Современные отделочные материалы

Звукозащитные материалы и звукоизоляторы

Звукоизоляция - это выраженное в децибелах (дБ) ослабление звука, обеспечиваемое тем или иным ограждением. Различают два вида звуков: воз никающие и распространяющиеся в воздухе (воздушный щум) и зарождающиеся от механичес­кого воздействия непосредственно в материале ограждения (ударный шум). При возведении стен и перегородок учитывается воздушный шум - громкие разговоры или пение, работающие радиоприемник или телевизор и т. д. При устройстве перекрытий в 188 расчет принимаются одновременно воздушный и возникающий от передвижений по зданию ударный шумы. Волны воздушного шума как бы раскачивают ограждение, вызывая соответствующие колебания воздуха в соседнем помещении. Кроме того, воз­душные волны почти без потерь проникают через неуплотненные стыки и плохо зачеканенные отвер­стия для трубных разводок, а также через щели и поры в самой конструкции.

На заметку

Известно, что звукоизолирующая способность даже очень массивной стены сводится к нулю, если в нем имеется хотя бы одно отверстие диаметром 2-3 мм.

Звукоизолирующая способность наружных ограж­дений вообще не нормируется, так как любые меры для ее повышения сводятся к нулю оконными прое­мами, не говоря уже об открываемых форточках. Необходимо отметить, что даже при абсолютно пра­вильном выполнении требований строительной физи­ки остаются места косвенного проникновения звука через несущие стены и перегородки, к которым при­мыкают края ограждающих конструкций. Поэтому акустический идеал недостижим в принципе. Тут уж надо вспомнить старое доброе правило: выбирай не дом, а соседей.

Качество звукоизоляции зависит от массы ограж­дающих перегородок - потолка, пола и стен. Чем тяжелей стена, тем сильней она отражает звук обрат­но. Тяжелые материалы — это монолитный железобе­тон, керамзито - и пенобетонные блоки и т. д. Но тут есть и свои тонкости. После достижения определен­ной массы вес конструкции можно утяжелить даже вдвое, а звукоизоляция увеличится всего лишь на 6 дБ. К тому же не следует забывать, что с ростом массы в два раза, во столько же раз вырастет и толщи­на стены. Редкий хозяин коттеджа решится на такое «расползание» дома, не говоря о владельце готового типового жилья, где ценен каждый квадратный метр. Кроме того, увеличение массивности стен и перекры­тий приведет к увеличению нагрузки на фундамент, что вообще может закончиться плачевно.

Даже многослойные конструкции способны умень­шить шум только до 15 дБ. Практически это предел для дополнительной звукоизоляции существующих стен и перекрытий. Многослойные конструкции по строительным меркам легкие, но «съедают» массу полезной площади. Увы, по-другому не получится. Если кто-то будет обещать сделать тонко и эффектив­но, - не верьте, это противоречит законам физики. Жертвуя всего лишь 20-30 мм, не стоит ждать ощу­тимых перемен.

Внимание

В конструкциях, предназначенных для дополнитель­ной борьбы с децибелами, чередуются как минимум два слоя - «жесткий» (гипсокартон, гипсоволокно или кир­пич) и «мягкий» (звукопоглотитель). Часть звуковой волны отражает первый слой, а часть тонет в «глуби­нах» второго.

Многослойная конструкция - это соединение листов различных материалов, между которыми запроектированы воздушные прослойки. В такой структуре вибрации затухают быстрее, чем в одно­родном материале. Звукоизоляционные свойства «слоеной» перегородки даже сравнительно неболь­шой плотности сопоставимы со свойствами монолит­ной стены. Так, перегородка толщиной 150 мм с 190 40-миллиметровым слоем заполнителя из минераль­ной ваты и воздушной полостью в 100 мм, обшитая снаружи сдвоенными гипсокартонными листами тол­щиной 12,5 мм каждый, обеспечит звукоизоляцию в 52 дБ. Этого вполне достаточно для защиты от шума, создаваемого распространенными в быту источника­ми. Так что многослойные конструкции можно отне­сти к наиболее удачным способам обеспечения акусти­ческого комфорта в наших домах. Обычно в качестве заполнителя многослойных конструкций используют следующие материалы: минеральную вату, стеклово­локно, пенополиуретан, пенополистирол.

Благодаря своей структуре (тончайшие волокна расположены хаотично в горизонтальном и верти­кальном направлениях, под различными углами друг к другу) минеральная вата значительно уменьшает риск возникновения вертикальных звуковых волн между поверхностями стены, улучшает воздушную звукоизоляцию помещения, сокращает время ревер - бации.

На заметку

Материал используют в качестве изоляции в стенах, потолках, крышах и между этажами зданий. В каче­стве дополнительных преимуществ можно назвать Водо - и огнестойкость, паропроницаемость и экологиче­скую безопасность. Под воздействием открытого огня плиты из минеральной ваты не дымятся и не выделяют токсичных газов.

Стекловолокно позволяет изготовить плиты гораздо более легкие, чем из минеральной ваты. Материал также является эффективным звукопо- глотителем по большей части свойств (не только акустических) имеет много общего с минеральной ватой. Однако, по мнению некоторых специалис­тов, его можно использовать только при наличии специальных покрытий, исключающих выделение частиц стекловолокна, которые могут вызывать поражение слизистых оболочек глаз и легких чело­века. Вместе с тем, для выполнения своих акусти­ческих функций такое спецпокрытие должно быть пористым, то есть негерметичным. Минеральная вата обладает несколько лучшими показателями при поглощении и изоляции звука. Продаётся мин - вата как в виде плит, так и в рулоне, и бывает раз­ной толщины и текстуры.

Пенополиуретан - это неплавкая термореактивная пластмасса с ярко выраженной пористо-ячеистой структурой. Данный материал имеет хорошие звуко­изоляционные показатели при защите от ударного шума (например, от топота соседских детей сверху), но, как утверждают специалисты компаний, пред­ставляющих на строительном рынке акустические материалы и технологии, для изоляции от других шумов (разговоры, музыка) он малоэффективен, даже при увеличении толщины до 50 мм. К тому же пори­стые материалы при равных условиях (плотность, тол­щина, ровность поверхности) уступают по звукопогло­щению волокнистым (стекловолокно или минераль­ная вата, у которых за счет трения волокон между собой происходит большее рассеивание энергии па­дающих на поверхность волн, что и представляет собой процесс звукопоглощения). То же самое можно сказать и про пенополистирол. Оба материала являют­ся, прежде всего, теплоизоляционными и вряд ли могут нести двойную нагрузку, защищая одновремен­но и от теплопотерь, и от нежелательных шумов.

В отличие от видов звукопоглотителей эти мате­риалы звуковую волну не «впитывают», а отталки - 192 вают, заставляя ее терять энергию. Упругие про­кладки из стеклохолста «Шуманет-100» толщиной всего 3 мм, уложенные под выравнивающую стяжку толщиной 60 мм, снизят уровень ударного шума на 23 дБ, а пол, устроенный по слою стекломатов «Шуманет-ПбО» толщиной 20 мм, - на 37 дБ. Это весьма ощутимое снижение. Например, если резвя­щиеся этажом выше молодые люди разобьют об пол стеклянную бутылку, обитателям снизу покажется, что упала рублёвая монета.

Термозвукоизол (ТЗИ) представляет собой рулон­ный материал, где роль оболочки (как пододеяльник) выполняет полимерный материал «Лутрасил», а в качестве набивки («одеяла») применяются волокна супертонкого стекловолокна. Толщина такого мате­риала колеблется от 5 до 8 мм. і

На заметку

Следует помнить, что это не шумоизоляционный, а звукопоглощающий материал. Толщина ТЗИ, при которой данный материал будет эффективным в звуко­изолирующей конструкции, должна быть 40-50 мм, то есть надо применять не менее 5-7 слоев.

Чтобы противостоять акустической «раскачке», ограждения должны обладать соответствующей массивностью. Так, для обеспечения нормативной изоляции от воздушного шума в 50 дБ 1 м2 меж­квартирной перегородки должен иметь массу 450 кг (в крайнем случае не менее 400 кг). Последнее зна­чение обеспечивается железобетонной, типовой для всей России, панелью толщиной 16- см или стеной толщиной в 1 кирпич (25 см), оштукатуренной с обеих сторон. Впрочем, сегодня для этой же цели можно рекомендовать перегородку со звукоизоли-

193

Рующей способностью 50 дБ общей толщиной 121 мм на металлическом каркасе из холодногну - тых профилей с двойными обшивками из гипсокар­тонных листов и средним слоем в виде полужест­ких минераловатных плит.

Внимание

Увеличивая плотность материала, мы тем самым повы­шаем эффективность распространения в нем второго вида шума - ударного, защитой от которого служит амортизирующий эффект упругих прокладок. По сплошной плите перекрытия должен настилаться еще и линолеум на тепло-, звукоизолирующей подоснове из эластичных пенопластов или синтетического войлока (так называемый ТЗИЛ). Бывает, нарушая проект ради экономии, употребляют обычный - безосновный лино­леум, что и приводит к неприятным последствиям.

Если нет возможности использовать ТЗИЛ, линоле­ум следует укладывать на основание из мягкой ДВП. Дополнительный эффект достигается также за счет применения ворсистых рулонных покрытий пола.

Поскольку для надлежащей изоляции воздушного шума массы перегородок сплошь и рядом не хватает, исправить этот дефект можно за счет дополнительной облицовки межквартирных перегородок гипсокар - тонными листами. Они быстро монтируются на кар­касе из деревянных (что проще, но менее эффектив­но) или стальных холодногнутых профилей.

Каркас не должен иметь связей с изолируемой сте­ной, поэтому крепится через собственные направля­ющие к плитам верхнего и нижнего перекрытий с помощью пристреливаемых «гвоздевых» или раз­жимных дюбелей. При толщине образовавшейся воз­душной прослойки от 6 до 8 см можно получить дополнительную звукоизоляцию от 5 до 6 дБ. Если заполнить промежуток гигиеничными марками минераловатной плиты, «прибавка» шумозащиты составит еще 10 дБ.

Самое главное - брусья нельзя пристреливать к стене, прибивать гвоздями, сажать через дюбели на саморезы, т. е. крепление должно быть не жестким, а «плавающим». Нет смысла устанавливать шумопо - глощающие экраны, если от них тут же будут пере­брошены «звуковые мостики» к стене в виде метал­лических креплений. Лучше всего брусья приклеи­вать к стене через резиновые прокладки.

Советуем запомнить

Важно помнить, что даже самая современная звукоизо­ляция стены, в которой имеется хотя1бы микротрещина (не говоря уже о сквозном отверстии), будет свободно передавать звук в соседнее помещение.

Для дополнительной звукоизоляции можно устано­вить подвесной акустический потолок. Он выполнит несколько функций: уменьшит энергию отраженного звука, поглотит шум и улучшит акустику помещения. Кроме того, в пространстве между ним и перекрытием можно спрятать электропроводку, вентиляционные ходы и встроенные системы освещения. Чаще всего в качестве звукопоглощающего материала для таких потолков используются спрессованные плиты из супертонкого стекловолокна или тонкого минералово - локна. Важно, чтобы они были пористыми, тогда воз­дух будет иметь возможность проникать внутрь плиты.

Совет

TOC o "1-3" h z Ли с окрашенной или тканевой поверхностью, в кото - J

Рой имеется множество микроскопических пор. Но в |

Любом случае снизить уровень шума с помощью аку - J

Стического потолка более чем на 10 дБ не удастся. J

ется их способность изолировать звук, потрясают воображение. И вот владелец загородного особняка в надежде оградиться от шума, производимого молодым поколением, обитающим на втором этаже, принимается обивать свой потолок пробковыми прокладками. Но звук сверху ни на один децибел не уменьшается. Неужели производители пробко­вых матов вводят в заблуждение? Нет, цифры, при­водимые ими, соответствуют действительности.

Однако дело в том, что указываются параметры зву­коизоляции не вообще, а только от «ударного шума». Поэтому применение данного материала эффективно только в случае, когда пробковое покрытие уложено наверху под бетонной стяжкой или паркетной доской. Только тогда действительно звук шагов молодых будет тише на целых 20 дБ. Но если пытаться оградиться с помощью пробкового покрытия от их музыки или громких голосов, то результат будет равен нулю. Безусловно, пробковое покрытие - экологичный и теплый материал, но приписывать ему универсальные звукоизоляционные свойства не стоит.

Пол «плавает» потому, что паркетная доска или стяжка не соприкасаются с боковыми стенами. Нарушение этого условия приводит к существенному снижению шумопоглощающих свойств пола: между ним и стенами образуются «мостики», по которым «побежит» звук.

Совет

Будьте внимательны при монтаже, заводите звукоизо­лирующий слой на стены по всему периметру помеще­ния. Не допускайте жестких связей плинтуса с полом (крепите их только к стенам) и ни в коем случае не заби­вайте гвозди досок пола прямо в балки. Ицаче весь эффект «плавающего» пола пойдет насмарку.

Воздушный уличный шум - беда больших городов. Вокруг оживленной московской магистрали уровень шума может достигать 80 дБ. Притом, что по санитар­ным нормам днем в приоткрытое окно не должно «вле­тать» больше 40 дБ. Данная проблема решается по-разному. Наиболее очевидный путь — установить сте - клопакеты. Такие конструкции в силу своего устройства чаще всего отвечают требованиям по звукоизоляции.

Звукоизоляция окна зависит, во-первых, от коли­чества и толщины стекол, во-вторых, от толщины воздушного промежутка между крайними стекла­ми и, в-третьих, от плотности притвора (проница­емости стыков). Чем толще стекла, тем, естествен­но, выше звуконепроницаемость. Еще лучше, если стекла в стеклопакете разной толщины. Например, внешнее - 8 мм, а внутреннее - б мм. В таком слу­чае на резонансной частоте провал звукоизоляции будет меньше, чем в случае с одинаковыми стекла­ми. Но даже если стеклопакет укомплектован тол­стыми стеклами, изолирующий эффект может «смазать» тонкая рама: низкие частоты будут ней­трализованы, а средние и высокие - не в полной мере. Тройной стеклопакет снизит шум только тогда, когда среднее стекло приближено к одному из крайних. Когда межстекольный промежуток заполняется газом, это также улучшает звукоизо­ляционные показатели окна. Но наиболее значи­мый фактор с точки зрения специалистов - это гер­метичность притвора. Ее обеспечивают резиновые прокладки по периметру створок и рамы.

С дверью ситуация примерно такая же, как и с окном. Чем массивнее дверь, тем мощнее звукоизо­ляция. Чем толще внешние слои - тем лучше. Но у дверей есть одно преимущество перед окнами. Внутрь двери, в пространство между внешними 198 слоями, можно проложить звукопоглотитель, чего нельзя сделать с окном. Соответственно, стеклянные, пластиковые или полые двери практи­чески открыты для «бродячих» децибел. Для повы­шения звукоизоляции друг за другом устанавливают две двери. Чем больше расстояние между ними, тем ощутимее эффект. Стены в промежутке от двери до двери не помешает обработать звукопоглощающими материалами. Порог и уплотнение по периметру при­творов обязательны.

Внимание

Звукоизоляционные материалы предназначены для снижения нежелательного вредного шума, отрицатель­но воздействующего на состояние человека. Допустимый уровень шума нормирует СНиП. Эти материалы долж­ны быть влагостойкими, биостойкиМи, удовлетворять санитарно-гигиеническим требованиям и сохранять свои свойства в процессе длительной эксплуатации.

Звукоизоляционные материалы по структурным показателям подразделяются на:

• пористо-ячеистые (ячеистый бетон, перлит);

• пористо-губчатые (резина, пенопласт, вспенен­ный полиэтилен);

• пористо-волокнистые (вата).

По величине относительного сжатия эти материа­лы могут иметь мягкий, полужесткий, жесткий и твердый скелет. В полужестком и особенно в мягком скелете происходит усиление звукопоглощения падающих звуковых волн за счет упругих деформа­ций скелета материала.

На заметку

Мягким скелетом обладают поливинилхлорид, полиуре- тановый Поропласт и другие виды ячеистых пластмасс.

199

Полужесткий скелет имеют стекловолокнистые, дре - весно-волокнистые минераловатные и содержащие ас­бест материалы. Фибролит, а также различные виды лег­ких бетонов относятся к материалам с жестким скелетом.

Повысить звукоизолирующую способность материа­ла можно, применив слоистую систему с прослойкой, в которой динамический модуль упругости материала должен быть несоизмеримо меньше упругости жест­ких слоев акустически однородной конструкции.

Звукоизоляционные материалы и изделия харак­теризуются вязкоупругими свойствами и должны обладать динамическим модулем упругости Eg не более 15 МПа (доменный шлак, керамзит, песок).

Звукоизоляционные прокладочные материалы и изделия из различной ваты мягких, полужестких и жестких видов с Eg не более 0,5 МПа имеют нагрузку на звукоизоляционный слой 0,002 МПа.

Пористо-волокнистые звукоизоляционные изде­лия должны обладать плотностью от 75 до 175 кг/м3. Пористо-губчатые звукоизоляционные материалы и изделия должны быть из пористой резины и пено- пластов с Eg от 1 до 5 МПа.

Из деформативности скелета материала и упругих свойств воздуха, заключенного в материале склады­вается деформативность звукоизоляционного мате­риала. Мягкие звукоизоляционные материалы высо­кой деформативности под нагрузкой 0,002 МПа имеют относительное сжатие свыше 15 %. Как пра­вило, это материал с пористо-губчатой или волокни­стой структурой. Полужесткие материалы имеют величину относительного сжатия от 5 до 10 %, жест­кие - до 5 % , твердые - до 0 %.

Звукоизоляционные материалы применяются в перекрытиях, в виде сплошных нагруженных или ненагруженных, несущих лишь собственную массу прокладок; штучных и полосовых нагруженных про­кладок; в перегородках и стенах в виде сплошной ненагруженной прокладки; в стыках конструкций.

Вибропоглощающие материалы предназначены для поглощения вибрации и вызываемых шумов при работе инженерного и санитарно-технического обо­рудования.

Эффективными звукоизоляционными материала­ми являются полужесткие минераловатные и стекло- ватные на синтетическом связующем плиты и маты, прошивные стекловатные маты, древесно-волокинис - тые плиты, пористая резина, поливинилхлоридные и полиуретановые пенопласты.

Изготавливают ленточные и полосовые прокладки длиной от 1000 до 3000 мм и шириной 100, 150, 200 мм, штучные прокладки длиной и шириной 100, 150, 200 мм. Изделия из волокнистых материалов применяются только в оболочке из водостойкой бума­ги, пленки, фольги.

На заметку

Песок кварцевый. Его плотность составляет 1500 кг/м3, Eg=12 • 106 Н/м2.

Плиты и маты минераловатные на синтетиче­ском связующем обладают плотностью:

80 кг/м3, Eg = 4 • 105 н/м2;

100 кг/м3, Eg= (3,6-4,5) • 105 Н/м2;

150 кг/м3, Eg= 5 • 105 н/м2.

Шлак имеет плотность 300-600 кг/м3, Eg = (5,6- 9) • 106 н/м2.