Главная → Статьи

Акустические материалы

Общие сведения. Акустика (от греч. akustikos — слушающий) — наука о звуке. Строительная акустика решает проблемы обеспечения нормального звукового режима в помещениях самого разного назначения. Главная задача современной строительной акустики — снижение уровня шумового загрязнения помещений.

Шумами называют звуки, вызываемые различными причинами, но не несущие полезной информации. Шумы оказывают негативное воздействие на психическое и физическое состояние человека. Снижение уровня шумового загрязнения среды, в которой находится человек,— важная медико-биологическая и социальная задача.

Допустимые уровни силы шумов в различных помещениях нормируются в СНиПе.

Усиление интереса к проблеме звукоизоляции помещений вызвано несколькими причинами. В жизни человека появляется все больше механизмов и аппаратов, являющихся источниками шума, урбанизация привела к скученности людей, и, наконец, чисто строительная причина — уменьшение толщины и массы ограждающих конструкций зданий приводит к снижению их звукоизолирующей способности.

На рис. 17.5 представлена схема взаимодействия ограждающей конструкции с энергией падающего на нее звука (£пад): часть энергии отражается от поверхности конструкции (Еотр), часть энергии поглощается конструкцией (Епог) и часть проходит сквозь нее (£пр).

Соотношение значений этих энергий в основном зависит от трех факторов: – характера поверхности материала конструкции; – степени упругости материала конструкции; – массы конструкции.

С точки зрения улучшения акустического климата помещения и внешней среды желательно, чтобы максимум звуковой энергии поглощался ограждающей конструкцией, а не отражался и не проходил через нее.

Помимо воздушных шумов, распространяющихся по воздуху, существуют шумы ударные. Они возникают в результате ударных и вибрационных воздействий на строительную конструкцию и распространяются по материалу конструкций.

Рис. 17. 5. Схема взаимодействия энергии с ограждающей конструкцией

Радикальной мерой устранения шумов является ликвидация источников шума, но это возможно далеко не всегда. Другой способ снижения звуковой энергии, передаваемой через ограждающую конструкцию, — увеличение ее массы. Но это в большинстве случаев не соответствует современной тенденции строительства — снижению материалоемкости. Поэтому строители стремятся снизить уровень шума с помощью конст-Руктивно-планировочных решений и применения акустических материалов.

Акустическими материалами называют материалы, способные поглощать звуковую энергию, снижая уровень силы отраженного звука и/или препятствуя передаче звука по конструкции. По этому признаку акустические материалы делят на звукопоглощающие и звукоизоляционные.

Звукопоглощающие материалы имеют большое количество открытых, сообщающихся друг с другом пор, максимальный диаметр которых не превышает обычно 2 мм (общая пористость таких материалов более 75 %). Строение звукопоглощающих материалов может быть волокнистое, зернистое или ячеистое. Их плотность, как правило, не превышает 500 кг/м . Звук попадает в поры материала и, проходя по ним, передает свою энергию материалу. Происходит преобразование звуковой энергии в тепловую в результате потерь на внутреннее трение в стенках пор или волокон материала.

Первыми материалами, применявшимися для поглощения звука, были ткани, ковры, меховые шкуры, которыми обивали стены и покрывали полы. Для обеспечения нужной акустики в театрах использовали портьеры и обивку кресел из бархата.

В современном строительстве в роли эффективных звукопоглощающих материалов используются минераловатные плиты, специально формуемые для акустических целей. Такие плиты размером 300 х 300 х 20 мм под названием «Акмигран» используют для устройства звукопоглощающих потолков в общественных и производственных зданиях. Коэффициент звукопоглощения таких плит 0,6…0,7.

Другой не менее распространенный вид акустических плит — перфорированные гипсовые плиты обычно размером 600 х 600 х 8,5 мм. С обратной стороны гипсовые плиты имеют звукопоглощающий слой из нетканого полотна, гофрированной бумаги, минеральной ваты (рис. 17.6).

Для улучшения акустических свойств помещений применяются специальные штукатурки на пористых заполнителях; коэффициент звукопоглощения у них 0,25…0,4. Такая штукатурка использована, в частности, для стен зрительного зала Театра Российской армии в Москве (для сравнения драпировки и ковры имеют а = 0,3…0,6).

Рис. 17.6. Акустические плиты с гипсокартонным акустическим перфорированным экраном

Следует отметить, что большинство звукопоглощающих материалов в силу своего строения гигроскопичны и не водостойки, поэтому их необходимо предохранять от увлажнения.

Звукоизоляционные материалы применяют для снижения уровня ударных и вибрационных шумов, передающихся через строительные конструкции. Они представляют собой упругие материалы волокнистого строения (например, минераловатные плиты), эластичные газонаполненные пластмассы и резиновые прокладки. Механизм действия таких материалов также заключается в переводе энергии звуковых колебаний в тепловую энергию в результате внутреннего трения деформируемых элементов материала (например, волокон) или упругих деформаций самого материала (резиновые прокладки). Для эффективной работы динамический модуль упругости звукоизоляционных материалов не должен превышать 1,0…2,0 МПа (для сравнения модуль упругости бетона и кирпича «10 МПа).

Специальным видом звукоизоляционных материалов являются звукоотражающие экраны. Их ставят вдоль транспортных (автомобильных и железнодорожных) трасс, проходящих через жилые районы.

Звукоотражающие экраны выполняют из полимерных прозрачных листов, реже — металлических. Благодаря гладкой поверхности листов такие экраны отражают падающие на них звуковые волны, также как зеркало отражает световые волны. Экранирующим эффектом обладают и стеклопакеты, используемые в современных окнах.

Ваш отзыв