Источники шума в квартире

Шумоизоляция + звукоизоляция перекрытий = режим тишины

РОСПОТРЕБНАДЗОР на официальном сайте так определяет термин «шум». Это всякий неприятный или нежелательный звук, либо совокупность звуков, мешающих восприятию полезных сигналов, нарушающих тишину, оказывающих вредное или раздражающее действие на организм человека, снижающих работоспособность. Звук как физическое явление представляет собой механические колебания упругой среды в диапазоне слышимых частот.
РОСПОТРЕБНАДЗОР Чрезмерный шум может стать причиной нервного истощения, психологической угнетенности, вегетативного невроза, расстройства эндокринной и сердечно-сосудистой систем. Шум мешает людям работать и отдыхать, снижает производительность труда. По данным научных исследований чрезмерный  шум приводит к сокращения продолжительности жизни человека.
 
Как нам понять какой шум считается чрезмерным?

СП 51.13330.2011 Защита от шума устанавливает нормативные требования. В документе речь идет о двух видах шума — воздушном и ударном. Для каждого из этих шумов устанавливается свое (персональное) значение. Попробуем понять почему это происходит. Источником любого шума является звук. Википедия определяет Звук как физическое явление, представляющее собой распространение упругих волн в газообразной, жидкой или твёрдой среде. В области строительства распространение звука в жидкой среде встречается не часто. Если только здесь можно говорить о шумах от винтов корабля или подводной лодки, которые действуют на железобетонные причалы порта. 

В строительстве, особенно жилищном, определяющими являются два из трех способов распространения звука — в газообразной и твердой среде. Строительные интересы нашей компании сосредоточены на перекрытиях. В этой статье мы проанализируем шумозащитные свойства перекрытий МАРКО в сравнении с другими видами перекрытий — древесина, пустотные плиты, монолитный бетона.  

Распространение звуковых волн в газообразной среде (воздухе) создает воздушный шум, распространение звуковых волн в твердых строительных конструкциях создают  — структурный или ударный шум. Для более точного понимания — источники воздушного шума это звуки разговора, звучание телевизора, музыкального центра, лай любимой (если своей) и не очень (если соседской) собаки.

Ударный шум — результат механического взаимодействия твердых тел — стук каблуков по полу, хлопанье дверей, перестановка мебели. Все мы знаем верный способ заявить о своем недовольстве громкой музыкой из квартиры соседей на верхнем этаже — стук металлическим предметом по батареям отопления. Со стальными трубами способ работал безотказно, с пластиковыми себе дороже — радиатор отопления можно повредить.  Структурный шум в большинстве случаев вызывается работой инженерных систем здания: вентиляции, канализации, лифтового оборудования и пр.  

Физика процесса — первичная звуковая волна от источника звука в квартире соседа сверху или снизу при встрече с перекрытием вызывает изгибные колебания плиты перекрытия, которые в свою очередь приводят в колебательное движение частицы воздуха в вашей квартире и создают таким образом вторичную звуковую волну, которую вы и слышите. Изоляция воздушного шума в данном случае — это свойство перекрытия передавать в вашу квартиру только меньшую часть попадающей на перекрытие силы соседского звука.

Единицы измерения силы (громкости) звука (шума).

Децибел (дБ) – одна десятая часть (1/10) от Белл — относительной единицы, показывающей на сколько реальный звук сильнее (громче) условного нуля. Условный ноль (0 дБ) —  минимальный порог слышимости человеческого уха. Каждые 10 децибел приводя к удвоению громкости звука.Обратите внимание — громкость звука в 160 дБ приводит к разрыву барабанных перепонок, а 200 дБ к смерти. 

Для ограждающих конструкций жилых помещений СП 275.1325800.2016   Конструкции ограждающие жилых и общественных зданий устанавливает нормативные требования, а именно: индекс звукоизоляции от воздушного шума (Rw) должен быть больше 52-53 дБ, а индекс изоляции ударного звука (Lnw) – меньше 55-60 дБ. Для более точного понимания процесса — если в квартире над вами плачет ребенок (воздушный шум громкостью 80 дБ), то в вашей квартире шум от этого плача не должен превышать 80 дБ — 52 дБ = 28 дБ. Много это или мало? Порогом дискомфорта в дневное время считается громкость в 110-120 дБ, болевой порог наступает при 130-140 дБ. В ночное время 28 дБ могут привести вас в состояние весьма значительного дискомфорта.
 
Схема на картинке справа относится к воздушному шуму. Индекс Rw характеризует возможность конструкции препятствовать прохождению звуковых волн. Чем выше этом показатель тем лучше конструкция. Воздушный шум не дружит с массивными конструкциями: массивные стены из полнотелого кирпича , стальные двери из толстого металла. Звуковые волны от таких массивных конструкций отражаются, они не могут их раскачать. Именно поэтому массивные  бетонные перекрытия считаются самыми эффективными для защиты от воздушного шума.
 

Но эффективность эта сильно ограничивается законом массы, действующим в акустике, согласно которому удвоение массы однослойного ограждения приводит к увеличению звукоизоляции на 6 дБ. Результаты действия закона массы для монолитных перекрытий демонстрирует картинка слева. Обратите внимание — почти стандартное для жилых помещений монолитное перекрытие толщиной 160 мм обеспечивает индекс звукоизоляции от воздушного шума (Rw) на уровне 52 дБ. Это норма для жилых помещений. Попытки улучшить показатели за счет наращивания толщины перекрытия особого эффекта не принесут. Для монолитного перекрытия толщиной 320 мм мы получим Rw на уровне 58 дБ. Использование монолитных перекрытий такой толщины можно признать разумным только в атомной энергетике, где толстые монолитные конструкции применяются для защиты от радиации. 

С ударным шумом все сложнее. Этот шум распространяется по строительным конструкциям. И здесь чем выше их (конструкций) плотность тем лучше (легче) они проводят ударный шум. Другими словами — легкий поролон гораздо хуже проводит ударный шум чем массивная бетонная плита перекрытия. Из жизненного примера выше — стальная массивная труба отопления передает стук по ней гораздо лучше чем это сделает легкая пластиковая труба.
 
Индекс Lnw характеризует возможность конструкции «впитывать» (поглощать) звуковые волны и передавать их на другие конструктивные элементы здания. Таким образом, чем ниже этот показатель тем лучше конструкция по части звукоизоляции. На картинке слева экспериментальный график индекса Lnw под монолитной плитой перекрытия от 10 до 100 см. Обратите внимание — требуемого значения (60 дБ) не обеспечивает даже монолитное перекрытие толщиной ОДИН метр.  
 
С требуемыми показателями в первом приближении определились. Давайте попытаемся понять насколько эти показатели обеспечиваются существующими бетонными перекрытиями. ГОСТ 23434-2015 Плиты перекрытия железобетонные для жилых зданий. Типы и основные параметры устанавливает обязательные показатели звукоизоляции для сплошных и пустотных плит. Обратите внимание — по изоляции воздушного шума монолитные плиты толщиной 160 мм и пустотные плиты с каналами диаметром 140 мм требования (52 дБ) выполняют. На пределе, но выполняют. По ударному шуму ни одна плита требования (60 дБ) не выполняет. Дефицит звукоизоляции здесь составляет от 21 до 28 дБ. Увеличение толщины монолитных плит существенного прироста на дает.
 
При этом действующий в качестве национального стандарта свод правил СП 51.13330.2011 Защита от шума предусматривает три категории домов по звукоизоляции: «А» — высококомфортные, «Б» — комфортные и «В» — предельно допустимые условия. В домах категории А дефицит звукоизоляции еще выше — от 26 до 33 дБ.
 
В этих условиях появилось множество компаний, которые предлагают ликвидировать дефицит за счет использования самых разнообразных материалов и конструкций. Одни названия чего стоят: Шуманет БМ, ТермоЗвукоизол, СтопЗвук. Судя по горячим спорам в соцсетях, не все эти материалы эффективны. На картинке представлена модель звукоизоляции пола на лагах с виброопорами. 
 
Для нас с вами важно понять, какими показателями по части звукоизоляции обладают перекрытия МАРКО. Сразу отмечу, что никаких реальных испытаний по замеру показателей звукоизоляции мы пока не проводили. Обусловлено это в первую очередь тем, что за 11 лет производства и поставки профильных перекрытий с газобетоном не поступило ни одной жалобы на низкую звукоизоляцию. Испытания стоят немалых денег и есть более актуальные проблемы, которые необходимо решать в первую очередь. Экспериментальная оценка сейсмостойкости перекрытий например. 
 
Несмотря на это, имеет смысл провести  теоретический анализ особенностей конструкции перекрытий МАРКО с точки зрения показателей звукоизоляции. Для этого нам понадобятся показатели звукоизоляции газобетона. Отметим для себя, что индекс изоляции воздушного шума блоков из газобетона существенно зависит от плотности газобетона и его толщины. Наиболее часто в перекрытиях МАРКО используется газобетон толщиной 100 и 150 мм. Вывод первый — в перекрытиях для повышения звукоизоляции по воздушному шуму имеет смысл использовать газобетон высокой плотности — D500 и более. Особенно с учетом того,что такие блоки обладают и большей прочность, что уменьшает риск их разрушения в процессе монтажа и бетонирования.
 
В конструкции перекрытий МАРКО есть несколько элементов, которые однозначно препятствую распространению ударного шума. В первую очередь это пенопласт для утепления монолитного пояса перекрытия, который разрывает прямую звуковую связь между бетоном перекрытия и стенами дома. Вывод второй — утепление монолитного пояса перекрытий МАРКО повышает звукоизоляционные параметры дома. 
 
Еще один вариант снижения ударного шума связан с возможность комбинированного заполнения межбалочного пространства газобетонными блоками и пенопластом. Такая конструкция наряду с ударным шумом снижает собственный вес перекрытия. Вывод третий — для борьбы с ударным шумом используйте для заполнения межбалочного пространства пенопласт. Вместо пенопласта здесь можно (не пробовали) применить и специальную звукопоглощающую минеральную вату. 
 
Посмотрите на картинку. На ней представлены теоретические показатели звукоизоляции воздушного шума для перекрытий МАРКО. До написания этой статьи я бы предложил сложить показатели звукоизоляции бетонной мембраны и газобетонных блоков, и заявить о том, что перекрытие МАРКО с запасом выполняет требования нормативных документов. Но сегодня я знаю о существовании закона массы, и понимаю, что простым суммирование показателей в акустике ограничиваться не приходится. 
 

Валерий Мартынюк — автор технологии МАРКО, директор по развитию компании МАРКО

,

Отвечаем на вопросы