Гукаізаляцыя

Гук здольны прахадзіць праз большасць сцен і падлог, выклікаючы вібрацыю ўсёй канструкцыі. У сваю чаргу, гэта вібрацыя выклікае ўзнікненне новых гукавых хваляў меншай інтэнсіўнасці. Распаўсюджванне гука з крыніцы, размешчанай у адным памяшканні будынка, у другое памяшканне ці за межы будынка, называюць “гукаперадачай”. 

Паказчык страт пры распаўсюджванні гукавых хваляў, ці каэфіцыент гукапаглынання R (dB), прадстаўляе сабой меру эфектыўнасці супрацьдзеяння распаўсюджванню гука, якое аказваюць розныя перашкоды, такія як сцены, падлога, дзверы і г.д. Велічыня страт пры распаўсюджванні гукавых хваляў змяняецца ў залежнасці ад частаты, г.зн. павелічэнне частаты звычайна прыводзіць да павелічэння страт. У якасці адзінкі вымярэння страт пры перадачы гука прыняты “дэцыбел” (дБ). Чым больш каэфіцыент гукапаглынання сцяны, тым вышэй эфектыўнасць яе прымянення ў якасці бар’ера для супрацьдзеяння распаўсюджванню непажаданага шуму.

У будынках прымяняюцца два тыпы гукаізаляцыі, а менавіта: гукаізаляцыя ад паветранага і ад ударнага шуму. Гукаізаляцыя ад паветранага шума выкарыстоўваецца, калі распаўсюджанне гука, які створаны крыніцай, адбываецца непасрэдна ў паветры. Эфектыўнасць такой гукаізаляцыі вызначаецца з выкарыстаннем каэфіцыента аслаблення гука. Эфектыўнасць гукаізаляцыі ад ударнага шуму, якая прымяняецца пры ўладкаванні плаваючай падлогі, вызначаецца ўзроўнем гукавога ціску ў сумежным памяшканні, якое размешчана на паверх ніжэй.



Sound insulation 


  1. Прамая перадача гука
  2. Бакавая перадача гука
  3. Праслухоўваемаць
  4. Прасочванне гука

А) Гукаізаляцыя ад паветранага шуму

Пры пападанні гукавой хвалі на перагародку паміж двума памяшканнямі частка гукавой энергіі адлюстроўваецца, а другая частка перадаецца праз матэрыял перагародкі.

R = 10log10 W1/W2 

   R (dB) W1/W2   
 Airborne sound insulation
10 10 
20  100 
30  1 000 
40 10 000 
50 100 000
60  1 000 000

У выпадку аднаслаёвых канструкцый (так званая “маналітная бетонная сцяна”), перадача ажыццяўляецца ў адпаведнасці з “законам мас”, а менавіта чым больш масіўная канструкцыя, тым меншая колькасць перадаваемай гукавой энергіі.

У выпадку лёгкіх канструкцый, якія складаюцца з некалькіх слаёў, напрыклад, гіпсавых сценавых панэляў, прымяняецца закон узаемасувязі масы цела і энергіі сціснутай спружыны  (spring-mass law). Прымяненне матэрыяла з высокай гукапаглынальнай здольнасцю, такога як базальтавая вата, у якасці элемента, які падспружыньвае, у двухслаёвай сценавай канструкцыі павышае яе гукаізаляцыйныя характарыстыкі. Чым шырэйшая замкнёная паверхня, якая належыць запаўненню, тым большы эфект дасягаецца дзякуючы прымяненню базальтавай ваты. Як правіла, запаўненне поласці забяспечвае павелічэнне каэфіцыента R на 5-10 дБ у параўнанні з паказчыкам для пустой поласці. Прадстаўленыя ніжэй дадзеныя ілюструюць характарыстыкі аднаслаёвай і двухслаёвай канструкцый з аднолькавай агульнай масай.

Sound reduction index


Разлік каэфіцыента гукапаглынання R ажыццяўляецца на аснове вынікаў выпрабаванняў, якія атрыманы пры розных частотах. Вынікі прадстаўляюцца ў выглядзе графіка параўнання з эталоннай крывой для дыяпазона частот ад 100 Гц да 3150 Гц на інтэрвалах у 1/3-актаўнай паласы. Калі вымярэнні праводзяцца на месцы (у рэальным будынку), то атрыманыя значэнні абазначаюцца індэксам “R'”. Стандартная працэдура выпрабаванняў з апісаннем стандартных метадаў вымярэнняў у лабараторных і палявых умовах прадстаўлена ў EN ISO 140. Разыходжанні (у дБ) паміж дадзенымі лабараторных і палявых умоў могуць быць значнымі ў залежнасці ад характарыстык канструкцый і якасці выканання.

Калі перагародка складаецца з элементаў розных тыпаў, як, напрыклад, у выпадку сцяны з вокнамі і дзвярамі, якія маюць розныя характарыстыкі гукаперадачы, павінен быць праведзены разлік агульнага каэфіцыента аслаблення гука.

Для адтулін і зазораў каэфіцыент гукапаглынання практычна роўны 0. З гэтай прычыны вялікае значэнне можа мець улік уплыву адтулін і зазораў, напрыклад, у злучэннях паміж сценамі, у дзвярах і вокнах без ушчыльнікавых стужак, а таксама пры наяўнасці любых неабходных адтулін у перагародках. Запаўненне зазораў гукапаглынальным матэрыялам прывядзе да павелічэння каэфіцыента аслаблення гукавых хваль пры праходжанні зазораў.

Узважаны каэфіцыент гукапаглынання (Rw)

У агульным выпадку пры вызначэнні эфектыўнасці гукапаглынання перагародкі можа апынуцца мэтазгодным звядзенне вынікаў да адзінага паказчыка. Узважаны каэфіцыент гукапаглынання (Rw) прадстаўляе сабой паказчык, які выкарыстоўваецца ў ацэнцы на аснове рэйтынгавага метаду, апісанага ў EN ISO 717-1. Гэты стандарт усталёўвае параметры стандартнай эталоннай крывой параўнання пры графічным прадстаўленні вынікаў вымярэнняў для вызначэння каэфіцыента аслаблення гука.

У стандарце EN ISO 717-1 таксама апісаны рэйтынгавы метад, у якім параметр Rw дадаецца двума паказчыкамі “С”, якія прымяняюцца для абазначэння двух тыпаў спектраў для розных тыпаў шумоў. Гэты два паказчыкі, Rw + C и Rw + Ctr, ахопліваюць частотны дыяпазон 100-3150 Гц, які, аднак, можа быць пашыраны да 50-5000 Гц. Паколькі прамысловыя і транспартныя шумы часта маюць высокія ўзроўні гукавога ціску, якія пры гэтым размяшчаюцца ніжэй за 100 Гц, рэкамендуецца выкарыстоўваць пашыраны частотны дыяпазон. Сумарнае значэнне Rw + C дае велічыню зніжэння в дБА для спектра з аднолькава высокім узроўнем ва ўсіх палосах частот адной трэцяй актавы. Гэты паказчык можа выкарыстоўвацца пры ацэнцы наступных тыпаў шумоў:


  • Шумы, звязаныя з паўсядзённым жыццём і дзейнасцю людзей (размова, музыка, радыё, тэлебачанне)
  • Шум чыгуначнага транспарта пры сярэдняй і высокай хуткасці руху
  • Рух аўтатранспарта па шашы пры хуткасці вышэй за 80 км/г
  • Шум рэактыўнага самалёта, які пралятае на блізкай адлегласці

Сярэдне і высокачастотныя шумы, якія звычайна ўтвараюцца абсталяваннем вытворчых прадпрыемстваў

Сумарнае значэнне Rw + C дае велічыню зніжэння ў дБА для спектра з дамініраваннем нізкіх частот, напрыклад:

  • Шум гарадскога аўтатранспарта
  • Шум чыгуначнага транспарта пры нізкіх хуткасцях
  • Музыка “дыска”
  • Нізка і сярэднечастотныя шумы вытворчага абсталявання

Б) Гукаізаляцыя ад ударнага шуму

Крыніца гука, якая знаходзіцца ў паветры, выклікае хістанні навакольнага паветра, распаўсюджванне якіх у сваю чаргу выклікае хістанні ў навакольных сценах і падлозе. Крыніца ўдарнага шуму выклікае хістанні непасрэдна ў элеменце, з якім адбываецца яго сутыкненне. Хістанні распаўсюджваюцца па ўсей паверхні гэтага элемента, а таксама перадаюцца ў звязаныя з ім элементы, такія як унутраныя сцены, падлога і ўнутраныя слаі вонкавых сцен. Хістанні ў элементах выклікаюць хістанні навакольнага паветра, якія даходзяць да нашых вушэй і мы чуем гук.

  • Падлога павінна гасіць паветраны шум, а падлога вышэйразмешчанага паверха таксама павінна гасіць ударны шум у кватэры. Здольнасць суцэльнага машчэння гасіць паветраны шум залежыць ад яго масы, а здольнасць падлогі гасіць ударны шум залежыць ад наяўнасці і характарыстык мяккага пакрыцця.
  • Плаваючая падлога мае слой высокаэластычнага матэрыяла, які ў значнай ступені ізалюе паверхню перамяшчэння ад аснавання, і гэта ізаляцыя спрыяе гашэнню як паветранага, так і ўдарнага шуму.
  • Важна выбраць адпаведны матэрыял і ўпэўніцца ў адсутнасці абходных “мосцікаў цвёрдасці” у раёне мацавання крапяжоў і труб.
  • Варта пазбягаць наяўнасці паветраных каналаў, уключаючы зазоры, якія ўтвараюцца ў выніку ўсадкі; порыстыя матэрыялы і зазоры ў злучэннях канструкцыі неабходна герметызаваць. Варта таксама пазбягаць узнікнення рэзанансу, што можа адбывацца ў выпадку моцнай вібрацыі часткі канструкцыі (напрыклад, абліцоўкі сцен) пры пэўнай гукавой частаце (вышыні гука) і на якой перадаецца большая колькасць энергіі.

Разлік гукаізаляцыі ад ударнага шуму ажыццяўляецца на аснове вынікаў вымярэнняў узроўня гукавога ціску, якія праводзяцца стандартным метадам з прымяненнем малатка. Прадстаўленне гэтых вынікаў ажыццяўляецца ў выглядзе крывой, якая адпавядае дыяпазону частот 50-5000 Гц. 

Пры разліку паказчыка Ln,W ці L’n,W ажыццяўляецца параўнанне ўзроўняў гукавога ціску для значэнняў 16 частот са стандартнай крывой аналагічна адпаведнай працэдуры пры разліку каэфіцыента аслаблення гука. Адзінае адрозненне заключаецца ў тым, што ўчастак адхілення ад крывой вынікаў вымярэнняў ад стандартнай крывой у гэтым выпадку размяшчаецца вышэй за стандартную крывую. Вымярэнні паказчыка Ln праводзяцца ў лабараторных умовах, а вымярэнні L’n – у палявых. Нізкія лікавыя значэнні Ln і L’n сведчаць аб эфектыўнасці гукаізаляцыі ад ударнага шуму.

Акрамя таго, для разліку гукаізаляцыі ад ударнага шуму прымяняльна да падлогі з драўлянымі бэлькамі, неабходна прыняць два паказчыкі Ci,100-2500 і Ci,50-2500 для ўліку характарыстык спектра. Разыходжанні паміж вынікамі вымярэнняў у лабараторных і палявых умовах абумоўлена эфектам бакавой перадачы гука ў будынках. У рэальным будынку гук перадаецца не толькі праз праектуемую канструкцыю, напрыклад, праз падлогу, але таксама і праз сумежныя з ім злучальныя канструкцыі.

Дынамічная цвёрдасць

Дынамічная цвёрдасць прадстаўляе сабой вельмі значную ўласцівасць порыстых матэрыялаў, асабліва ў выпадку размяшчэння матэрыяла непасрэдна паміж двума шчыльнымі слаямі (у многаслаёвых канструкцыях, плаваючых падлогах). Паколькі мінеральная вата, як правіла, прадстаўляе сабой суцэльны матэрыял, для выражэння гэтага паказчыка для мінеральных ват выкарыстоўваюць адзінкі МН/м3.

Базальтавая вата Paroc складаецца з цвёрдага матэрыяла і паветра. Пры яе выкарыстанні ў якасці эластычнага слоя патрабуецца па асобнасці ўлічваць дынамічную цвёрдасць як мінеральных валокнаў, так і паветра. Такім чынам: дынамічная цвёрдасць = sd + sa (дзе sd  - цвёрдасць матэрыяла, а  sa – цвёрдасць захопленага паветра).

У адпаведнасці са стандартамі на правядзенне выпрабаванняў, у выпадку ўкладкі базальтавай ваты пад плаваючай бетаніраваннай падлогай вызначэнне дынамічнай цвёрдасці базальтавай ваты павінна праводзіцца для нагрузкі 200 кг/м2. Чым ніжэй велічыня дынамічнай цвёрдасці, тым вышэй эфектыўнасць гукаізаляцыі ад ударнага шуму.

Вырабы з базальтавай ваты, якія выкарыстоўваюцца ў якасці ізаляцыі ад гука крокаў, спецыяльна прызначаны для прымянення ў канструкцыі падлогі. У адрозненні, напрыклад, ад дахавых ці фундаментных пліт, у дадзеным выпадку выкарыстоўваецца ў асноўным базальтавая вата з гарызантальнай арыентацыяй валокнаў. Пры гарызантальным размяшчэнні валокнаў гашэнне гука ажыццяўляецца больш эфектыўна. Выйгрыш ад прымянення такой ізаляцыі ў канструкцыі падлогі можа складаць 5 дБ і нават больш. Гэта адпавядае павышэнню класа ізаляцыі на адзін узровень.

Paroc ROS

Сістэма мас і спружын

Галоўная ідэя, якая рэалізуецца ў канструкцыі плаваючай падлогі, зводзіцца да прымянення так званай “сістэмы мас і спружын”. Чым больш мяккая спружына, тым вышэй эфектыўнасць дэмпфіравання. У выпадку недастаткова масіўнага міжпавярховага перакрыцця прымяненне плаваючай падлогі  аказваецца недастаткова эфектыўным з прычыны змянення сістэмы мас і спружын. На практыцы міжпавярховае перакрыццё павінна быць у пяць разоў больш цяжкае за плаваючую падлогу.

Вымярэнні для вызначэння эфектыўнасці ізаляцыі ад ударнага шуму праводзяцца з выкарыстаннем стандартызаванай машыны для імітацыі крокаў. Для забеспячэння эфектыўнай ізаляцыі ад ударнага шуму L'n,w патрэбна прымяненне наступных кампанентаў:

  • Бетонная падлога плаваючай канструкцыі:
  • Цяжкае міжпавярховае перакрыцце
  • Мяккі і эластычны прамежкавы слой
  • Цяжкая плаваючая падлога


Ідэальная сістэма мас і спружын, што азначае:


The ideal mass spring system




У момант максімальнай дэфармацыі цела (г.зн. маса) знаходзіцца ў нерухомым стане і не мае кінетычнай энергіі. Пры гэтым спружына максімальна сціснута і, такім чынам, уся механічная энергія сістэмы акумуліравана ў выглядзе патэнцыяльнай энергіі. Калі цела (г.зн. маса) знаходзіцца ў стане руху, пры дасягненні стану раўнавагі спружыны адбываецца поўнае пераўтварэнне механічнай энергіі сістэмы ў кінетычную энергію. 

Усе хістальныя сістэмы будуюцца на аснове ўзаемасувязі паміж энергаакумулюючым элементам і энерганясучым элементам.

Частата (колькасць хістанняў на адзінку часу, Гц) сістэмы мас і спружын вызначаецца як:


Spring system frequency

Дзе k – каэфіцыент цвёрдасці (мінеральнай ваты), а m – маса (міжпавярховага перакрыцця). Чым ніжэй значэнне f, тым вышэй эфектыўнасць гукаізаляцыі. Такім чынам, шляхам павелічэння масы ці змяншэння каэфіцыента цвёрдасці магчыма павышэнне эфектыўнасці гукаізаляцыі.

В) Бакавая перадача гука

Бакавая перадача гука прадстаўляе сабой больш складаны від шумаперадачы, пры якім перадача гукавых хістанняў ад крыніцы шуму ў іншыя памяшканні адбываецца праз элементы канструкцыі будынка. Так, напрыклад, значнае павышэнне ўзроўню шумаперадачы можа мець месца ў будынку са сталёвым каркасам, калі рухаецца сам каркас. 

Пры распаўсюджванні гука ў будынку, па дасягненні гукам мяжы паміж двума памяшканнямі частка гука можа перадавацца па бакавому элементу канструкцыі, г.зн., напрыклад, па вонкавай сцяне ці па столі. Каб пазбегнуць гэтага, неабходна строга захоўваць інструкцыі вытворцы. На малюнку ніжэй прадстаўлены прынцыповыя рашэнні для вонкавай сцяны і рашэнні па зніжэнню рызыкі бакавой шумаперадачы.
 Flanking transmission

Каб пазбегнуць бакавой шумаперадачы, часта выдвігаюцца патрабаванні да гранічных узроўняў бяспекі розных шумавых паказчыкаў элементаў канструкцый.