Снизить уровень шума, отразив или поглотив звук

Комфортность зданий и сооружений не может быть обеспечена без решения проблемы звукоизоляции. Исследования показали: в жилищном строительстве одинаково недостаточную звукоизоляцию имеют как недорогие типовые проекты, так и элитное жилье, несмотря на то, что стоимость квадратного метра здесь может различаться на порядок. Причин этому много, однако основной причиной недостаточной звукоизоляции жилья является тот факт, что включение всех необходимых для ее обеспечения мероприятий на стадии проектирования и строительства повышает общую стоимость возведения здания как минимум в полтора раза.

Для типового жилья, где основной критерий — как можно больше квадратных метров за меньшую цену, это “неоправданно” дорого, к тому же, зрительно дом с качественной звукоизоляцией очень трудно отличить от дома с плохой звукоизоляцией. Жильцы, как правило, оценивают акустику только вселившись в квартиру, а то и после дорогостоящего ремонта, когда что-то изменить в этом плане уже практически невозможно. Решать задачу снижения шума в уже существующих зданиях можно двумя основными путями: повышением звукоизоляции ограждающих конструкций здания и увеличением звукопоглощения в конкретных помещениях.

Чтобы повысить звукоизолирующие свойства железобетонного перекрытия хотя бы на 6 дБ, необходимо увеличить его толщину примерно в два раза. Впрочем, это справедливо и для стен из любого однородного материала — кирпича, пенобетона, стекла, металла и т.д. Путь, конечно, тупиковый. Поэтому используются многослойные конструкции, которые позволяют повышать звукоизоляцию стен и перекрытий без существенного увеличения их массы.
В этих конструкциях чередуются жесткие слои (из материала большой плотности с большим коэффициентом отражения) и мягкие (из материала с большим коэффициентом звукопоглощения). Однако известные способы их крепления к защищаемой стене существенно снижают эффективность данных конструкций.
Эта многослойная конструкция дополнительной звукоизоляции, кстати, весьма распространена. К перекрытию через деревянную обрешетку или металлический профиль жестко на шурупах или гвоздях крепятся гипсокартонные листы или листы ДСП. Пространство между листами и потолком заполняется утеплителем. Получается, что звуковые вибрации передаются от плиты перекрытия через обрешетку или профиль непосредственно на листы гипсокартона или ДСП, которые переизлучают их в защищаемое помещение. Наличие жестких связей ограничивает звукоизолирующую способность таких конструкций до 2 дБ.

Несколько лет назад специалисты фирмы “Акустические материалы и технологии” провели исследования в области дополнительной звукоизоляции многослойными конструкциями. Его результат — разработка принципиально нового устройства для снижения энергии акустических колебаний, исходящих от твердой поверхности. На него был получен патент РФ №2140498. Устройство получило торговую марку ЗИПСтм (звукопоглощающая панель стеновая) и выпускается в виде пазогребневой сэндвич-панели размером 1500х500 мм, готовая к применению, то есть непосредственно к монтажу на существующее перекрытие, звукоизоляцию которого требуется увеличить. Принципиально новое решение в данной конструкции — отказ от использования промежуточного каркаса и наличие виброразвязанных узлов для крепления панели к перекрытию или стене. Толщину звукоизолирующей панели и количество слоев можно изменять в зависимости от требований конкретной акустической задачи (от 40 до 130 мм).
В акустических камерах НИИ строительной физики в Москве и Центра контроля строительства в Великобритании были произведены измерения дополнительной звукоизоляции, получаемой при использовании ЗИПСтм. Полученный эффект — 10 дБ при применении четырехслойной панели ЗИПС толщиной 70 мм не имеет аналогов при использовании известных дополнительных звукоизолирующих конструкций такой же массы и толщины. Панели эти изготавливаются только из российских материалов, имеющих противопожарную и экологическую безопасность.

Специалисты отмечают основную сложность применения данного метода — необходимость комплексного применения дополнительной звукоизоляции. Дело в том, что звук, попав на плиту перекрытия, переходит на другие элементы конструкции здания (стены). В итоге — известная ситуация, когда стук каблучков в соседней квартире одинаково хорошо прослушивается во всех четырех стенах квартиры снизу. Поэтому порою при необходимости увеличения звукоизоляции в одной из комнат квартиры, расположенной над или под “шумной” квартирой, требуется изолировать все поверхности данной комнаты (пол, стены, потолок). Именно из-за этого применение названного метода в уже эксплуатирующихся (заселенных) зданиях ограничивается, поскольку требует переделки значительной части внутренней отделки.
Поэтому иногда для снижения шума, а также в качестве превентивных мер по повышению звукоизоляции квартиры гораздо целесообразнее применять звукопоглощающие материалы и конструкции. Их можно использовать на отдельных поверхностях помещения (потолок, стена). Эффективность в данном случае будет пропорциональна занимаемым ими площадям.

Пока самыми эффективными материалами с высокими значениями коэффициентов звукопоглощения в широкой полосе частот (от 125 до 8000 Гц) являются изделия из супертонкого стекловолокна. Но их применение допустимо при наличии специальных покрытий, обеспечивающих высокую степень защиты от нежелательной эмиссии частиц стекловолокна. При этом для выполнения своих акустических функций покрытие должно быть пористым, то есть негерметичным. Шведская компания Ecophon, одна из самых авторитетных в данном вопросе, выпускает широкую гамму акустической продукции различного дизайна с многообразием цветовых и пространственных решений. Акустические звуковые потолки, стеновые панели, а также объемные звуковые конструкции Ecophon позволяют успешно снижать шумы и улучшать акустику помещений при соответствии всем санитарно-экологическим требованиям.

У этого метода есть недостаток — конечная эффективность применения звукопоглощающих материалов. Максимально возможное снижение шума не превышает 10 дБ, однако удобство локального и фрагментарного применения звукопоглощающих материалов (не требуется изолировать все поверхности помещения) делает данный метод весьма привлекательным в реальных условиях.
Но как снизить ударный шум? Эта проблема известна как “шум соседей сверху”. Если плита межэтажного перекрытия колеблется (движения человека или животного, падающий на пол предмет и т.д.), в ней распространяются практически все известные типы акустических волн, характерных для твердого пола. Эти волны распространяются по всем элементам конструкции здания, и поэтому снизить шум весьма сложно. Гораздо проще снижать шумы данного типа “в источнике”. Сейчас самым эффективным средством борьбы с ударным шумом является применение конструкции “плавающего” пола, где между плитой межэтажного перекрытия и чистым полом (паркет, линолеум) помещается упругий материал. По результатам измерений, проведенных в акустической лаборатории НИИ строительной физики, одним из самых эффективных материалов для изоляции ударного шума является стеклохолст с односторонним битумным покрытием Шуманет-100 толщиной 3 мм.

Индекс изоляции ударного шума для этого материала 23 дБ, что намного выше индексов изоляции прокладок из полиэтилена, полиуретана и пробки такой же толщины. Применение Шуманет-100 позволяет значительно повысить изоляцию ударного шума в зданиях со сборными или монолитными междуэтажными перекрытиями.
По заключению Бюро Российского научно-технического общества строителей, предлагаемые методы снижения шума, конструктивные решения и акустические материалы освоены в строительстве и способствуют созданию более комфортных условий в помещениях как жилых, так и общественных и производственных зданий.

Подготовил Вячеслав ГИЛЕВИЧ