«Конструктивный» разговор

Андрей Надеждин, Одесса, ООО и-нетЛаб (www.tiho.com.ua)

Часть 1: Звукоизоляция и пенопласт

Хотелось бы продолжить важную тему, поднятую Александром Тереховым о том, что подбирая утеплитель для наших конструкций, мы должны принимать во внимание все его свойства, а не только теплопроводность и цену.

Например, пенопласт не является материалом выбора для деревянных стропильных крыш и в ряде других конструкций из-за того, что обладает малой паропроницаемостью.

В других конструкциях это свойство приветствуется, например пол по грунту. Но Утепление — это не единственное свойство в наших конструкциях с пенопластом, ведь мы также получаем лёгкий и упругий слой (иногда называемый «воздушным зазором»).

Где он может быть полезен? Часто при ремонте полов (замене стяжки) мастера предлагают заказчику утеплить новый пол и устроить стяжку по пенопласту.

При соблюдении некоторых условий, а именно:

  • толщина пенопласта не менее 40-50 мм;
  • массивная стяжка поверхностной плотностью от 150 кг/м2;
  • отсутствие звуковых мостиков

стяжка, помимо утепления, становится акустическим плавающим полом и увеличивает изоляцию ударного шума, проникающего сверху вниз.

«Конструктивный» разговор

Но эффективность в звукоизоляции от ударного шума пола по пенопласту не так высока, как может показаться при таких толщинах, хотя для железобетонных перекрытий нормативные значения звукоизоляции как ударного так и воздушного шума в большинстве случаев достигаются.

Для сравнения, такого же эффекта можно достичь «меньшей кровью», например стяжка массой 100-120 кг/м2 по химически сшитому пенополиэтилену толщиной 5-10 мм (лишь бы пенополиэтилен был хорошего качества с долгим сроком службы).

Такая же стяжка по акустической вате толщиной 20-50 мм даст прибавку в изоляции ударного шума конструкцией перекрытия 30-45 дБ, что приводит нас в зону акустического комфорта.

Если недооценить упругие свойства ППС и устроить более тонкую или лёгкую стяжку облегчёнными смесями с пеностеклом, перлитом, вермикулитом, то можно получить очень неожиданный эффект — пол начнёт звенеть! Недогруженный упругий пенопласт превращает лёгкую мембрану над ним в большой бубен (резонансная частота такой конструкции пола намного выше 100 Гц, а должна быть как можно ниже 100 Гц — это вопросы расчёта и проектирования конструкций).

К слову сказать, динамический модуль упругости акустической минеральной ваты на порядок меньше значения одноимённого показателя пенопласта, с чем собственно и связана большая эффективность конструкции плавающего пола с ватой.

Однако самый неожиданный эффект для многих, обусловленный упругостью пенопласта, получаем в «конструкции изоляции» воздушного шума. Иногда ППС закладывают в каркас гипсокартонной конструкции. А самая популярная конструкция — это наклеивание пенопласта на стены или потолок с последующим оштукатуриванием.

Оба варианта конструкции приводят к снижению звукоизоляции воздушного шума ограждением на 10-15 дБ из-за резонансного провала на средних частотах, обусловленного всё той же упругостью пенопласта.

Обращаю Ваше внимание на то, что снижение изоляции на 10 дБ, соответственно повышает уровень проникающего шума на ту же величину. В соответствии с психофизиологическим законом Вебера—Фехнера увеличение шума на 10 дБ воспринимается человеком как увеличение громкости шума в два раза.

Я изложил эти факты для того, что бы читатели блога Александра Терехова более внимательно относились ко всем свойствам материалов, подбирая их для своих конструкций.

Часть 2. Звукопоглощающие материалы в воздушном промежутке

Часто мои Заказчики, устав от шума и желая получить максимальную защиту звукоизолирующей конструкцией, желают заполнить воздушный зазор в дополнении к звукопоглощающему материалу ещё чем-нибудь для закрепления эффекта:)

Типичное предложение: «хорошо…, понятно, пенопласт не помогает — давайте наклеим на стену K-Flex, ведь это же реальный изоляционный материал — обязан помочь!»

Предсказать будет ли материал эффективно работать для наших целей в конструкции или нет довольно легко, понимая физические процессы, которые в ней происходят.

«Конструктивный» разговор

Рассмотрим конструкцию звукоизолирующей облицовки стены гипсокартоном: с точки зрения физики к исходному отражающему слою мы добавляем еще один отражающий слой на относе (с воздушным зазором) — конструктивно получаем двойное ограждение и уже знакомую нам физическую модель «масса-пружина-масса».

Что мы ожидаем от герметизированного воздушного пространства, устроенного между двумя отражающими слоями? — затухание звуковой волны, прошедшей сквозь первое (защищаемое) ограждение.

«Конструктивный» разговор

Поэтому очевидно, что зазор обязан быть заполнен материалом, в котором затухание происходит наиболее эффективно, т.е. звукопоглощающим материалом.

«Конструктивный» разговор

Наиболее подходящими для данной задачи являются пористые поглотители — это материалы, в которых колебания частиц воздуха, вызванные перепадами давления (см. рисунок), распространяются вдоль волокнистого лабиринта с затуханием, обусловленным вязкостью в пристеночном трении этих частиц в каналах. Это основа теории поглощения звуковой волны в пористой среде, когда кинетическая энергия частиц воздуха конвертируется в тепловую.

Итак, изложенных фактов достаточно, чтобы ответить на вопрос Заказчика: поскольку вспененный каучук (как и пенопласт, пенополиэтилен, пробка и проч.) является материалом с закрытыми порами (непродуваемый), то его звукопоглощающая способность никчемна, поэтому для наших целей материал будет непригодным.

Более того, в нашей конструкции он будет занимать некий объём, таким образом уменьшая полезный объем воздушного зазора — а это уже снижение эффективности конструкции, а не только выброшенные деньги.

К слову сказать, нормативные требования к воздушному промежутку в двойных ограждениях защиты воздушного шума — не менее 40мм, меньший зазор просто не эффективен.

В каких конструкциях применяется K-Flex с целью звукоизоляции обсудим в одной из следующих публикаций.

Часть 3: Какую выбрать вату?

«У нас в городе нет специальных материалов. Я что не могу пойти в магазин и взять любую базальтовую вату для звукоизолирующей конструкции?» — в том или другом варианте это один из самых часто задаваемых вопросов, которому хочу посвятить немного внимания.

«Конструктивный» разговор

Теоретически любой волокнистый или пористый (например, поролон) продуваемый материал обладает свойством звукопоглощения — весь вопрос в том:

  • каким именно? и
  • насколько его звукопоглощение соответствует решению конкретной задачи?

Если взять, например, бумагу, производимую из целлюлозы в колоссальном ассортименте (картон, писчая, туалетная, газетная и проч. и проч.), то мы на глаз можем определить, какую бумагу использовать для принтера, какую в туалете.

С ватами всё сложнее: человеческие органы чувств не позволяют нам определить коэффициенты поглощения звуковой волны на определённом частотном диапазоне.

Акустическими ваты делает только протокол акустических испытаний, когда становятся известны коэффициенты звукопоглощения ваты в нормированном диапазоне частот.

Зная коэффициенты звукопоглощения можно вывести индекс звукопоглощения материала — интегральный показатель, принимающий значение от нуля до единицы. Этот малоинформативный показатель сообщает нам о том, относится ли данный материал к звукопоглощающим или нет и у любого волокнистого утеплителя он будет больше 0.7.

К индексу вернёмся ниже, а пока выясним как всё же выбрать вату: выбор должен вытекать из поставленной задачи.

Для примера возьмём звукоизолирующую каркасную перегородку в которой вата используется в качестве заполнителя воздушного промежутка между отражающими слоями.

«Конструктивный» разговор

Обратимся к графикам коэффициентов звукоизоляции (не отождествляйте со звукопоглощением — это совершенно разные физические процессы) двух ограждений — стена из пустотелых бетонных блоков и гипсокартонной перегородки. Ограждения обладают одним и тем же значением индекса звукоизоляции (STC — Sound Transmition Class, аналог индекса Rw, принятого у нас): обратите внимание насколько отличаются коэффициенты звукоизоляции почастотно при одинаковых значениях индексов изоляции от воздушного шума.

Становится очевидно, что гипсокартонная перегородка лучше справится с бытовым шумом, звуком телевизора и пр., однако на низких частотах (нас интересует желтая область на графике) её изолирующая способность явно недостаточная. Поэтому выбор звукопоглощающего материала направлен на то, чтобы улучшить изоляцию перегородки на низких частотах.

«Конструктивный» разговор

Для наглядности я наложил графики коэффициентов звукопоглощения двух базальтовых ват — вывод какая из них окажется эффективнее для нашей задачи можно сделать самостоятельно.

Вывод: не зная коэффициентов звукопоглощения для конкретного материала (ведь ваты различных производителей одинаковой плотности обладают разным звукопоглощением из-за большого числа технологических факторов производства) невозможно на глаз сказать насколько он будет эффективным для конкретной задачи.

Часть 4: Принципы

Эту заметку решил написать в ответ на комментарий Артура к топику «Звукоизоляция и пенопласт»:

«…На сегодняшний день действительно ситуация такова, что материалов появляется очень много, а информация по ней, мягко говоря поверхностная. Нужно все изучать, в том числе и в интернете, хотя и там информация может быть совершенно противоречивой… ”

Рынок стройматериалов действительно очень многообразен сегодня. Однако, подбирая материалы для своих конструкций, ориентироваться в нём и не дать продавцам ввести себя в заблуждение довольно легко — нужно знать принципы. Самый важный и самый ускользающий от внимания принцип только что прозвучал: работает конструкция, а не материал. Например, продавцы материала ФонСтар любят заострить внимание покупателя на то, что собственный индекс звукоизоляции панели 32 дБ (не документировано).

И для большинства это звучит убедительно, хотя это для нас по сути бесполезная информация, как и информация о том, что индекс собственной звукоизоляции ГКЛ 12.5 мм 28 дБ — ведь мало кто собирается использовать «ФонСтар» либо ГКЛ как единственный слой в ограждении.

Итак, добавляя слой материала к существующей конструкции, мы можем получить желаемый эффект, а можем и не получить — всё зависит от конструкции. Например, если воспользоваться тезисом продавцов: «Тексаунд — это тонкий и эффективный звукоизолирующий материал» и, экономя пространство, наклеить его на существующую стену из пенобетона (имеются прецеденты), то эффекта мы никакого не достигнем вообще.

Тексаунд — это демпфирующий материал, работающий со слоем, сопоставимым с ним по массе, например ГКЛ.

Акустически наклеенный на стену Тексаунд — это однослойное ограждение, для которого работает закон масс, который можно интерпретировать для данного случая следующим образом:

увеличение звукоизоляции однослойным ограждением на 6 дБ произойдёт в случае увеличения его поверхностной массы вдвое. Взяв самый лёгкий из пористых бетонов марки 400 для межквартирной стены толщиной 200 мм (обычное дело для сегодняшних новостроев) получаем массу квадратного метра стены 80 кг. Теперь понятно, что если на стену наклеить 11! слоёв материала Тексаунд массой 7 кг/м2, то только в этом случае можно ожидать прибавку в изоляции воздушного шума 5-6 дБ в зависимости от площади ограждения (чем больше площадь — тем меньше прирост).

Мы можем ошибаться при выборе материалов или конструкций, в которых их используем, но гораздо хуже, на мой взгляд, когда промоутеры материалов, «заточенные» только на продажи, предлагают конструкции, в которых применение тех самых дорогостоящих материалов бессмысленно.

«Конструктивный» разговор

Вот пример неоправданно дорогой конструкции плавающего пола с российского сайта Tecsound. Суть в том, что вязко-эластичная мембрана поверхностной массой 7 кг/м2 не способна демпфировать слой цементно-песчаной стяжки поверхностной массой 120-150 кг/м2. Поэтому единственно полезная её функция в этой конструкции — это гидроизоляция, которая обычно стоит на порядки дешевле.

Хочу подчеркнуть, что плавающий пол будет работать благодаря только упругому слою ваты и массивной армированной стяжке, а наличие Тексаунда под стяжкой на звукоизоляцию никак не повлияет.

Зная принципы и физические модели процессов, определиться с материалами в конструкциях довольно легко, жаль только, что на изучение этих принципов могут уйти годы. Поэтому чтоб не наступать на грабли собственных заблуждений и не попадаться на удочку некомпетентных продавцов лучше обращаться к специалистам в соответствующей области.

P.S. мои запросы в отдел технической поддержки в испанский офис компании TEXSA касательно целесообразности применения материала Tecsound под ЦПС (сначала на английском, затем на испанском — спасибо переводчику Гугла) остались без ответа!

Оригинал запроса: Тема — Tecsound pregunta y piso técnico flotante.

Muy señor mío:

¿Hay algún beneficio con la capa de Tecsound de piso flotante en losa de hormigón flotante, como muestra attachement?

Muchas gracias de antemano,

Andrey Nadiezhdin.

P.P.S. Артур, я считаю, что в интернете можно получить направление движения, а знания нужно черпать из специализированной литературы — это надёжно.

Часть 5: Звукоизоляция соединённых конструкций.

Заметка навеяна вопросом Владимира касательно изоляции транспортного шума к записи «Конструктивный» разговор. Часть 4: Принципы. К окнам мы ещё доберёмся, предлагаю начать с основ.

Ранее в основном внимание уделялось однослойным либо многослойным звукоизолирующим конструкциям, однако в жизни довольно часто попадаются стены с дверьми или окнами, перекрытия с люками и т.п. — такие конструкции называют соединёнными.

Очевидно, что более слабая с точки зрения звукоизоляции конструкция будет снижать общую звукоизоляцию составного ограждения.

«Конструктивный» разговор

Если речь не идёт о студии звукозаписи, то обычные окна и двери обладают меньшей звукоизоляцией по сравнению со стеной.

Как же оценить звукоизоляцию соединённых конструкций?

Обратимся к примеру из справочника — один из элегантных способов определения общей величины звукоизоляции соединённых конструкций — графический (спасибо тому доброму человеку, который свёл кучу сложных расчётов к одной простой диаграмме, работающей по принципу логарифмической линейки):

Дано:

  • Звукоизоляция стены R`w = 44 дБ
  • Звукоизоляция двери R t = 27 дБ
  • Общая площадь стены (включая дверь) A w+t = 30 м2
  • Площадь двери A t = 2 м2

Определяем величину звукоизоляции стены, включая дверь R общ.:

  • Отношение площадей стены и двери 30 м2/2 м2 = 15
  • Разница в звукоизоляции Стена — Дверь 44 дБ — 27 дБ = 17 дБ

«Конструктивный» разговор

Теперь на диаграмме найдём точку пересечения прямых соответствующих значений по оси абсцисс и ординат:

Полагая, что стена без двери могла бы иметь звукоизоляцию R`w = 44 дБ, поправку 6 дБ следует отнять от этого значения, получаем

R общ. = R`w — 6 дБ = 38 дБ.

Исходя из вышесказанного понятно, что после расширения комнаты за счёт застеклённого балкона звукоизоляция фасадной стены будет определятся «слабым звеном» — окнами, что в защите от транспортного шума не ace.

Часть 6: Сравнительный тест перегородок

С недавнего времени в открытых источниках появилась статья к.т.н. А. Боганика и Д.Шмакова «Материалы для дополнительной звукоизоляции. Сравнительный тест» опубликованная в журнале Технологии Строительства №6-7 2012 [1]. В лабораторных условиях проведены акустические испытания нескольких видов конструкций дополнительной звукоизоляции стен с использованием нескольких видов современных материалов для звукоизоляции. Привожу текст статьи целиком для того чтобы читатели Блога смогли не только оценить эффективность различных конструкций, но и понять за что они платят деньги, покупая звукоизоляционные материалы, среди прочих: герметик «GreenGlue», мембраны «Tecsound», пескокартон «PhoneStar».

«Конструктивный» разговор

{{начало цитаты|источник: А. Боганик и Д.Шмаков «Материалы для дополнительной звукоизоляции. Сравнительный тест».}}

…Лет пять тому назад корреспондент одного известного журнала, составляющего рейтинги самых богатых и влиятельных компаний в различных сферах бизнеса, поинтересовался, каков объём рынка звукоизоляционных материалов в России. Вопрос был интересен тем, что корректного ответа на него в то время не было, пожалуй, ни у кого. Причина была очень проста — на тот момент в нашей стране уже работали отдельные производители некоторых видов звукоизоляции, но рынка звукоизоляционных материалов, как такового, ещё не существовало. Тема была настолько экзотична, что в специализированных рекламно-строительных изданиях редкие строчки, посвящённые акустическим материалам и технологиям, совершенно естественным образом и безо всякой тени смущения публиковались в разделе «Теплоизоляционные материалы». Многие люди, узнав о роде деятельности нашей компании и профессии работающих в ней специалистов (инженер-акустик), искренне удивлялись, что это кому-то может быть нужно и кто-то готов платить за это деньги…

И вот на дворе декабрь 2012-го года, на сформировавшемся и стремительно развивающемся рынке звукоизоляционных и акустических материалов кипит бурная жизнь. Каждый день приходит информация о нескольких новых производителях и брендах. Более того: на этом рынке уже появились свои жулики и аферисты, что косвенным образом подтверждает безусловную востребованность звукоизоляционных и акустических продуктов.

«Конструктивный» разговор

Сейчас редкий крупный производитель теплоизоляционной ватной продукции не имеет специализированного продукта для звукоизоляции. Базальтовые плиты «Роквул Акустик Баттс» выпускаются с 2005 года, рулоны из стекловолокна «Изовер Звукозощита»— с 2006, производство рулонов «Урса Перегородка» началось чуть позднее, в 2008 году, брендам «ЗИПС» и «Шуманет» — пионерам данного рынка идёт уже 13-й год.

При этом многие предприятия, ориентируясь «по погоде» и пытаясь расширить рынок сбыта своей продукции, спешат объявить «специальным звукоизоляционным» один из своих материалов, область применения которого, эффект от этого применения и срок службы до конца не известны ещё им самим. И, само собой разумеется, огромное количество специальных материалов, гордо именующихся звукоизоляционными, поступает в нашу страну из-за рубежа, поскольку на фоне затянувшегося мирового кризиса российский рынок представляется многим европейским и американским компаниям удачным местом для сбыта своей продукции.

В итоге на голову потребителя, только что на собственном горьком опыте убедившемся, что пробка — не самое лучшее решение проблемы шума от соседей, сваливается громадное количество предложений. Новые материалы, снабженные красивыми графиками и международными патентами, зачастую обладают весьма таинственными свойствами, но всегда неизменно высокой звукоизоляцией. Таким образом, на рынке, плечом к плечу стоят как известные компании с серьёзной репутацией, так и инвестиционные проекты, призванные получить быстрые деньги на росте интереса к данной тематике.

Достаточно сказать, что за последние два года только в сегменте решений для дополнительной звукоизоляции капитальных стен и перекрытий появилось более десятка новых решений. Исследованию звукоизолирующих свойств некоторых из них посвящена данная стать.

«Конструктивный» разговор

Все конструкции дополнительной звукоизоляции условно могут быть разделены на каркасные и бескаркасные. Известная каждому строителю каркасная конструкция дополнительной звукоизоляции состоит из нескольких основных элементов, каждый из которых вносит свой вклад в эффективность системы звукоизоляции в целом. В число данных элементов входят (рис.1): силовой каркас (как правило, из тонкостенных металлических профилей), слой звукопоглощающего материала — минеральная или стеклянная вата, а также финишная обшивка из гипсокартонных или гипсоволокнистых листов. Важной особенностью звукоизоляционной конструкции является способ крепления каркаса к защищаемой поверхности. Это может быть стандартный монтаж на так называемых прямых подвесах, жестко прикреплённых к стене через упругую прокладку (или без неё).

«Конструктивный» разговор

Кроме того, нередко используется схема (рис.2), предполагающая крепление каркаса стеновой облицовки только к полу и потолку (в распор).

И, безусловно, каждого специалиста, столкнувшегося с задачей увеличения звукоизоляци интересует вопросы:

  • Какие элементы конструкции в наибольшей степени влияют на акустический результат?
  • Какими минимальными средствами по стоимости и толщине можно существенно увеличить звукоизоляцию облицовки?
  • Какие новые материалы следует применить?

Чтобы получить ответы на поставленные вопросы было решено провести серию лабораторных экспериментов. Для этого из широкого спектра предложений были отобраны наиболее интересные решения, принципиально отличающиеся между собой: вязкоупругий клей, тяжёлая полимерная мембрана и многослойный картон с минеральной засыпкой. Конструкции с перечисленными материалами предстояло сравнить с классической обшивкой, состоящей из двух слоёв гипсокартона по 12.5мм, а также с вариантом облицовки, содержащем в качестве дополнительного X-слоя широко известный и недорогой (в России) материал — гипсоволокнистую плиту.

Конструкции, отобранные для исследования, фактически отличаются только устройством обшивочного слоя, поэтому для корректности эксперимента во всех случаях использовался один и тот же тип каркаса, а также материал для заполнения внутреннего пространства облицовок. Каркас на металлических профилях ПП 60/27 был смонтирован с помощью прямых подвесов, которые закреплялись на существующую стену через упругие прокладки из материала «Вибростек-М» толщиной 4мм. Внутреннее пространство каркаса (глубиной 50мм) заполнялось звукопоглощающей плитой «Шуманет-СК-ЭКО» (рис.1).

Таким образом, в ходе испытаний были исследованы следующие варианты обшивок:

стандартная обшивка, состоящая из двух слоёв влагостойкого гипсокартона (ГКЛВ) толщиной 12,5мм:

  • два слоя ГКЛВ (по 12,5мм каждый) с промежуточным слоем специального вязкого клея «GreenGlue»(США) толщиной около 1мм, нанесённым по инструкции компании-производителя;
  • те же два слоя ГКЛВ с самоклеящейся мембраной «Tesound 70» (Texsa, Испания) толщиной 3,8мм (7 кг/м2) между ними;
  • листовой материал «PhoneStar» («Вольф Бавария», Россия) толщиной 12мм (20,4 кг/м2) + слой ГКЛВ 12,5мм по инструкции компании производителя;
  • два слоя ГКЛВ 12,5мм, между которыми размещён слой гипсоволокнистого листа (ГВЛ) толщиной 10мм (11,4 кг/м2).

Для всех выполненных экспериментов применялись влагостойкие гипсокартонные листы с объёмной плотностью около 800 кг/м3.

«Конструктивный» разговор

Несмотря на детальную подготовку к эксперименту, первая же серия измерений выявила серьёзные проблемы. В области средних частот (граф.1) выбранный вариант крепления каркаса существенно ограничивал величину дополнительной звукоизоляции конструкции любого типа и не позволил выявить истинную эффективность использованных материалов. Но ведь данный вариант и был изначально выбран как самый распространённый. На реальных объектах, строители, при устройстве облицовок, в большинстве случаев применяют именно прямые подвесы, частенько забывая устанавливать упругие прокладки между пятками подвесов и основанием.

Из графика видно, что в области низких частот повышение эффективности системы звукоизоляции происходит в соответствии с увеличением поверхностной плотности облицовки: в порядке возрастания изоляции сначала располагается

1. облицовка из двух слоёв ГКЛВ (19,9 кг/м2),

2. затем обшивка ГКЛВ-Тексаунд-ГКЛВ (26,9 кг/м2)

3. и наконец ГКЛВ-ГВЛ-ГКЛВ (31,3 кг/м2).

Также на данном графике приведена характеристика довольно экзотичной и очень недешёвой конструкции звукоизоляции {ГКЛВ-Тексаунд-ГКЛВ-GreenGlue-ГКЛВ} с поверхностной плотностью 37,35 кг/м2. И если на низких частотах результат её работы заметен, то выше 250 Гц всё сливается в одну линию. Это в очередной раз подтверждает значимость виброакустической развязки каркаса от базовой стены в реальном строительстве и заставляет задуматься о выборе новой конструкции для эксперимента.

На частотах выше 1600 Гц влияние жестких связей корректируется влиянием известного акустического эффекта волнового совпадения — снижением звукоизоляции слоя при совпадении скорости изгибной волны в данной пластине со скоростью звуковой волны в воздухе. Явление заметно для всех листовых строительных материалов, и в зависимости от их жёсткости и толщины может находиться в разных частотных диапазонах. В частности, у листов ГКЛ толщиной 12,5мм — это область 3000 Гц с прилегающим диапазоном снижения звукоизоляции, начиная с частоты 1600 Гц. Именно здесь проявляется эффект «среднего слоя» между листами, когда мембраны, клеи, да и просто слои с отличными от ГКЛ физическими свойствами демпфируют резонансные колебания в области этих самых частот волнового совпадения.

В итоге звукоизоляция конструкции в данном диапазоне возрастает, причём наибольший эффект здесь показывают материалы с высокими потерями и вязкостью.

Остаётся только сожалеть, что проблем со звукоизоляцией на частотах выше 1500 Гц практически нет, поэтому акцент на высокую эффективность конструкции в этом диапазоне — скорее, маркетинговый ход производителя, лишенный практической пользы для потребителя.

Другое дело — частотный диапазон до 1000 Гц. Именно он доставляет столько неприятностей в вопросе борьбы с шумом. Поэтому для продолжения эксперимента было решено применить конструкцию с независимой облицовкой, которая не имеет монтажных связей с защищаемой стеной и закрепляется к полу и потолку камеры через упругие прокладки из материала «Вибростек-М» (рис.2).

«Конструктивный» разговор

Изменение конструкции принесло свои плоды (граф.2). Теперь на графике стало заметно изменение звукоизоляции конструкций также и в среднечастотном диапазоне.

Как и в предыдущей серии экспериментов, в области низких частот увеличение звукоизоляции конструкции в целом связано с возрастанием поверхностной плотности облицовки. В порядке возрастания изоляции:

  • сначала располагается облицовка из двух слоёв ГКЛВ (19,9 кг/м2);
  • затем обшивка ГКЛВ-GreenGlue-ГКЛВ (20,4 кг/м2);

Следом идут конструкции с близкими значениями поверхностной плотности:

  • PhoneStar-ГКЛВ (26,45 кг/м2)
  • и ГКЛВ-Тексаунд-ГКЛВ (26,9 кг/м2)
  • и конструкция ГКЛВ-ГВЛ-ГКЛВ (31,3 кг/м2).

На средних частотах, помимо общей массивности, влияние начинает оказывать слоистость конструкции и прочие свойства применяемых материалов: начиная с 630 Гц более тяжёлая конструкция ГКЛВ-Тексаунд-ГКЛВ (26,9 кг/м2) неожиданно пропускает вверх своих более лёгких конкурентов.

Конструкция PhoneStar-ГКЛВ (26,45 кг/м2) после 630 Гц «догоняет» и в интервале 1000-2000 Гц чуть опережает неказистого лидера — систему, в основе которой простой гипсоволокнистый лист (ГКЛВ-ГВЛ-ГКЛВ ). Впрочем, цена успеха на высоких частотах велика — почти восьмикратная разница в стоимости между данными материалами.

Так или иначе, но чтобы получить на реальном объекте зафиксированную экспериментом разницу, надо, что называется, очень постараться. Эффект будет заметен только при высокой степени виброизоляции каркаса. В тех случаях, когда уверенности в этом нет, в конструкциях обшивки каркаса оправдано применение обыкновенных листовых материалов: ГКЛ, ГВЛ и их комбинаций.

Отдельно следует сказать о конструкции стены, на которой выполнялись все экспериментальные конструкции. В качестве «базовой» была выбрана кирпичная стена, сложенная из плотного (1900 кг/м3) полнотелого кирпича толщиной 120мм (полкирпича). Её собственная звукоизоляция Rw = 49 дБ, что фактически близко к реальным значениям изоляции воздушного шума для межквартирных стен и перекрытий в большинстве типовых многоэтажных домов.

Безусловно, тонкие перегородки из гипсолита и пенобетона широко применяются в качестве межкомнатных конструкций в пределах одной квартиры. Однако, если речь идёт о локальном ремонте в отдельной комнате, проще и эффективнее заменить их на другие типы перегородок, изначально без дополнительной изоляции, обеспечивающих Rw = 50-60 дБ., при толщине до 160мм. Как показывает практика именно межквартирные стены и перекрытия, разделяющие помещения разных собственников, в наибольшей степени нуждаются в дополнительной звукоизоляции. В таком случае нужно знать какой акустический эффект при применении тех или иных материалов можно получить. Следует учитывать, что при проведении сертификационных акустических испытаний многие производители, подобно дальновидному боксёру-чемпиону, подбирают соперников заведомо слабее, чтобы «достойно» защитить титул.

«Конструктивный» разговор

Поэтому в большинстве протоколов в качестве базовых стен фигурируют гипсолитовые или газобетонные перегородки толщиной 80-100мм с собственной звукоизоляцией Rw = 35-40 дБ, что на 10-15 дБ меньше «межквартирных» значений (граф.3).

Специалистам хорошо известно, что тонкие и «звонкие» конструкции имеют характерный провал звукоизоляции в области средних частот, обусловленный уже упоминавшимся акустическим эффектом волнового совпадения.

В частности, для гипсолитовой перегородки, показанной на графике, — это диапазон частот от 315 до 800 Гц. Поэтому красивой победы (читай — высокого эффекта дополнительной звукоизоляции) с ними добиться значительно проще, чем при звукоизоляции тяжёлых железобетонных стен или перекрытий. Каркасная конструкция толщиной 50-70мм, обшитая листовыми материалами и заполненная звукопоглощающим материалом, способна увеличить звукоизоляцию межквартирной перегородки до величины 50-53 дБ, естественно, при правильном закреплении.

Отсюда, в том числе, и появился «бизнес-рецепт» хорошей звукоизоляции — наукоёмкий вариант русской народной сказки про то, как солдат посредством загадочных, но привлекательных манипуляций с топором по принципу: для хорошей каши этого вполне достаточно, «развёл» скупую хозяйку на приготовление настоящего блюда. По сказке, каша в конце действия, помимо топора, содержала в себе все, что и должно быть в ней по смыслу: крупу, масло, молоко и специи.

В нашем случае роль «топора-заманухи» играют необычные, заграничные, технологичные, а потому и привлекательные материалы. Они покажут хороший результат, но только при добавке необходимого количества «крупы» — независимого или виброизолированного каркаса, «масла» — слоя звукопоглотителя, «молока» — листов ГКЛ и «специй» — упругих прокладок по торцам системы звукоизоляции. Что же касается самого «топора», то результаты тестов показывают, что его можно вполне заменить недорогими и доступными гипсоволокнистыми листами. Качество «каши» и её «питательные свойства» при этом не изменятся. Разве что варёное дерево менее вредно чем кипячёная пластмасса…

{{конец цитаты}}

Обратите внимание — авторы публикации, Александр Баганик и Дмитрий Шмаков, не приводят «номенклатурный» индекс звукоизоляции Rw для экспериментальных образцов. При желании индексы можно вывести из данных графиков, однако отличаться они будут максимум на несколько дБ — малоинформативный показатель, в жизни являющийся пропагандистским жумпелом в руках продавайцев материалов. Перегородки из кирпича и гипсокартона с одинаковыми индексами звукоизоляции Rw имеют совершенно разные графики звукоизоляции на нормируемом спектре частот. Так что анализируйте данные графиков в третьоктавных полосах — в них вся правда жизни.

Литература:

1/ Блази, Справочник проектировщика. Строительная физика, 2004;

2/ Осипов, Звукоизоляция и звукопоглощение, 2004;

3/ СНиП II-12-77 ЗАЩИТА ОТ ШУМА.

4/ Бергер и Роуз, Перегородки, 1985

Андрей Надеждин, Одесса, ООО и-нетЛаб (www.tiho.com.ua)