Звукоизоляция. Типичные ошибки и заблуждения - Рекомендации по звукоизоляции - Aкустические материалы и Технологии
Facebook Instagram Pinterest

Защита от шума и вибраций

ACOUSTIC TRAFFIC LLC | Украина, Киев, пер. Крестовый, 8/9 | тел. +380 98 116 97 45
Звукоизоляция

Звукоизоляция. Типичные ошибки и заблуждения

Акустические принципы часто не совсем правильно трактуются и, как следствие, некорректно применяются на практике.

Многое из того, что следовало бы отнести к знаниям и опыту в этой области, на самом деле часто оказывается некомпетентностью. Традиционный подход большинства строителей к решению проблем звукоизоляции основан на собственном опыте, который часто неправильно интерпретируется.

Ниже перечислены некоторые наиболее распространенные акустические мифы, с которыми мы постоянно сталкиваемся во время общения с нашими клиентами.
 

   Миф № 1: Звукоизоляция и звукопоглощение это одно и то же

Факты: Звукопоглощение - снижение энергии отраженной звуковой волны при взаимодействии с преградой, например со стеной, перегородкой, полом, потолком. Осуществляется путем рассеивания энергии, ее трансформации в тепло. Звукопоглощение оценивают с помощью безразмерного коэффициента звукопоглощения αw в диапазоне частот 125-4000 Гц. Этот коэффициент может принимать значение от 0 до 1 (чем ближе к 1, тем выше звукопоглощение). Применение звукопоглощающих материалов улучшают условия слышимости внутри самого помещения. 

Звукоизоляция - ослабление уровня звука, проникающего через ограждение из одного помещения в другое. В более широком смысле - совокупность мероприятий по снижению уровня проникающих шумов. Звукоизоляция это свойство конструкции, а не материала. Чем массивнее и толще ограждающая конструкция, тем выше её звукоизоляционные свойства. Различают звукоизоляцию воздушного и ударного шума. Количественная мера звукоизоляции выражается в децибелах (дБ).

Совет: Для увеличения звукоизоляции рекомендуется применять наиболее массивные и толстые ограждающие конструкции. Отделка помещения одними только звукопоглощающими материалами малоэффективна и не приводит к заметному увеличению звукоизоляции.
 

   Миф № 2: Чем больше значение индекса изоляции воздушного шума Rw, тем выше  звукоизоляция ограждения

Факты: Индекс звукоизоляции воздушного шума Rw это интегральная характеристика, применяемая для диапазона частот 100-3150 Гц и расчитанная на оценку шумов бытового происхождения (разговорная речь, радио, телевизор). Чем больше значение Rw, тем выше изоляция для звуков именно этого типа.
В процессе разработки методики расчета индекса Rw не было учтено наличие в современных жилых домах мощных источников низкочастотного шума (домашних кинотеатров, шумного инженерного оборудования и т.п.).
Возможна ситуация, когда легкая каркасная перегородка из ГКЛ имеет индекс Rw выше, чем у кирпичной стены аналогичной толщины. В этом случае каркасная перегородка значительно лучше изолирует звуки голоса, работающего телевизора, звонок телефона или будильника, но звук сабвуфера домашнего кинотеатра более эффективно снизит все же кирпичная стена.

Совет: Перед возведением перегородок в помещении проанализируйте частотные характеристики существующих или потенциальных источников шума. При выборе вариантов конструкций перегородок рекомендуем сравнивать их звукоизоляцию в треть-октавных полосах частот, а не индексы Rw. Для звукоизоляции низкочастотных источников шума (домашний кинотеатр, механическое оборудование) рекомендуется применять ограждающие конструкции из плотных массивных материалов.
 

   Миф № 3: Шумное инженерное оборудование может быть расположено в любой части здания, потому что его всегда можно звукоизолировать специальными материалами

Факты: Эффективность виброизоляционных материалов и технологий ограничивается сочетанием характеристик оборудования и строительных конструкций. Многие типы инженерного оборудования обладают ярко выраженными низкочастотными характеристиками, которые достаточно трудно изолировать.

Совет: При разработке архитектурно-планировочного решения здания, шумное инженерное оборудование необходимо располагать как можно дальше от защищаемых от шума помещений.

   Миф № 4: Окна с двухкамерным стеклопакетом (3 стекла) имеют более высокие звукоизоляционные характеристики по сравнению с окнами с однокамерным стеклопакетом (2 стекла)

Факты: Если рассматривать два стеклопакета (однокамерный и двухкамерный) одинаковой толщины и с одинаковой суммарной толщиной стекол, окажется, что однокамерный стеклопакет будет обладать более высоким значением индекса изоляции воздушного шума Rw по сравнению с двухкамерным. Причина в возникновении нежелательных резонансных явлений в более тонких воздушных промежутках между стеклами в двухкамерных стеклопакетах.

Совет: Для увеличения звукоизоляции окна рекомендуется применять стеклопакеты максимально возможной ширины, состоящие из двух массивных стекол, желательно разной толщины (например, 6 и 8 мм) и максимально широкой дистанционной планки. Если применяется все же двухкамерный стеклопакет, то рекомендуется применять стекла разной толщины и воздушные промежутки разной ширины. Профильная система должна обеспечивать трехконтурное уплотнение створки по периметру окна. В реальных условиях качество притвора влияет на звукоизоляцию окна даже больше, чем формула стеклопакета.
Наиболее эффективной конструкцией, с точки зрения звукоизоляции, является раздельно-спаренное окно с двумя створками, в одну из которых устанавливается однокамерный стеклопакет с двумя стеклами по 6-8 миллиметров, а в другую ставится одинарное стекло толщиной 8-10 мм.

   Миф № 5: Применение в каркасных перегородках минеральной ваты достаточно для обеспечения высокой звукоизоляции между помещениями

Факты: Минеральная вата не является звукоизолирующим материалом, она может быть только лишь одним из элементов звукоизоляционной конструкции. Например, специальные звукопоглощающие плиты из акустической минеральной ваты могут увеличить звукоизоляцию гипсокартонных перегородок, в зависимости от их конструкции, на величину 5-8 дБ. С другой стороны, всего лишь дополнительная облицовка однослойной каркасной перегородки вторым слоем гипсокартона может увеличить её звукоизоляцию на 5-6 дБ.

Совет: Звукоизоляция гипсокартонных перегородок увеличивается при:
-заполнении каркаса специальной акустической минеральной ватой;
-использовании независимых двойных каркасов вместо одинарных;
-увеличении ширины каркаса;
-увеличивать расстояния между стоечными профилями;
-увеличении количества слоев гипсокартона;
-применении более плотных и гибких типов гипсокартона;
-применении в составе облицовок мембран из вязкоэластичных материалов;
-закреплении перегородок к полу и потолку с помощью звукоизолироующих профилей.

   Миф № 6: Звукоизоляцию между помещениями можно всегда обеспечить стеной с высоким значением индекса звукоизоляции

Факты: Звук распространяется из одного помещения в другое не только через разделяющую стену, но и по всем примыкающим строительным конструкциям и инженерным коммуникациям (перегородки, потолок, пол, окна, двери, воздуховоды, трубопроводы водоснабжения, отопления и канализации). Это явление назвается косвенной передачей звука. Все строительные элементы требуют мероприятий по звукоизоляции.
​Например, если построить стену с индексом звукоизоляции Rw=60 дБ, а затем проложить через нее вентиляционный канал, то суммарная звукоизоляции ограждения практически будет определяться звукоизоляцией отверстия вентканала и вентиляционных решеток и составлять не более Rw=20-25 дб. 

Совет: При возведении строительных конструкций необходимо обеспечивать "баланс" между их звукоизоляционными свойствами таким образом, чтобы каждый из каналов распространения звука имел приблизительно одинаковое влияние на суммарную звукоизоляцию. Особое внимание следует уделить системе вентиляции, окнам и дверям.
 

   Миф № 7: Многослойные каркасные перегородки имеют более высокие звукоизоляционные характеристики по сравнению с обычными, 2-слойными 

Факты: Интуитивно кажется, что чем больше чередующихся слоев гипсокартона и минеральной ваты, тем выше звукоизоляция ограждения. На самом деле звукоизоляция каркасных перегородок существенно зависит от их конструкции.

Различные типы каркасных перегородок изображены на рис.1 и расположены в порядке уменьшения их звукоизолирующей способности. В качестве исходной конструкции рассмотрим перегородку с двойной облицовкой ГКЛ с обеих сторон. 

 

Если в исходной перегородке перераспределить слои гипсокартона, сделав их чередующимися, мы разделим существующий воздушный промежуток на несколько более тонких сегментов. Уменьшение воздушных промежутков приводит к росту резонансной частоты конструкции, что существенно снижает звукоизоляцию, особенно на низких частотах.
При одинаковом количестве листов ГКЛ наибольшей звукоизоляцией обладает перегородка с одним воздушным промежутком.

Таким образом, правильное техническое решение имеет гораздо большее влияние на звукоизоляцию, чем простой выбор звукоизоляционных материалов.

Совет: Для увеличения звукоизоляции каркасных перегородок рекомендуется применять конструкции двумя облицовками, использовать двойные каркасы вместо одинарных, применять не менее 2-3 слоев ГКЛ, заполнять каркасы специальным звукопоглощающим материалом, применять упругие прокладки между направляющими профилями и строительными конструкциями, тщательно герметизировать стыки.

   Миф № 8: Пенопласт является эффективным звукоизолирующим и звукопоглощающим материалом

Факт А: Пенопласт выпускается в листах различной толщины и объемной плотности. Производители по-разному называют свою продукцию, но суть от этого не меняется – это пенополистирол. Это прекрасный теплоизолирующий материал, но к звукоизоляции воздушного шума он не имеет никакого отношения. 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. Многие строители рекомендует для увеличения звукоизоляции наклеивать листы пенопласта на стены или потолки и затем штукатурить. 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 бетонной 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.


Рис.2

Рис.4

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 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, пенополипропилен, некоторых типов жестких полиуретанов, листовой пробки и мягкого ДВП, а вместо штукатурки гипсокартонных плит на клею, листов фанеры, ДСП, ОСБ.

Факт Б: 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.

Совет: При устройстве дополнительных звукоизоляционных облицовок в качестве изоляционного слоя рекомендуется применять акустически мягкие звукопоглощающие материалы, например, плиты из акустической минеральной ваты Важно использовать специальные звукопоглощающие материалы, а не произвольные утеплители.

И наконец, наверное, самое главное заблуждение, разоблачение которого вытекает из всех, приведенных выше, фактов:
 

   Миф № 9: Изоляция воздушного шума с помощью тонких звукоизолирующих материалов

Факты: 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 облицовки, эффект от которой был бы очевидным и ощутимым, составляет не менее 40-50 мм. На практике применяют облицовки толщиной 75 мм и более. Звукоизоляция тем выше, чем больше толщина облицовки.

Иногда "специалисты" приводят в пример технологии шумоизоляции кузовов автомобилей тонкими материалами. В этом случае работает совсем другой механизм шумоизоляции - вибродемпфирующий, эффективный только для изоляции тонких пластин (в случае с автомобилем – металлического кузова).
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.

Совет: Выполнение звукоизоляционных работ в любом случае требует определенных потерь полезной площади и высоты помещения. Рекомендуется еще на этапе проектирования обратиться к специалисту-акустику, чтобы свести к минимуму эти потери и выбрать самый дешевый и наиболее эффективный вариант звукоизоляции вашего помещения.
 

   Заключение

В практике строительной акустики гораздо больше заблуждений, чем описано выше. Приведенные примеры помогут Вам избежать некоторых серьезных ошибок в процессе проектирования или во время производства строительных работ. Эти примеры служат иллюстрацией того, что не стоит безоговорочно верить статьям по ремонту из глянцевых журналов или словам "опытного" строителя "…А мы всегда так делаем…", которые не всегда основываны на принципах строительной физики.

Надежной гарантией правильного выполнения комплекса звукоизоляционных мероприятий, обеспечивающих максимальный акустический эффект могут служить грамотно составленные инженером-акустиком рекомендации по звукоизоляции стен, пола и потолка.


 

Андрей Смирнов, 2008

   Список литературы

ДБН В.1.1-31:2013 «Защита территорий, зданий и сооружений от шума», 2014.
«Пособие к МГСН 2.04-97. Проектирование звукоизоляции ограждающих конструкций жилых и общественных зданий»/– М.: ГУП «НИАЦ», 1998.
«Справочник по защите от шума и вибраций жилых и общественных зданий» / под ред. В.И. Заборова. – Киев: изд. «Будівельник», 1989.
«Справочник проектировщика. Защита от шума» / под ред. Юдина Е.Я.– М.: «Стройиздат», 1974.
«Руководство по расчету и проектированию звукоизоляции ограждающих конструкций зданий» / НИИСФ Госстроя СССР. – М.: Стройиздат, 1983.
«Снижение шума в зданиях и жилых районах»/ под ред. Г.Л. Осипова/ М.: Стройиздат, 1987.

Найти!
Сборник чертежей звукоизоляционных конструкций

Готовые звукоизоляционные решения

Как звукоизолировать пол Как звукоизолировать стену Как звукоизолировать потолок Как звукоизолировать перегородку

Рекомендации и технические статьи 

Звукоизоляция. Типичные ошибки и заблуждения Эффективная звукоизоляция. Основные правила Звукоизоляция пола. Ударный шум. Плавающий пол Снижение шума систем вентиляции и кондиционирования Звукоизоляция боулингов Звукоизоляция квартиры в панельном доме: 8 практических советов Звукоизоляция потолка: шум от соседа сверху Звукоизоляция стен, пола и потолка. Новые инженерные решения. Звукоизоляция дверей Звукоизоляция окон

Плавающий пол, процесс выполнения работ (фотоальбом)

Материалы для звукоизоляции>>>