Лекция 4
ПРОЕКТИРОВАНИЕ И ТЕХНОЛОГИЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЗВУКОИЗОЛЯЦИИ В ЗДАНИЯ
Важной задачей гражданского строительства является защита помещений от шума с целью создания в них надлежащего акустического режима.
Обеспечение требуемой звукоизоляции конструкций при проектировании зданий включают такие этапы:
- определение основных параметров конструкций на основании результатов акустических расчетов и общих принципов проектирования;
- конструирование узлов и деталей конструкций не поддаются расчету, но влияют на звукоизолирующие качества конструкций;
- инструментальная проверка соответствия звукоизоляционных характеристик новых проектных решений конструкций требованиям норм и при необходимости корректирование этих решений на основе результатов натурных измерений.
Стены и перегородки
Для обеспечения нормативной изоляции воздушного шума межквартирными однослойными стенами из кирпича, бетонов и т.д., их поверхностная плотность должна быть 400 кг/м2 и более.
Для увеличения изоляции воздушного шума стеной (перегородкой), выполненной из железобетона, бетона, кирпича и т.п., в отдельных случаях целесообразно использовать дополнительную обшивку на относе с одной или двух сторон.
Путем устройства гибких приставных облицовок перед тяжелыми жесткими стенами можно достичь увеличения звукоизоляции однослойных тяжелых стен на 5-15 дБ.
Значение индексов изоляции воздушного шума некоторых конструкций
| Тип конструкции | Толщина конструкции, мм | Толщина ROCKWOOL АКУСТИК БАТТС / ROCKТОN, мм | Нагрузка на перекрытие1, кг/п.м. | Rw, дБ |
| Стена из полнотелого кирпича | - | 604,8 | 462 | |
| Стена из газобетонных блоков (D600) | - | 638,4 | 572 | |
| Стена из железобетона | - | 572 | ||
| Стена из полнотелого кирпича | - | 552 | ||
| Кирпичная стена, δ = 120 мм, с дополнительной звукоизоляцией на относе | 688,1 | 583 | ||
| Кирпичная стена, δ = 120 мм, с дополнительной звукоизоляцией на относе | 691,3 | 603 | ||
| Кирпичная стена, δ = 120 мм, с дополнительной звукоизоляцией на относе | 694,4 | 613 | ||
| Кирпичная стена, δ = 120 мм с дополнительной звукоизоляцией на относе | 700,7 | 633 | ||
| 1 – нагрузки на перекрытие определены при высоте стены 2,8 м; 2 – расчетный показатель по СП 23–103–2003; 3 – результат, полученный в результате испытаний НИИСФ (от 18.11.2011). |
Межквартирные ненесущие стены, когда это технически и экономически целесообразно, необходимо проектировать акустически неоднородными.
Наибольшее распространение получили двойные перегородки из легкобетонных, чаще всего гипсобетонных панелей с воздушным промежутком не менее 40 мм, который целесообразно заполнять звукопоглощающими пористоволокнистыми материалами.
Для увеличения звукоизоляции двойных стен при заданной конструкции их элементов принимают следующие конструктивные меры:
- увеличение толщины промежутка между элементами двойной стены;
- устранение жесткости связи между элементами двойной стены, а также между конструкциями, примыкающими к ним со стороны изолируемых помещений.
При конструировании каркасно-обшивных перегородок следует обратить внимание на следующее:
- элементы каркасно-обшивной перегородки необходимо крепить к ограждающим конструкциям (полы, потолки, стены и перегородки) через упругие звукоизолирующие полосовые прокладки (например, SK, S, TK);
- стыки каркасной перегородки с другими ограждающими конструкциями необходимо заполнять по периметру нетвердеющим герметиком с обеих сторон перегородки;
- расстояние между стойками каркаса должно быть не менее 600 мм;
- расстояние между обшивками должно быть как можно больше;
- точечное крепление обшивки к каркасу предпочтительнее линейного и оно выполняется с шагом не менее 300 мм;
- лучший эффект дают конструкции, состоящие из стенок с различной поверхностной плотностью и разной толщиной (отношение толщин примерно 1:2);
- промежуток между облицовкой целесообразно заполнить звукопоглощающим материалом (минеральными или стекловолокнистыми плитами и т.п.), плотностью 30-60 кг/м3;
- звукоизоляция перегородок увеличивается при увеличении поверхностной плотности обшивок (например, за счет увеличения количества слоев плит);
- если для обшивки применяются два слоя листов, то они не должны быть склеены между собой;
- облицовки крепить к каркасу по краям, используя упругие прокладки.
Для повышения звукоизоляции рекомендуется применять самостоятельные каркасы для каждой из обшивок, при этом, с разной толщиной, плотностью или количеством слоев.
Рис. 1 Схемы устройства каркасно-обшивных перегородок
Рис. 2 Примыкание перегородки на одинарном каркасе 100 мм к конструкции «плавающего» пола.
Рис. 3 Примыкание перегородки на двойном 2х50 мм (независимом) каркасе к конструкции «плавающего» пола.
Звукоизоляционные характеристики каркасно-обшивных перегородок с обшивкой из гипсокартонных листов по металлическому каркасу
(по результатам испытаний НИИСФ)
Стыки и узлы
Для обеспечения надлежащей звукоизоляции особое внимание следует уделять стыкам и узлам.
Схемы сопряжений перегородок
| Со стеной с вертикальным пазом | Со стеной без паза |
| 
|
| С перекрытием | Между собой |
|
Схемы сопряжения стен и перегородок
| 
|
| 
|
На перекрытия стены и перегородки необходимо устанавливать по сплошному слою раствора или через упругие прокладки (свинец, стеклорубероид в 3-4 слоя, рубероид прокладочный в 2-3 слоя, термонумоизоляционный картон 2-3 слоя, антисептированный войлок, прокладка из пароизола или пористой резины и т.д.).
В качестве герметизирующих материалов в стыках между конструкциями в современном строительстве используются: пакля, смоченная в гипсовом растворе, асбестовый шнур или картон, антисептированный войлок, гернит, пароизол, пористая резина, прокладки полого сечения, пенополиуретан, герметизирующие мастики (УМС-50, бутепрол, МБС).
Для предотвращения выпадания гернита из стыка, его следует применять в сочетании с мастиками У-30М, ГС-1 или клеем КН-2, пороизол в сочетании с мастикой изол. Размеры полости в стыке, предназначенной для расположения герметизирующего материала и поперечные размеры уплотняющего шнура или прокладки выбирают такими, чтобы обеспечить определенное их обжатие (гернита или пороизола на 30-50%, пористой резины на 20-40%, прокладок из пенополиуретана на 40-80%).
После укладки герметизирующего материала, стык с обоих сторон на глубину 20-30 мм заделывается паклей, смоченной в гипсовом растворе или цементно-песчаном растворе.
Междуэтажные перекрытия
Для надежного обеспечения изоляции ударного шума наиболее целесообразно применение раздельных полов на звукоизоляционной прослойке.
Основные конструктивные параметры пола, которые влияют на его звукоизоляционную эффективность при заданной несущей части перекрытия – это поверхностная плотность, динамическая линейная жесткость и демпфирующие свойства звукоизоляционной прослойки, средняя толщина промежутка между полом и несущей частью.
В наибольшей степени обеспечивают требования звукоизоляции ударного шума плавающие полы. В качестве плавающего основания пола используются монолитная стяжка, гипсобетонные плиты и панели, армоцементные панели, листы фанеры 18 мм в два слоя, сборное основание пола из ГВЛ и ГЛК и т.д. К плавающим полам относятся также дощатые полы, уложенные по лагам на упругих прокладках (например, виброизоляционная прокладка Sylomer SR18 толщиной 18 мм). Плавающие полы увеличивают изоляцию воздушного шума на 5-10, а ударного на 15-25 дБ.
Конструкции междуэтажных перекрытий
Схема устройства конструкции пола по деревянным лагам с применением виброизоляционного материала Sylomer
Схема устройства гидроизоляции в конструкции плавающего пола с применением звукоизолирующих плит Шумостоп в один слой.
Схема устройства конструкции ЗИПС-ПОЛ Вектор
При проектировании звукоизоляционной прослойки следует отдавать предпочтение малодемпфированным материалам с низким модулем упругости: минераловатные плиты из стеклянного и базальтового волокна, рулонные стекловолокнистые полотна, в том числе с односторонним битумным покрытием, нетканые иглопробивные полотна из органических и неорганических волокон с полимерным или битумным покрытием (например, звукоизоляционные плиты «Шумостоп – С2», кромочная плита «Шумостоп – К2» толщиной 20 мм в один или два слоя, звукоизолирующая подложка «Шуманет – 100» толщиной 3 мм, «Шуманет – 100 Супер», «Акуфлекс», «Вибростек – V300» толщиной 4 мм, сборная система для звукоизоляции пола ЗИПС-ПОЛ Вектор, ЗИПС-ПОЛ Модуль, сэндвич-панель соответственно толщиной 45 и 75 мм, звукоизоляционное выравнивающее покрытие «Шумопласт» толщиной 10, 20 мм, звукоизоляционные плиты АкуФлор – В30, S25, укладываемые в два слоя и три слоя АкуФлор- S20), мягкие древесноволокнистые плиты на различных вяжущих (123-250 кг/м3), пористо-губчатые полотна с химически сшитого пенополиэтилена, плиты с пенополистирола, полотна с минеральной шерсти, зернистые сыпучие материалы (прокаленный песок, вспученный керамзит, перлит, вермикулит и др.).
Толщина цементно-песчаной стяжки 60, 80 мм. При устройстве стяжки необходимо армировать ее металлической сеткой Ø 4 мм и размером ячейки 50х50 мм.
При сборном основании пола, а также при наличии ребер или лаг, с целью уменьшения расхода звукоизоляционного материала, последний применяют в виде полосовых прокладок суммарной площадью не менее 20% площади пола. Прокладки выполняют шириной 100-200 мм и укладывают параллельно с шагом 300-700 мм, а также по контуру перекрытия. При устройстве ленточных упругих прокладок под лаги, их принимают шириной на 50 мм больше ширины лаги. Полосовые прокладки должны быть приклеены мастикой к конструкциям перекрытия.
Для предотвращения появления звуковых мостиков между стяжкой и плитой перекрытия, при применении таких слоев звукоизоляционных материалов (в т.ч. рулонных) целесообразно на несущую плиту укладывать относительно жесткий прокладочный материал, например, слой картона.
Схемы стыков сборных элементов перекрытия между собой и стеной
Более индустриальным является заполнение зазора снизу уплотняющей прокладкой (гернит, пороизол и т.д.) с последующим закрытием ее раствором. Сверху стык заполняется монтажным бетоном или раствором.
Особое внимание необходимо обратить на примыкание плавающего пола к вертикальным ограждениям.
Схема примыкания полов к стенам и перегородкам
Схема примыкания конструкции плавающего пола с применением звукоизлирующих плит Шумостоп в один слой к стене и трубе отопления/водопровода
Звукоизолирующие свойства конструкций «плавающих» полов по данным измерений, выполненных лабораторией акустики НИИСФ и компанией «Акустические Материалы и Технологии»**
| № | Наименование конструкции | Общая толщина конструкции звукоизоляционного пола, мм | Толщина звукоизолирующего материала, мм | Толщина выравнивающей стяжки, мм | Индекс снижения приведенного уровня ударного шума Ln,W, дБ | Индекс доп. изоляции воздушного шума Rw, дБ |
| 1. | Звукоизолирующий пол на материале «Шуманет-100» | 63±5 | ‒ | |||
| 2. | Звукоизолирующий пол на материале «Шуманет-100 СУПЕР» | 64±5 | ‒ | |||
| 3. | Паркетная доска 15 мм на материале «Акуфлекс» | 19±1 | ‒ | ‒ | ||
| 4. | Ламинат 8 мм на материале «Акуфлекс» | 12±1 | ‒ | ‒ | ||
| 5. | Звукоизолирующий пол на материале «Акуфлекс» | 64±5 | ‒ | |||
| 6. | Звукоизолирующий пол с одним слоем материала «Шумостоп-С2» | 76±5 | 3-4** | |||
| 7. | Звукоизолирующий пол с двумя слоями материала «Шумостоп-С2» | 112±7 | 2х20 | 5-7** | ||
| 8. | Звукоизолирующая выравнивающая смесь «Шумопласт» 20 мм | 80±5 | 2-3** | |||
| 9. | Сборный звукоизолирующий пол ЗИПС-ПОЛ Вектор | 83±5 | по месту | 32** | 3-5** | |
| 10. | Сборный звукоизолирующий ЗИПС-ПОЛ Модуль | 108±5 | 38** | 5-7** | ||
| 11. | Звукоизолирующий пол на лагах и прокладках «Sylomer» | 98±5 | по месту | 30** | 4-6** | |
| ** - данные компании «Акустические Материалы и Технологии» по результатам натурных измерений с косвенными путями передачи шума |
Примыкание облицовки стены на каркасе 50 мм и креплениях Виброфлекс ЕР/25 А к панелям ЗИПС на потолочном перекрытии и к подвесному звукоизолирующему потролку
Для увеличения изоляции ударного шума перекрытий с плавающими полами рекомендуются следующие мероприятия:
- уменьшение динамической жесткости звукоизоляционного слоя путем его утолщения или применения материала с меньшим динамическим модулем упругости;
- увеличение поверхностной плотности пола, уложенного на звукоизоляционный слой;
- применение в составе звукоизоляционного слоя засыпок из песка, шлака и т.п. в дополнение к основному звукоизоляционному материалу;
- применение сплошного звукоизолирующего слоя вместо полосовых прокладок;
- целесообразно применять два слоя звукоизоляционных материалов с разной динамической жесткостью.
Выбором изоляционного слоя с меньшей динамической жесткостью можно достичь большего эффекта, чем с помощью увеличения толщины стяжки.
Звукоизоляция окнами
Из факторов влияющих на звукоизоляционные свойства окон, решающими являются количество и толщина стекол, толщина воздушного промежутка между ними и плотность притвора.
Так, в спаренных и раздельных окнах увеличение толщины одного из стекол с 3 до 6 мм приводит к увеличению звукоизоляции на 3 дБА. Увеличение вдвое толщины обоих стекол (например, с 3 до 6 мм) повышает звукоизоляцию примерно на 5 дБА.
Толщина воздушного промежутка – второй по значению фактор, определяющий звукоизоляцию окна. Так, увеличение воздушного промежутка с 57 мм в спаренном окне до 90 мм в раздельном при стеклах толщиной 3 мм приводит к повышению звукоизоляции на 2 дБ при наличии уплотняющей прокладки только в притворе внутренней створки и на 4 дБ при наличии прокладок в обоих переплетах.
Важное значение имеет обеспечение герметичности притворов окон. Так, если обычное спаренное окно с одной прокладкой по наплаву внутренней створки имеет звукоизоляцию RА = 23 дБА, то без прокладки она снижается до 18-19 дБА. Еще больше потери могут быть у окон с усиленной звукоизоляцией. Чем выше звукоизоляция конструкции, тем большее значение приобретают различные щели и неплотности. Для эффективной работы уплотняющих прокладок необходимо обеспечить их обжатие на величину от 50 до 75%, при этом должны использоваться натяжные запирающие приборы. Наиболее широко применяемые прокладки из пенополиуретана достаточно эффективны, однако имеют относительно небольшой срок службы. Полушерстяной шнур, напротив, долговечен, но малоэффективен. Хорошее сочетание этих двух параметров обеспечивают прокладки из простой резины.
Нормативные требования к звукоизоляции наружных светопрозрачных конструкций
| Назначение помещений | Необходимые величины звукоизоляции  , дБА, при эквивалентных уровнях звука возле фасада здания LА экв., дБА, в период наиболее интенсивного движения транспорта (в дневное время «час пик»)
| ||||
| 1 Палаты больниц, санаториев, кабинеты медицинских учреждений | |||||
| 2 Жилые комнаты квартир в зданиях: категория I категория II | |||||
| 3 Жилые комнаты общежитий | |||||
| 4 Номера гостиниц: категория 5-ть звезд категория 4-е звезды категория 3-и звезды и меньше | |||||
| 5 Жилые помещения домов отдыха, домов-интернатов для инвалидов | |||||
| 6 Рабочие комнаты, кабинеты в административных зданиях и офисах: категория I категория II | |||||
Примечание.Для промежуточных величин эквивалентных уровней звука возле фасада здания необходимая величина  определяется с помощью интерполяции.
|
Звукоизоляция дверьми
Способы повышения звукоизоляции дверей устройством:
| порога | уплотнением двойным фальцем |
| 
|
| перфорированного гасителя со звукопоглощающим материалом | полосовой резины, вмонтированной в полотно |
| 
|
| упругого профиля, вмонтированного в пол | фигурного профиля из резины |
| 
|
| подвижной планки из резины | резиновой скользящей полоски или устройством Шаль-экс (Schall-Ex) |
| 
|
Звукоизоляция инженерного оборудования
Схемы крепления трубопровода к стене с использованием:
| стальной пружины | упругой прокладки |
| 
|
Схемы конструктивного решения пропуска трубопровода через:
| междуэтажное перекрытие | гипсокартонную перегородку |
| 
|