Звук в доме

Все для дома и дачи      Постоянная ссылка | Все категории

Начиная с первых строений, люди хотели создать достаточно комфортную среду обитания, возводя жилище не только теплое, светлое и просторное, но и защищенное от шума.

Под шумом обычно понимают любые раздражающие человека звуки. Звук — это распространение образованных каким-либо источником механических колебаний в упругой среде (воздухе, металле, дереве и т. п.). В процессе колебания источник звука создает пониженное (повышенное) давление, распределяющееся во все стороны. Образующаяся звуковая волна попадает в ухо и заставляет колебаться барабанную перепонку, перемещение которой воспринимается мозгом как звук.

Обычно звук характеризуется несколькими основными параметрами.

Частота — количество колебаний источника, а следовательно, и звукового давления в 1 сек. Единица измерения — герц (Гц). По частоте звук разделяют на 3 диапазона: инфразвук (f < 20 Гц), ультразвук (f > 20 000 Гц) и слышимый диапазон (20 < f < 20 000 Гц).

Скорость распространения звуковой волны в среде. Скорость звука зависит от плотности среды, от частоты и амплитуды — не зависит. Единица измерения скорости — метр в секунду (м/с). Скорость звука в воздухе — 330 м/с, в кирпиче — 6130 м/с, в воде — 1500 м/с.

Звуковое давление — амплитуда перепада давления звуковой волны. Единица измерения звукового давления — децибел (дБ). Уровень звукового давления (дБ) = 20 Ig (Р1/Р2),где

Р1 — давление в среде при распространении звуковой волны,

Р2 — давление в среде при отсутствии звуковой волны.

Таким образом, 10-кратное увеличение давления звука соответствует 20 дб, 100-кратное — 40 дБ, 1000-кратное — 60 дБ, 1 000 000-кратное – 100 дБ. В таблице приведены значения уровней давления для разных звуков.

Кажущаяся громкость

Пример

Относительный уровень звукового давления

дБ

Абсолютный рост

Очень тихо

Нижний предел чувствительности уха

0

1

Тихо

Тишина в саду, спальне

20

10

Средне

Шум в жилом помещении, тихая музыка

40

100

Громко

Гомон на оживленной улице, шум в трамвае

60

1000

Очень громко

Рев реактивного двигателя, гром

120

1000 000

Болевой порог

Болевой порог, звук уже не слышен

130

3 162 000

Децибел отражает соотношение между физической силой звука и его субъективным восприятием. К счастью, наше ухо устроено так, что мы реагируем не на звуковое давление, а на громкость звука, да еще по логарифмическому закону.

Распространение звука можно сравнить с распространением света. Звуковая волна отражается и преломляется (рис. 1). Время запаздывания прихода отраженной волны относительно идущей прямо называется реверберацией. При прохождении через отверстие (окно, дверь) наблюдается явление дифракции (рис. 2). Звуковая волна может поглощаться (например, материалом с воздушными полостями — поролон и др.), но может и совпасть по частоте и фазе с частотой колебания конструкции или частотой и фазой другого источника, то есть попасть в резонанс, что приводит к резкому усилению звука.

Строительная акустика сформировалась как наука о создании наилучших условий для восприятия желательных звуков и защиты от нежелательных за счет определенных технических приемов. Исходная точка для проведения технических мероприятий — целевое назначение помещения. Например, в музыкальной комнате должна быть минимальной реверберация, а в спальне — необходим низкий уровень шумов.

Энергия звуковой волны, попадающей на поверхность, частично рассеивается в материале поверхности, а частично — отражается. Степень поглощения энергии характеризуется “коэффициентом поглощения звука” (КПЗ). Материалы, рассеивающие большую часть энергии внутри себя, называются поглощающими. К ним относятся пористые материалы (типа акустических плиток), ковровые покрытия, шторы, мебель и т. п. Их КПЗ может достигать 1. К отражающим относятся материалы с КПЗ порядка 5…10% (штукатурка, кирпичная кладка, стекло, бетон).

Ослабление нежелательных звуков.

Чаще всего приходится определять направление на источник и устанавливать акустическую защиту.

Уровень звука, не вызывающий раздражения, называют фоном. Нормально, если фон в спальне составляет 25…30 дБ, в жилых комнатах – 30…40 дБ, на кухне — 45…55 дБ. Но при определении уровня фона надо учитывать его частоту. Как правило, частота фона раздражает больше, чем громкость. Если фон нельзя уменьшить или ликвидировать, его можно замаскировать более приятным звуком по частоте и громкости. Например, монотонный звук работающего кондиционера часто маскирует шум, идущий с улицы.

Поглощение звука

Все знают, что звук попадает в помещение через окна и двери, стены и потолок. Кроме того, он проходит через трещины, отверстия для коммуникаций и вентиляции. Искать способы предотвращения попадания звука в помещения необходимо еще на этапе планировки здания и обеспечить их выполнение при проектировании и строительстве.

Внешний шум можно уменьшить за счет правильной планировки помещений в доме. Кухню и ванную лучше размещать со стороны источника шума, а мастерскую и подсобные помещения отнести подальше от жилых комнат или вынести в другое здание. Не стоит устанавливать двери и большие окна со стороны источника повышенного шума. Снижения шума можно добиться разными способами: использованием слоистых материалов, отличающихся физическими свойствами, применением конструкций с воздушными прослойками или упругими прокладками, установкой в ограждениях звукопоглощающих и звукоизолирующих прокладок и т. д. Эти решения могут сочетаться с применением герметика для перекрытия проникновения воздуха. Воздушная прослойка. Гипсовая плита толщиной 100 мм, установленная внутри перегородки с воздушным зазором в 40 мм, ослабляет звук на 43-47 дБ плюс 4,5 дБ в зависимости от частоты.

С увеличением воздушного зазора ослабление звука более ощутимо.

Поглощение. Следующий шаг к снижению уровня звука — укладка между обшивками звукопоглощающей минеральной ваты. Величина рассеиваемой энергии зависит от толщины материала, его плотности и эластичности. При установке матов звукоизоляции резонансная частота перегородок понижается за счет несовпадения собственных частот слоев композитной конструкции.

Герметизация. Любые отверстия или щели в перегородке — пути для звуковой волны, поэтому их необходимо перекрыть. Это относится и к щелям вокруг воздуховодов кондиционеров и вытяжки, окон и дверей (рис. 3).

Маскирующий шум. Если звуковой фон в помещении не может перекрыть внешние звуки, можно применить способ маскирующих шумов. Но их уровень не должен превышать нормальный звуковой фон более чем на 10 дБ. Как правило, в качестве маскирующего шума можно использовать звук кондиционера или тихую музыку.

Выбор системы звукоизоляции

Сначала надо выбрать с учетом огнестойкости тип несущей конструкции: деревянный или стальной каркас, кирпичную кладку или шлакоблоки. Кроме того, нужно определиться и с видом отделки — будь-то штукатурка, обшивка досками, гипсокартон и т. д. Затем определяют звукопроницаемость выбранной конструкции и оценивают стоимость мероприятий по ее понижению.

Перегородки. При их звукоизоляции необходимо решить следующие вопросы:

·  какое ослабление нужно получить при минимальном весе и толщине,

·  сколько будут стоить звукоизоляционные материалы с учетом их установки,

·  какова огнестойкость конструкции.

Массу перегородки можно увеличить за счет использования гипсокартона или штукатурки, но при этом резко возрастают вес и толщина конструкции. Проще и дешевле в полости перегородки заложить маты звукоизоляции (заодно они служат и утеплителем). Это немного повысит затраты, но резко увеличит КПЗ. Кроме того, стойки деревянного каркаса можно сделать разрезными (рис. 4).

Второй вариант дороже, и перегородка займет больше места.

Максимальный КПЗ обеспечивают сдвоенные перегородки, полностью развязанные на всем протяжении от фундамента до крыши (рис. 5). Маты звукоизоляции укладывают во все полости между обшивками перегородки. Если одну обшивку установить на эластичные элементы, звукоизоляция будет на несколько децибел выше. Иногда для гипсовых панелей в качестве подложки и элемента демпфирования применяют звукопоглощающие доски.

Чтобы полностью перекрыть пути проникновения звука через перегородку, все щели по периметру и все коммуникационные проходы через нее необходимо уплотнить акустическим герметиком (он не твердеет, не дает усадки и не трескается). Двери по периметру тоже необходимо уплотнить.

Таким образом, при звукоизоляции перегородок исходят из трех принципов ослабления звука: за счет массы, поглощения и герметизации. Типовые конструкции перегородок показаны на рис. 6-10.

Пол и потолок. При их звукоизоляции исходят из тех же принципов, что и в случае перегородок. Но чисто конструктивно обеспечить звукоизоляцию в этом случае проще. Часто достаточно закрыть пол эластичным материалом. Если доработать конструкцию пола, как показано на рис. 11, звук дополнительно ослабнет на 26 дБ. А если со стороны потолка использовать элементы, предложенные для перегородок, это даст выигрыш еще в 12 дБ (рис. 12).

Установка акустических плит или панелей на потолке обеспечивает поглощение звука, но их эффективность приблизительно равна эффективности штукатурки. Поэтому обычно между акустическими плитами и потолком укладывают дополнительную звукоизоляцию из минеральной ваты.

Широко используемые перекрытия из 150-мм армированных бетонных плит (со стороны потолка — штукатурка, чистый пол — непосредственно на плите) обеспечивают ослабление звука приблизительно на 36 дБ. Но если на них уложить ковровое покрытие по эластичной подложке, ослабление можно довести до 65 дБ.

“Протечки” и обходные пути. Звук может проникнуть в изолируемое помещение через щели над и под перегородками, через окна и двери, вентиляционные каналы и проходы для коммуникаций (рис. 13).

Для предупреждения проникновения звука, вне зависимости от конструкции потолка, необходимо загерметизировать перегородки по периметру (рис. 14), а в каркасе потолка установить дополнительные перегородки и организовать звуковые “мешки”.

Если чистый пол уложен на упругое основание, перегородку желательно опереть на черный пол. При установке перегородки на бетонный пол желательно застелить его ковровым покрытием по эластичному основанию с обеих сторон перегородки.

Если стык перегородка-потолок выполнен с применением эластичных рукавов, то при установке перегородок необходимо обеспечить развязку и загерметизировать стыки, как показано на рис. 15.

Одна из проблем возникает при изготовлении лестниц, которые устанавливают до обшивки стен. В этом случае звук через лестницу проходит в каркас и распространяется по всей конструкции, то есть опять нужна развязка. Решение — лестницу надо устанавливать после обшивки стены панелями и их герметизации (рис. 16). Двери — один из основных путей прохождения звука. Поэтому желательно уже при проектировании ориентироваться на двери без пустот, а при навеске — уплотнять их по периметру. Это может обеспечить ослабление звука порядка 27 дБ.

Если для ванной комнаты требуется повышенная звукоизоляция, дверь в нее можно обшить пластиковым покрытием на эластичной основе.

Окна. Как правило, внешние звуки попадают в помещение через окна. Поэтому с наиболее шумной стороны дома желательно устанавливать неоткрываю-щиеся окна с повышенной звукоизоляцией (рис. 17), которые обеспечивают ослабление звука порядка 43 дБ. При установке открывающихся окон можно бороться с шумом при помощи звуковых ловушек или экранов.

В домах, построенных из кирпича, дополнительного снижения уровня шума можно добиться за счет оштукатуривания внутренних стен или обшивки их гип-сокартоном.

Покрытие пола. Часто звук проходит через щели в полу. Избавиться от них можно, если устроить по перекрытию настил из шпунтованных досок, загерметизировав его по периметру, а затем уже уложить покрытие на эластичной основе.

Вспомогательное оборудование. Все коммуникационные каналы (воздуховоды, трубы для проводки и сантехники и т. п.) надо устанавливать до зашивки и герметизации переборок. За счет этого можно обеспечить развязку коммуникаций и свести к минимуму проникновение через них звука. Проходы для коммуникационных каналов необходимо делать по возможности минимального сечения, а щели между отверстиями в перегородках и каналами герметизировать. Проходы в стенах (при каркасной конструкции) желательно устраивать, оставляя как минимум одну секцию без отверстий.

Оборудование, создающее вибрации (стиральная машина, посудомойка и т. п.), надо располагать на упругом основании. На входных и выходных патрубках такого оборудования должны быть установлены эластичные вставки.

Входные патрубки для вентиляторов должны быть отдельные. Скорость потока на входе в вентиляторы не должна превышать 8 м/с, на выходе — 4 м/с. Воздуховоды вентиляторов следует устанавливать в каждом помещении на эластичной отдельной опоре. При использовании общих воздуховодов раздельные выходные патрубки не менее чем на 1 м от среза надо закрыть звукоизоляцией.

При установке оборудования в отдельном помещении вход в него должен быть через тамбур с уплотненными дверьми.

Установка акустических потолков

Тип подвесного потолка, а соответственно и способ его крепления выбирают в зависимости от диапазона подавляемых частот.

Установка плиток на клею (рис. 18) Их приклеивают к твердым поверхностям, обеспечивающим хорошее сцепление (гипсовым панелям, штукатурке, бетону и т. п.). Помещение должно быть теплым, поверхность — сухой и без пыли.

Если основание для плиток подвержено температурным деформациям (фанера, доски, ткань), крепление на клею не обеспечивает достаточной прочности.

До установки плитки поверхность должна быть выровнена. При установке плитки на доски последние необходимо закрыть гипсовыми панелями. На балки заподлицо с гипсовыми панелями набивают рейки сечением 25×75 мм. Если размер плиток больше 300×600 мм, потребуется дополнительное крепление.

Крепление на фиксаторах (рис. 19). При таком способе плитки крепят шурупами или скобками. Планки обрешетки 25×75 мм устанавливают с шагом не более 300 мм. Если балки или другие детали каркаса потолка установлены с шагом более 600 мм, для крепления плитки придется установить поперечные проставки или дополнительные доски обрешетки.

Подвесные потолки (рис. 20). Для такого потолка несущие профили и основные направляющие должны быть установлены с уклоном не более 1,2 мм/м. Поперечные направляющие устанавливают с шагом 0,8 м. Все пересечения выполняют под прямым углом.

Установка объемных акустических блоков (рис. 21). Объемные акустические блоки 50x300x300 мм крепят на стене или потолке на планках или на клею.

Выводы

Вся защита от шума сводится к трем принципам.

1. Конструкция потолка, пола, стен и перегородок должна эффективно ослаблять звук, препятствуя передаче его по воздуху и непосредственно через конструкцию.

2. Все щели, через которые звук может проникнуть из одного помещения в другое, должны быть загерметизированы.

3. Звук, передаваемый по воздуху или через конструкцию, должен быть полностью изолирован.

По мотивам журнала “Советы профессионалов”



Все для дома и дачи      Постоянная ссылка | Все категории
Мы в соцсетях:




Архивы pandia.ru
Алфавит: АБВГДЕЗИКЛМНОПРСТУФЦЧШЭ Я

Новости и разделы


Авто
История · Термины
Бытовая техника
Климатическая · Кухонная
Бизнес и финансы
Инвестиции · Недвижимость
Все для дома и дачи
Дача, сад, огород · Интерьер · Кулинария
Дети
Беременность · Прочие материалы
Животные и растения
Компьютеры
Интернет · IP-телефония · Webmasters
Красота и здоровье
Народные рецепты
Новости и события
Общество · Политика · Финансы
Образование и науки
Право · Математика · Экономика
Техника и технологии
Авиация · Военное дело · Металлургия
Производство и промышленность
Cвязь · Машиностроение · Транспорт
Страны мира
Азия · Америка · Африка · Европа
Религия и духовные практики
Секты · Сонники
Словари и справочники
Бизнес · БСЕ · Этимологические · Языковые
Строительство и ремонт
Материалы · Ремонт · Сантехника