Некоторые аспекты звукоизоляции в строительстве
Шум – это неотъемлемая часть повседневной жизни. Он есть везде: на работе и в транспорте, на природе и дома. Естественный звуковой фон в 20–30 дБ (например, журчание ручья, шелест деревьев в лесу) привычен и безвреден. Но как влияет на здоровье человека шум, превышающий этот показатель?
Здесь всё зависит от характера звука и его продолжительности, а также от особенностей организма: возраста и слуховой чувствительности. Максимально допустимый уровень шума, не оказывающий негативного влияния на здоровье, составляет 80 дБ. Данный уровень соответствует звуку, производимому движущимся мотоциклом на расстоянии 8-9 метров. Звуковой сигнал в 130 дБ, соответствующий автомобильному гудку на расстоянии 3 метра, вызывает у человека болевые ощущения, а шум в 150 дБ, источником которого является, например, реактивный самолёт, идущий на взлёт, становится непереносимым.
Наиболее очевидным следствием продолжительного шумового воздействия является снижение слуховой активности. При среднем уровне в 55-70 дБ слух может ухудшиться через 5 лет, а при показателях свыше 80 дБ – уже через год. Последствия влияния шума на организм человека могут носить самый различный характер, начиная от быстрой утомляемости и бессонницы, заканчивая нарушениями зрения и вестибулярного аппарата.
Основным направлением борьбы с негативными последствиями для здоровья является снижение уровня шума в тех местах, где человек проводит большую часть своего времени: на работе (в офисе или на производстве) и дома.
В 2003 году был введен в действие новый СНиП "Защита от шума", который установил допустимые уровни звукового давления, а также требования к звукоизоляции конструкций зданий и помещений различного типа. Помимо этого, в 1997 году в Москве был принят СНиП 2.04–97 "Допустимые уровни шума, вибрации и требования к звукоизоляции в жилых и общественных зданиях", который предъявил ещё более жёсткие нормы, учитывая особенности миллионного мегаполиса. Помимо этих документов, условия, обязательные для выполнения по отношению к звукоизоляции в строительстве устанавливает СН 2.2.4/2.1.8.562–96 "Шум на рабочих местах, в помещениях жилых, общественных зданий и на территории жилой застройки".
Требуемые показатели уровня шума для административных, производственных и жилых помещений могут быть достигнуты при использовании современных технологий и эффективных звукоизоляционных материалов. Рассмотрим аспекты звукоизоляции различных типов зданий и помещений подробнее.
Звукоизоляция производственных помещений
Согласно СНиП 23-03-2003 "Защита от шума" основным его источником в промышленности является технологическое и инженерное оборудование. При этом необходима борьба как с воздушным, так и со структурным, в том числе и ударным шумом. Работа над звукоизоляцией производственного здания начинается на этапе его проектирования. Здесь важно, чтобы помещения с повышенным уровнем шума были сгруппированы и расположены обособленно от других частей сооружения.
Большую роль в защите от воздушного шума играет расположение оборудования, являющегося его источником, например, компрессоров, которые считаются одним из самых "шумных" типов оборудования. Наиболее благоприятной считается установка в центре помещения. В этом случае рядом будет находиться только одна отражающая поверхность – пол. При установке оборудования у стены она также будет отражать звуковые волны, и шум усилится. Этот принцип действует и для защиты от структурного шума и вибрации, с той лишь разницей, что оборудование не должно касаться стен помещения.
Чаще всего расположить оборудование правильно недостаточно; станки — источники звука свыше 70-80 дБ- требуют дополнительной звукоизоляции. Одним из наиболее эффективных решений проблемы является применение звукоизолирующих кожухов. Они, как правило, изготавливаются из волокнистых материалов, а каркасом служат тонкие перфорированные металлические панели. Конструкция должна быть простой и удобной в монтаже- демонтаже и обеспечивать свободный доступ к оборудованию. Необходимо также предусмотреть проем для подачи охлаждающего воздуха к силовому агрегату и короб для отвода нагретого воздуха. Помимо необходимых для работы отверстий, в конструкции следует избегать щелей, которые в значительной мере снижают звукоизолирующую способность кожуха.
Ввиду специфики различных видов промышленного оборудования, применение звукоизолирующего кожуха возможно далеко не повсеместно: для защиты от шума его бывает недостаточно. Поэтому возникает необходимость звукоизоляции самих помещений. Для этого стены обшиваются звукопоглощающими материалами. Эффективность звукоизоляции зависит от типа используемого материала и от его толщины. По оценкам специалистов, наиболее эффективными являются волокнистые материалы, которые, благодаря своей структуре, пропускают лишь малый процент шума. Пример таких материалов — стекловата и каменная вата. Теплоизоляция из каменной ваты, благодаря высокому коэффициенту звукопоглощения (до 99%), применяется для звукоизоляции помещений любого типа. Кроме того, она негорючая, экологичная и устойчива к воздействию агрессивной среды. Например, плиты ROCKWOOL АКУСТИК БАТТС плотностью 40 кг/м3, используемые для облицовки производственных помещений, обеспечивают звукопоглощение до 60 дБ, в зависимости от толщины материала.
Защищая операторов от воздушного шума станков, являющихся источником шума свыше 100 дБ, часто применяют звукоизолирующие кабины наблюдения и дистанционного управления. Каркас кабины чаще всего изготавливается из кирпича или металла и облицовывается звукопоглощающими плитами. Специфика данной конструкции требует большой площади остекления, которая позволяла бы оператору наблюдать за процессом, происходящим в смежном помещении. Обычное стекло в данном случае не обеспечивает необходимого уровня звукоизоляции. Решением проблемы является применение стеклопакетов с шумозащитными свойствами. Хороший пример – стеклопакеты, изготовленные по технологии "Триплекс". Они состоят из двух и более ламинированных стёкол, соединённых при помощи акустической ПВБ-подложки. Такой стеклопакет обеспечивает звукопоглощение до 40 дБ, а, кроме того, обладает противоударными свойствами.
Учитывая размещение оборудования с таким расчётом, чтобы избежать его непосредственного контакта со стенами, основной мерой защиты от структурного (ударного) шума является устройство "плавающего пола". Суть решения состоит в том, что внешнее видимое покрытие пола (бетон, асфальт), на котором установлено оборудование, лежит на слое звукоизоляционного материала и никак не связано с каркасом здания, а от стен плавающий пол отделён упругими прокладками. В роли изоляционного материала при создании плавающего пола чаще всего используется теплоизоляция из каменной ваты, которая сочетает в себе высокий коэффициент звукопоглощения и способность нести большую нагрузку, сохраняя при этом первоначальную форму. Наиболее эффективны плиты, специально разработанные для применения в конструкциях со значительной весовой нагрузкой, например, ROCKWOOL ФЛОР БАТТС И плотностью около 160 кг/м3.
Звукоизоляция жилых и офисных помещений
Приёмы, методы и технологии звукоизоляции жилых и офисных помещений в целом схожи, что определяется одинаковыми источниками шума. В качестве основных СНиП 23-03-2003 "Защита от шума" выделяет транспортные потоки, железнодорожный, водный и воздушный транспорт, промышленные и энергетические предприятия и их отдельные установки, а также внутриквартальные источники шума. К последним относятся трансформаторные подстанции, центральные тепловые пункты, хозяйственные дворы магазинов, спортивные и игровые площадки и т. д. Все названные выше источники шума относятся к внешним, поэтому в первую очередь необходимо рассмотреть пути звукоизоляции ограждающих конструкций жилых и административных зданий.
Строительным материалом, применяемым для возведения наружных стен многоэтажных каркасных зданий и при этом обладающим высокими характеристиками звукопоглощения, является ячеистый бетон. Помимо строительства новых зданий блоки из ячеистого бетона активно используются в Европе и США для реконструкции старых зданий, в особенности, если требуется дополнительная тепло-, и звукоизоляция ограждающих конструкций. Примером материала являются блоки из ячеистого бетона автоклавного твердения Beston, которые обеспечивают звукоизоляцию до 58 дБ, что позволяет обойтись без дополнительной изоляции внешних стен здания.
В последнее время, ввиду простоты, качества и надёжности для решения проблем тепло- и звукоизоляции административных и жилых зданий, распространение получили фасадные системы. По оценкам экспертов, наиболее высокими изоляционными характеристиками обладают последние на основе теплоизоляции из каменной ваты. Такая система, помимо всего прочего, обеспечивает дополнительную звукоизоляцию ограждающей конструкции в 15 дБ. В совокупности со звукоизоляцией внешней стены толщиной в два кирпича это даёт звукоизоляцию в 75 дБ. Данного показателя вполне достаточно для того, чтобы полностью защитить помещение от шума оживлённой трассы, пролегающей в 10 метрах от здания.
Кроме звукоизоляции стен от внешних источников шума, необходима также защита дверей и окон. Высокими характеристиками звукопоглощения обладают противопожарные двери. Они отличаются от обыкновенных наличием теплоизоляционного синтетического наполнителя. Например, двери немецкой компании Hermann с наполнителем из минеральной ваты обладают звукоизоляционными показателями до 45 дБ. Их установка наиболее целесообразна в случае, если дверь ведёт на улицу. Учитывая тот факт, что уровень подъездного шума, как правило, ниже уличного, в жилом помещении вполне можно обойтись установкой звукоизоляционной двери, которая гарантирует звукопоглощение в районе 26 дБ. Например, финские двери Suomen Ovi имеют многослойную структуру: внутри находится лист ДСП (древесно-стружковая плита), изолированный с двух сторон шумозащитной пленкой, а с внешней стороны слои декоративной облицовки из ДСП. Такая конструкция способна задерживать 30 дБ.
Надёжная звукоизоляция окон офисных и жилых помещений может быть обеспечена при помощи современных стеклопакетов. Высокие звукопоглощающие характеристики (к примеру, пластиковые окна REHAU "Эталон" в зависимости от толщины профиля способны обеспечить звукоизоляцию до 46 дБ) гарантирует многокамерная структура, а также непрерывный контур уплотнения. Помимо этого, стёкла могут быть покрыты звукоизолирующей плёнкой, а пространство между ними заполнено инертным газом.
Для создания комфортного акустического фона недостаточно защиты жилого или офисного помещения от внешних источников шума: необходима звукоизоляция, предохраняющая от воздушного и структурного шума, источники которого расположены внутри здания. Для квартиры это могут быть соседи, для офиса — коллеги или оргтехника. Здесь важна звукоизоляция всех поверхностей: межкомнатных перегородок, дверей, пола и потолка помещения.
Большое распространение в строительстве в последнее время получили межкомнатные перегородки с каркасом из металлического профиля, обшитые снаружи листами гипсокартона. Они имеют малый вес, легко монтируются и экономичны. Однако такая конструкция имеет один существенный недостаток: человек, находящийся в смежном помещении, будет слышать всё происходящее в комнате и наоборот. Для создания эффективной звукоизоляции каркасных перегородок между стоечными профилями устанавливается слой волокнистого звукоизоляционного материала. Благодаря уже упомянутым в статье свойствам, эффективна изоляция из каменной ваты. Так каркасная перегородка, обшитая с каждой стороны одним листом гипсокартона толщиной 12,5 мм с плитами ROCKWOOL АКУСТИК БАТТС толщиной 100 мм, имеет индекс звукоизоляции 51 дБ.
Технология звукоизоляции пола в жилых и офисных помещениях подразумевает подкладку из изоляционного материала, расположенную под внешней поверхностью пола, например, паркетом или керамической плиткой. В виде подложки лучше всего использовать жёсткие минераловатные плиты, не подверженные деформации и усадке. При этом пол не должен быть связан со стенами помещения. Для этого в местах примыканий желательно оставить зазор толщиной до 20 мм и заполнить его плотным звукоизоляционным материалом. Такая конструкция будет служить надёжной защитой от распространения структурного шума.
Не меньшую роль в защите от шума в офисных и жилых помещениях играет потолок. Для этого можно смонтировать звукопоглощающий материал непосредственно на плите межэтажного перекрытия. Такая конструкция носит название акустического потолка. При отделке жилых и офисных помещений достаточно часто используются натяжные потолки. Помимо эстетичного внешнего вида, они обладают хорошими звукоизолирующими свойствами. Например, французские натяжные потолки NEWMAT имеют индекс звукоизоляции 38 дБ.
Нельзя забывать и об изоляции инженерных коммуникаций: труб водяного отопления и водоснабжения. Для этого в местах, где коммуникации проходят через стены или межэтажные перекрытия, используются эластичные гильзы, изготовленные преимущественно из пенополиэтилена. Они компенсируют температурные деформации: в местах прохождения труб через конструкцию не возникает напряжений и не происходит образования сквозных щелей, способствующих передаче воздушного шума.
Подводя итоги, необходимо отметить, что шум оказывает на человеческий организм негативное воздействие, которое способно привести к серьёзным последствиям, вплоть до развития серьёзных заболеваний нервной системы. Поэтому забота об акустической экологии мест, где человек проводит практически всё свое время, является объективной необходимостью. Звукоизоляция промышленных, офисных и жилых помещений требует комплексного подхода и применения современных эффективных материалов – акустический комфорт не может быть обеспечен полумерами.