С возрастающим количеством промышленных предприятий и транспортных средств постоянно увеличивается количество шума. Длительное шумовое воздей­ствие отрицательно сказывается на здоровье людей. Задачей защиты от шума яв­ляется защита людей от шумового воздействия как снаружи, так и внутри здания. Это достигается с помощью звукоизоляции и звукопоглощения.

10.2.3.1. Звукоизоляция

Под звукоизоляцией понимают сопротивление строительной конструкции (на­пример, стен, потолков, дверей или окон), которое она оказывает прохождению

звуковой энергии. Когда говорят о

звукоизоляции, то речь идет, как правило, о звуковых процессах между двумя помещениями или по­мещением и наружным воздухом. По виду распространения звука различают изоляцию воздушного шума (рис. 10.19) и изоляцию удар­ного шума, особенно изоляцию шагового шума.

ИЗОЛЯЦИЯ ВОЗДУШНОГО ШУМА

Для оценки изоляции воздушного шума применя­ется оценочный индекс изоляции воздушного шума

(R’w). Он выражается в децибелах (дБ).

Эта величина определяется по нормативной кривой, которая установлена в DIN EN ISO 140-4.

Нормативная кривая проходит по важным для строительной акустики диапазонам частот от 100 до 3150 Гц (так называемая третьоктавная полоса).

В соответствии с графиком нормативной кривой требования на изоляцию воздушного шума в ниж­нем диапазоне частот низкого тона низкие, а при высоких тонах в верхнем диапазоне частот — вы­сокие. Здесь учитывается свойство человеческого слуха воспринимать более низкие звуки как менее громкие и поэтому не такие обременительные, как высокие звуки (рис. 10.20).

ТРЕБОВАНИЯ ПО ИЗОЛЯЦИИ ВОЗДУШНОГО ШУМА

Для обеспечения достаточной изоляции воздушно­го шума между квартирами и соседними рабочими помещениями необходимо выполнять требования по минимальной изоляции воздушного шума, из­ложенные в DIN 4109. Если эти требования не со­блюдаются, то жильцами могут быть предъявлены требования о возмещении ущерба.

ИЗОЛЯЦИЯ ШАГОВОГО ШУМА

Для оценки изоляции шагового шума применяет­ся оценочный индекс приведенного уровня ударного

шума, L’nw, дБ. Он определяется по нормативной кривой, которая установлена в DIN EN ISO 140-7.

Эта нормативная кривая, как и для случая с изоля­цией воздушного шума, проходит по важным для строительной акустики диапазонам частот от 100 до 3150 Гц. Здесь также учитывается свойство че­ловеческого слуха, благодаря которому в диапазо­не низких тонов при низких частотах допустим бо­лее высокий уровень звукового давления, и поэто­му требования на изоляцию шагового шума ниже, чем в диапазоне высоких тонов (рис. 10.21).

Изоляция шагового шума может быть улучшена сооружением «плавающего» бесшовного пола или мягкого пружинящего напольного покрытия. Для оценки различных покрытий по­лов был введен индекс улучшения изоляции ударного шума покрытиями полов (AZw).

Величина индекса улучшения изоляции ударного шума покрытиями полов показывает, на сколько децибел дополнительное покрытие пола улучшает оценочный индекс приведенного уровня ударного шума неотделанного перекрытия из сплошных же­лезобетонных плит. Величины индексов улучше­ния изоляции ударного шума для различных по­крытий полов приведены в DIN 4109.

ТРЕБОВАНИЯ ПО ИЗОЛЯЦИИ ШАГОВОГО ШУМА

Для обеспечения достаточной изоляции шагового шума потолочных и межэтажных перекрытий в DIN 4109 установлены величины по минимальной изоляции шагового шума, которые не должны быть превышены.

10.2.3.2. Звукоизоляция стен

Для предотвращения проникновения звука из од­ного помещения в другое между этими помещени­ями необходимо возвести звукоизолирующую сте­ну. При этом различают однооболочковые и дву­хоболочковые стены (рис. 10.22).

Однооболочковыми стенами называют такие стены, которые состоят из одного слоя, например бетонированная стена, или из нескольких слоев, если они соединены друг с другом по всей площа­ди, например оштукатуренная каменная кладка. Передача звука из одного помещения в другое про­исходит прямо через стену, или звук передается в продольном направлении по прилегающим стенам и потолкам (рис. 10.22). В строительной конструк­ции падающим воздушным звуком возбуждаются колебания, которые снова передаются граничащим с другой стороной конструкции слоям воздуха в форме воздушного звука. Однооболочковые кон­струкции достигают хорошей изоляции воздушно­го шума при достаточной толщине и плотности. Также они должны иметь максимально большой вес на каждый квадратный метр площади. Стены не должны иметь сквозных отверстий и трещин, поэтому построенные из каменной кладки стены необходимо штукатурить.

Для обеспечения хороших характеристик зву­коизоляции легких строительных конструкций их делают двухоболочковыми. Под двухоболочковой

стеной понимают такую стену, которая состоит из двух отдельных панелей, также называемых об­шивками, разделенных между собой воздушной прослойкой или мягким пружинящим изоляци­онным материалом. Эти обшивки могут состоять из гипсовых досок, гипсокартонных плит, ошту­катуренных легких строительных панелей из дре­весной шерсти, древесностружечных, древесно­волокнистых и столярных плит. Оболочки либо являются самонесущими, как, например легкие строительные панели из древесной шерсти, или могут быть установлены на нижнюю каркасную конструкцию из деревянных брусьев или сталь­ного листового профиля (рис. 10.23).

Если тонкая обшивка устанавливается перед тяжелой стеной, например стеной из полнотелого кирпича толщиной 11,5 см, то говорят о декоратив­ной обшивке. Передача звука в двухоболочковых сте­нах происходит как напрямую через обе резониру­ющие оболочки, так и по прилегающим стенам и потолкам в продольном направлении (рис. 10.22).

Другая возможность передачи звука — это зву­ковые мостики. Звуковые мостики — это жесткие соединения между двумя оболочками, как, напри­мер, брусья, деревянные рейки, гвозди, шурупы, участки штукатурки или проходящие насквозь тру­бы. Однооболочковая стена должна быть как мож­но более жесткой на изгиб, обшивки двухоболоч­ковой стены — как можно более мягкими на изгиб. Строительная конструкция является мягкой на изгиб в том случае, когда она начинает легко коле­баться под действием воздушной звуковой волны.

10.2.3.3. Звукоизоляция потолков

Звукоизоляция потолков охватывает изоляцию от воздушного шума, шагового и ударного шума.

Для изоляции от воздушного шума для моно­литных перекрытий действуют те же основные принципы, что и для однооболочковых стен. Если минимальный вес 1 м2 перекрытия равен от 350 до 400 кг, то оценочный индекс изоляции воздуш­ного шума равен = 52 дБ. Однако так как мно­гие типы перекрытий имеют меньший вес и тем самым не выполняют требования по минималь-

L Минеральная вата Крючок

Железобетонное перекрытие

Гипсокартонная панель

Металлический U-профиль

На металлическом каркасе

Рис. 10.25. Обеспечивающий изоляцию воздушного шума под­весной потолок

Рис. 10.28. Изоляция шагового шума для пе­рекрытий из деревянных балок ной защите от воздушного шума, то такие перекрытия должны быть двухо­болочковыми. Для таких перекрытий используют нижний подвесной пото­лок (рис. 10.25). В качестве строитель­ных материалов для подвесных потол­ков подходят гипсокартонные панели, оштукатуренные легкие строительные панели из древесной шерсти или ош­тукатуренный просечно-вытяжной металлический лист. Также сооруже­ние плавающего бесшовного пола на перекрытии улучшает изоляцию воз­душного шума.

Так как изоляция шагового шума для монолитных перекрытий недоста­точна (рис. 10.26), то на перекрытии сооружается плавающий бесшовный пол (рис. 10.29) или мягкое пружиня­щее напольное покрытие. Под бетон­ной стяжкой бесшовного пола на чис­тое перекрытие необходимо проло­жить слой изоляции, например из по — листироловой пены, минеральной ваты, кокосового волокна или подоб­ных строительных материалов.

Изоляционный слой необходимо защитить с помощью битуминирован — ной бумаги или пластиковой пленки от проникновения влаги из только что на­ложенного покрытия. В качестве бес­шовного пола применяют цементные стяжки, гипсовые стяжки, магнезиаль­ные полы или стяжку из литого асфаль­та. Если нужно добиться предписанной степени изоляции шагового шума с по­мощью мягкого пружинящего наполь­ного покрытия, то для этой цели ис­пользуют ковры с высоким ворсом с подложками из строительного картона, пористой резины или пробки.

Вместо бесшовного пола, запива­емого мокрым способом, плавающий пол можно также укладывать на бетон-

ное перекрытие сухим способом (рис. 10.27).

В качестве сухого основания пола используют­ся, например, древесностружечные плиты на ла­гах с полосами изоляции, гипсовые бесшовные плиты на изоляционном слое или битуминиро — ванные древесноволокнистые или легкие стро­ительные плиты на выравнивающей засыпке из битуминированного перлита. Верхнее покрытие пола может быть готовым паркетом, искусствен­ным или готовым напольным покрытием, уло­женным на древесностружечные плиты.

Традиционные перекрытия из деревянных балок в многоквартирных домах не выполняют требования по изоляции воздушного и шагово­го шума. Выполнение этих требований можно достичь закреплением потолочной облицовки на подвесном потолке, который фиксируется на балках перекрытия с помощью пружинных скоб (рис. 10.28). Другая возможность улучшения, прежде всего изоляции шагового шума — это плавающий бесшовный пол (рис. 10.28а) или плавающая стружечная плита (рис. 10.28б).

Изоляцию от корпусного или ударного шума необходимо предусмотреть там, где станки, дви­гатели или подобные устройства во время сво­ей работы могут передавать полу и стенам шумы и колебания в виде ударного шума. Оттуда ударный шум может легко распространиться по другим строительным кон­струкциям. Изоляция ударного шума достигается за счет того, что станки и дви­гатели устанавливают на виброизоляторы из твердой резины, стальные пружины или подобное оборудование (рис. 10.30).

10.2.3.4. Защита от звука посредством звукопоглощения

Мероприятия по звукопоглощению применя­ются там, где должен быть понижен уровень шума в шумном помещении, например в ма­шинном цехе (рис. 10.31). Также в концертных и лекционных залах, где очень важна хорошая акустика, необходимы мероприятия по погло­щению звука. Таким образом, звукопоглоще­ние всегда относится к процессам распростра­нения воздушного звука внутри «шумного» по­мещения.

Различают пористые звукопоглощающие материалы и резонансные звукопоглотители.

Пористые звукопоглощающие материалы — это легкие материалы с неровной и открытопористой поверхностью, как, например, плиты из минерального волокна, древесноволокнистые плиты или различные пенопласты. Звукопоглощающее дей­ствие таких материалов зависит от их поверхности. При поглощении звука звуковые волны падают на поверхность звукопоглощающего материала. Часть волн отражает­ся, то есть отбрасывается обратно в помещение, другая часть проникает в поры. При этом возвратно-поступательные колебания молекул воздуха затормаживаются при трении о стенки пор, из-за чего звуковая энергия преобразуется в тепловую энер­гию. Тем самым звук поглощается, то есть гасится. Повышения поглощающего дей­ствия достигают посредством перфорирования или гофрирования поверхности. Пористые звукопоглощающие материалы в основном закрепляются на стенах или потолках в виде плит и поглощают прежде всего высокие звуки (рис. 10.32б).

Резонансные звукопоглотители состоят из закрытопористых плит, как, напри­мер, тонкие столярные, древесностружечные, древесноволокнистые или гипсо­картонные плиты, которые необходимо закрепить на определенном расстоянии от стены или потолка. Под действием звуковых волн эти плиты начинают коле­баться, при этом часть звуковой энергии преобразуется в энергию движения. Прежде всего поглощаются низкие звуки (рис. 10.32г).

Звукопоглощение в среднем диапазоне обеспечивается посредством комбина­ции пористых и резонансных звукопоглощающих материалов. При этом порис­тые звукопоглотители закрепляются на стене или потолке на определенном рас­стоянии. Дополнительно они могут быть покрыты металлическими листами, гип­сокартонными, древесноволокнистыми или столярными плитами с отверстиями или прорезями (рис. 10.32в).

Способность материала или конструкции поглощать звук может быть опре­делена с помощью методов измерения, изложенных в DIN 52210. В этом же доку­менте регламентируется коэффициент звукопоглощения а для различных звуко­вых частот.

Например, различные величины коэффициент звукопоглощения означают: а = 0,0 нет звукопоглощения, отражение 100%; а= 0,8 поглощение 80%; а = 1,0 поглощение 100%, нет отражения.