Звукоизоляция перегородок
Звукоизоляционные свойства однородных перегородок.
Степень звукоизоляции перегородки зависит от её конструкции и физических свойств материалов, применяемых для неё. Проследим, какими путями передаётся звук («звук, упавший на стену») через какую-либо преграду, в данном случае — перегородку (рис. 281, фиг. 1). Прежде всего, часть звука отражается («звук, отброшенный назад»). Часть звука по порам; имеющимся в материале перегородки, переносится непосредственно воздухом в соседнее помещение («воздушный перенос — звукопроницание») и, наконец; часть звука воспринимается телом перегородки. Эта часть звука частично трансформируется в тепловую энергию, пропадая как звук, а частично возбуждает материальные колебания перегородки. Эти колебания в свою очередь возбуждают звуковые колебания воздуха как со стороны падения звука, так и в смежном помещении («звук, излученный стеной»). Звук, излученный перегородкой, складывается по одну сторону её с отражённым звуком, а по другую — со звуком, перенесённым по порам.Часть материальных колебаний может передаваться по телу перегородки на смежные конструкции, вызывая в них колебания, вследствие чего они в свою очередь могут излучать звук.
Чем меньше пористость материала, тем меньше его звукопроницаемость; следовательно, звукопроницаемость уменьшается с увеличением плотности, т. е. объёмного веса материала. При одной и той же силе звука, приводящей однородную перегородку в колебания изгиба, последние будут тем меньше, чем больше масса её.
Из этого следует, что чем больше вес перегородки, приходящийся на единицу её площади, тем меньше её звукопередача колебаниями изгиба и тем меньше её звукопроницаемость.
Можно считать установленным, что перегородка из обычно применяемых строительных материалов (кроме металлов), имеющая вес, достаточный для
изоляции звука, передаваемого путём колебаний изгиба, достаточна и для поглощения звука, проходящего сквозь поры материала.Сила звука, или, как говорят, уровень громкости, измеряется логарифмической единицей, называемой децибеллом (дб).
Если уровень громкости звука, падающего на преграду, равен п
дб, а прошедшего через преграду равен п' дб, то разность (п — п') дб определяет степень звукоизоляции преграды.Степень звукоизоляции перегородки из однородного материала, в зависимости от веса её, определяется по следующей формуле, предложенной Майером:
TL=13 lg10W+14,
где
TL — звукоизоляция в дб, W — вес в кг/м2 перегородки, Ig10 — десятичный (Бриггов) логарифм.Пример.
Требуется определить звукоизоляцию перегородки из шлако-алебастровых плит толщиной в 90 мм, объемным весом 1250 кг/м3, затёртых с двух сторон известково-алебастровым раствором толщиной по 2,5 см, весом 8 кг/м2. Общий вес 1 м2 перегородки 1250*0,09 +8 = 112,5 +8 == 120,5 кг/м2. TL = 13 lg10 120,5 + 14 = 13 X 2,08 + 14 =41 дб.Вместо вычисления по формуле звукоизоляция перегородок из однородного материала может быть определена по табл. 54.
Таблица
54 Звукоизоляция перегородок однородного строенияВес (кг/м 2) |
Изоляция (Дб) |
Вес (кг/м 2) |
Изоляция (Дб) |
Вес (кг/м 2) |
Изоляция (Дб) |
50 |
36 |
110 |
40,5 |
250 |
45,2 |
60 |
37 |
120 |
41 |
270 |
45,6 |
70 |
38 |
130 |
41,5 |
300 |
46,2 |
80 |
38,7 |
140 |
42 |
400 |
47,8 |
90 |
39,4 |
150 |
42,3 |
500 |
49 |
100 |
40 |
200 |
44 |
600 |
50 |
Таблица 55
Интенсивность шумов внутри и вне зданий
Наименование источника шума |
Интенсивность шума (Дб) |
Сильный взрыв (звук вызывает болевое ощущение) Шум аэроплана (мотора с пропеллером) Удар молота о стальную плиту (вызывает болевое ощущение) Шум в подземной железной дороге при прохождении поезда Шум в большом бюро машинисток Громкая речь Очень громкая радиомузыка в квартире Очень шумная улица в большом городе Среднешумная улица Тихая улица Тихая радиомузыка в квартире Тихий разговор |
130—140 100—120 110—120 90—95 70—80 60—70 80 70—80 50—60 25—30 40 35 |
Таблица 56
Допускаемый уровень громкости шума, проникающего в помещения различного назначенияНаименование помещений |
Величина допускаемого шума (дб) |
Студии звукового кино и радиовещательные студии Вольницы и музыкальные классы театры, аудитории, классные комнаты, библиотеки Жилые помещения и гостиницы Учреждения, банки и т. п. |
8—12 10—15 12—24 15—25 20—40 |
В нашей практике при определении допустимого уровня громкости в помещении обычно исходят из данных табл. 56, полагая, что уровень громкости шумов, проникающих в комнату из соседних помещений, должен быть на 10 — 15 дб ниже уровня громкости звуков, возникающих в самой комнате (по условиям её эксплуатации). Из табл. 55 видно, что тихому разговору соответствует уровень громкости 35 дб. Поэтому уровень громкости в 20 дб является предельно допустимым для шумов, проникающих в жилые помещения.
Шум внутри помещений, вызываемый громкой человеческой речью, имеет уровень 60 — 65 дб. Отсюда следует, что звукоизоляция между квартирных перегородок должна быть около 42 — 45 дб. Из табл. 54 видно, что такую изоляцию имеют однородные конструкции весом от 150 до 270 кг/м
2. По той же формуле может быть определенна степень изоляции конструкций хотя и не однородных, но колеблющихся так же, как однородные.К таким конструкциям относятся, например, всякого рода деревянные однослойные и многослойные перегородки, в которых слои сбиты гвоздями, а отдельные доски с поверхности оштукатурены по драни.
При определении необходимой степени изоляции внутриквартирных перегородок исходят из громкости речи порядка 50 — 60 дб; соответственно этому для того, чтобы разговор, происходящий в одной комнате, не был различим и не мешал разговору в смежной комнате, степень изоляции перегородок должна быть от 30 до 40 дб. Изоляции перегородок должна, конечно, соответствовать и изоляция междуэтажного перекрытия.
Небольшие отверстия и щели сильно понижают звукоизоляцию перегородок. В обычных между комнатных дверях нельзя избежать неплотной пригонки дверей в притворах. Даже сквозные замочные скважины имеют очень большое влияние на звукоизоляцию. Достижение высокой изоляции дверей получается: 1) уплотнением притворов с помощью трубчатых или упругих резиновых прокладок; 2) закрытием такими же прокладками щели между дверью и полом; 3) уплотнением дверных полотен, которым можно придать слоистую конструкцию; 4) устранением замочных скважин.
Однако звукоизоляция наиболее плотной и тщательно пригнанной двери не может быть выше 30 дб. Общая звукоизоляция перегородки с дверью весьма мало превышает звукоизоляцию самой двери даже в том случае, если звукоизоляция перегородки очень высока. Звукоизоляции перегородок должна соответствовать и звукоизоляция имеющихся в них дверей. Поэтому практически не имеет смысла задаваться для обычных между комнатных перегородок с дверями изоляцией более 30 — 40 дб.
Повышение звукоизоляции дверей может быть достигнуто завешиванием дверей тяжелыми драпировками. Для понижения шумового уровня в изолируемой комнате следует увеличивать звукопоглощение в ней путём применения различных звукопоглощающих отделок.
Конструктивные приёмы повышения звукоизоляции перегородок.
Уменьшение веса перегородок без понижения степени их звукоизоляции может быть достигнуто применением слоистых конструкции, в которых перемежаются материалы разного объёмного веса, и конструкций с замкнутыми воздушными полостями.
При устройстве перегородок таких конструкций надлежит руководствоваться следующими указаниями, основанными на имеющемся опыте: 1) отдельные слои материалов не должны быть между собою жестко связаны, во всяком случае эта связь должна быть минимальной; 2) разница в объёмном весе материалов, составляющих отдельные слои, должна быть возможно большей, другими словами, твёрдые и тяжёлые материалы должны чередоваться с лёгкими и упругими; 3) некоторые слои полезно делать из весьма плотных материалов, понижающих воздухопроницаемость перегородки (например из тонких металлических листов). Примеры устройства таких перегородок приведены ниже.
При устройстве перегородок с воздушными полостями
следует руководствоваться следующими указаниями: 1) стенки, ограждающие полости, не должны быть связаны между собою; при невозможности избежать соединения связь должна быть только по периметру перегородки и во всяком случае возможно более редкой; 2) ограждающие стенки должны быть жёсткими; внутренняя поверхность их должна быть покрыта звукопоглощающим материалом.К звукопоглощающим относятся материалы рыхлого или пористого строения, которые в то же время обладают значительной звукопроницаемостью. Однако при распространении звуковой энергии в мелких извилистых порах таких материалов происходит затухание звуковых волн, что при достаточной толщине материала или при сочетании его с плотным мало проницаемым материалом может быть использовано как средство ослабления звукопередачи.
Кроме того, отражение звука от поверхности таких материалов весьма мало, благодаря чему они «поглощают» звуки и понижают шумнссть помещения, в котором находится источник звука или куда проникают внешние шумы.
К звукопоглощающим материалам относятся, например, всйлск, асбестовая или шлаковая вата, ткани, разного рода материалы из дефибрированной древесины и т. п.
Плотным материалам может быть придано свойство звукопоглощения соответствующей обработкой их поверхности, как, например, приданием ей складчатости, шероховатости, покрытием её углублениями и т. п.
Звукоизоляция перегородок с одной воздушной полостью определяется следующим образом: по суммарному весу 1 м
2 ограждающих стенок, пользуясь формулой (24), определяют звукоизоляцию, которая затем повышается в зависимости от расстояния между стенками и в соответствии с диаграммой на рис. 281, фиг. 2. На этой диаграмме по оси абсцисс отмечены расстояния между стенками, а по оси ординат добавочная непроницаемость в децибеллах.Пример. Перегородка состоит из двух стенок весом 30 кг/м
2 каждая; ширина промежутка между ними — 8 см. По формуле TL = 13 Ig10 W + 14, звукоизоляция стенок будет равна 13 lg10 60 + 14 = 37 дб.Ширине полости в 8 см соответствует дополнительная звукоизоляция в 11 дб. Общая звукоизоляция перегородки равна 37
+ 11 = 48 дб.При устройстве перегородок, которые должны обеспечить высокую звукоизоляцию, следует учитывать передачу не только звуковых волн, падающих на поверхность перегородок, но и ударные шумы, возникающие от ходьбы и передвижения мебели. Эти ударные шумы, передаваясь полами в межполье, распространяются в воздушном пространстве последнего и проникают в смежные
комнаты.Поэтому при конструировании перегородок особое внимание следует уделять правильному примыканию перегородок к стенам, потолкам и разделкам в межпольях.