоизолирующая способность ограж­дения, подобно уровню силы звука и уровню звукового давления, выражает­ся в децибелах (дБ) и изменяется в зави­симости от высоты звука, т. е. от частоты звуковых колебаний. Поэтому звукоизо­лирующие свойства ограждающих кон­струкций определяют опытным путем. На основании опытов, проводимых при ча­стотах в диапазоне от 100 до 3200 Гц, для общепринятых конструкций соста­влены частотные характеристики звукои­золирующей способности. Частотная ха­рактеристика — это кривая, построенная в координатной сетке, где по абсциссе от­ложены частоты (Гц), а по ординатам — звукоизоляционные свойства (дБ).

Степень звукоизолирующей способно­сти конструкции устанавливают путем сопоставления ее частотной характери­стики с нормативными частотными ха­рактеристиками, разработанными для ограждающих конструкций зданий (рис. 17.2). Для этого накладывают одну из частотных характеристик (вычер­ченных на кальке) на другую и опреде­ляют среднее отклонение в сторону ухуд­шения звукоизоляции от нормативной, суммируя неблагоприятные отклонения по отдельным частотам с учетом отклонения в крайних ординатах частот в по­ловинном размере (отклонения в сторону улучшения не учитывают). Полученную сумму делят на 15 (по числу верти­кальных полос на графиках) и находят среднее отклонение, которое характери­зует звукоизолирующие свойства кон­струкции или ее показатель звукоизоля­ции.

При этом среднее неблагоприятное от­клонение, равное 1/15 суммы всех откло­нений, не должно быть больше 2 дБ. При отклонении, меньшем или равном 2 дБ, показатель звукоизоляции рассматривае­мой конструкции равен нулю. Если сред­нее неблагоприятное значение показателя звукоизоляции окажется больше 2 дБ, то нормативную кривую необходимо сме­стить в сторону неблагоприятных откло­нений на целое число децибел, но чтобы среднее неблагоприятное отклонение не превышало 2 дБ. При этом величина смещения нормативной кривой будет оз­начать показатель звукоизоляции рассма­триваемой конструкции со знаком минус.

При отсутствии измеренных величин звукоизоляции в лабораторных или на­турных условиях показатель звукоизоля­ции ограждающих конструкций допускается принимать по СНиП П-12 —77* «Защита от шума».

При проектировании зданий различно­го назначения принимают типовые кон­струкции стен, перегородок, перекрытий и других ограждающих конструкций. При этом необходимо произвести проверку, насколько звукоизолирующие свойства той или иной конструкции соответствуют нормативным показателям, приведенным в СНиПе.

Для приближенной оценки звукоизоля­ции ограждений от воздушного шума можно пользоваться величиной средней звукоизолирующей способности в диапа­зоне частот 100... 3200 Гц.

Среднюю звукоизолирующую способ­ность ограждения с округлением до 1 дБ можно определить на основании имею­щейся частотной характеристики шума по формуле

R_ср = (R₁+R₂+... +Rn)/n, (17.10)

где R₁ ,R₂ ,..., Rn — значения звукоизоли­рующих способностей в частотных интер­валах шириной 1 или 1/3 октавы, дБ; п — число частот, для которых опреде­лены значения R.

Среднее значение звукоизоляции одно- родных конструкций (дБ) приближенно можно определить в зависимости от по­верхностной плотности по формулам: при т= 200 кг

Rср = 13,51gm+13; (17.11)

при т > 200 кг

R_ср = 231gm-9. (17.12)

Пример 4. Определить среднюю звукоизо­лирующую способность от воздушного шума гипсобетонной перегородки толщиной 80 мм.

Решение. Если принять поверхностную плотность перегородки т = 100 кг/м², по фор­муле (17.11) средняя звукоизолирующая спо­собность будет

R_ср = 13,51g100+13 = 40 дБ.

Следует иметь в виду, что звукоизоли­рующая способность дверей и окон зна­чительно ниже звукоизолирующей спо­собности стен и перегородок. Так, сред­няя звукоизолирующая способность щи­товых и филенчатых дверей колеблется в пределах 16...20 дБ, окон с двойными переплетами — 26...30, а окон со спа­ренными переплетами — 22... 26 дБ.

Для обеспечения хорошей звукоизоля­ции большое значение имеет качество строительных работ. Особому контролю подлежат следующие работы:

заделка стыков между панелями, круп­ноблочными стенами и перегородками и перекрытиями, а также заполнение швов каменной кладки;

заделка неплотностей при устройстве звукоизоляционных диафрагм под пере­городками;

укладка упругих прокладок в полах;

промазка всех швов между плитами гипсокартонных листов и расшивка тре­щин при мокрой штукатурке;

проконопатка неплотностей по периме­тру дверной коробки и промазка щелей между перегородкой и наличниками;

заделка отверстий после прокладки труб или проводов.

Междуэтажные перекрытия необходи­мо звукоизолировать от воздушного и ударного шума. Упругое основание по­ла гасит звуковые колебания, возникаю­щие в нем при ходьбе и ударах. Энергия колебаний затрачивается на сжатие упру­гого основания и, следовательно, пере­дается на несущую часть перекрытия в значительной мере ослабленной. Поэто­му необходимо полы устраивать по сплошному упругому основанию или за­сыпке, по ленточным или отдельным про­кладкам. Конструктивные решения полов и перегородок с учетом требований зву­коизоляции рассмотрены в соответствую­щих главах данного учебника.

При проектировании жилых зданий следует предусматривать надежные меры, чтобы шум, проникающий в жилые поме­щения, не превышал норм (табл. 17.1).

При установлении нормативов исходят не из оптимальных условий, а из тех, при которых вредное воздействие шума не­значительно либо почти не проявляется.

Уровень проникающего в жилые поме­щения звука от работы санитарно-технического и инженерного оборудования, а также от внешних источников не дол­жен превышать значений, приведенных в табл. 17.1, после внесения в них суммы поправок для допустимых уровней звуко­вого давления и уровней звука с учетом его характера, времени воздействия и ме­сторасположения объекта.

Общий уровень звука измеряют спе­циальным прибором — шумомером.

Дата добавления: 2015-07-08