Секреты тихого дома
Шум — малоприятный спутник человеческой жизни, один из главных виновников наших стрессов, раздражительности и общей усталости организма. Но и другая крайность- абсолютная тишина нам тоже, оказывается, не подходит, поскольку держит нервную систему в постоянном напряжении: почему так тихо? не случилось ли чего? Как же обеспечить допустимый уровень шума в доме?
Акустика помещения: звукоизоляция и звукопоглощение
1.Плита перекрытия
2.Выравнивающая стяжка
3.Металлическая направляющая
4.Теплый пол
5.Шумо- и гидроизолирующая прокладка
6.Стяжка
7.Плитка
8.Плинтус
9.Гипсокартон
10.Звукопоглощающий заполнитель
11.Металлические стойки с шагом 600 ммНаш дом переполнен звуками. Это и журчание льющейся из крана воды, и шипение сковородки на плите, и скрип дверей, и шарканье тапочек, и многоголосие работающих бытовых приборов (холодильника, пылесоса, стиральной машины, музыкального центра, телевизора, систем кондиционирования и принудительной вентиляции), и многое другое. Свою ноту в общий хор вносят звуки с улицы и от соседей. Все это вместе образует так называемый бытовой шум. Говоря о нем, имеют в виду не отдельные звуки, каждый из которых характеризуется своими амплитудой и частотой, а целый их спектр в диапазоне частот, воспринимаемых нашим ухом.
В терминологии архитектурно-дизайнерских проектов прочно укоренилось понятие «акустика помещений». На практике оно подразумевает решение двух взаимосвязанных проблем: защиты помещения от звуков извне и обеспечения качественного распространения полезных звуков внутри него. Обе предполагают снижение энергии звуковых волн, но первая- при прохождении их сквозь преграду (это называется звукоизоляцией), а вторая- при отражении от преграды (звукопоглощение).
До настоящего времени акустикой жилья в России занимались недостаточно. Во-первых, из соображений экономии (по утверждению специалистов проектной компании «СВЕНСОНС», таким образом стоимость строительства снижалась более чем на30%). Во-вторых, из-за отсутствия контроля над соблюдением нормативных характеристик по акустике жилых помещений. Практическим шагом к устранению этих причин можно считать изданные в 1997году московские городские строительные нормы 2.04-97 «Допустимые уровни шума, вибрации и требования к звукоизоляции в жилых и общественных зданиях», принятые к использованию в столице.
Производители акустических материалов интенсивно расширяют ассортимент своей продукции. Усилиями таких фирм, как французская SAINT-GOBAIN (заводы ECOPHON в Швеции и ISOVER в Финляндии), датская ROCKWOOL, финская PAROC, голландская THERMAFLEX, американская DOW CHEMICALCo., итальянская IDEX, португальская IPOCORC, а также производителей акустических подвесных потолков- американских ARMSTRONG, USG, немецкого AMF, отечественных «АКУСТИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ», «СИЛИКА», «ЭСТ», совместных российско-германских ТИГИ-KNAUF, «ФЛАЙДЕРЕР-ЧУДОВО» и ряда других- наш рынок постепенно наполняется строительными материалами этого направления.
Шум воздушный и шум структурный
Источником шума может быть и механическое действие, например перемещение мебели по полу или забивание гвоздя в стену. Такой шум называют структурным. «Работает» он по следующей схеме: вибрация пола от наших шагов передается стене, а ее колебания слышны в соседнем помещении. Самый неприятный структурный шум- ударный. Он обычно распространяется на большие расстояния от источника. Скажем, стук по трубе центрального отопления на одном этаже слышен на всех остальных и воспринимается жильцами, как если бы его источник находился совсем рядом. Последние 4строки таблицы содержат характеристики источников именно такого шума.
Некоторые бытовые приборы являются источниками обоих видов шума. Например, система принудительной вентиляции. Воздушный шум проникает в помещение по воздуховодам, а структурный возникает в результате вибрации стенок защитного кожуха вентилятора и самих воздуховодов.
Источники бытового шума
| Источник шума | Уровень шума, дБА | |
|---|---|---|
| 1 | Музыкальный центр | 85 |
| 2 | Телевизор | 70 |
| 3 | Разговор (спокойный) | 65 |
| 4 | Детский плач | 78 |
| 5 | Игра на пианино | 80 |
| 6 | Работа пылесоса | 75 |
| 7 | » стиральной машины | 68 |
| 8 | » холодильника | 42 |
| 9 | » электрополотера | 83 |
| 10 | » электробритвы | 60 |
| 11 | » принудительной вентиляции | 42 |
| 12 | » кондиционера | 45 |
| 13 | Вытекающая из крана вода | 44-50 |
| 14 | Наполнение ванны | 36-58 |
| 15 | Наполнение бачка в санузле | 40-67 |
| 16 | Приготовление пищи на плите | 35-42 |
| 17 | Перемещения лифта | 34-42 |
| 18 | Стук закрываемой двери лифта | 44-52 |
| 19 | Стук закрываемого мусоропровода | 42-58 |
| 20 | Стук по трубе центрального отопления | 45-60 |
Звук и шум
В разговорах часто используют два близких по смыслу слова: «звук» и «шум». Звук- это физическое явление, вызванное колебательным движением частиц среды. Звуковые колебания имеют определенную амплитуду и частоту. Так, человек способен слышать звуки, различающиеся по амплитуде в десятки миллионов раз. Воспринимаемые нашим ухом частоты располагаются в диапазоне от16 до20000Гц. Энергетика звука характеризуется интенсивностью (Вт/м2) или звуковым давлением (Па). Природа наделила нас способностью слышать и раскаты грома, и малейший шелест листвы. Для оценки столь разных звуков приняты показатель уровня интенсивности звука L и особые единицы измерения- децибелы (дБ). Кстати, порог слышимости человека соответствует звуковому давлению 210-5Па или 0дБ. Что касается шума, то он представляет собой хаотичное, нестройное смешение звуков, отрицательно действующее на нервную систему.
Чувствительность человеческого уха к очень низким и очень высоким частотам хуже, чем к частотам речевого диапазона (500-4000 Гц). При измерениях необходимо учитывать эту особенность слуха. Вприборе шумомере используют особую шкалу «А» с единицами измерения «децибеламиА» (дБА). Вречевом диапазоне они почти совпадают с обычными децибелами.
Физиологической характеристикой звука служит его громкость. Снижение уровня интенсивности звука L на 10дБ субъективно ощущается как уменьшение громкости в 2раза, а на 5дБ- как уменьшение громкости на треть.
Организм человека неодинаково реагирует на шум разного уровня и частотного состава. Вдиапазоне 35-60 дБА реакция индивидуальна (по типу «мешает-немешает»). Шумы уровня 70-90 дБА при длительном воздействии приводят к заболеванию нервной системы, а при L более 100дБА- кснижению остроты слуха разной степени тяжести, вплоть до развития полной глухоты.
Способы изоляции шума
Уровень шума, проникающего извне, ограничивают уже на стадии строительства. Это достигается в результате соблюдения нормативных требований к звукоизоляции жилых помещений. «Шумящие» зоны (кухня, ванная комната, туалет) объединяют в отдельные блоки, граничащие с лестничными клетками или аналогичными блоками соседних квартир. Если же главные источники шума находятся за пределами жилья, а желанной тишины все равно нет, следует уделить особое внимание дополнительной звукоизоляции конструкций, ограждающих помещения сбоку, сверху и снизу. К ним чаще всего относятся:
-разделяющие стены и перегородки;
-полы и потолки, включая их стыки со стенами и перегородками;
-оконные блоки, межкомнатные и балконные двери;
-атакже встраиваемое в стены и потолок оборудование и инженерные коммуникации, способствующие распространению шума.
Звукоизолирующая способность ограждающих конструкций, применяемых в строительстве, оценивается усредненными значениями индексов звукоизоляции Rw и Lnw. Для домов категории «А» (самой высокой) они должны составлять 54 и 55дБ соответственно, для домов категории «Б»- 52 и 58дБ и, наконец, для домов категории «В»- 50 и 60дБ.
Защита от воздушного шума сбоку
-сделать так, чтобы звуковая волна не смогла заставить преграду колебаться, передавая при этом звук внутрь помещения;
-добиться поглощения и рассеивания энергии звуковой волны внутри ограждающей конструкции
Первый путь требует, чтобы преграда была или массивной (тяжелой), или жесткой. Второй реализуется с помощью многослойных конструкций из пористых и волокнистых материалов. Чем тяжелее и толще монолит и выше частота звука, тем меньше стена вибрирует, и, значит, ее звукоизолирующая способность лучше. Впрочем, связь между этими параметрами не прямая. Так, бетонная стена довольно распространенной толщины 140мм обеспечивает при частоте 300Гц звукоизоляцию всего в 39дБ, а при частоте 1600Гц- порядка 60дБ. Повышение значения индекса Rw путем увеличения массы конструкции не столь эффективно, как кажется. Если оштукатуренная стена в полкирпича (толщиной 150мм) даст звукоизоляцию в 47дБ, то оштукатуренная стена толщиной в кирпич- только 53-54 дБ. Иными словами, удвоение массы улучшит звукоизоляцию всего на 6-7 дБ.
Многослойная конструкция состоит из листов разных материалов, между которыми может находиться и воздушная полость. В такой структуре вибрации затухают быстрее, чем в однородном материале. Звукоизоляционные свойства «слоеной» перегородки сравнительно небольшой плотности сопоставимы со свойствами монолитной стены. Так, перегородка толщиной 150мм с 40-миллиметровым слоем заполнителя из минеральной ваты и воздушной полостью в 100мм, обшитая снаружи сдвоенными гипсокартонными листами толщиной 12,5мм каждый, обеспечит звукоизоляцию Rw=52 дБ. Этого вполне достаточно для защиты от шума, создаваемого распространенными в быту источниками.
Словарик
Акустика (впрактическом смысле слова)- учение о звуковых волнах в диапазоне частот, воспринимаемых человеческим ухом (от16Гц до20кГц). Применительно к помещению различают архитектурную акустику, предмет которой- распространение полезных звуковых волн в помещении, и строительную акустику, занимающуюся изоляцией помещения от проникновения звуков извне.
Звукоизоляция— снижение уровня звукового давления при прохождении волны сквозь преграду. Эффективность ограждающей конструкции оценивают индексом изоляции воздушного шума Rw (усредненным в диапазоне наиболее характерных для жилья частот- от100 до3000Гц), а перекрытий- индексом приведенного ударного шума под перекрытием Lnw. Чем больше Rw и меньше Lnw, тем лучше звукоизоляция. Обе величины измеряются в дБ.
Звукопоглощение— снижение энергии отраженной звуковой волны при взаимодействии с преградой, например со стеной, перегородкой, полом, потолком. Осуществляется путем рассеивания энергии, ее перехода в тепло, возбуждения вибраций. Звукопоглощение оценивают по среднему показателю в диапазоне частот 250-4000 Гц и обозначают с помощью коэффициента звукопоглощения w. Этот коэффициент может принимать значение от0 до1 (чем ближе к 1, тем соответственно выше звукопоглощение).
Акустические материалы— строительные изделия (чаще всего в виде листов, плит, матов или панелей), предназначенные для изменения характера распространения звуковых волн в помещении. Способствуют комфортному воспроизведению звуков в соответствии с особенностями человеческого слуха. Подразделяются на звукопоглощающие и звукоизолирующие, причем последние могут предназначаться для изоляции либо от воздушного, либо от структурного шума.
Звукопоглощающие материалы
Материал может быть либо натуральным — минерального происхождения (базальтовая вата, каолиновая вата, вспученный перлит, вспененное стекло, шамот) или растительного (целлюлозная вата, камышитовая плита, торфоизоляционная плита, мат из льняной пакли, пробковый лист), либо синтетическим газонаполненным пластиком (пенополиэстр, пенополиуретан, пенополиэтилен, пенополипропилен и др.). Наиболее долговечна минеральная вата из горных пород (чаще всего базальтовая). Среди ее дополнительных преимуществ менеджеры PAROC EXPORT называют гидрофобность, огнестойкость, паропроницаемость и экологическую безопасность. Зато стекловолокно, по утверждению специалистов фирмы «САН-ГОБЕН ИЗОВЕР», позволяет изготовить гораздо более легкие плиты, чем из минеральной ваты. Плесень и вредители в таких материалах не заводятся. Особенностью пенополистирола является низкая паропроницаемость (в 40-70 раз меньше, чем у минваты). В результате движение пара наружу осложняется, и при высокой влажности помещения требуется принудительное кондиционирование (для предотвращения отсыревания стен).
Подбор звукопоглощающих материалов, расчет количества и толщины листов, а также величины воздушной полости лучше поручить специалисту. Лишь в этом случае эффективность звукоизоляции помещений будет максимальной при вложенных средствах.
Звукопоглощающие материалы для многослойных звукоизолирующих конструкций
| Производитель | Наименование | Длина, ширина, толщина, мм | Плотность, кг/м3 | Коэффициент aw | Цена 1м2, $ |
|---|---|---|---|---|---|
| ISOVER (Финляндия) | Плита KL-E (стекловолокно) | 122056050(100) | 14 | 0,8-0,9 | От 1 |
| «ФЛАЙДЕРЕР-ЧУДОВО» (Россия) | Плита П-15-П-80 (стекловолокно) | 125056550 | 15-80 | 0,8-0,9 | От1,2 |
| ROCKWOOL (Дания) | Мат Rollbatts (минеральная вата) | 400096050 | 30 | 0,9 | 10,45 |
| PAROC (Финляндия) | ПлитаIL (минеральная вата) | 132056550, 117061050 | 30 | 0,9 | 2,2 |
| «МИНЕРАЛЬНАЯВАТА» (Россия) | Плита «Шуманет-ВМ» (минеральная вата) | 100060050 | 45 | 0,95 | 3,5 |
| «ЭКОВАТА» (Россия) | Слой напыляемой целлюлозной ваты | Толщина слоя 42-70* | — | — | От1,5 |
| DOW CHEMICALCo. (США) | Лист Styrofoam (пенополистирол) | 120060020-120 | 30 | — | От8,5 |
*- площадь не ограничивается.
Защита помещения от проникновения шума снизу и сверху
Конечно, в этом случае не все однозначно. Так, индекс дополнительной звукоизоляции Rw акустических подвесных потолков не превышает 8дБ, да и то без учета влияния структурного шума. Фирмы-производители вместо этого показателя приводят величину коэффициента звукоизоляции Dncw, которая имеет гораздо более высокое значение, но чаще всего не применима к жилым помещениям.
Гораздо эффективнее устройство звукоизолирующего пола. Он может монтироваться на лагах или на эластичном («плавающем») основании. Ударный шум снижают с помощью подложки из различных материалов. Например, из полимерно-битумной мембраны Fonostop Duo (фирма INDEX), технической пробки толщиной до8мм от фирмы IPOCORC или листов «Регупол», выполненных из резиновой крошки и полиуретана («РЕГУПЕКС»). Сверху делают бетонную стяжку толщиной 30-50 мм, а уже на нее настилают чистовое напольное покрытие. За счет малого модуля упругости материала подложки распространение ударного шума резко падает.
Спасаясь от шума, вы можете столкнуться с множеством неожиданных проблем. Например, при настиле линолеума с войлочной основой непосредственно на железобетонную плиту толщиной 220мм звукоизоляция снизу нередко даже ухудшается на 1-3 дБ. Виновники неприятности- резонансные явления. Профессиональные акустики учитывают такие «подводные камни». Вмногоэтажных зданиях для борьбы с ударным шумом всегда применяют прокладочный материал. Сего помощью защищают стыки несущих элементов. Довольно эффективно, скажем, рулонное кремнеземное волокно Supersil толщиной 6мм. По данным НИИСФ, оно позволяет снизить индекс Lnw на27дБ. Волокно универсально, поскольку отличается еще и хорошим звукопоглощением. Вкачестве прокладочного материала удобно использовать также синтетическую ленту «Регупол».
Подбирая все эти изделия по толщине, прочности и долговечности, необходимо быть особенно внимательным и осторожным. Дело в том, что эластичные прокладки снижают жесткость конструкции ограждения. Чтобы ваше жилище не приблизилось по прочности к карточному домику, лучше все же дополнительные мероприятия по изоляции ударного шума производить с помощью специалиста-акустика.
Звукоизоляционные прокладочные материалы
| Производитель | Наименование | Длина, ширина, толщина, мм | Плотность, кг/м3 | Индекс Lnw, дБ | Цена 1м2, $ |
|---|---|---|---|---|---|
| «СИЛИКА» (Россия) | Мат Supersil (кремнеземное волокно) | 300009206-20 | 130-170 | 27 | От9,2 |
| THERMAFLEX (Голландия) | Рулон Termosheet (пенополиэтилен) | L**15603-38 | 30-35 | — | От5 |
| GATES RUBBERCo. (Шотландия) | Рулон Tredaire* (пенополиэстр) | 1100013703 | 81 | 20 | 5,5 |
| «ЗАВОД ЛИТ» (Россия) | Рулон «Пенофол» (пенополиэтилен) | От 50005802-10 | 44-74 | 26-32 | От1,5 |
| SAINT-GOBAIN (Франция) | Стеклохолст VelimatLB230 | 1500010003 | 80 | 18 и 23**** | 3 |
| IPOCORK (Португалия) | Рулон Ipocorc (пробка) | 100001002 | 500-560 | 18 | От3 |
| «РЕГУПЕКС» (Россия) | Лист «Регупол» (смесь резины и полиуретана) | 230011506 (8, 10, 13) | 870 | 17 (при толщине 6мм) | От6,75 |
| INDEX (Италия) | Полимерно-битумная мембрана Fonostop Duo | 1000010008 | 250 | 33,5 | 5,5 |
| «ЭСТ» (Россия) | Лист «Энергофлекс» (пенополиэтилен) | L***15005-20 | 30 | — | 0,1-7,5 |
*- только под напольное покрытие;
**- длина не ограничивается;
***- длина любая в пределах 12м;
****- при звукоизоляции, состоящей из двух слоев.
Звукоизоляция окон и дверей
Окна, балконные и межкомнатные двери тоже способствуют проникновению в помещение шумов. Причем улучшение звукоизоляции в данном случае находится в противоречии с проблемой обеспечения притока свежего воздуха. Апоскольку устройство централизованной принудительной приточной вентиляции в жилых зданиях- слишком дорогое удовольствие, специалисты фирмы «АЭРОМАТИКА XXIВЕК» предлагают другое решение: установить в каждое окно (горизонтально или вертикально) специальный шумозащитный вентиляционный клапан. Это может быть, например, оконный проветриватель модели «Аэромат80». Такой прибор берет на себя сразу обе функции: снижает уровень шума и обеспечивает вентиляцию. Причем поступление свежего воздуха можно регулировать с помощью специального рычажного механизма. Максимально достижимая величина притока воздуха определяет величину индекса Rw: при 15м3/ч он составляет 40дБ, при 26м3/ч- 36дБ и при 70м3/ч- 21дБ. Эти же функции может выполнять и приточный клапан Aeropac 60/90 фирмы SIEGENIA. Он монтируется в простенке рядом с окном и подает наружный воздух через ПВХ-короб, создавая уровень собственного шума невыше37дБА.
Очень полезно знать уровень шума в вашем районе. Взависимости от этого показателя специалисты фирмы «БАМО» рекомендуют устанавливать разные варианты оконных рам. Оптимальное сочетание толщины стекла, количества полотен и размера промежутков между ними позволяет создать необходимую звукоизоляцию и при этом сохранить достаточную воздухопроницаемость окна. Но, разумеется, уровень шума в помещении даже при самом совершенном окне будет днем и ночью различным.
Балконную дверь всегда рассматривают как ограждение с неоднородными звукоизоляционными свойствами по высоте. Звукоизоляцию нижней, филенчатой части обеспечивают по аналогии с межкомнатной перегородкой, а остекленной верхней- так же, как окна.
Несколько практических рекомендаций
1.Перегородки должны опираться только на плиты перекрытия или ригели, расположенные между балками, но ни в коем случае не на лаги или полы. Проследите, чтобы чистовой пол и лаги двух соседних помещений не соприкасались. Это исключит передачу вибраций, возникающих при ходьбе.
2.Стены из строительного материала с ячеистой открытой структурой (например, из пористого бетона) должны быть тщательно оштукатурены. Так вы предотвратите проникновение звуковой волны сквозь поры.
3.Облицовывать многослойные межкомнатные перегородки гипсокартонными листами в два слоя лучше со смещением швов одного слоя относительно другого.
4.При встраивании осветительного оборудования в стены и потолок не забудьте тщательно заделать остающиеся щели и зазоры. Они могут значительно снизить индекс звукоизоляции ограждающей конструкции.
Герметизация помещения и звукоизоляция инженерного оборудования
Щели под дверью, зазоры и отверстия в стенах и перегородках, температурные и усадочные швы строительных конструкций всегда вредят звукоизоляции помещения. Так, 15-миллиметровая вентиляционная щель под межкомнатной дверью снизит Rw перегородки на целых 5-9 дБ. Асквозное отверстие для электророзеток в стене, разделяющей квартиры, даже при индексе Rw=50дБ позволит переговариваться с соседями. Именно по этой причине вентиляционные отверстия в межкомнатных дверях стоит снабдить закрывающимися шторками. Электророзетки же имеет смысл расположить со смещением по горизонтали, уничтожив таким образом лазейки для шума. Заметим, что в данном случае герметизация помещений одновременно решает задачи как теплоизоляции, так и звукоизоляции.
Также следует обратить внимание на звукоизоляцию встраиваемого в стены и потолок дополнительного оборудования. Например, имеет смысл возвести преграду на пути шума, распространяющегося по коробам и воздуховодам вентиляционных систем. Вопрос этот в каждом конкретном случае решается по-своему.
Требования по защите
Для исключения возможности возгорания звукоизолирующих материалов они должны относиться к классу негорючих(НГ), слабогорючих(Г1) или трудновоспламеняющихся(В1). Например, минеральная вата и стекловолокно- представители класса НГ, пенополистиролы и пробка- В1 (при обработке антипиреном). Авот пенополиуретан- горюч (классГ). Утвержденных нормативных документов, содержащих правила безопасного применения горючих звукоизолирующих материалов, пока не существует. Именно поэтому при креплении таких изделий к деревянным стенам или деревянной обшивке стен следует принять меры, снижающие опасность их возгорания изнутри помещения. Скажем, установить за ними металлический лист. Плита из любого материала должна иметь гигиенический сертификат, подтверждающий отсутствие вредных для здоровья испарений. Ксожалению, большинство перечисленных материалов под воздействием открытого огня дымятся и выделяют токсичные газы.
Редакция благодарит фирмы «АКУСТИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ», «САН-ГОБЕН ИЗОВЕР», «АЭРОМАТИКАXXIВЕК», «БАМО-СТРОЙМАТЕРИАЛЫ», «КОНВЕНТ-ЦЕНТР»,ТИГИ-KNAUF, представительства фирм PAROC EXPORT и ROCKWOOL, а также старшего научного сотрудника НИИСФ А.А.КЛИМУХИНА за помощь в подготовке материала.
- Источник: Журнал «Идеи вашего дома»
№46 - Материал подготовил:
Наталья Уточкина - Фото:
Дмитрий Минкин
