На основании информационного анализа предлагается методика, а также приводятся полученные с ее помощью экспериментальные данные частотной характеристики звукоизоляции некоторых видов внутренних перегородок.
УДК 699.8
Ю.Б. РЕДЬКО, технический директор ООО «АлгоритмСтрой», г. Санкт-Петербург
Ключевые слова: ограждающая конструкция, звукоизоляция, проектирование, уровень звука, шум
Keywords: cladding, insulation, design, noise level, noise
Основные рекомендации по проектированию внутренних ограждающих конструкций с учетом их звукоизоляции рассмотрены в [1, 2].
В конструкциях внутренних перегородок следует предусматривать точечное крепление листов к каркасу с шагом не менее 300 мм. Если применяют два слоя листов обшивки с одной стороны каркаса, то они не должны склеиваться между собой. Шаг стоек каркаса и расстояние между его горизонтальными элементами рекомендуется принимать не менее 600 мм.
Рекомендованное заполнение промежутка мягкими звукопоглощающими материалами эффективно для улучшения звукоизоляции внутренних перегородок. Кроме того, для повышения их звукоизоляции рекомендуется использование самостоятельных каркасов для каждой из обшивок, а в необходимых случаях возможно применение двух- или трехслойной обшивки с каждой стороны перегородки.
Перегородки должны обладать звукоизоляцией, предъявляемой к внутренним ограждающим конструкциям, функционально. Нормируемым параметром звукоизоляции внутренних ограждающих конструкций жилых и общественных зданий, а также вспомогательных зданий производственных предприятий является индекс изоляции воздушного шума ограждающими конструкциями Rw, дБ.
При соответствии результатов испытаний требованиям [1] перегородки могут устанавливаться между комнатами, между кухней и комнатой в одной квартире в домах категорий А, Б, В. Кроме того, соответствующие конструкции также могут использоваться, например, в качестве:
– перегородок между санузлом и комнатой одной квартиры;
– стен и перегородок, отделяющих помещения культурно-бытового обслуживания общежитий друг от друга и от помещений общего пользования (холлы, вестибюли, лестничные клетки);
– стен и перегородок между палатами, кабинетами врачей в больницах и санаториях;
– стен и перегородок между классами, кабинетами и аудиториями, а также стен и перегородок, отделяющих эти помещения от помещений общего пользования в учебных заведениях;
– стен и перегородок между групповыми комнатами, спальнями и между другими детскими комнатами в детских дошкольных учреждениях;
– стен и перегородок между гостиничными номерами категории В;
– стен и перегородок, отделяющих рабочие комнаты от помещений общего пользования (вестибюли, холлы, буфеты) и от помещений с источниками шума, в административных зданиях и офисах категорий Б и В.
Определение звукоизоляции перегородок
Измерения были выполнены в лабораторных условиях в акустических камерах по методике [2, 3].
Испытательные (реверберационные) помещения для измерения изоляции воздушного шума состояли из двух смежных по горизонтали помещений: камерой высокого уровня (КВУ) и камерой низкого уровня (КНУ), разделенных ограждением с проемом для монтажа образцов испытываемых конструкций. Объем КВУ – 183 м3, объем КНУ – 98,5 м3.
Основные термины и определения
Проникающий шум – шум, возникающий вне данного помещения и проникающий в него через ограждающие конструкции, системы вентиляции, водоснабжения и отопления.
Уровень звукового давления – десятикратный десятичный логарифм отношения квадрата звукового давления к квадрату порогового звукового давления (Ро=2·10-5 Па) в дБ.
Октавный уровень звукового давления – уровень звукового давления в октавной полосе частот в дБ.
Уровень звука – уровень звукового давления шума в нормируемом диапазоне частот, скорректированный по частотной характеристике А шумомера в дБА.
Изоляция воздушного шума (звукоизоляция) R – способность ограждающей конструкции уменьшать проходящий через нее звук. В общем виде представляет собой десятикратный десятичный логарифм отношения падающей на ограждение звуковой энергии к энергии, проходящей через ограждение. В стандарте под звукоизоляцией воздушного шума подразумевается обеспечиваемое разделяющим два помещения ограждением снижение уровней звукового давления в дБ, приведенное к условиям равенства площади ограждающей конструкции и эквивалентной площади звукопоглощения в защищаемом помещении:
,
где L1 – уровень звукового давления в помещении с источником звука, дБ; L2 – уровень звукового давления в защищаемом помещении, дБ; S – площадь ограждающей конструкции, м2; А – эквивалентная площадь звукопоглощения в защищаемом помещении, м2.
Частотная характеристика изоляции воздушного шума Rf – величина изоляции воздушного шума R, дБ, в третьоктавных полосах частот в диапазоне 100-3150 Гц (в графической или табличной форме).
Индекс изоляции воздушного шума Rw – величина, служащая для оценки звукоизолирующей способности ограждения одним числом. Определяется путем сопоставления частотной характеристики изоляции воздушного шума со специальной оценочной кривой в дБ.
Эквивалентная площадь поглощения (поверхности или предмета) – площадь поверхности с коэффициентом звукопоглощения α=1 (полностью поглощающей звук), которая поглощает такое же количество звуковой энергии, как и данная поверхность или предмет.
Средний коэффициент звукопоглощения αср – отношение суммарной эквивалентной площади поглощения в помещении Aсум (включая поглощение всех поверхностей, оборудования и людей) к суммарной площади всех поверхностей помещения Sсум:
.
Реверберация – явление постепенного спада звуковой энергии в помещении после прекращения работы источника звука.
Время реверберации Т – время, за которое уровень звукового давления после выключения источника звука спадает на 60 дБ.
Перечень аппаратуры измерительных систем, использованных в КВУ и КНУ, приведен в табл. 1.
Излучатели звука в камере высокого уровня располагались в углах КВУ на расстоянии не менее 2 м от испытываемого объекта для обеспечения диффузного звукового поля [4-8].
Измерительный микрофон в помещениях высокого и низкого уровней последовательно устанавливается не менее чем на 1 м от поверхности ограждающих конструкций, друг от друга и от излучателей звука, не менее чем в шести точках. На основании измеренных частотных характеристик изоляции воздушного шума определялись величины индексов изоляции воздушного шума Rw, служащие для оценки звукоизоляции конструкции в целом. Индекс Rw определяется по методике, изложенной в [2].
Результаты испытаний образцов
Для проведения всех испытаний, результаты которых приведены в данной статье, использовались образцы перегородок размерами 1900х1200 мм, изготовленные в соответствии с требованиями [1, 2], по следующим вариантам конструктивного исполнения:
Образец 1 – внутренняя ограждающая конструкция в виде перегородки, состоящей из стального каркаса, облицованного с двух сторон листом гипсокартона в один слой, размерами 2500х1200 мм, толщина листа 12,5 мм. Каркас собран из направляющих и стоичных профилей типа 75, обеспечивающих воздушный зазор 75 мм. Воздушный зазор заполнялся изоляционными матами типа П30, толщиной 50 мм. В качестве прокладки с лицевой стороны перегородки между листами и металлическим каркасом устанавливался рулонный материал из вспененного полиэтилена плотностью 45-49 кг/м3, толщиной 5 мм.
Образец 2 – внутренняя ограждающая конструкция в виде перегородки, состоящей из стального каркаса, облицованного с двух сторон листом гипсокартона в один слой, размерами 2500х1200 мм, толщина листа 12,5 мм. Каркас собран из направляющих и стоичных профилей типа 75, обеспечивающих воздушный зазор 75 мм. Воздушный зазор заполнялся изоляционными матами типа П30, толщиной 50 мм.
Порядок отбора и количество образцов для испытаний были выполнены в соответствии с требованиями, установленными в нормативной документации на испытываемые изделия и в договоре на проведение испытаний [10, 11].
Перед монтажом в рабочем проеме испытательных акустических помещений образцы проходили проверку в объеме входного контроля: на соответствие требованиям сопроводительной нормативной и конструкторской документации.
Осуществлялась проверка геометрических размеров, а также других показателей на их соответствие приложенной документации.
До проведения испытаний образцы подвергались кондиционированию – выдержке 24 ч при температуре (20±3)°С в условиях акустической камеры.
Обработка результатов осуществлялась в соответствии с требованиями [2, 3].
Результаты испытаний, накопленные в ходе сертификации рассматриваемых перегородок, приведены в табл. 1 и 2.
Таблица 1. Перечень аппаратуры измерительных систем
| № п/п | Наименование | Тип |
| 1 | Шумомер | 2209 |
| 3 | Усилитель мощности | УМ100/2 |
| 4 | Излучатель звука | 25КЗ-12Б |
| 5 | 1/3 октавный фильтр | 01 024 |
| 6 | Генератор шума | 03 004 |
| 7 | Узкополосый фильтр | 01 013 |
| 8 | Излучатель звука | АС 1121 |
| 9 | Барометр-анероид | БАММ-1 |
| 10 | Генератор шума | 03 004 |
| 11 | Барометр-анероид | БАММ-1 |
| 12 | Психрометр | МТВ-4м |
Таблица 2. Частотная характеристика образца №1
| f, Гц | 100 | 125 | 160 | 200 | 250 | 315 | 400 | 500 | 630 | 800 | 1000 | 1250 | 1600 | 2000 | 2500 | 3150 |
| Rf, дБ | 22 | 22 | 27 | 29 | 34 | 37 | 39 | 41 | 43 | 44 | 45 | 45 | 48 | 48 | 45 | 46 |
Примечания: Размеры образца 1900х1200. Конструкция: стальной каркас из профилей типа 75, облицованный с двух сторон гипсокартонными листами толщиной 12,5 мм, в каркас вставлена изоляционная плита типа П30 толщиной 50 мм. Индекс изоляции воздушного шума Rw=43 дБ. Погрешность метода измерения ±2 дБ
Погрешность измерений оценивалась статистическими методами по [3]. Повторяемость результатов отвечает требованиям [3].
Выводы:
1. Показатели качества испытанных перегородок соответствуют требованиям [1, 2] и свойствам, заявленным заказчиками.
2. Получены показатели звукоизоляции, в том числе частотные характеристики изоляции воздушного шума перегородками в зависимости от их конструкции.
3. Полученные при испытаниях частотные характеристики изоляции воздушного шума перегородками в зависимости от их конструкции могут служить одним из параметров при выборе предпочтительного варианта конструкции перегородки.
4. При определении изоляции воздушного шума в лабораторных условиях отклонений от процедуры проведения испытаний не зафиксировано.
Библиографический список
1. СНиП 23-03-2003. Защита от шума.
2. СП 23-103-2003. Проектирование звукоизоляции ограждающих конструкций жилых и общественных зданий.
3. ГОСТ 27296-87. Звукоизоляция ограждающих конструкций. Методы измерения.
4. ГОСТ 17187-81. Шумомеры. Общие технические требования и методы испытаний.
5. ГОСТ 17168-82. Фильтры электронные октавные и третьоктавные. Общие технические требования и методы испытаний.
6. ГОСТ 24388-88. Усилители сигналов звуковой частоты бытовые. Общие технические условия.
7. ГОСТ 6495-89. Микрофоны. Общие технические условия.
8. ГОСТ 23854-79. Измерители уровня электрических сигналов. Общие технические требования и методы испытаний.
9. ГОСТ Р 5079-52-95. Статистические методы. Приемочный контроль качества по альтернативному признаку.
10. ГОСТ 24660-81. Статистический приемочный контроль по альтернативному признаку на основе экономических показателей.
11. ГОСТ 1832-73* (СТ СЭВ 1934-79). Статистический контроль качества. Методы случайного отбора выборок штучной продукции.
