Часто задаваемые вопросы (FAQ) по Звуку www.ixbt.com

Как защитить себя от шума?
"Технологии строительства", №2 (15) 1999
Акустическая экология жилища начинается со знания норм. Нормативами,
регламентирующими требования к звукоизоляции, являются Московские городские
строительные нормы, Санитарные нормы и СНиП.
Звукоизоляция ограждающих конструкций (перекрытий, стен, перегородок, дверей и т.д.)
– это способность препятствовать распространению звука, ослаблять звуковое давление
(или звуковую энергию) шума, проникающего из шумного в тихое помещение. При этом
различают воздушный шум, который возникает в воздухе, и благодаря воздушным
звуковым волнам распространяется через ограждающие конструкции, и ударный (или
структурный) шум, который возникает непосредственно в конструкциях и,
распространяясь по ним, излучается в виде воздушных звуковых волн.
Нормы звукоизоляции
Рассмотрим каждую разновидность шума отдельно.
Фактическая изоляция воздушного шума зависит не только от звукоизоляционных
свойств конструкции ограждения, но и от площади этой конструкции, а также от
звукопоглощения поверхности стен, пола, потолка и предметов в тихом помещении.
Поскольку показатели в каждом конкретном случае меняются, введено понятие
звукоизолирующей способности (собственной звукоизоляции) R, которая измеряется в
децибелах. Эта величина не зависит ни от площади, ни от звукопоглощения, она присуща
только самой ограждающей конструкции.
Для удобства измерений мы пользуемся индексом изоляции воздушного шума. Индекс
позволяет выводить усредненные величины. Так в нормативах (МГСН 2.04-97) для
межквартирных стен и междуэтажных перекрытий установлены минимальные значения R
равные:



54 дБ для домов категории А (высоко комфортные условия);
52 дБ для домов категории Б (комфортные условия);
50 дБ для домов категории В (предельно-допустимые условия).
Изоляция ударного шума (от ходьбы, передвижения мебели, ударов и т.п.) определяется с
помощью машины со смешным названием «топальная». Она устанавливается на полу
верхнего помещения. Так вычисляют уровни звукового давления Ln, дБ под перекрытием.
При этом, чем выше значения Ln, тем хуже изоляция перекрытием ударного шума.
Усредненные значения Ln позволяют определить индекс ударного шума под
перекрытием. Ln равно:



55 дБ для домов категории А;
58 дБ для домов категории Б;
60 дБ для домов категории В.
Практические вопросы перепланировки
Как вы уже поняли, такие нормативные требования относятся к ограждающим
конструкциям. Они не зависят от назначения смежного помещения соседней квартиры,
будь то спальня, кухня или коридор. Однако в реальной жизни планировка, конечно,
играет роль. Так, если рядом со спальной комнатой одной квартиры оказывается кухня
или ванная комната соседей, уровень комфортности по шуму в первой квартире
понизится. При этом жильцам будет безразлично, что стена соответствует нормативным
требованиям звукоизоляции воздушного шума. Звук спускаемой воды не всегда навевает
сны о Ниагарском водопаде – вот и все.
Поэтому типовые планировочные решения, как правило, хорошо продуманные и
проверенные многолетней практикой, не должны без веских причин произвольно
меняться. Почти всякое принципиальное изменение планировки, при котором шумное
помещение одной квартиры (кухня, ванная, санузел, гостиная с аудио и видео
аппаратурой, тренажерный зал и т.п.) оказывается смежным (по горизонтали или
вертикали) с тихим помещением другой квартиры (спальней, кабинетом и т.п.) ведет к
дискомфорту и жалобам.
Современные технологии и строительные материалы позволяют и в этом случае найти
выход из положения, однако неудачное планировочное решение всегда требует больших
дополнительных затрат.
Чаще всего при перепланировке жильцы хотят расширить ванные комнаты и санузлы за
счет примыкающих помещений (обычно коридоров, реже кухонь). Тут надо помнить, что
до настоящего времени в серийных домах эти помещения монтировались в виде готовых
сантехкабин с опорой на несущие плиты перекрытий через звукоизоляционные слои
(прокладки, засыпки). Зазоры между стенками и потолками кабин с одной стороны и
несущими стенами и перекрытиями зданий с другой – обеспечивали изоляцию не только
воздушного, но, что куда важнее, ударного и структурного шума от работы
сантехоборудования. В сочетании с продуманной планировкой, при которой санузел
одной квартиры примыкал к санузлу другой, а ее комнаты были удалены в глубь
квартиры, это давало полный акустический комфорт.
При работах по расширению сантехузлов, как правило, приходится разбирать
ограждающие конструкции сантехкабин и, тем самым нарушать звукоизоляцию. Поэтому,
для сохранения нормативной звукоизоляции, необходимо вновь создать “плавающую”
конструкцию пола, самостоятельные перегородки, и возможно, потолок. При этом
перегородки должны устанавливаться на расстоянии от других ограждающих
конструкций, опираться на плавающее основание пола и примыкать к перекрытию
(потолку) через упругие прокладки с тем, чтобы исключить передачу структурного шума
на несущие конструкции, по которым он легко распространяется по зданию. Чтобы
избежать возникновения жестких звуковых мостиков между перегородками, полом
сантехузла и другими ограждающими конструкциями нужно все трубопроводы разводки
размещать внутри помещений сантехузла.
Виброизолированное крепление разводок трубопроводов необходимо для того, чтобы
структурный шум от работы сантехприборов не распространялся на ограждающие
конструкции и далее в смежные помещения.
Другие варианты перепланировок должны учитывать также косвенную передачу звука,
например, от перегородок на перекрытия. В определенных условиях перегородка,
установленная на несущую плиту перекрытия, может служить причиной ухудшения
звукоизоляции между квартирами по вертикали.
Таким образом, перепланировку квартиры желательно производить на основе тщательно
разработанных планировочных и конструктивных решений.
Не менее важно качественное выполнение проекта, поскольку даже незначительные
отклонения от первоначального решения в процессе работы могут все испортить. Поэтому
и для составления проекта перепланировки и, собственно, для работ нужны
квалифицированные специалисты.
Итак



При составлении проекта перепланировки необходим тщательный анализ: как
повлияют на звукоизоляцию изменения конструктивных решений ограждающих
конструкций и узлов.
Соответствующий выбор материалов и конструкций позволяет сохранить или даже
улучшить звукоизоляцию между квартирами и комнатами в жилых домах.
При этом необходимо тщательное исполнение проекта перепланировки
квалифицированными строителями.
Подробнее узнать о существующих нормах звукоизоляции вы сможете из следующих
источников:
1. "Допустимые уровни шума, вибрации и требования к звукоизоляции в жилых и
общественных зданиях". МГСН 2.04-97. Московские городские строительные
нормы. М., 1997 г.
2. Территориальный каталог для строительства в г. Москве. ТКТ.4.3. Строительные
конструкции и изделия. Сб. ТКТ-10.
3. СНиП II-12-77. "Защита от шума". М., 1978.
с.н.с. Лаборатории акустики МНИИТЭП Э.М.Лалаев
Мифы звукоизоляции
По мере улучшения качества жилья, когда вопрос количества квадратных метров перестал
быть единственным определяющим фактором, проблема звукоизоляции жилых
помещений становится все более актуальной. Однако из-за того, что данный вопрос
достаточно специфичный, т.е. в теории акустики существует очень много неявных
особенностей и "нелогичных" с точки зрения здравого смысла выводов, в данной области
возникло и утвердилось большое количество мифов и заблуждений.
Это приводит к тому, что у большого количества людей сформировался устойчивый
стереотип о том, какими материалами, в случае необходимости, можно решить все
проблемы недостаточной звукоизоляции. Однако практическое применение подобных
материалов в лучшем случае оставит ситуацию без видимых изменений, в худшем приведет к увеличению шума в помещении. В качестве первого примера - Миф о
звукоизоляционных свойствах пробки.
То, что пробковое покрытие - хороший звукоизолятор, полагают практически все, кто
держит в руках этот журнал. И "технология" применения "разработана" до мелочей. Если
слышно соседа за стеной - требуется обклеить пробкой общую с соседом стену, если шум
идет с потолка - то потолок. И полученный акустический эффект поражает
воображение…. своим отсутствием! Но в чем же дело? Ведь продавец показывал данные
акустических испытаний, где был указан эффект звукоизоляции, и весьма не малый
эффект - около 20 дБ! Неужели обман?!
Нет. Цифры соответствуют действительности. Но дело в том, что подобные цифры
получены не для "звукоизоляции вообще", а только для так называемой "изоляции
ударного шума". Указанные значения справедливы только для случая, когда данное
пробковое покрытие уложено под бетонной стяжкой или паркетной доской у "соседа
сверху". Тогда вы действительно слышите шаги соседа тише на 20 дБ по сравнению с тем,
как если бы данной прокладки у соседа под ногами не было. Но для музыки или звука
голоса соседа, а также для всех других случаев применения пробкового покрытия в
других вариантах, данные цифры "звукоизоляции" не имеют, к большому сожалению,
никакого отношения. Эффект не просто уменьшается, он равен нулю! Безусловно,
пробковое покрытие - экологичный и теплый материал, но приписывать ему все
возможные звукоизоляционные свойства не стоит.
Все вышесказанное также относится и к пенопласту, пенополиэтилену (ППЭ),
пенополиуретану и другим подобным материалам, имеющим разные торговые марки с
началом на "пено-" и окончанием на "-фол", "-фом" и "-лон". Даже при увеличении
толщины данных материалов до 50 мм, их звукоизоляционные свойства (за исключением
изоляции ударного шума) оставляют желать лучшего.
Еще одно заблуждение, тесно связанное с первым. Обозначим его как Миф о
возможности звукоизоляции тонкими конструкциями.
Почва для возникновения данного заблуждения - борьба за улучшение акустического
комфорта помещения вместе с желанием сохранить исходные квадратные метры. Вполне
понятно стремление сохранить высоту потолка и площадь комнаты, к тому же для
типовых квартир с небольшим метражом и невысоким потолком. По данным
статистических наблюдений подавляющее большинство людей готовы пожертвовать "на
звукоизоляцию" увеличение толщины стены и потолка не более 10 - 20 мм. К этому еще
существует требование получения жесткой лицевой поверхности готовой к покраске или
оклейке обоями.
Здесь "на помощь" приходят все те же материалы: пробка, ППЭ, пенополиуретан
толщиной до 10 мм. Отдельной строкой к ним добавляется термозвукоизол. Но для
данного случая эти материалы зашиваются слоем гипсокартона, который выполняет
функцию жесткой стенки, готовой к финишной отделке.
Так как акустические свойства пробки и ППЭ для звукоизоляции стен и потолка были
рассмотрены выше, остановимся на термозвукоизоле.
Термозвукоизол (ТЗИ) - торговая марка материала, представляющего собой рулонный
материал, где в качестве оболочки (как пододеяльник) применяется полимерный материал
"Лутрасил", а в качестве набивки (одеяла) применяются волокна супертонкого
стекловолокна. Толщина такого материала колеблется в районе 5 - 8 мм. Не берусь
обсуждать теплоизоляционные качества ТЗИ, но что касается звукоизоляции:
Во-первых, ТЗИ - это не звукоизоляционный, а звукопоглощающий материал. Таким
образом, о его собственной звукоизоляции речь идти не может, а только о конструкции,
где он применен в качестве заполнителя.
Во-вторых, звукоизоляция такой конструкции во многом зависит от толщины
звукопоглощающего материала, расположенного внутри. Толщина ТЗИ, при которой
данный материал будет эффективным в звукоизолирующей конструкции, должна быть не
менее 40 - 50 мм. А это 5 - 7 слоев. При толщине слоя 8 мм акустический эффект данного
материала ОЧЕНЬ МАЛ. Как, впрочем, и у любых других материалов такой же
толщины. Ничего не поделаешь - закон акустики! В качестве действительно эффективного
материала для дополнительной звукоизоляции стен и потолка можно рекомендовать
панели ЗИПС. Базовая модель ЗИПС-7-4 имеет толщину 70 мм и увеличивает
звукоизоляцию на 10 дБ. При этом данная панель является новейшей разработкой и в два
раза эффективнее ближайших аналогов.
Таким образом, при общей толщине конструкции дополнительной звукоизоляции 20 - 30
мм (включая слой гипсокартона), не стоит ожидать сколько-нибудь заметного для слуха
увеличения звукоизоляции.
Кроме этих, пожалуй, наиболее распространенных заблуждений существуют и другие,
менее известные, но не менее значимые. Поэтому в вопросах обеспечения требуемой
звукоизоляции помещений лучше всего сразу обращаться к специалистам. Иногда
профессионалу-акустику достаточно одного взгляда, чтобы сразу оценить
неэффективность предполагаемых мероприятий или применяемых материалов. Ведь
самое неприятное - это потратить время, силы и средства, и не ощутить результатов
своего труда.
ЗАО "Акустические Материалы и Технологии"
Часто задаваемые вопросы (FAQ) по Звуку
www.ixbt.com
Что такое FAQ?
FAQ (Frequently Asked Questions) - часто задаваемые вопросы. FAQ по звуку - часто
задаваемые вопросы о звуке.
Как читать этот FAQ?
Для удобства читателей, ответ на каждый вопрос разбит на три категории по степени
сложности материала.
Н: Новичок - ещё многого не знает и не слишком хочет разбираться в мудрёных терминах.
П: Продвинутый - владеет основами обращения с техникой, в том числе с компьютером, и
хочет всё знать.
З: Задвинутый - думает, что знает всё и любит докапываться до всяких научных и
псевдонаучных мелочей. :)
Тем самым мы постарались избежать перекрёстных обвинений в чрезвычайной простоте
при одновременной сложности изложения материала.
Что такое звук?
Н: Звук - это всё то, что мы слышим ушами.
П: Звук - это невидимые глазом волны, которые распространяются в воздухе, чаще всего
из-за того, что где-то происходят колебания. С помощью нервных окончаний в нашем ухе
мы их и слышим.
З: Звуковые волны - это физическое явление, происходящее в различных агрегатных
состояниях вещества. При распространении имеют конечную скорость, характеризующую
сжимаемость среды. Скорость распространения малых возмущений в общем случае равна:
. Для адиабатических и изоэнтропических процессов
, где k - показатель
адиабаты. В каждом элементарном объёме при этом происходит колебание избыточного
давления. Энергия звуковой волны характеризуется акустическим давлением и
интенсивностью звука. Звуковым волнам присущи все волновые свойства. Это
выражается, например, в возникновении явлений интерференции и дифракции при их
распространении.
Что такое громкость звука?
Н: Делая громче или тише свой магнитофон или телевизор, мы изменяем громкость с
помощью ручки с надписью "громкость".
П: Громкость - это кажущаяся сила звука. Для оценки громкости заумные дяди придумали
специальную единицу измерения и назвали её децибел [дБ] (не путать с "децл" и "дебил").
Это - относительная величина, показывающая насколько увеличилась или уменьшилась
громкость звука. Если принять за ноль еле слышимые звуки, то можно привести такую
таблицу:
Громкость звука
Уровень громкости, дБ
Граница слуха
0
Шепот
20
Разговорная речь
50
Шум улицы
80
Взлёт самолёта
120
З: Кажущуюся громкость звука оценивают её уровнем:
[дБ]. Согласно психофизическому закону Вебера-Фехнера, эта величина для человека прямо пропорциональна
субъективному ощущению изменения громкости. Где
- интенсивность звука, -
плотность, a - скорость звука. Но чаще измеряют уровень громкости через звуковое
давление:
. L < 0 означает ослабление звука, L > 0 - его усиление.
Что такое высота звука?
Н: Высокий звук это когда поют птички: пи-пи-пи-пи-пи. Звук средней высоты это
разговор людей: ла-ла-ла-ла-а. Низкий звук это когда рычит медведь: рэ-э-э-ы-ы.
П: К примеру, если дернуть за струну на гитаре, она начнет колебаться и колебать
окружающий ее воздух. Чем больше число колебаний, тем выше звук. Количество этих
колебаний в секунду, называют частотой и измеряют в Герцах [Гц].
З: Взглянем на график колебания во временнОй области - U(t). Наибольшее среднее
значение напряжения - это амплитуда сигнала, A. Временной диапазон между двумя
соседними колебаниями носит название периода (Т). Величина, обратная периоду,
называется частотой:



.
область слышимых частот
инфразвук
ультразвук
Что такое тембр звука?
Н: То, чем отличается в Вашем любимом сериале голос Хуаниты, от ее злобной
соперницы Канчиты.
П: Возьмем звук одинаковой высоты, сыгранный на двух разных музыкальных
инструментах - на трубе и на фортепиано. На слух он будет отличаться по ряду
характерных признаков. Их совокупность называется тембром.
Давайте вспомним наши ощущения при вращении ручки "громкость" на аудио
аппаратуре. С изменением громкости субъективно меняется тембр. На советской
аппаратуре была кнопка "тон корректор". Она выправляла ощущение громкости звуков
разной частоты, в соответствии с психо-физическими особенностями восприятия.
В жизни мы часто сталкиваемся с понятием регулятор тембра, в том числе эквалайзер.
Этот термин имеет немного другой смысл. Регулятор тембра и эквалайзер раздельно
регулируют громкость различных частотных составляющих звука.
З: Рассмотрим фрагменты графиков записей двух музыкальных инструментов - трубы и
фортепиано:
Они были получены перезаписью через кодек ноты ля первой октавы в WAV редакторе.
Воспроизведением занималась звуковая карта SoundBlaster Live! со стандартным 8 МБ
банком памяти (GM-инструмент №56 Trumpet и GM-инструмент №0 Acoustic Grand
Piano). Период основного колебания характеризует высоту звука, а вид определяет
тембральную окраску.
Какой путь проходит звук?
Н: Сначала Ваш любимый "певун" завывает на звукозаписывающей студии в микрофон.
Потом, этот звук обрабатывается и записывается на компакт-диск. Купив этот компакт в
киоске и поставив запись в свой любимый пузатый "бумбоксик", Вы слушаете то, что
осталось от музыки (если она там, конечно, была).
П: При помощи микрофона звуковые волны преобразуются в электрический сигнал. Либо
звуки синтезируются модуляцией напряжением или током на электромузыкальных
инструментах. А также в компьютерах, сразу же получаясь в цифровом виде (семплерные
технологии). Этот сигнал проходит через ряд устройств (компрессор, лимитер, эквалайзер,
ревербератор), как железных, так и виртуальных. Впоследствии все оцифрованные звуки в
современной студии суммируются ("сводяться") в один звуковой файл, который
подготавливается и записывается на CD-DA. При проигрывании на бытовом Hi-Fi CDплеере цифровой сигнал преобразуется в аналоговый ЦАП-ом (цифро-аналоговым
преобразователем) и, после усиления, подаётся на акустические системы. Последние
преобразуют электрический сигнал обратно в звуковые колебания. Заумные весь этот путь
называют звуковым трактом. Не исключено, что пройдя через все эти составляющие,
качество звука, получаемого в конечном итоге, будет значительно отличаться от
первоначального (по крайней мере, не улучшится). В какой мере - зависит от качества
абсолютно всех звеньев этой цепи. К примеру, при покупке колонок мы отдаем
предпочтение той системе, которая звучит "чище", определяя это "на слух". Заумные
придумали некоторые стандартные показатели для измерения степени ухудшения звука
(АЧХ, SNR, THD, и т.д.). Но никакие мудреные интегральные показатели не могут
служить основанием для заочного суждения о "звучании" какого либо устройства.
З: В компьютере располагаются обрабатывающая и воспроизводящая часть звукового
тракта. Самым качественным форматом кодирования звуковых данных на сегодня в
общем случае является PCM (pulse code modulation - импульсно кодовая модуляция). Чаще
всего этот формат на PC хранят в файлах с расширением wav. Но само по себе
расширение wav не является гарантией PCM, это может быть и файл с данными в формате
MPEG Layer 3 (в просторечье "MP3").
Что такое Амплитудно-частотная Характеристика (АЧХ)?
Н: Это одни из загадочных циферок (к примеру, 20-20000), которые Вы видите на
последней странице в руководстве пользователя. Не обращайте на них особого внимания.
:)
П: При рассмотрении АЧХ обратите особое внимание не на нижнюю и верхнюю границы
воспроизводимых частот, а на величину неравномерности. Большая величина
неравномерности приводит сильному к искажению тембра звучания. Если приведён
график, то в первую очередь важно, что бы он был как можно ровней без резких взлетов и
провалов. На высоких частотах в провалах звук будет тусклым, не ясным, в подъемах присутствие раздражающих неприятных шипящих и свистящих призвуков. На низких
частотах в провалах звук теряет "насыщенность", а в подъемах возникает ощущение
"бубнящего" звучания и "гудения".
В высококачественных звуковых системах неравномерность АЧХ в рабочем диапазоне
частот составляет не более +1..-1 дБ. Для компьютерных колонок +10..-10 дБ - вполне
приемлемые цифры.
З: Рассмотрим типичную АЧХ дешевой пластмассовой колонки (по оси абсцисс в
логарифмическом масштабе отложена частота, по оси ординат - относительная
амплитуда):
По нему ясно, что акустическая система имеет наименьшие искажения в полосе частот от
100 до 10 000 Гц. Человеческая речь имеет диапазон от 80 до 10 000 Гц, а, к примеру,
диапазон симфонического оркестра от 30 до 20 000 Гц. Отсюда видно, что данная
акустическая система пригодна в лучшем случае для прослушивания человеческой речи.
Разумеется, это не говорит о том, что музыку, исполняемую симфоническим оркестром,
нельзя будет слушать на данной системе. Просто такое звучание будет ненатуральным.
Так как амплитуда сигнала, измеренная в логарифмах, величина относительная, цифру 0
по оси амплитуды можно поставить где угодно. К примеру, в -80 дБ (по отношению к 0 на
данном графике). Потом можно гордо писать в паспорте, что акустика имеет диапазон
воспроизводимых частот 20-20000 Гц - и это действительно так. Только вот
неравномерность +90 дБ будет очень трудно объяснить, поэтому неравномерность в таких
случаях просто не указывается!
Что такое THD?
Н: Страшная аббревиатура, которой Вас хотят запутать. Но не пугайтесь, это всего лишь
цифры. И если Вы действительно не испугались, наслаждайтесь звуком (или тем, что от
него осталось при указанных в паспорте THD).
П: Это оценка нелинейных искажений. THD - это довольно осредненный показатель,
который не определяет однозначно качество звучания, т.е. аппаратура даже с одним и тем
же значением THD может звучать по-разному. Аббревиатура Hi-Fi (высокая верность)
подразумевает: чем меньше искажений, тем лучше звучание. Требования по THD в Hi-Fi
системах: не более 1,5% (на частоте 1000 Гц).
З: Это некий интегральный показатель, который характеризует нелинейные искажения
для данной системы. Для акустических систем характерно применение фильтра для
измеряемого сигнала, при подачи тестового сигнала (обычно синусоида частотой 1 кГц), с
целью измерения всех дополнительных гармоник, возникающих из-за нелинейности
системы. Обычно измеряют мощность второй и третьей гармоник, как вносящих наиболее
существенный вклад. Для перевода из процентов в децибелы используют следующую
формулу:
X [дБ] = 20 log (X [%] / 100)
Что такое шумы (SNR)?
Н: Шумы - это когда пш-ш-ш-ш-ш, и это плохо. Чем меньше пш-ш-ш-ш-ш, тем лучше.
П: Шумы можно представить как некий случайный звуковой сигнал малой громкости,
который примешан к основному (изначальному) сигналу.
Отношение сигнал/шум (SNR) показывает превышение уровня сигнала над уровнем шума.
Шумы можно также разложить по частотам. В области средних частот шумы наиболее
заметны на слух. Наименее неприятен шум, равномерно распределенный по всем
частотам (белый шум).
Человек имеет от природы способность отфильтровывать сигнал от шумов, поэтому
шумы не так неприятны для восприятия, как искажения (см. THD). Отношение
сигнал/шум (SNR) измеряется в дБ.
З: Для показателя SNR можно привести следующую ориентировочную табличку:
10-20 дБ
Абонентская радио-точка, телефон
20-50 дБ
Колоночки для плеера
50-60 дБ
Переносные радиоприёмники, 8 битные звуковые карты
60-80 дБ
Hi-Fi аппаратура
80-100 дБ Студийная и Hi-End аппаратура
Существует некоторое разночтение в понятии сигнал/шум. Фирмы производители любят
указывать вместо SNR немного другой показатель, а именно - уровень шумов при
отсутствии сигнала (Zero Signal Noise). Чем плохо такое измерение? А тем, что
производителям достаточно легко реализовать внутри аппаратуры так называемый "гейт".
Скажем, при уровне входного сигнала -80 дБ сработает выключатель, и уровень шумов
падает до фантастических величин, на гране реальности. Отсюда все заявления о 96-97 дБ
SNR в дешевой аппаратуре. На поверку, при подаче сигнала с небольшим уровнем, эти
характеристики резко падают, становясь хуже на 20 дБ (а то и все 30!).
Коэффициент Нелинейных Искажений + Шум (THD+N)
Н: Чем больше THD+N, тем хуже качество в общем случае.
П: Этот показатель объединяет два предыдущих и существует для одновременной оценки
уровня шумов и коэффициента нелинейных искажений.
З: THD+N - это более удачный показатель для цифровой аппаратуры, так как не позволяет
выбрать наилучший уровень сигнала для SNR и для THD по отдельности.
Мощность
Н: Мощность - это не громкость.
П: Указанное производителем значение мощности не имеет особого практического
смысла при выборе аппаратуры в магазине. Если Вы до конца не представляете, что она
обозначает, не смотрите на мощность вовсе. Например, про акустическую систему можно
сказать: ее мощность равна 10 Вт. Или: ее мощность равна 1000 Вт. Оба значения будут
правильными. В первом случае мощность может быть указана "в RMS", а во втором "в
PMPO". Поэтому не надо воспринимать близко к сердцу значение мощности, указанное в
PMPO. Если попытаться хоть как-то сравнить два устройства по их мощностным
характеристикам, то особое внимание следует обратить на уровень искажений (THD) при
измерении мощности. Например, набор колонок 300 Вт RMS при 10% THD будет менее
предпочтителен и, с очень большой вероятностью, будет звучать много хуже, чем колонки
мощностью всего лишь 50 Вт RMS при 0,1% THD.
З: Подробнее см. статью "Особенности стандартов, описывающих мощность в
звукотехнике".
Динамический диапазон (DR)
Н: Разница между самым тихим и самым громким звуками.
П: Для аудио аппаратуры это запас по динамике звука между порогом из шумов и
началом перегрузки акустических систем и усилителя. Для уменьшения динамического
диапазона и облегчения воспроизведения музыки и речи на дешевой аппаратуре,
применяют так называемую компрессию звука (не путать со сжатием размера звукового
файла). Таким образом, поп и рок музыка звучит довольно сносно даже на дешевой
бытовой аппаратуре и компьютерных колоночках, т.к. динамический диапазон подобных
записей очень "узкий" - не больше 10-15 дБ. Для классики значение динамического
диапазона значительно "шире" - около 50 дБ. Соответственно, требования ко всему
звуковому тракту для "серьёзной музыки" гораздо выше.
З: Для цифровой аппаратуры - это максимальный SNR, где шумами считаются шумы
квантования в теории и порог из цифровых шумов дизеринга и субгармонических
искажений (noise floor + harmonic distortion) на практике. Для акустической системы - это
чувствительность, [дБ/Вт*м]. Для усилителей - это, если грубо, линейная часть кривой
усиления.
На вопросы для новичков и продвинутых отвечал Grigory(xgrigory@pochta.org)
Звукоизоляция полов
(информация от Тиги Кнауф)
Комплектные системы ТИГИ Knauf
производство и комплектация материалов, изделий и
инструмента для "сухого" строительства
Звукоизоляция полов
Информационный лист
Н001
Пол наливной на изолирующем слое F231
Система, в которой наливной пол изолируется от
перекрытия при помощи слоя эластифицированного
пенополистирола.
Снижение уровня ударного шума на 27 дб.
Пол наливной на изолирующем слое F235
Система, при которой слой изолирующего
эластифицированного пенополистирола наливного пола
укладывается на выравнивающую сухую засыпку.
Снижение уровня ударного шума на 30 дб.
Пол сборный на изолирующем слое F145
Система, в которой основание сборного пола из
гипсокартонных панелей изолируется от перекрытия при
помощи слоя пенополистирола.
Снижение уровня ударного шума на 20 дб.
Пол сборный на изолирующем слое F150
Система , в которой изолирующий слой пенополистирола
сборного пола укладывается на выравнивающую засыпку.
Снижение уровня ударного шума на 24 дб.
Основные сведения
Назначение предлагаемой технологии звукоизоляции полов - помочь справиться с актуальной проблемой
ударного шума.
Ударный шум - это особый вид структурного шума ( распространяется по твердому телу ), который
возникает при непосредственном механическом воздействии на конструкцию перекрытия: например, шаги,
падение на пол различных предметов, перемещение мебели и т.д.. Возникающий при этом структурный
шум, передается в ниже расположенное помещение в виде воздушного шума (см. рис.).
Известно, что на уровень передаваемого шума оказывает влияние массивность перекрытия - чем она выше,
тем ниже уровень шума в соседнем помещении ( см. таблицу ).
Масса единицы площади перекрытия
кг/кв.м
160
190
225
270
320
380
450
Ln ( дб )
без подвесного потолка
85
84
82
79
77
74
71
с подвесным потолком
74
74
73
73
72
71
69
где Ln - нормальный уровень шума, возникающий в нижнем помещении в результате воздействия на
перекрытие эталонным источником шума. Но простое решение проблемы звукоизоляции путем увеличения
массы перекрытия влечет за собой длинную цепь изменений в конструкции всего здания ( в сторону
усиления несущих элементов ), что приводит к значительному его удорожанию.
ТИГИ КНАУФ предлагает самое разумное решение задачи звукоизоляции полов, которое сохранит нервы
будущих обитателей здания и сэкономит общие капитальные затраты на его строительство.
Решение основано на изоляции источника шума от перекрытия, колебания которого и являются причиной
возникновения шума в помещении. Главное - не допустить возникновения этих колебаний или ослабить
силу, возбуждающую их.
Эту функцию в комплектных системах ТИГИ КНАУФ выполняет слой пенополистирола толщиной 20 - 30
мм (эластифицированный, т.е. прошедший обработку обжатием, для наливных и обычный для сухих полов
), динамический модуль упругости которого значительно ниже этого показателя у перекрытия, что и
оказывает решающее влияние на заметное снижение механического воздействия на жесткие несущие
конструкции.
Такая система получила широкое распространение в Германии, Франции, Австрии, Швейцарии и других
странах, где особое внимание уделяется экономии средств при строительстве и защите человека от вредных
воздействий, в том числе и ударного шума. В России эта конструкция получила название раздельных полов
и заслужила полное одобрение специалистов, которое основано на перспективных разработках треста
“Мособлотделстрой” и положительных результатах научно - исследовательских и экспериментальных
работ, проведенных ЦНИИЭПжилища, НИИстройфизики и ВНИИНСМ совместно с лабораторий треста. В
итоге они настоятельно рекомендованы для применения в соответствии с ВТУ№3-70.
Для достижения лучшего результата при устройстве раздельных полов, в предложении ТИГИ КНАУФ наливных и сухих полов на изолирующем слое из пенополистирола, необходимо выполнить некоторые
рекомендации:
- для наливных полов следует применять предлагаемые ТИГИ КНАУФ звукоизоляционные плиты из
эластифицированного пенополистирола ПСБ-Э, представляющего собой прокладочный материал,
изготовленный из плит пенополистирола ПСБ марки 25 ГОСТ 15588-86, путем их предварительной резки на
необходимую толщину и механической обработки давлением;
- звукоизоляционные пенополистирольные плиты должны применяться в виде сплошного слоя под
монолитное основание раздельного пола из наливных смесей ТИГИ КНАУФ, цементно-песчаного раствора,
бетона, а также под сборные - двух- или трехслойное основание из гипсокартонных панелей, деревянных
панелей, водостойких древесно-стружечных плит, цементно-стружечных плит и др.
- по основанию раздельного пола, за исключением деревянных панелей и водостойких древесно-стружечных
плит, производится укладка покрытия пола - паркета, линолеума, ковровых настилов, плитки керамической
и ПХВ, а также других рулонных, плиточных материалов и специальных смол;
- основание раздельного пола должно быть надежно изолировано не только от перекрытия при помощи
пенополистирола, но и от примыкающих строительных конструкций ( стены, колонны ) для предотвращения
образования звуковых мостиков при помощи прокладок из пенополистирола или минеральной ваты;
- при неровности железобетонных плит перекрытий более 5 мм на 1 метр, необходимо выровнять
поверхность шпаклевками ТИГИ КНАУФ, цементным раствором или при помощи сухой засыпки;
- плиты из пенополистирола должны прилегать друг к другу плотно, без зазоров. В случае образования швов
более 5 мм, их необходимо заделать рейками из пенополистирола;
- следует воздержаться от применения описанной системы, если полезная нагрузка на пол превышает 400
кг/кв.м, а также в случае возможного нагрева плит свыше 75њ С во время эксплуатации.
Подробнее устройство полов на изолирующем основании описано в Информационных листах F21 и F14.
Использование звукоизолирующих полов ТИГИ КНАУФ, при выполнении рекомендаций по их устройству,
обеспечивает не только надежную защиту от ударного шума, но и , принимая во внимание известные во
всем мире теплоизоляционные свойства пенополистирола, создает температурный режим, благоприятный
для работы и отдыха в служебном или жилом помещении, приводит к снижению энергозатрат на отопление.
По вопросам звукоизоляции полов Вы можете обратиться в Европейскую
Строительную Компанию по телефонам (095) 369-1551 и (095) 956-4767, или по
мобильному телефону (901) 787-1755
Новые конструкции для дополнительной звукоизоляции помещений
"Строительные материалы XXI века" №14 2002
С каждым годом, по мере развития технического прогресса, число бытовой техники в
квартирах неуклонно возрастает. Звуковая аппаратура становится все более мощной. Это
существенно повышает общий уровень шума в квартирах. Норма звукоизоляции
межквартирных стен и перекрытий, установленная действующим СНиП - Rw = 52 дБ,
оказывается с каждым годом все более недостаточной. Кроме того, низкое качество
строительства реально не всегда обеспечивает нормативные показатели. Несоответствия
нормативным значениям имеют место в зданиях, построенных еще до введения
регламентации межквартирной звукоизоляции, или перестроенных без соблюдения
последней.
На сегодняшний день самый распространенный способ увеличения звукоизоляции
существующих стен и перегородок без существенного увеличения нагрузки на
перекрытия - это устройство дополнительной стены на металлическом или деревянном
каркасе с облицовкой его т.н. "гибкими" тонкими плитами из гипсокартона, ДВП и т.п.
Пространство между листами и существующей стеной заполняется звукопоглотителем
(как правило стекло- или минеральной ватой). При этом каркас имеет жесткое крепление
со стеной, а облицовка жестко крепится к каркасу на гвоздях или шурупах. Таким
образом, звуковые вибрации передаются от стены через обрешетку или профиль
непосредственно на облицовку и успешно переизлучаются ей в защищаемое помещение.
В 1999 году фирмой "Акустические материалы", г. Москва были проведены исследования
в области дополнительной звукоизоляции многослойными конструкциями. В результате
было разработано принципиально новое "Устройство для снижения энергии акустических
колебаний, исходящих от твердой поверхности" на которое 27 октября 1999 года был
получен патент на изобретение РФ № 2140498. Устройство получило торговую марку
ЗИПС (Звукоизолирующая панель стеновая) и выпускается в виде пазогребневой панели
размером 1500 х 500 мм, готовой к применению, т.е. непосредственно к монтажу на
существующую стену, звукоизоляцию которой надо увеличить (рис.1).
Рис.1. Панель дополнительной звукоизоляции
ЗИПС-7-4
1 - лист пазогребневой гипсоволокнистый
толщиной 20 мм;
2 - слой супертонкого стекловолокна
толщиной 20 мм;
3 - лист гипсоволокнистый толщиной 10 мм;
4 - виброразвязанный узел крепления панели
к стене;
5 - стена
Панель ЗИПС состоит из комбинации плотных (гипсоволокнистый лист) и легких слоев
(минеральная и/или стеклянная вата) различной толщины. Толщина звукоизолирующей
панели и количество слоев может изменяться в зависимости от требований конкретной
акустической задачи (от 40 до 130 мм и от двух до шести слоев). Одним из принципиально
новых решений в конструкции ЗИПС стал отказ от использования каркаса, а также
крепление панели к стене через специальные виброразвязанные узлы, конструктивно
выполненных в ЗИПС на стадии производства. Если для увеличения звукоизоляции
перекрытий широко применяются конструкции т.н. "плавающих" полов, то панели ЗИПС
в общем можно определить как "плавающие" стены при соблюдении всех прочностных
строительных требований к данной конструкции.
В июне 1999 года в акустической камере НИИ Cтроительной физики, Москва, были
проведены измерения дополнительной звукоизоляции четырехслойной панели ЗИПС-7-4,
толщиной 70 мм. Измерения проводились согласно стандартной методике ГОСТ 27296-87.
В качестве исходной конструкции в проеме между камерами высокого и низкого уровня
была установлена перегородка из гипсовых пазогребневых плит толщиной 80 мм. На этой
перегородке были смонтированы четырехслойные панели ЗИПС-7-4, толщиной 70 мм,
поверхностной массой 40 кг/кв.м.
Частотные характеристики изоляции воздушного шума исходной конструкцииперегородки из гипсовых плит толщиной 80 мм и той же конструкции усиленной
панелями ЗИПС-7-4 приведены в таблице 1. Индекс изоляции воздушного шума у
исходной конструкции Rw = 40 дБ, усиленная конструкция имеет индекс изоляции
воздушного шума Rw = 47 дБ.
Для уточнения значений дополнительной изоляции воздушного шума панелями ЗИПС-7-4
в сентябре 1999 года в акустической камере Центра контроля строительства,
Великобритания, были проведены акустические измерения в соответствии со стандартом
BS EN ISO 140-3: 1995. В качестве исходной конструкции в проеме между камерами
высокого и низкого уровня была установлена гипсокартонная перегородка на
металлическом профиле толщиной 90 мм. Профиль с двух сторон был обшит листами
гипсокартона по два листа толщиной 12,5 мм с каждой стороны. Внутри перегородки был
уложен слой стекловаты толщиной 25 мм. На этой перегородке были смонтированы
четырехслойные панели ЗИПС-7-4, толщиной 70 мм, поверхностной массой 40 кг/кв.м.
Частотные характеристики изоляции воздушного шума исходной конструкцииперегородки из гипсокартонных листов на профиле толщиной 90 мм и той же
конструкции усиленной панелями ЗИПС-7-4 приведены в таблице 2. Индекс изоляции
воздушного шума у исходной конструкции Rw = 52 дБ, усиленная конструкция имеет
индекс изоляции воздушного шума Rw = 61 дБ.
Таким образом, эффективность панелей ЗИПС-7-4 для дополнительной изоляции
воздушного шума можно оценить в Rw = 7 - 9 дБ. Это достаточно высокий показатель
дополнительной изоляции воздушного шума при толщине конструкции 70 мм и
поверхностной массе 40 кг/кв.м.
Звукоизолирующие панели ЗИПС изготавливаются только из отечественных материалов,
каждый из которых имеет высокие характеристики противопожарной безопасности и
экологичности. Панели ЗИПС просты в монтаже, прекрасно поддаются косметической
обработке; в панель можно вбивать гвозди и вкручивать шурупы. Панели ЗИПС подлежат
многократному монтажу-демонтажу без ухудшения акустических и других
эксплуатационных свойств.
Успешный трехлетний опыт применения панелей ЗИПС в борьбе с шумами в жилых
помещениях и для дополнительной звукоизоляции общественных заведений подтвердил
высокую эффективность и перспективность данной разработки.
Таблица 1. Результаты измерения изоляции воздушного шума, полученные в
акустической камере НИИСФ, Москва
f, Гц
100 125
160
200
250
315
400
500
630
Rw, дБ
Исходная конструкция
30
31
32
31
31
33
32
33
37
Rw, дБ
Исходная конструкция сусилением
ЗИПС-7-4
30
35
36
36
36
38
38
41
44
f, Гц
800 1000 1250 1600 2000 2500 3150 4000 5000
Rw, дБ
Исходная конструкция
40
42
45
46
48
49
51
52
55
Rw, дБ
Исходная конструкция сусилением
ЗИПС-7-4
47
49
51
52
53
54
56
57
60
Таблица 2. Результаты измерения изоляции воздушного шума, полученные в
акустической камере Центра контроля строительства, Великобритания
f, Гц
100 125
Rw, дБ
Исходная конструкция
31,9 35,3 42,4 42,1 40,7 43,1 46,8 49,8 53,0
Rw, дБ
Исходная конструкция сусилением
ЗИПС-7-4
32,9 40,8 47,3 51,7 51,7 52,9 55,1 58,1 61,8
f, Гц
800 1000 1250 1600 2000 2500 3150 4000 5000
Rw, дБ
Исходная конструкция
55,1 57,5 60,4 62,0 62,4 54,6 49,5 53,0 57,7
Rw, дБ
Исходная конструкция сусилением
ЗИПС-7-4
66,1 68,9 70,8 72,8 74,1 72,8 71,0 75,7 80,5
160
200
250
315
400
500
630
к.т.н. А.Я. Лившиц
инженер-акустик А.Г. Боганик
Секреты тихого дома
"Идеи вашего дома", №11 2001
Шум - малоприятный спутник человеческой жизни, один из главных виновников наших
стрессов, раздражительности и общей усталости организма. Но и другая крайность абсолютная тишина нам тоже, оказывается, не подходит, поскольку держит нервную
систему в постоянном напряжении: почему так тихо? не случилось ли чего? Как же
обеспечить допустимый уровень шума в доме?
Акустика помещения: звукоизоляция и звукопоглощение
Наш дом переполнен звуками. Это и журчание льющейся из крана воды, и шипение
сковородки на плите, и скрип дверей, и шарканье тапочек, и многоголосие работающих
бытовых приборов (холодильника, пылесоса, стиральной машины, музыкального центра,
телевизора, систем кондиционирования и принудительной вентиляции), и многое другое.
Свою ноту в общий хор вносят звуки с улицы и от соседей. Все это вместе образует так
называемый бытовой шум. Говоря о нем, имеют в виду не отдельные звуки, каждый из
которых характеризуется своими амплитудой и частотой, а целый их спектр в диапазоне
частот, воспринимаемых нашим ухом.
В терминологии архитектурно-дизайнерских проектов прочно укоренилось понятие
"акустика помещений". На практике оно подразумевает решение двух взаимосвязанных
проблем: защиты помещения от звуков извне и обеспечения качественного
распространения полезных звуков внутри него. Обе предполагают снижение энергии
звуковых волн, но первая - при прохождении их сквозь преграду (это называется
звукоизоляцией), а вторая - при отражении от преграды (звукопоглощение).
Схема сочетания двух наиболее характерных
звукоизолирующих конструкций:
многослойной перегородки и "плавающего"
пола
1. Плита перекрытия
2. Выравнивающая стяжка
3. Металлическая направляющая
4. Теплый пол
5. Шумо- и гидроизолирующая прокладка
6. Стяжка
7. Плитка
8. Плинтус
9. Гипсокартон
10. Звукопоглощающий заполнитель
11. Металлические стойки с шагом 600
мм.
До настоящего времени акустикой жилья в России занимались недостаточно. Во-первых,
из соображений экономии (по утверждению специалистов проектной компании
"СВЕНСОНС", таким образом стоимость строительства снижалась более чем на 30%). Вовторых, из-за отсутствия контроля над соблюдением нормативных характеристик по
акустике жилых помещений. Практическим шагом к устранению этих причин можно
считать изданные в 1997 году московские городские строительные нормы 2.04-97
"Допустимые уровни шума, вибрации и требования к звукоизоляции в жилых и
общественных зданиях", принятые к использованию в столице.
Производители акустических материалов интенсивно расширяют ассортимент своей
продукции. Усилиями таких фирм, как французская SAINT-GOBAIN (заводы ECOPHON в
Швеции и ISOVER в Финляндии), датская ROCKWOOL, финская PAROC, голландская
THERMAFLEX, американская DOW CHEMICAL Co., итальянская IDEX, португальская
IPOCORC, а также производителей акустических подвесных потолков - американских
ARMSTRONG, USG, немецкого AMF, отечественных "АКУСТИЧЕСКИЕ
МАТЕРИАЛЫ", "СИЛИКА", "ЭСТ", совместных российско-германских ТИГИ-KNAUF,
"ФЛАЙДЕРЕР-ЧУДОВО" и ряда других - наш рынок постепенно наполняется
строительными материалами этого направления.
Шум воздушный и шум структурный
Звукопоглощающие плиты
"Шуманет-БМ"
Различают два вида шума по характеру его распространения
в помещении: шум воздушный и шум структурный. В
первом случае вибрации, создаваемые, например,
динамиками работающего телевизора, вызывают звуковые
волны в форме колебаний воздуха. Вне помещений этот вид
шума преобладает. В первых 16 строках нашей таблицы
приведены наиболее распространенные в быту источники,
шум от которых превышает нормативный уровень (40 дБА в
дневное время, 30 дБА ночью - согласно СНиПу II-12-77).
Источником шума может быть и механическое действие, например перемещение мебели
по полу или забивание гвоздя в стену. Такой шум называют структурным. "Работает" он
по следующей схеме: вибрация пола от наших шагов передается стене, а ее колебания
слышны в соседнем помещении. Самый неприятный структурный шум - ударный. Он
обычно распространяется на большие расстояния от источника. Скажем, стук по трубе
центрального отопления на одном этаже слышен на всех остальных и воспринимается
жильцами, как если бы его источник находился совсем рядом. Последние 4 строки
таблицы содержат характеристики источников именно такого шума.
Некоторые бытовые приборы являются источниками обоих видов шума. Например,
система принудительной вентиляции. Воздушный шум проникает в помещение по
воздуховодам, а структурный возникает в результате вибрации стенок защитного кожуха
вентилятора и самих воздуховодов.
Источники бытового шума
Источник шума
Уровень шума, дБА
Музыкальный центр
85
Телевизор
70
Разговор (спокойный)
65
Детский плач
78
Игра на пианино
80
Работа пылесоса
75
-"- стиральной машины
68
-"- холодильника
42
-"- электрополотера
83
-"- электробритвы
60
-"- принудительной вентиляции
42
-"- кондиционера
45
Вытекающая из крана вода
44-50
Наполнение ванны
36-58
Наполнение бачка в санузле
40-67
Приготовление пищи на плите
35-42
Перемещения лифта
34-42
Стук закрываемой двери лифта
44-52
Стук закрываемого мусоропровода
42-58
Стук по трубе центрального отопления
45-60
Звук и шум
В разговорах часто используют два близких по смыслу слова: "звук" и "шум". Звук - это
физическое явление, вызванное колебательным движением частиц среды. Звуковые
колебания имеют определенную амплитуду и частоту. Так, человек способен слышать
звуки, различающиеся по амплитуде в десятки миллионов раз. Воспринимаемые нашим
ухом частоты располагаются в диапазоне от 16 до 20000 Гц. Энергетика звука
характеризуется интенсивностью (Вт/м2) или звуковым давлением (Па). Природа наделила
нас способностью слышать и раскаты грома, и малейший шелест листвы. Для оценки
столь разных звуков приняты показатель уровня интенсивности звука L и особые единицы
измерения - децибелы (дБ). Кстати, порог слышимости человека соответствует звуковому
давлению 2*10-5 Па или 0 дБ. Что касается шума, то он представляет собой хаотичное,
нестройное смешение звуков, отрицательно действующее на нервную систему.
Чувствительность человеческого уха к очень низким и очень высоким частотам хуже, чем
к частотам речевого диапазона (500-4000 Гц). При измерениях необходимо учитывать эту
особенность слуха. В приборе шумомере используют особую шкалу "А" с единицами
измерения "децибелами А" (дБА). В речевом диапазоне они почти совпадают с обычными
децибелами.
Физиологической характеристикой звука служит его громкость. Снижение уровня
интенсивности звука L на 10 дБ субъективно ощущается как уменьшение громкости в 2
раза, а на 5 дБ - как уменьшение громкости на треть. Организм человека неодинаково
реагирует на шум разного уровня и частотного состава. В диапазоне 35-60 дБА реакция
индивидуальна (по типу "мешает - не мешает"). Шумы уровня 70-90 дБА при длительном
воздействии приводят к заболеванию нервной системы, а при L более 100 дБА - к
снижению остроты слуха разной степени тяжести, вплоть до развития полной глухоты.
Способы изоляции шума
Крепление панели
производится шурупом
длиной 120 мм,
пропускаемым через
силиконовую вставку в
панели
Избавить свой слух от нежелательных звуков можно двумя
способами: снизив уровень шума источника или установив
на пути акустических волн преграду. При выборе бытовых
приборов желательно ориентироваться на те, у которых
собственный шум при работе не превышает 40 дБА.
Уровень шума, проникающего извне, ограничивают уже на
стадии строительства. Это достигается в результате
соблюдения нормативных требований к звукоизоляции
жилых помещений. "Шумящие" зоны (кухня, ванная
комната, туалет) объединяют в отдельные блоки,
граничащие с лестничными клетками или аналогичными
блоками соседних квартир. Если же главные источники
шума находятся за пределами жилья, а желанной тишины
все равно нет, следует уделить особое внимание
дополнительной звукоизоляции конструкций, ограждающих помещения сбоку, сверху и
снизу. К ним чаще всего относятся:
- разделяющие стены и перегородки;
- полы и потолки, включая их стыки со стенами и перегородками;
- оконные блоки, межкомнатные и балконные двери;
- а также встраиваемое в стены и потолок оборудование и инженерные коммуникации,
способствующие распространению шума.
Звукоизолирующая способность ограждающих конструкций, применяемых в
строительстве, оценивается усредненными значениями индексов звукоизоляции R w и Lnw.
Для домов категории "А" (самой высокой) они должны составлять 54 и 55 дБ
соответственно, для домов категории "Б" - 52 и 58 дБ и, наконец, для домов категории "В"
- 50 и 60 дБ.
Защита от воздушного шума сбоку
Любое помещение ограничено стенами, которые представляют собой преграды для
звуковых волн. Эти конструкции бывают двух типов: однослойные, чаще монолитные
(кирпичные, железобетонные, каменные и другие), и многослойные, состоящие из листов
разных материалов. Повысить звукоизоляцию ограждений можно следующими
способами:
- сделать так, чтобы звуковая волна не смогла заставить преграду колебаться, передавая
при этом звук внутрь помещения;
- добиться поглощения и рассеивания энергии звуковой волны внутри ограждающей
конструкции.
Первый путь требует, чтобы преграда была или массивной
(тяжелой), или жесткой. Второй реализуется с помощью
многослойных конструкций из пористых и волокнистых
материалов. Чем тяжелее и толще монолит и выше частота звука, тем меньше стена
вибрирует, и, значит, ее звукоизолирующая способность лучше. Впрочем, связь между
этими параметрами не прямая. Так, бетонная стена довольно распространенной толщины
140 мм обеспечивает при частоте 300 Гц звукоизоляцию всего в 39 дБ, а при частоте 1600
Гц - порядка 60 дБ. Повышение значения индекса Rw путем увеличения массы
конструкции не столь эффективно, как кажется. Если оштукатуренная стена в полкирпича
(толщиной 150 мм) даст звукоизоляцию в 47 дБ, то оштукатуренная стена толщиной в
Многослойная структура
панели ЗИПС
кирпич - только 53-54 дБ. Иными словами, удвоение массы улучшит звукоизоляцию всего
на 6-7 дБ.
Многослойная конструкция состоит из листов разных материалов, между которыми
может находиться и воздушная полость. В такой структуре вибрации затухают быстрее,
чем в однородном материале. Звукоизоляционные свойства "слоеной" перегородки
сравнительно небольшой плотности сопоставимы со свойствами монолитной стены. Так,
перегородка толщиной 150 мм с 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 Rw = 52 дБ. Этого вполне
достаточно для защиты от шума, создаваемого распространенными в быту источниками.
Словарик
Акустика (в практическом смысле слова) - учение о звуковых волнах в диапазоне частот,
воспринимаемых человеческим ухом (от 16 Гц до 20 кГц). Применительно к помещению
различают архитектурную акустику, предмет которой - распространение полезных
звуковых волн в помещении, и строительную акустику, занимающуюся изоляцией
помещения от проникновения звуков извне.
Звукоизоляция - снижение уровня звукового давления при прохождении волны сквозь
преграду. Эффективность ограждающей конструкции оценивают индексом изоляции
воздушного шума Rw (усредненным в диапазоне наиболее характерных для жилья частот от 100 до 3000 Гц), а перекрытий - индексом приведенного ударного шума под
перекрытием Lnw. Чем больше Rw и меньше Lnw, тем лучше звукоизоляция. Обе величины
измеряются в дБ.
Звукопоглощение - снижение энергии отраженной звуковой волны при взаимодействии с
преградой, например со стеной, перегородкой, полом, потолком. Осуществляется путем
рассеивания энергии, ее перехода в тепло, возбуждения вибраций. Звукопоглощение
оценивают по среднему показателю в диапазоне частот 250-4000 Гц и обозначают с
помощью коэффициента звукопоглощения aw. Этот коэффициент может принимать
значение от 0 до 1 (чем ближе к 1, тем соответственно выше звукопоглощение).
Акустические материалы - строительные изделия (чаще всего в виде листов, плит, матов
или панелей), предназначенные для изменения характера распространения звуковых волн
в помещении. Способствуют комфортному воспроизведению звуков в соответствии с
особенностями человеческого слуха. Подразделяются на звукопоглощающие и
звукоизолирующие, причем последние могут предназначаться для изоляции либо от
воздушного, либо от структурного шума.
Звукопоглощающие материалы
В качестве заполнителя чаще всего используют
Установка в межкомнатную
плиты из стекловолокна фирм ISOVER и
перегородку звукопоглощающей
PFLEIDERER, из минеральной ваты ROCKWOOL и
панели со слоистой структурой
PAROC, а также акустические материалы со
слоистой или ячеистой структурой других фирм.
Сами по себе эти изделия не спасают помещение от
проникновения шума, но, включенные в состав перегородки, способны улучшить ее
звукоизолирующую способность. Чем выше коэффициент звукопоглощения aw
используемого материала, тем изолирующие свойства лучше.
Полимернобитумная
мембрана Fonostop
Duo фирмы INDEX
Материал может быть либо натуральным - минерального
происхождения (базальтовая вата, каолиновая вата, вспученный
перлит, вспененное стекло, шамот) или растительного
(целлюлозная вата, камышитовая плита, торфоизоляционная плита,
мат из льняной пакли, пробковый лист), либо синтетическим
газонаполненным пластиком (пенополиэстр, пенополиуретан,
пенополиэтилен, пенополипропилен и др.). Наиболее долговечна минеральная вата из
горных пород (чаще всего базальтовая). Среди ее дополнительных преимуществ
менеджеры PAROC EXPORT называют гидрофобность, огнестойкость,
паропроницаемость и экологическую безопасность. Зато стекловолокно, по утверждению
специалистов фирмы "САН-ГОБЕН ИЗОВЕР", позволяет изготовить гораздо более легкие
плиты, чем из минеральной ваты. Плесень и вредители в таких материалах не заводятся.
Особенностью пенополистирола является низкая паропроницаемость (в 40-70 раз меньше,
чем у минваты). В результате движение пара наружу осложняется, и при высокой
влажности помещения требуется принудительное кондиционирование (для
предотвращения отсыревания стен).
Один из примеров многослойных конструкций, монтируемых на существующую стену
для дополнительной звукоизоляции, - достаточно легкие панели ЗИПС размером 500 х
1500 мм. В отдельных случаях с их помощью удается повысить индекс Rw межкомнатной
перегородки на 8-13 дБ. Каждая панель состоит из чередующихся, различных по толщине
слоев плотных гипсоволокнистых и мягких минераловолокнистых (стекловолокнистых)
листов. Общая толщина конструкции составляет 70-130 мм. Специалисты фирмы
"АКУСТИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ" утверждают, что после монтажа панелей ЗИПС-Super
на стену в один кирпич грохот соседской дискотеки, ранее сопоставимый по уровню шума
с постоянно хлопающими дверями лифта, снизится до допустимых для жилья в дневное
время 40 дБА.
Подбор звукопоглощающих материалов, расчет количества и толщины листов, а также
величины воздушной полости лучше поручить специалисту. Лишь в этом случае
эффективность звукоизоляции помещений будет максимальной при вложенных средствах.
Звукопоглощающие материалы для многослойных звукоизолирующих
конструкций
Производитель
ISOVER
(Финляндия)
Наименование
Плита KL-E
(стекловолокно)
"ФЛАЙДЕРЕРПлита П-15-П-80
ЧУДОВО" (Россия) (стекловолокно)
Длина,
Цена
ширина, Плотность, Коэффициент
1 м2,
толщина,
кг/м3
aw
$
мм
1220 x 560
x 50 (100)
14
0,8-0,9
От 1
1250 x 565
x 50
15-80
0,8-0,9
От
1,2
ROCKWOOL
(Дания)
Мат Rollbatts
4000 x 960
(минеральная вата) x 50
30
0,9
10,45
PAROC
Плита IL
30
0,9
2,2
1320 x 565
(Финляндия)
(минеральная вата) x 50,
1170 x 610
x 50
Плита "Шуманет"МИНЕРАЛЬНАЯ
1000 x 600
БМ" (минеральная
ВАТА" (Россия)
x 50
вата)
"ЭКОВАТА"
(Россия)
Толщина
Слой напыляемой
слоя 42целлюлозной ваты
70*
DOW CHEMICAL
Co. (США)
Лист Styrofoam
(пенополистирол)
1200 x 600
x 20-120
45
0,95
3,5
-
-
От
1,5
30
-
От
8,5
* - площадь не ограничивается.
Защита помещения от проникновения шума снизу и сверху
Звукоизоляция помещения снизу и сверху определяется
Внешний вид окна с
межэтажным перекрытием. Однако для защиты от
установленным
структурного шума его пришлось бы сделать слишком
вертикально
толстым и тяжелым. В качестве дополнительного
проветривателем
звукоизолятора можно смонтировать подвесной или
подшивной потолок ("Идеи вашего дома" N 5 за 2001 год,
статья "Потолки для самых практичных"). А вот между
нижней плитой и напольным покрытием (паркетом, линолеумом, ламинатом, ковролином)
обычно стелют промежуточную эластичную подложку. Она заметно уменьшит шум
ваших шагов, за что, кстати, сосед снизу должен быть вам благодарен.
Конечно, в этом случае не все однозначно. Так, индекс дополнительной звукоизоляции R w
акустических подвесных потолков не превышает 8 дБ, да и то без учета влияния
структурного шума. Фирмы-производители вместо этого показателя приводят величину
коэффициента звукоизоляции Dncw, которая имеет гораздо более высокое значение, но
чаще всего не применима к жилым помещениям.
Гораздо эффективнее устройство звукоизолирующего пола. Он может монтироваться на
лагах или на эластичном ("плавающем") основании. Ударный шум снижают с помощью
подложки из различных материалов. Например, из полимерно-битумной мембраны
Fonostop Duo (фирма INDEX), технической пробки толщиной до 8 мм от фирмы
IPOCORC или листов "Регупол", выполненных из резиновой крошки и полиуретана
("РЕГУПЕКС"). Сверху делают бетонную стяжку толщиной 30-50 мм, а уже на нее
настилают чистовое напольное покрытие. За счет малого модуля упругости материала
подложки распространение ударного шума резко падает.
Встроенный в воздуховод
глушитель системы
принудительной вентиляции
ТИГИ-KNAUF предлагает свой звукоизоляционный
"пирог". Различные комбинации его слоев в
сочетании с листом полистирола толщиной 20-30
мм позволяют изменить индекс Lnw на 20-30 дБ для
вибраций с частотой 150-3000 Гц. В среднем
"плавающий" пол способен уменьшить этот индекс
на 8-33 дБ для наиболее распространенных в быту
шумов с частотами от 150 до 3000 Гц.
Спасаясь от шума, вы можете столкнуться с
множеством неожиданных проблем. Например, при
настиле линолеума с войлочной основой непосредственно на железобетонную плиту
толщиной 220 мм звукоизоляция снизу нередко даже ухудшается на 1-3 дБ. Виновники
неприятности - резонансные явления. Профессиональные акустики учитывают такие
"подводные камни". В многоэтажных зданиях для борьбы с ударным шумом всегда
применяют прокладочный материал. С его помощью защищают стыки несущих
элементов. Довольно эффективно, скажем, рулонное кремнеземное волокно Supersil
толщиной 6 мм. По данным НИИСФ, оно позволяет снизить индекс Lnw на 27 дБ. Волокно
универсально, поскольку отличается еще и хорошим звукопоглощением. В качестве
прокладочного материала удобно использовать также синтетическую ленту "Регупол".
Подбирая все эти изделия по толщине, прочности и долговечности, необходимо быть
особенно внимательным и осторожным. Дело в том, что эластичные прокладки снижают
жесткость конструкции ограждения. Чтобы ваше жилище не приблизилось по прочности к
карточному домику, лучше все же дополнительные мероприятия по изоляции ударного
шума производить с помощью специалиста-акустика.
Звукоизоляционные прокладочные материалы
Производитель
Наименование
Длина,
ширина,
толщина,
мм
Плотность,
кг/м3
Индекс
Lnw, дБ
Цена
1 м2,
$
"СИЛИКА"
(Россия)
Мат Supersil
(кремнеземное
волокно)
30000 x 920
x 6-20
130-170
27
От 9,2
THERMAFLEX
(Голландия)
Рулон Termosheet
(пенополиэтилен)
L** x 1560 x
3-38
30-35
-
От 5
GATES RUBBER
Co. (Шотландия)
Рулон Tredaire*
(пенополиэстр)
11000 x 1370
x3
81
20
5,5
"ЗАВОД ЛИТ"
(Россия)
Рулон "Пенофол"
(пенополиэтилен)
От 5000 x
580 x 2-10
44-74
26-32
От 1,5
SAINT-GOBAIN
(Франция)
Стеклохолст Velimat 15000 x 1000
LB 230
x3
80
18 и
23****
3
IPOCORK
(Португалия)
Рулон Ipocorc
(пробка)
10000 x 100
x2
500-560
18
От 3
"РЕГУПЕКС"
Лист "Регупол"
2300 x 1150
870
17 (при
От
(Россия)
(смесь резины и
полиуретана)
x 6 (8, 10,
13)
толщине 6
мм)
6,75
INDEX (Италия)
Полимерно-битумная
10000 x 1000
мембрана Fonostop
x8
Duo
250
33,5
5,5
"ЭСТ" (Россия)
Лист "Энергофлекс"
(пенополиэтилен)
30
-
0,17,5
L*** x 1500
x 5-20
* - только под напольное покрытие; ** - длина не ограничивается; *** - длина любая в
пределах 12 м; **** - при звукоизоляции, состоящей из двух слоев.
Звукоизоляция окон и дверей
Окна, балконные и межкомнатные двери тоже способствуют проникновению в помещение
шумов. Причем улучшение звукоизоляции в данном случае находится в противоречии с
проблемой обеспечения притока свежего воздуха. А поскольку устройство
централизованной принудительной приточной вентиляции в жилых зданиях - слишком
дорогое удовольствие, специалисты фирмы "АЭРОМАТИКА XXI ВЕК" предлагают
другое решение: установить в каждое окно (горизонтально или вертикально) специальный
шумозащитный вентиляционный клапан. Это может быть, например, оконный
проветриватель модели "Аэромат 80". Такой прибор берет на себя сразу обе функции:
снижает уровень шума и обеспечивает вентиляцию. Причем поступление свежего воздуха
можно регулировать с помощью специального рычажного механизма. Максимально
достижимая величина притока воздуха определяет величину индекса R w: при 15 м3/ч он
составляет 40 дБ, при 26 м3/ч - 36 дБ и при 70 м3/ч - 21 дБ. Эти же функции может
выполнять и приточный клапан Aeropac 60/90 фирмы SIEGENIA. Он монтируется в
простенке рядом с окном и подает наружный воздух через ПВХ-короб, создавая уровень
собственного шума не выше 37 дБА.
Очень полезно знать уровень шума в вашем районе. В зависимости от этого показателя
специалисты фирмы "БАМО" рекомендуют устанавливать разные варианты оконных рам.
Оптимальное сочетание толщины стекла, количества полотен и размера промежутков
между ними позволяет создать необходимую звукоизоляцию и при этом сохранить
достаточную воздухопроницаемость окна. Но, разумеется, уровень шума в помещении
даже при самом совершенном окне будет днем и ночью различным.
Балконную дверь всегда рассматривают как ограждение с неоднородными
звукоизоляционными свойствами по высоте. Звукоизоляцию нижней, филенчатой части
обеспечивают по аналогии с межкомнатной перегородкой, а остекленной верхней - так же,
как окна.
Несколько практических рекомендаций
1. Перегородки должны опираться только на плиты перекрытия или ригели,
расположенные между балками, но ни в коем случае не на лаги или полы. Проследите,
чтобы чистовой пол и лаги двух соседних помещений не соприкасались. Это исключит
передачу вибраций, возникающих при ходьбе.
2. Стены из строительного материала с ячеистой открытой структурой (например, из
пористого бетона) должны быть тщательно оштукатурены. Так вы предотвратите
проникновение звуковой волны сквозь поры.
3. Облицовывать многослойные межкомнатные перегородки гипсокартонными листами в
два слоя лучше со смещением швов одного слоя относительно другого.
4. При встраивании осветительного оборудования в стены и потолок не забудьте
тщательно заделать остающиеся щели и зазоры. Они могут значительно снизить индекс
звукоизоляции ограждающей конструкции.
Герметизация помещения и звукоизоляция инженерного оборудования
Щели под дверью, зазоры и отверстия в стенах и перегородках, температурные и
усадочные швы строительных конструкций всегда вредят звукоизоляции помещения. Так,
15-миллиметровая вентиляционная щель под межкомнатной дверью снизит Rw
перегородки на целых 5-9 дБ. А сквозное отверстие для электророзеток в стене,
разделяющей квартиры, даже при индексе Rw = 50 дБ позволит переговариваться с
соседями. Именно по этой причине вентиляционные отверстия в межкомнатных дверях
стоит снабдить закрывающимися шторками. Электророзетки же имеет смысл
расположить со смещением по горизонтали, уничтожив таким образом лазейки для шума.
Заметим, что в данном случае герметизация помещений одновременно решает задачи как
теплоизоляции, так и звукоизоляции.
Также следует обратить внимание на звукоизоляцию встраиваемого в стены и потолок
дополнительного оборудования. Например, имеет смысл возвести преграду на пути шума,
распространяющегося по коробам и воздуховодам вентиляционных систем. Вопрос этот в
каждом конкретном случае решается по-своему.
Требования по защите
Для исключения возможности возгорания звукоизолирующих материалов они должны
относиться к классу негорючих (НГ), слабогорючих (Г1) или трудновоспламеняющихся
(В1). Например, минеральная вата и стекловолокно - представители класса НГ,
пенополистиролы и пробка - В1 (при обработке антипиреном). А вот пенополиуретан горюч (класс Г). Утвержденных нормативных документов, содержащих правила
безопасного применения горючих звукоизолирующих материалов, пока не существует.
Именно поэтому при креплении таких изделий к деревянным стенам или деревянной
обшивке стен следует принять меры, снижающие опасность их возгорания изнутри
помещения. Скажем, установить за ними металлический лист. Плита из любого материала
должна иметь гигиенический сертификат, подтверждающий отсутствие вредных для
здоровья испарений. К сожалению, большинство перечисленных материалов под
воздействием открытого огня дымятся и выделяют токсичные газы.