Эй, вы там, наверху!

«Делу — время, а потехе — час» — тщетно пыталась взывать к милосердию соседей героиня популярной некогда песенки. Что и говорить! Если ваши соседи наверху затеяли шумную вечеринку, то отдохнуть в тишине вам вряд ли удастся. Так уж устроены наши жилища: что для одних — пол, для других — потолок. И в большинстве случаев полностью избежать распространения звуков через перекрытия не удается. А вот свести шумы к разумному минимуму — задача реальная, если строить с учетом правил строительной акустики.

Как инженер-акустик, я знаю не понаслышке, что предотвратить распространение звука в жилищах — особенно через перекрытия — достаточно сложно. Несколько проще звукоизолировать стены, поскольку главная задача в этом случае — защититься от воздушных шумов. Вы можете просто смонтировать двойной ряд стоек и разорвать таким образом контакт между «оболочками».

Что же касается полов, то здесь нужно остановить распространение звуковых колебаний по элементам строительных конструкций. Этот вид шумов специалисты называют ударным. К нему относятся не только звуки шагов, бросаемых мячей, но и вибрации различного оборудования, включая водопровод и канализацию.

Чтобы обеспечить звукоизоляцию помещений от ударного шума, конструкция здания должна быть структурно разорванной. Осуществить это не просто, особенно если дом уже эксплуатируется, а надлежащие меры во время его строительства предприняты не были. Чтобы знать, что это за меры, рассмотрим некоторые наиболее распространенные типы перекрытий легких домов с точки зрения строительной акустики. Но прежде чем это сделать, разберемся с критериями оценки эффективности мероприятий по звукозащите.



Основные критерии

Одно из важнейших понятий в области строительной акустики — класс звукопроницаемости (КЗП). В табл. 1 показано, как этот показатель соотносится с наиболее распространенным в жилище видом звуков — речью различной интенсивности.

Однако для оценки звукоизоляции перекрытии этого критерия недостаточно, а потому используется дополнительная система оценки, позволяющая определить класс изоляции от воздействия (КИВ). Разумеется, чем выше оба показателя, тем эффективнее звукоизоляция в целом.

Помимо уровней КЗП и КИВ существуют также и ряд других факторов, которые нужно учитывать для оценки степени звукоизоляции жилища. К ним относятся: уровень фонового звука, наличие звукопоглощающих материалов в самом помещении, чувствительность человека к шуму и громкость источника звука. И все же показатели КИВ и КЗП являются самыми важными для прогнозирования звукового комфорта в жилище.

Немного теории

С точки зрения акустики идеальная стена или пол должны быть сделаны из очень массивного, но при этом — нежесткого материала. Для этой цели великолепно подходит свинец. Благодаря высокому удельному весу и пластичности он эффективно поглощает звуковую энергию. Однако «закутывать» жилое помещение в свинец задача — нереальная, а значит, этому материалу нужно искать замену.

Обычные дома с деревянным каркасом не позволяют снизить порог звукопроницаемости до приемлемых уровней. Особенно это касается низкочастотных звуков. Именно от таких шумов (например, басы аудиоаппаратуры и гул моторов) защититься наиболее трудно, поскольку единственное эффективное препятствие для них — масса.

Немного проще с высокочастотными звуками. Если они передаются из двора в помещение, значит в строительных конструкциях имеются звуковые «протечки» Это могут быть даже небольшие, спрятанные от глаз щели, которые . пропускают большое количество звуковой энергии. Поэтому так важно загерметизировать каждую трещинку в строительных конструкциях, причем относится к этому нужно так же тщательно, словно вы готовите для спуска на воду лодку. Ведь даже из-за отверстия площадью всего в 6...7 см2 стена с КЗП 50 может «деградировать» в стену с КЗП 30.

Проблема герметизации конструкций, относимых к определенному классу звукопроницаемости, очень важна. Так, например, при прокладке сантехники необходимо сводить к минимуму размеры отверстий для водопроводных и канализационных труб, а все зазоры тщательно заполнять звуковым герметиком. Помимо этого, сами трубы следует изолировать от строительных конструкций с помощью подвесок, назначение которых — сведение к минимуму контакта коммуникаций с каркасом строения. Аналогичные меры необходимы и при креплении гипсокартона, прокладке электропроводки и установке различных технических устройств, создающих вибрации.

Несколько снизить передачу низкочастотных звуков через каркасные стены и пол можно путем рационального использования воздушных прослоек в их полостях. Воздух способен сжиматься, а значит служить своего рода демпфером. И чем больше воздушная прослойка, тем значительнее может быть снижен уровень низкочастотного шума. В то же время нужно учитывать, что звуковая энергия вызывает вибрацию потолка, через него — воздушного пространства между балками перекрытия, а затем и пола верхнего этажа. Таким образом, задача состоит также в том, чтобы создать в конструкции перекрытия структурный разрыв по пути распространения звуковых колебаний.

Наиболее распространенный (и, вероятно, наиболее экономичный) способ создания такого разрыва — использование упругих каналов, которые крепят снизу к балкам перекрытия (рис. 1). Эти тонкие перфорированные профили служат своего рода амортизаторами, на которых затем монтируют материалы обшивки потолка. Такое конструктивное решение позволяет уменьшить звукопередачу между гипсокартоном и балками перекрытия. При воздействии звуковых колебаний обшивка потолка также немного колеблется вверх — вниз, сжимая воздух в полостях перекрытия, который «гасит» звук.

Известный способ создания структурного разрыва в конструкции перекрытия — подвесной потолок (рис. 2). В этом случае к балкам на проволочных подвесках крепят перекрытия, а на них монтируют листы гипсокартона. Причем в такой схеме есть резерв — существенно снизить вибрации, передаваемые через проволоку, можно, если использовать подвески из неопрена или стекловолокна, которые крепят в середине проволочных подвесок.

Перекрытие с открытой несущей конструкцией

Довольно эффективно бороться с шумом позволяют также перекрытия с открытой несущей конструкцией. Такая схема облегчает создание конструктивных разрывов между полом и потолком. Кроме того, самая эффективная мера, позволяющая снизить уровень воздушных низкочастотных шумов через систему пол-потолок, — балластная засыпка. И в этом смысле альтернативы схеме перекрытия с открытыми балками практически нет. Самое здесь важное — обеспечить достаточную несущую способность конструкции. Балки должны выдержать дополнительную нагрузку.

Фундамент, который используют для балластной засыпки — обыкновенный песок. Он не только обладает высоким удельным весом, но и дешев, недефицитен, а самое главное, благодаря сыпучести, — пластичен в своей массе. Конечно, при работе с песком придется немало повозиться, но при небольших объемах работы он — наиболее оптимальный выбор. В домах с деревянным каркасом это позволяет достичь довольно высоких показателей звукоизоляции (КЗП 55).

Однако даже такая весьма эффективная схема перекрытия не обеспечит хорошую звукоизоляцию разных помещений, если через комнаты будут проходить общие балки перекрытия.

А теперь рассмотрим предлагаемые меры на конкретном примере. Несколько лет назад мы с друзьями решили построить в горах домик для отдыха. Хотя подобные дома обычно строят довольно упрощенно, я сразу высказал пожелание обратить особое внимание на звукоизоляцию нашего временного пристанища.

Дома в горах зимой сильно заносит снегом, поэтому мы спроектировали трехуровневое строение, в котором основная жилая зона расположена на втором этаже, а спальни — над и под этим пространством. В соответствии с такой планировкой нам нужно было особо позаботиться о межэтажной звукоизоляции. Сделали мы это так.

Пол расположенной над кухней спальни третьего этажа мы смонтировали по размещенным с шагом 40 см балкам сечением 100x200 мм (рис. 3). Сверху к ним прибили по диагонали и с зазором примерно в 2 см доски сечением 25x150 мм. Этот настил накрыли фанерой толщиной 10 мм.

Далее разместили по осям симметрии балок бруски сечением 50x50 мм. Получившиеся в результате такой подготовки полости заполнили просушенным в печи песком, тщательно выровняв его с помощью рейки-маяка. Затем к верхним граням брусков прибили фанеру толщиной 16 мм. Чтобы оценить эффект от балластной засыпки, я обратился к одному из своих друзей. В его жилище междуэтажное перекрытие сделано аналогично нашему, но без песка. КЗП этой легкой конструкции — 34 единицы против 43 в нашем доме.

Таким образом, улучшение составило 9 пунктов. И хотя КЗП 43 — не является достаточным для тех случаев, когда требалластная засыпка, существенно снижая воздушный шум, не столь эффективна против ударных воздействий, распространяющихся по элементам конструкции. И в этом смысле особый интерес представляют способности различных покрытий пола поглощать звук. В табл. 2 представлены акустические характеристики рассматриваемых конструкций перекрытий с различными видами эксплуатируемого слоя.

Перекрытие с закрытой несущей конструкцией

Наиболее эффективной звукоизоляции от ударного шума мы решили добиться между первым и вторым уровнем нашего домика, поскольку нижний этаж предполагалось использовать в качестве отдельных аппартаментов для гостей. Здесь мы применили схему перекрытия с закрытыми балками сечением 50x200 мм и смонтированным на упругих каналах (профилях) гипсокартонным потолком. О последнем следует сказать особо.

Монтаж акустического потолка нужно делать со знанием дела — иначе эта мера (с точки зрения звукоизоляции от ударного шума) ничего не даст. Рассмотрим несколько моментов, на которые следует обратить внимание. Самое главное — никогда не монтируйте профили поверх листовых материалов. Чтобы действительно повысить уровень воды, за каналом должна быть воздушная прослойка толщиной по крайней мере 75 мм. Если же профиль будет зажат между листами гипсокартона, то в лучшем случае вы добьетесь малозаметного улучшения звукоизоляции от воздушного шума на средних и низких частотах. Тогда уж лучше ничего не предпринимать и сэкономить деньги.

Кстати, именно поэтому так трудно модернизировать существующую систему перекрытия. Откажитесь от любой идеи подобного рода. Что бы вы не решили подшить к потолку дополнительно — гипсокартон, ДВП или то и другое вместе взятое — эффекта не добьетесь, а затраты сил и средств будут наверняка немалыми.

Поэтому если вариант с воздушными прослойками не проходит (слишком низок потолок или по другим причинам), то лучше попытаться повысить массу перекрытия — добавить сверху дополнительный слой из песка. Однако это возможно лишь в том случае, если балки способны нести такую нагрузку. Добавлять пористые материалы в полости между балками перекрытия — бессмысленно, поскольку для защиты от ударного шума нужны структурные разрывы в конструкции, а от воздушных шумов можно спастись только массой.

Обратите внимание на крепеж, используемый в системе с упругими каналами. Шурупы ни в коем случае не должны проникать в несущую конструкцию перекрытия и служить «звуковыми мостиками». Достаточно небольшой структурной связи между потолком и балкой перекрытия, чтобы вся конструкция превратилась в звучащий камертон.

Защищаясь от шума, важно обратить внимание на любую мелочь, которая может стать причиной низкой эффективности системы в целом. Так, например, обязательно нужно обеспечить зазор между гипсокартонным потолком и прилегающими к нему стенами. Эти промежутки шириной от 2 до 6 мм заполняют пористыми материалами (например, пенопластом), а затем тщательно уплотняют герметиком. Такая мера позволяет потолку «плавать» подобно поплавку и эффективно гасить энергию звуковых колебаний.

Конструктивные вмешательства в подобную конструкцию должны быть минимальными. Это касается прежде всего осветительной арматуры. Например, при монтаже встроенных светильников их помещают в склеенные скотчем коробки из гипсокартона. Конечно, если режим эксплуатации приборов позволяет помещать их в закрытые пространства. Очень тщательно также следует уплотнять все места прохода через конструкцию перекрытия электрических кабелей, а также водопроводных и канализационных труб.

Поскольку к конструкции перекрытия между первым и вторым этажами нашего дома мы предъявили самые жесткие требования, нам пришлось добавить к системе с упругими каналами дополнительную массу. Причем, в качестве балласта использовали не песок, а гипсокартон. Два его слоя прикрепили с помощью саморезов и клея между балками перекрытия к обратной стороне черного пола из фанеры.

Такое решение существенно отличается от варианта, при котором дополнительные слои сухой штукатурки навешивают снизу к упругим каналам (профилям). Последнее приводит к повышению жесткости акустического потолка, а в большинстве случаев — и к «шунтированию» упругих каналов саморезами, что резко снижает эффективность мероприятий по снижению шума.

Еще один слой, призванный повысить звукоизоляционные свойства конструкции, — стекловолоконная изоляция, уложенная в полости, которые образованы балками перекрытия. Многие заблуждаются, полагая, что подобные материалы являются панацеей от всех проблем, связанных с шумом. Однако это не так — минеральная вата или стекловолокно способны поглощать звуковые колебания в полостях балок перекрытия лишь в том случае, если в системе предусмотрен структурный разрыв. Только тогда такая прослойка способна на несколько пунктов повысить КЗП перекрытия. А вот жесткие пенопласты в этом смысле бесполезны и даже вредны — они могут усилить звук.

Эксплуатационные испытания продемонстрировали высокую эффективность перекрытия — его КЗП составляло порядка 50 единиц, а значит помещения первого и второго этажа нашего дома хорошо звукоизолированы друг от друга. Такие показатели звукопроницаемости близки к нормативным даже для многоквартирных домов (табл. 3).

Двери

Звукоизолированное помещение должно иметь тяжелую дверь с хорошей герметизацией, включая порог. В большинстве случаев достаточно установить массивные щитовые деревянные двери либо двери из листовой стали с изоляцией. Уровни их КЗП обычно составляют порядка 26...30 единиц, если они хорошо уплотнены. Пустотелые щитовые двери малоэффективны — уровень их КЗП составляет порядка 18 единиц. Дверную коробку герметизировать сравнительно легко. Лучше всего использовать неопреновые уплотнители, как приклеиваемые, так и прикрепляемые с помощью шурупов. Уплотнение же с помощью пластика или латуни не обеспечивает столь качественной герметизации.

По материалам журнала «Дом»
Дата размещения: 27-01-2012, 08:41