Шумопоглощение материалов: Звукоизоляционные материалы. Виды звукоизоляционных материалов

alexxlab

Содержание

Звукопоглощение и звукоизоляция: в чем разница?

Если вы решили улучшить акустический климат в здании или помещении, то первый вопрос, который задаст грамотный специалист, к которому вы обратитесь, – вам нужна звукоизоляция или звукопоглощение? Вы подумаете: «А какая разница?» И будете неправы.

Давайте разберемся, в чем разница.

На улице звук распространяется свободно во всех направлениях, и  звуковое давление снижается с увеличением расстояния. Внутри помещения звуковые волны отражаются от различных поверхностей, отраженный звук накладывается на прямой звук от источника, и сила звука увеличивается. Та часть звуковой энергии, которая отражается от поверхностей, создаёт реверберацию, или отзвук.

Время реверберации является одним из важнейших факторов, определяющих акустический климат помещения. Именно этот фактор оказывает значительное влияние на слышимость и отчетливость речи и звука в помещении.

Реверберация – не враг человеческому слуху. При ее полном отсутствии человек испытывает дискомфорт — звук становится невыразительным. Реверберация с запаздыванием в несколько долей секунды для человека естественна, тогда отраженный сигнал обогащает прямой звук и делает его «сочным». При большом времени запаздывания возникает сильный фоновый шум, гул, эхо, и звук становится неразборчивым.  Типичный пример – объявления на вокзале, когда даже при большом усилии не удаётся разобрать, что говорит диктор.

При возникновении звука в помещении часть звуковой волны преодолевает стены, часть отражается, а часть поглощается материалом препятствий.

Задача звукопоглощения — ликвидация лишних отраженных звуковых волн. Время реверберации зависит от формы и размеров помещения и коэффициента звукопоглощения его поверхностей: увеличивается с ростом объема помещения и уменьшается при увеличении количества звукопоглощающих поверхностей.

Коэффициент звукопоглощения показывает долю звуковой энергии, которая прошла сквозь звукопоглощающий материал и осталась в нем, по отношению к общей энергии звуковой волны. У обычных строительных материалов (кирпич, бетон) коэффициент 0,01 — 0,08. Звукопоглощающие материалы имеют коэффициент близкий к 1.

Таким образом, звукопоглощение важно для улучшения качества звука, когда его источник находится в этом же помещении. Ключевую роль звукопоглощение играет в создании акустического комфорта помещения: четкости и разборчивости звука, адекватной слышимости, отчетливости речи без напряжения голосовых связок.

Со звукоизоляцией ситуация иная.

Она важна для снижения уровня шума, передающегося в помещение из другого помещения или с улицы. Или же для изоляции собственного помещения в связи с чрезмерным шумом именно в нем. То есть когда звуковая энергия передается через препятствие.

В каждом случае применяются разные способы звукоизоляции, но всегда они направлены на уменьшение звуковых волн, возникающих в конструкциях. 

При внешнем шуме нас от его источника отделяют ограждающие конструкции: стены, перекрытия. Возможность ослабления шума зависит от того, насколько ограждающие материалы способны препятствовать прохождению звука. Для усиления этой способности используются звукоизолирующие плиты из стекловолокна или минерального сырья, мягкие резины и эластичные пластмассы.

Для максимальной защиты от внешнего шума желательно изолировать не только перекрытия и стены, но и все окна и двери.  

Изоляция «внешнего мира» от шума в помещении должна включать в себя не только звукоизолирующие материалы для задержки звука, но и звукопоглощающие плиты для уменьшения силы звука в самом помещении. Сочетание этих способов защиты от шума дает максимальный звукоизолирующий эффект.

Индекс звукоизоляции – учитываем важный параметр при ремонте + Видео

Шум – это набор звуков в хаотическом порядке, и, как всякий хаос, он негативно влияет на людей. Для защиты от посторонних звуков люди используют различные материалы, ориентируясь лишь на цены и советы знакомых, однако в этом деле куда важнее посчитать индекс звукоизоляции материалов.

Чем опасен шум – минздрав предупреждает

Непосредственная близость дома к трассе, шумным предприятиям или жизнь в панельном доме накладывает порой на людей отпечаток постоянной усталости. Мы настолько привыкаем к шуму, что вовсе не учитываем его в поисках причин бессонницы, раздражения, расшатанных нервов. Однако именно хаотичные звуковые волны зачастую являются их причиной. Дело в том, что оптимальный уровень шума, измеряемый в децибелах (ДБ), днем должен не превышать 40 Дб, а ночью – 30 Дб. То, что мы обычно называем тишиной, имеет вполне измеряемый уровень в 25 Дб.

Это самое оптимальное значение для нашего организма, и если оно будет меньше, возникнет еще одно дискомфортное ощущение – ощущение звенящей тишины.

Уровень шума до 60 Дб человек может некоторое время терпеть спокойной, если же звук будет нарастать и продолжаться длительное время, у человека может наступить приступ истерии, или, как минимум, появится большая раздражительность. Не зря же в древние времена осаждающие войска и днем, и ночью создавали вокруг крепости или замка громкий шум – можно было терпеть отсутствие пищи, делить воду и драться до последней капли крови, но после нескольких суток недосыпания и воздействия шума находившиеся в осаде люди были готовы на все, лишь бы прекратить эту пытку звуком.

Именно поэтому перед тем, как переезжать в новую квартиру, стоит опытным путем определить коэффициент звукоизоляции комнат и в случае надобности оградиться от посторонних звуков. Благо, материалов, которые способны реализовать эту задачу, великое множество, нужно лишь грамотно подойти к вопросу и учесть все особенности распространения звуковых волн.

Звукоизоляция и звукопоглощение – акустические Инь и Ян

Только сочетание двух разных по природе взаимодействия со звуком материалов может действительно создать надежный барьер для шума. Так, звукоизоляция – это характеристика материалов, влияющая на их способность отражать звук, не позволяя ему пройти сквозь стену или перегородку. В строительной конструкции на звукоизолирующие способности влияет, прежде всего, масса. Например, чем толще будет стена, тем сложнее звуковым колебаниям преодолеть такую преграду.

Для обозначения этого качества используется индекс (ошибочное название – коэффициент) звукоизоляции (RW), измеряемый в децибелах – индекс стеклянных перегородок, бруса, кирпичной перегородки, бетона и других материалов обозначает, какой уровень шума они способны отразить. Непосредственно к звукоизолирующим материалам относятся плотные, массивные материалы – кирпич, гипсокартон, плиты МДФ, бетон.

Противоположность звукоизоляции – звукопоглощение. Материалы, которые обладают таким качеством, вместо того, чтобы отражать шум, поглощают его. Для этого их структура должна быть неоднородной – ячеистой, волокнистой, зернистой. Для измерения этого параметра ввели коэффициент звукопоглощения, который измеряется в рамках от 0 до 1. При нулевом значении звук должен полностью отражаться, и чем ближе параметр к единице, тем больше нарастает звукопоглощение. Впрочем, таких материалов пока не существует – максимальное значение поглощения звука достигает 0,95.

Звукопоглощающие изделия разделяют на три категории согласно степени жесткости:

  • Мягкие – материалы, имеющие ярко выраженную волокнистую структуру, с хаотично расположенными волокнами. Вата, войлок, стекло- и базальтовая вата – самые яркие примеры. Коэффициент звукопоглощения у них самый высокий – от 0,7 до 0,95, при небольшой объемной массе – до 80 кг/м3. Для достижения хорошего эффекта толщина слоя таких материалов должна доходить как минимум до 10 см.
  • Полужесткие – плиты с волокнистым или ячеистым строением. Такие материалы в основном изготавливают из той же минеральной ваты или вспененных полимеров. Их объемная масса на порядок выше мягких звукопоглотителей – до 130 кг/м3, при коэффициенте звукопоглощения от 0,5 до 0,8.
  • Твердые – изделия из гранулированной или суспензированной минваты, пористых заполнителей типа пемзы и вермикулита. Их масса наиболее высокая – до 400 кг/м3, коэффициент звукопоглощения в среднем колеблется на отметке в 0,5.

Индекс звукоизоляции в действии – как избавиться от шума?

Для частных домов и квартир наиболее выгодным будет применение мягких звукопоглотителей – у них самый высокий коэффициент поглощения, а степень звукоизоляции обеспечивается с помощью таких строительных материалов, как гипсокартон или плиты МДФ. Кроме того, такая конструкция еще и очень хорошо утеплит помещение.

Специалисты-акустики в один голос твердят, что такого понятия, как звукоизолирующие материалы, нет. Есть понятие “звукоизолирующие конструкции”. Речь о том, что применение какого-то одного изделия не даст нужного эффекта. Дело в природе звука – громкий разговор или звуки телевизора передаются через воздух, то есть образуют воздушный шум. Воздействие непосредственно на стены, пол и потолок (перестановка мебели, топот, падение тяжелых предметов) – это ударный шум.

Оба вида могут преобразовываться в структурный шум – в том случае, если конструкции дома соединены между собой без звукоизолирующих прокладок. Лучше всего с воздушным шумом справляются волокнистые материалы, против ударного применяют ячеистые или пористые, а вот спастись от структурного, в случае нарушения технических нормативов строительства, можно только разве что с помощью капремонта всего дома.

Шумоизоляция воздушных и ударных шумов – примеры

Главная характеристика для материалов, изолирующих от воздушного шума – это индекс звукоизоляции. Чтобы вы избавились от соседских разговоров, этот показатель должен достигать как минимум 50 Дб. Если при строительстве дома эту проблему можно решить за счет увеличения толщины конструкций или применения готовых блоков, то в квартире, где каждый сантиметр на счету, этот способ совершенно не актуален.

Приемлемый вариант – это сочетание разных материалов в многослойной конструкции, чередование мягких и жестких изделий с разной степенью плотности. Жестким может быть гипсокартон, он будет отвечать за звукоизоляцию. Мягкие материалы, вроде стекловаты или минваты, возьмут на себя звукопоглощение. Эффективная толщина ватных изделий в таких конструкциях – не менее 5 см и как минимум 50 % от внутреннего пространства конструкции.

Повышение индекса звукоизоляции перекрытия возможно путем обустройства акустического потолка. Поскольку высота большинства помещений и так небольшая, производители и потребители стараются сэкономить как можно больше сантиметров. Полужесткие и жесткие материалы для звукоизоляции в таком случае помогут создать первый слой звукоизоляции, вторым может выступать гипсокартон или натяжной потолок. Сама по себе мембрана натяжного потолка имеет неплохую степень звукоизоляции, однако еще лучше приобретать специальные акустические натяжные потолки, которые обладают многослойной перфорированной структурой, отлично отражающей звук.

Пористые материалы останавливают звуковые волны ударного шума. Их упругая структура отталкивает колебания звука, в результате чего они теряют силу. Один из ярких примеров таких упругих материалов – листы технической пробки и пенополиэтилен. Чаще всего, их используют при обустройстве плавающих полов, подложек под ламинат и паркет, при уплотнении стыков.

При выполнении звукоизоляции следует учитывать толщину перекрытий – если в элитном жилье применяют плиты толщиной не менее 200 мм, то в панельных домах они намного тоньше. В первом случае достаточно постелить на пол слой технической пробки с индексом звукоизоляции 25 Дб, во втором случае придется делать многослойную конструкцию с применением ватных и полужестких материалов.

  • Автор: Михаил Малофеев