Звукопоглощение это в строительстве

Акустика — наука о звуке, изучающая физическую природу звука и проблемы, связанные с его возникновением, распространением, восприятием и воздействием.

Звукоизоляция – способность преграды (пол, стена, перекрытие) работать на отражение падающей звуковой волны, а также снижению уровня прошедшей волны в соседнее помещение.

Звукопоглощение – способность преграды препятствовать отражению падающей звуковой волны, путем преобразования звуковой энергии в тепловую.

Несмотря на простоту определений, между понятиями поглощения и изоляции звука существует огромная путаница. Это не удивительно, потому что вопрос не так прост, как может показаться на первый взгляд. Часто рекомендуют использовать различные пористые материалы с высоким поглощением с целью задержать звук, идущий из одной точки в другую. На практике же выходит что это просто потеря времени. Максимум, чего можно добиться таким путем, это снизить уровень звуковой энергии на 3 дБ на высоких частотах.

Строительная акустика. Акустическое проектирование, звукоизоляция помещений и акустические изыскания

Конечно, пористые материалы поглощают звук, а так как они частично уменьшают энергию звука, они уменьшают и энергию волны, проходящей через них. Но для того чтобы получить мало-мальски стоящее затухание, толщина слоя поглощающего материала должна быть сравнима с длиной звуковой волны. Так как на практике часто приходится иметь дело со звуковыми волнами длиной в несколько метров, ясно, что об использовании поглощающих материалов непосредственно в качестве звукоизоляторов не может быть и речи.

Нередко встречаются случаи, когда для увеличения звукоизоляции несущих конструкций предлагается наклеить тонкие мембраны разного типа и состава. В отличие от первого варианта в этом случае эффект будет нулевым. Такой эффект получается потому, что масса и толщина демпфирующего материала (мембраны) на много меньше массы исходной преграды, а из теории известно, что в однослойных конструкциях работает принцип удвоения массы, при котором, звукоизоляция увеличивается максимум на 6 дБ. Получается, что при увеличении толщины тяжелой преграды в 2 раза, например, из кирпича, общая звукоизоляция увеличится максимум на 6 дБ. Поэтому дополнительного эффекта от наклеивания мембран на кирпичные, андезито-базальтовые или другие тяжелые преграды не происходит по причине недостаточной поверхностной массы демпфирующего материалы.

Чтобы понять какие материалы лучше использовать для звукоизоляции нужно внимательно присмотреться к тому, что происходит, когда звуковая волна падает на некоторую поверхность. Обычно большая часть звуковой энергии отражается, некоторое количество ее поглощается и переходит в тепло, а часть проникает через поверхность.

В силу закона сохранения энергии в каждом случае сумма всех этих долей энергии: отраженной, поглощенной и прошедшей — всегда должна равняться энергии волны, падающей на поверхность. Так как нам желательно уменьшить долю прошедшей волны, логично попытаться увеличить долю отраженной или поглощенной волны. Но увеличить поглощение нельзя: это требует большого объема материалов дорогих материалов, поэтому остается только увеличивать интенсивность отраженной волны за счет прошедшей. В такой постановке проблема упрощается: чем больше отражает поверхность, тем меньше звука проникает через нее.

В чём разница? — звукоизоляция , звукопоглощение.

Приведем пример со стеной из гранита. Гранитная стена настолько массивна и так мало сжимаема, что легкие молекулы воздуха не могут оказать на нее заметного воздействия. Для дальнейшего нам было бы полезно располагать некоторой мерой, которая единовременно учитывала бы и упругость, и плотность вещества.

Вспомнив, что скорость звука в среде зависит от упругости и плотности этой среды, в качестве такой меры мы можем выбрать волновое сопротивление среды. Понять значение этой величины несложно. Плотность гранита велика, а вследствие его малой сжимаемости скорость звука в нем также велика. Поэтому волновое сопротивление гранита огромно.

В результате этого, как мы уже знаем, при падении звуковой волны из воздуха на гранитную стену отражается больше 99% падающей энергии. Но если бы мы заменили гранитную стену «стеной» воздуха, скачка от малого к большому импедансу не было бы, а потому исчезло бы и отражение. Чем больше различие (несогласование) импедансов двух сред, тем больше отражение и тем меньшая доля падающей волны проходит из одной среды в другую. Отсюда можно сделать еще один вывод: толстая, плотная каменная стена — наилучший простой изолятор звука.

Но что если в помещении изначально есть тяжелая преграда, например, перегородка в пол кирпича, которая обладает собственной изоляцией 47 дБ, но этой величины недостаточно? Т.к. у Вас за стеной очень шумные соседи, либо над офисными помещениями предполагается технический этаж с множеством шумящего оборудования? В таком случае бесконечно увеличивать толщину и массу ограждения не целесообразно!

Для дополнительной звукоизоляции тяжелых преград чаще всего используются каркасные и бескаркасные облицовки с обшивкой ГВЛ и ГКЛ, а не отделочные звукопоглощающие материалы или легкие демпфирующие мембраны.

Подведение итогов: для высокой звукоизоляции в первую очередь необходима преграда, которая способна хорошо отражать звуковую энергию, а значит такая преграда должна быть как можно тяжелее.

Вторым фактором, влияющим на звукоизоляцию является чередование материалов с разной структурой и плотностью (разность импедансов). Для этого часто между несущей стеной и звукоизоляционной конструкцией дополнительно делают воздушный промежуток.

В-третьих, звукоизоляционная преграда должна быть максимально герметична, не должно быть никаких отверстий и щелей для проникновения звука.

В четвертых, звукоизоляционная преграда не должна быть жестко связана с изолируемой поверхностью, т.е. все крепления к несущим поверхностям необходимо осуществлять с помощью демпфированных прокладок и виброизоляционных креплений.

Звукопоглощающие преграды снижают энергию отраженных волн, позволяя достигать в помещениях таких результатов, как снижение гула и слышимого эха, улучшать разборчивость речи, уменьшить отклики в помещениях специального назначения, улучшать общее акустическое впечатление.

Чаще всего в качестве звукопоглотителей используются декоративно отделочные материалы, которые поглощают звук за счет наличия мелких пор на лицевой поверхности, либо представляют собой листовые материалы с перфорированными отверстиями. Как правило звукопоглощающие материалы для разных помещений могут подбираться разными методами. Для студий, кинотеатров, спортивных залов акустические материалы выбираются на основании расчетов. Для офисных помещений, ресторанов, аудиторий, холлов – звукопоглощающие материалы могут выбираться из эстетических соображений, а также требуемого эффекта по звукопоглощению.

Источник: ison-dv.ru

Звукопоглощающие материалы, и применение их в зданиях

В настоящее время степень возникающего шума в окружающей среде постоянно растет. Это обусловлено различными факторами, среди которых выделяют технический прогресс, а также изменение осуществления жизнедеятельности человека.

Именно поэтому с каждым годом все большее распространение получают звукопоглощающие материалы, применяемые в зданиях. Для эффективности и применения используют специальные технические характеристики, а также соответствующий расчет. Он осуществляет в соответствии с нормами и установленными стандартами.

Материалы звукопоглощающие: что это такое, где применяют

Звукопоглощающие материалы представляют собой такие материалы, которые способны осуществлять необратимый переход колебательной энергии звуковых волн в тепловую энергию. Они используются для осуществления внутренней отделки разнообразных помещений, чтобы улучшить акустические показатели последних.

Основная цель таких веществ заключается в снижении уровня слышимых человеческих ухом шума, в промышленных, общественных, и в жилых зданиях.

Важно понимать, что между звукоизоляционными и звукопоглощающими материалами существует определенная разница. В первом случае акустические волны отбиваются в обратном направлении, тогда как во втором — они из-за структуры вещества проникают внутрь и нивелируются.

В нынешнее время изготовляют большое количество различных звукопоглощающих материалов. В качестве ограждающих конструкции среди них используют такие изделия, как:

• однослойные однородные материалы с офактуренной поверхностью;
• многослойные пористо-волокнистые материалы с жестким перфорированным покрытием;
• штучные материалы разнообразных размеров и форм (как однослойные, так и многослойные).

На сегодняшний момент наиболее популярными материалами, имеющими защитную оболочку, специалисты выделяют следующие изделия:

• плиты из минваты, изготовленные на связующем вроде ПА/С, ПА/О и ПА/Д;
• плиты, сделанные из минваты гранулированного типа, закрепленной посредством крахмального связующего;
• плиты, изготовленные посредством штапельного стекловолокна, отвечающего типам ПС или же ПЖС;
• базальтовые акустические системы Б3М;
• плиты из древесноволокна с имеющейся в их структуре перфорацией;
• гипсовые плиты, дополнительно армированные стекловолокном, отличающимся сквозной перфорацией;
• созданные из ячеистого бетона плиты вида «Силакпор», имеющего пористую структуру и перфорацию лицевой части;
  плиты из газосиликата и др.

Материалы звукопоглощения вместе с защитными оболочками тоже являются весьма распространенными. Среди них специалисты выделяют такие:

• плиты полужесткого вида марок ПП, ППМ на использующемся связующем синтетического типа;
• маты прошивного типа сделанные из штапельного стекловолокна и на синтетическом связующем;
• изделия из тонких стекловолокон, а также сделанные из перепутанных между собой супертонких волокон из базальта.

Нередко в возведении общественных сооружений применяют защитные оболочки и экраны. Для их производства используют стеклянное и капроновое волокно. Иногда применяют для поглощения акустических волн гипсовые перфорированные плиты, на тыльной стороне которых оклеена техническая бязь.

Самые популярные звукоизоляционные мембраны фирм «Тексаунд», «SoundGuard Membrane» и «Фронт акустик».

Как составлять протокол измерения шумовой характеристики, узнай здесь.

В нашей статье ты узнаешь, о нормативных документах, которые содержат инструкции и рекомендации в отношении всех агрегатов.

Какие характеристики рассчитывают

В настоящее время в соответствии с ГОСТом Р 53377-2009 для оценки звукопоглощения материалов используются такие характеристики, как:

1. Коэффициент фактического поглощения звука. Он представляет собой зависимые частотно обозначения звукопоглощающих коэффициентов. Они измеряются в трехоктавных полосах частот по тем стандартам и нормам, которые прописаны в ГОСТ Р 53376. Полученные результаты пересчитываются в значениях коэффициентов октавных полос частот в соответствии с правилами настоящее документа.
2. Индекс звукопоглощения. Он является уже частотно-независимым значением коэффициентов звукопоглощения. Они в свою очередь соответствуют нормативной кривой линии на частоте, равной 500 герцам, то есть среднегеометрической частоте, характеризующей октавную полосу. Определяется такой показатель в соответствии с установленными нормами настоящего ГОСТа.
3. Индикаторные частотные характеристики. Данный тип характеристики указывает на наличие в частотном выражении тех коэффициентов звукопоглощения, что могут в отдельных октавных полосах быть смещены выше нормативной прямой линии на 25 процентов и больше.

Все вышеперечисленные характеристики позволяют наиболее корректно и правильно определить, как конкретно действуют звукопоглощающие материалы, и от каких акустических волн они могут защитить помещения.

Стоит отметить, что они используют не для отдельных элементов (стульев, экранов и т.д.), а для всей комнаты в целом.

Результаты расчета

Определяя те или другие акустические параметры для оценки звукопоглощения материала, полученные результаты заносятся в соответствующие диаграммы или же таблицы. Некоторые характеристики могут быть из нее выключены, если они не нужны.

Для того чтобы получить результаты фактического коэффициента звукопоглощения, необходимо в каждой полосе октавных частот определить среднее арифметическое значение 3 коэффициентов звукопоглощения. Они измеряют в трехоктавных полосах.

Среднее значение нужно рассчитывать до второго знака после запятой. Округлять полученные значение следует с шагом до 0,05. Это значит, что при получении результата, равного 0,92, его следует округлять до 0,9. Максимальный уровень не превышать должен единицу, то есть 1,00.

Индекс же звукопоглощения должен определяться посредством нанесения на нормативную кривую полученных значений фактического коэффициента звукопоглощения. Стоит отметить, что линию нужно смещать с шагом в 0,05 единицы в том направлении, где располагаются измеренные значения. Происходить это должно до того момента, пока сумма неблагоприятных отклонений будет меньше или же равно 0,10.

Считаются неблагоприятными отклонения в том случае, когда полученное значение коэффициента звукопоглощения будет лежать на графике ниже нормативной линии в конкретной октавной полосе. Индекс звукопоглощения следует определять значение смещенной нормативной кривой на частоте, равной 500 герцам.

Если по результатам получается, что фактический коэффициент звукопоглощения превышает каждое значение нормативной кривой больше, чем на 0,25, то дополнительно стоит определить один или несколько индикаторов формы.

Используемые индикаторы могут быть различными, что зависит от конкретной октавной частоты:

• 250 герц — индикатор L;
• 500 и 1000 герц — индикатор M;
• 2000 и 4000 герц H.

Все собранные результаты позволяют оценить звукопоглощение материала, а также понять, насколько он является эффективным в конкретных условиях. При этом, чем больше будет собрано разнообразных параметров и характеристик, тем более корректным в итоге получится заключение.

Источник: shumozashchitnye-ehkrany.ru