Шумо- и звукоизоляция жилища

Типы перегородок

По своей конструкции перегородки можно разделить на два вида: однослойные и многослойные. В однослойных конструкциях используют какой-либо плотный строительный материал на жестком связующем (растворе). Это могут быть как кирпичные, керамзитобетонные или гипсолитовые, так и железобетонные перегородки, где бетон выполняет функцию и конструктивного материала, и связующего одновременно. При том, что в одной перегородке возможна комбинация нескольких материалов, все же определяющим будет наличие только плотных материалов (при условии жестких связей между всеми элементами конструкции). В качестве примера можно привести стену из пемзобетонных блоков на цементно-песчаном растворе, облицованную кирпичом.

Звукоизоляционные характеристики таких конструкций определяются, в первую очередь, их массой и улучшаются примерно на 6 дБ при двукратном увеличении массы стены. Также в обеспечении звукоизоляционных качеств перегородки играет роль пористость использованного в ее производстве материала. И все же, как показывает практика, выигрыша за счет повышения пористости материала получить по большому счету не удается из-за более существенных потерь звукоизоляции при соответственно уменьшающейся при этом поверхностной плотности такого материала.

Как и следует из их названия, многослойные перегородки включают в себя несколько (минимум два) чередующихся слоев жестких (плотных) и мягких (легких) строительных материалов. Такие плотные материалы, как гипсокартон, кирпич, металл, проявляют здесь звукоизоляционные свойства и работают аналогично однослойным перегородкам: звукоизоляция тем выше, чем больше поверхностная плотность материала. Материалы легкого слоя являются «звукопоглотителями», т. е. структура материала должна быть такой, чтобы при прохождении сквозь нее звуковых колебаний последние за счет трения воздуха в порах материала ослабевали. Довольно невысокую эффективность показывают в звукоизоляционных перегородках такие материалы, как пенопласт, пенополиуретан или пробка. Связано это с тем, что для хороших звукоизоляционных материалов они не отличаются достаточной плотностью, а для причисления их к классу звукопоглощающих материалов — слишком низкое поглощение, в связи с отсутствием возможности продувания воздухом.

Звукоизолирующие качества трехслойных вариантов многослойных перегородок (типичный пример — каркасно-обшивная гипсокартонная перегородка) зависит от большего числа факторов, нежели звукоизоляция однослойной перегородки. Увеличение плотности материала жестких слоев, увеличение расстояния между крайними слоями (т. е. увеличение общей толщины перегородки) и заполнение внутреннего пространства слоями специального звукопоглотителя — это и есть основные пути достижения звукоизоляции нужного уровня.

Если вы задались целью реализации всего потенциала многослойных конструкций, то от вас потребуется выполнение требований послойного прохождения звука через толщу перегородки. Дело в том, что в идеале звуковая волна должна сначала последовательно пройти только через первый жесткий слой, потом только через мягкий, потом только через второй жесткий слой и т. д. Обязательное присутствие несущего каркаса на практике приводит к тому, что звуковые колебания первого жесткого слоя передаются через общий каркас на последний жесткий слой и затем «переизлучаются» им в защищаемое помещение. В результате звуковая энергия по жестким элементам каркаса благополучно минует специально заготовленные внутренние звукопоглощающие слои-ловушки, а реальная звукоизоляция многослойных конструкций оказывается значительно ниже предполагаемого уровня.

После рассмотрения звукоизолирующей способности данных типов перегородок неизбежно встает вопрос о том, какой тип перегородок отличается лучшей звукоизоляцией при наименьшей толщине, массе и цене. Иными словами: какой тип перегородок наиболее выгоден по соотношению «цена/качество»? Большинство специалистов скажут, что многослойные каркасные перегородки в качестве внутренних ограждающих конструкций будут предпочтительнее. При ощутимо меньшей массе (что чрезвычайно важно для снижения нагрузок на перекрытия и фундамент) и толщине они обладают практически одинаковым (а порой и большим) индексом изоляции воздушного шума (Rw), нежели однослойные аналоги.

И все же здесь не следует забывать, что такое индекс изоляции воздушного шума. Rw — это некая усредненная величина, которая позволяет быстро и достаточно объективно сравнивать звукоизоляционные характеристики строительных конструкций в отношении изоляции так называемых бытовых шумов (звуки голоса, работающего телевизора, звонка телефона или будильника, дребезга посуды).

Что же касается таких источников шума, как современные музыкальные центры с низкочастотными системами, домашние кинотеатры, оснащенные саббуферами, и тому подобная техника, выбор конструкции перегородки, основанный только на значении индекса Rw, будет неверным. Впрочем, как и вся система нормирования звукоизоляции строительных конструкций, которая призвана регламентировать параметры их изоляции в частотном диапазоне от 100 Гц и выше. И это при том, что сегодня почти у любой качественной системы звуковоспроизведения частотный диапазон начинается с 20—50 Гц.

Значения индексов изоляции воздушного шума (Rw) гипсокартонная перегородка (Rw = 48 дБ) превосходит кирпичную стенку (Rw = 45 дБ) на 3 дБ. При этом обе конструкции практически равны по толщине: для кирпичной стены без штукатурки это значение равно 120 мм, а для гипсокартонной перегородки — 125 мм. На частотах до 200 Гц звукоизоляция кирпичной стены превосходит звукоизоляцию перегородки из гипсокартона. И, надо признать, данная закономерность справедлива практически для всех однослойных и многослойных конструкций, одинаковых по толщине. В то же время в области средних частот звукоизоляция многослойных конструкций может значительно превышать изоляцию однослойных перегородок, за счет чего и происходит рост индекса Rw.

Так что при выборе конструкции внутренних перегородок важно четко представлять, для изоляции каких типов шумов и от каких источников предназначены данные конкретные перегородки.

Звукоизоляционные характеристики

И все же, несмотря на имеющиеся недостатки индекса изоляции воздушного шума Rw, он все-таки является достаточно удобным параметром для быстрого сравнения звукоизоляции различных конструкций перегородок между собой и с нормативными величинами звукоизоляции ограждающих конструкций.

В России по-прежнему действует СНиП II-12-77 «Защита от шума», а в Москве с 1997 года действуют дополняющие и уточняющие МГСН 2.04 — 97 «Допустимые уровни шума, вибрации и требования к звукоизоляции в жилых и общественных зданиях». При том, что в МГСН введено деление зданий по категориям комфортности (А, Б, В), в отношении требований к звукоизоляции стен и перегородок принципиальных изменений в этой сфере не произошло. К примеру, требование нормативной изоляции воздушного шума межкомнатными перегородками вне зависимости от класса жилья осталось на уровне Rw = 43 дБ (как и 25 лет назад), а требование к индексу изоляции воздушного шума межквартирной стены ужесточилось всего на 2 дБ, и то только лишь по отношению к зданиям с высококомфортными условиями (категории А). Получается, что индекс изоляции воздушного шума межквартирной стены в таком здании должен составлять как минимум Rw = 54 дБ, против Rw = 52 дБ, обязательных ранее для жилых зданий любого типа. При этом шумовой фон в квартирах (даже не беря в расчет такие мощнейшие источники, как кинотеатры или аппаратуру класса Hi-End) за прошедшие десятилетия вырос, и очень значительно. На данный момент практически в каждом доме и в каждой комнате имеется телевизор, музыкальный центр, телефон, а в кухне и ванной комнате работают стиральная машина, вытяжка, сплит-система. Компьютер, кстати говоря, также вносит свой вклад в увеличение общего шума.

Как показывает опыт, для современных условий индекс изоляции воздушного шума межкомнатной перегородки должен составлять как минимум Rw = 52 дБ, а межквартирной стены — как минимум Rw = 62 дБ. Лишь при таких нормативных значениях ограждающих конструкций можно достичь акустического комфорта. И все-таки даже стена с Rw = 62 дБ не решит проблему звукоизоляции спальни в полной мере, если сосед решил посмотреть в своем кинотеатре фильм с приличным уровнем звука. Из практики видно, что средний уровень звука при просмотре фильма в домашнем кинотеатре составляет LA = 90 дБА. А это означает, что в помещении спальни уровень шума будет равен LA = 30 дБА. Несмотря на то, что приведенное значение примерно соответствует предельному значению ночных норм по уровню шума в жилых помещениях (LAпред = 30 дБА), для того чтобы действительно можно было говорить о чуть слышном или о вообще неслышном звуке, уровень шума в комнате не должен превышать LA = 20 дБА или чуть больше.

Стоит отметить, что шум, который проникает с улицы (в первую очередь от автотранспорта) и существенно (более чем на 6 дБА) превышает шум от соседей, вызывает меньшее раздражение, чем более слабые звуки: крики, смех, музыка и т. п. Такая ситуация обусловлена психофизиологическими особенностями человеческого слуха, и в борьбе за акустический комфорт жилища это также приходится учитывать.

Итак, есть смысл выяснить, какие именно конструкции внутренних перегородок с индексом изоляции воздушного шума не менее 50 дБ можно выбрать. В первую очередь это легкие каркасные перегородки с обшивкой из гипсокартонных или гипсоволокнистых листов. В данном контексте, с точки зрения шумоизоляции применение листов ГВЛ более предпочтительно. Во-первых, они обладают более высокой (почти в 1,5 раза) поверхностной плотностью. Во-вторых — из-за технологии производства данный материал отличается более высокими внутренними потерями (т. е. является менее звонким). Но из-за более сложной технологии конечной отделки подавляющее большинство строителей отдает предпочтение использованию ГКЛ.

Если вы хотите получить высокий уровень шумоизоляции, рекомендуется использовать два независимых каркаса, на каждый из которых монтируются внешние слои обшивки. Плюс к этому элементы каркаса, связанные с перекрытиями и боковыми стенами необходимо изолировать упругими прокладками, чтобы исключить косвенную передачу звука.

Помимо всего прочего общий шумоизоляционный эффект зависит и от выбора материала среднего слоя. Основной критерий выбора такого материала — это величина его безразмерного коэффициента (или NRC — коэффициент звукопоглощения, усредненный по частотам). Значения NRC могут колебаться от 0 до 1. Чем ближе значение NRC к единице, тем звукопоглощающая способность материала будет выше. Для получения максимального эффекта лучше всего выбирать материалы со значением NRC 0,8 и выше. Например, специальный звукопоглощающий материал — минеральная плита «Шуманет-БМ», имеет значение NRC = 0,9. Толщина поглощающего слоя должна составлять 50% (и более) внутреннего пространства перегородки и быть не тоньше 100 мм.

Для справки: индекс изоляции воздушного шума каркасно-обшивной перегородки из двух листов ГВЛ 12 мм на каждом из двух независимых каркасов толщиной по 50 мм, с воздушным промежутком между каркасами 10 мм, составляет порядка Rw = 53 дБ. При этом внутреннее пространство заполняется звукопоглощающей ватой толщиной 100 мм и общая толщина конструкции составляет 160 мм.

Кирпичные перегородки, выполненные из полнотелого красного кирпича, оштукатуренные с двух сторон, имеют следующие значения индекса шумоизоляции: стена в два кирпича (толщина со штукатуркой 530 мм) — Rw = 60 дБ; стена в один кирпич (толщина со штукатуркой 280 мм) — Rw = 54 дБ; стена в полкирпича (толщина со штукатуркой 150 мм) — Rw = 47 дБ.

Получается, что для изоляции бытовых шумов более предпочтительно использовать легкие перегородки из ГВЛ толщиной 160 мм, с уровнем шумоизоляции, сопоставимым по величине с аналогичным параметром более массивной стены толщиной 280 мм (в один кирпич).

Причины снижения шумоизоляционных характеристик

Когда речь заходит о шумоизоляции легких перегородок, первая проблема, которая поднимается, — важность установки упругих прокладок в местах примыкания направляющих профилей каркаса к перекрытиям и стенам. И все-таки в реальности, довольно не часто встретишь строителей, которые добросовестно выполняли бы подобные мероприятия. Обычно понимание необходимости установки таких прокладок приходит уже после монтажа и обработки всех поверхностей, когда изменить что-либо уже просто невозможно.

Кроме ухудшения шумоизоляции перегородок, отсутствие упругих прокладок по контуру закрепления приводит к повышенной передаче косвенных шумов из других помещений. И даже если к шумоизоляции в отношении соседнего помещения претензий нет, такая перегородка может преподнести неприятный сюрприз, переизлучив шумы от соседей снизу или сверху (что случается чаще).

Здесь также уместно упомянуть и о передаче косвенных шумов однослойными конструкциями. Лидером по числу нареканий среди перегородок с плохой шумоизоляцией является стена, выполненная из гипсолитовых блоков со стандартной толщиной 80 мм. Помимо того, что ее индекс изоляции воздушного шума не превышает Rw = 40 дБ, что уже само по себе недостаточно даже по действующим нормам (норма = 43 дБ), конструкция, выполненная из этого материала, — это отличный проводник и излучатель структурных шумов. Для примера можно привести ситуацию, когда в одной из комнат квартиры со стороны гипсолитовой стены был отчетливо слышен звук соседского рояля. При этом создавалось впечатление, что музыкант живет в квартире, расположенной рядом, оказалось же, что рояль находится у соседей, живущих на нижнем этаже.

Низко оцениваются шумоизоляционные свойства многопустотного и семищелевого красного кирпича. Здесь мы имеем дело с ситуацией, когда внутренние пустоты вносят в повышение шумоизоляции гораздо более скромный вклад, чем снижение шумоизоляции из-за уменьшения поверхностной плотности такой стены. Плюс ко всему перегородки из семищелевого кирпича излучают, а также проводят звук. С целью уменьшения передачи и излучения структурного шума стеной из этого материала можно рекомендовать засыпку песком внутренних полостей кирпичей.

К сожалению, необходимость заполнения внутреннего пространства звукопоглотителем при монтаже легких перегородок и облицовок из ГКЛ для некоторой части строителей не кажется очевидной. Поскольку для внутренних перегородок проблема теплоизоляции в большинстве случаев не возникает, зачастую единственным звукопоглотителем внутри перегородки оказывается воздух. В результате возможно значительное снижение шумоизоляции конструкции (на собственных резонансных частотах), когда перегородка превращается в подобие барабана. В связи с этим заполнение внутреннего пространства звукопоглощающим материалом чрезвычайно важно, причем это должен быть материал с максимально высоким коэффициентом звукопоглощения — оптимально NRC не менее 0,8.

Типичной причиной снижения шумоизоляции перегородок вне зависимости от вида являются самые обыкновенные щели и отверстия в конструкциях. Даже наличия небольшой сквозной трещины в углу межквартирной стены уже достаточно, чтобы практически не напрягая слух слышать разговор за стеной. Тщательно заделав такую щель раствором, вы уже перестанете различать слова.

Сильно преувеличены шумоизоляционные возможности монтажной пены. Удобный способ ее применения зачастую вызывает искушение заделать ненужное отверстие или образовавшуюся щель. Но на самом деле шумоизоляционные свойства монтажной пены чрезвычайно слабы из-за ее пористости. Так что заделанные таким способом отверстие или щель продолжают, как и прежде, излучать звук, пусть и с некоторыми потерями. Устранять щели и отверстия лучше с использованием акриловых или силиконовых герметиков, тем более что последние обладают хорошей эластичностью, что важно для заделки трещин.

К сведению: 2 слоя обшивочного материала обеспечивают большую герметичность каркасно-обшивной перегородки, нежели один слой удвоенной толщины. При этом листы ГКЛ или ГВЛ монтируются внахлест — то есть таким образом, чтобы швы первого и второго слоев не совпадали.

Увеличение шумоизоляции

Если шумоизоляция каркасно-обшивной перегородки из ГКЛ кажется вам недостаточной, первое, что нужно сделать, — это рассмотреть вышеперечисленные «типовые» причины и затем устранить их. Если по каким-то причинам сделать это не представляется возможным, единственно верным решением станет установка дополнительной каркасной облицовки или применение готовых панелей дополнительной шумоизоляции ЗИПС.

Чтобы увеличить шумоизоляцию легкой перегородки на 10 дБ, параллельно ей потребуется установить дополнительную каркасную перегородку. Листы гипсоволокна толщиной 12 мм монтируются в два слоя со стороны защищаемого помещения на каркасе из П-образных металлических профилей шириной 100 мм. Пространство внутри заполняется двумя слоями звукопоглощающей ваты «Шуманет-БМ» толщиной 50 мм каждый. Направляющий профиль монтируется только к полу, потолку и боковым стенам через упругую прокладку «Вибросил» с отступом от существующей стены порядка 10 мм, чтобы не допустить соприкосновения с ней элементов каркаса (стоечных профилей). В итоге общая толщина дополнительной шумоизоляционной конструкции будет составлять 135 мм.

Те же 10 дБ могут быть получены за счет монтажа на защищаемой стене панелей дополнительной шумоизоляции ЗИПС-7-4 толщиной 70 мм. Напомним, что панель ЗИПС представляет собой готовую к применению сэндвич-панель (многослойная конструкция), где чередуются звукопоглощающие (сверхтонкое стекловолокно) и шумоизоляционные (листы ГВЛ) слои. В зависимости от требований конкретной акустической задачи толщина звукоизолирующей панели и количество слоев могут варьироваться в пределах от 40 до 130 мм. Пожалуй, единственным условием применимости панелей ЗИПС в данном случае является достаточная несущая способность исходной перегородки.

Рис. 19. Крепление панели ЗИПС

Главным достоинством панелей ЗИПС является исключение путей косвенной передачи звука на панель, а значит, увеличение ее дополнительной шумоизоляции. Очень не часто возникают ситуации, когда шум излучает только одна общая для двух помещений стена. Обычно вместе с ней шум также переизлучают все боковые стены, перекрытия потолка и пола. Правда, интенсивность звука на них может быть несколько меньше, но именно к ним монтируются (хоть и через упругую прокладку) направляющие профили дополнительной каркасной перегородки из гипсоволокна. Панели ЗИПС не имеют жестких связей по контуру и вследствие этого эффективны не только в отношении шума, проходящего через стену, на которой они закреплены, но и шума, который передается от перекрытий и боковых стен.

Если возникает необходимость увеличения шумоизоляции однослойной перегородки (кирпичной стены и т. п.), панели ЗИПС также являются одним из наиболее эффективных средств дополнительной изоляции. Сочетание массивной однослойной стены с легкой многослойной облицовкой позволяет решить проблему шумоизоляции от источников звука с мощными низкими частотами. В такой ситуации кирпичная стена определяет уровень шумоизоляции на низких частотах, где ключевое значение имеет только масса преграды, а на высоких и средних частотах в дело вступает панель дополнительной изоляции ЗИПС.

Все вышесказанное в полной мере справедливо и в отношении дополнительной каркасной облицовки, правда, ее эффективность при прочих равных условиях существенно ниже из-за перечисленных минусов.

К ОГЛАВЛЕНИЮ

---

Ссылки на другие страницы сайта по теме «строительство, обустройство дома»:

Проект I-213-1P