Звукоизоляция пола. Ударный шум
Если уровень изоляции воздушного шума междуэтажным перекрытием определяется, прежде всего, массивностью и толщиной плиты перекрытия, то в отношении изоляции ударного шума проблема всегда решается за счет дополнительных конструкций.
Ударный шум возникает при непосредственном механическом воздействии на перекрытие. В подавляющем большинстве случаев этот шум вызывается стуком каблуков по полу или передвижением мебели.
Звукоизоляция пола является одной из важнейших проблем строительной практики. Обеспечить нормативные требования по изоляции ударного шума с помощью одних только плит межэтажного перекрытия практически невозможно. Так, удвоение толщины плиты перекрытия увеличивает изоляцию ударного шума всего на 9 дБ, а такое же увеличение плотности, модуля упругости и коэффициента потерь повышает звукоизоляцию соответственно на 4,5; 1,5 и 3 дБ. При этом необходимо учесть, что межэтажные перекрытия всех известных типов жилых домов «не дотягивают» до нормативных значений по изоляции ударного шума, как минимум, на 18-22 дБ. Именно поэтому в строительной практике всегда применяют различные конструкции полов на упругом основании, на лагах с упругими прокладками, рулонные энергопоглощающие покрытия.
Важнейшим и самым эффективным способом увеличения изоляции ударного шума, с точки зрения строительной акустики, является устройство конструкции «плавающего» пола.
В общем случае плавающий пол представляет собой массивную стяжку из бетона или цементно-песчаной смеси, уложенную на межэтажное перекрытие поверх слоя упругого материала. Стяжка плавающего пола не должна иметь никаких жестких связей с ограждающим конструкциями, поэтому её отделяют от боковых поверхностей стен и перегородок упругими прокладками . В качестве материала изоляционного слоя, как правило, применяются плиты из акустической минеральной ваты на базальтовой или стекловолокнистой основе или различные вспененные полимерные рулонные материалы.
Изоляция ударного шума определяется эффективностью резонансной системы «масса-пружина-масса», где массами служат плита перекрытия и стяжка, а пружиной - упругость звукоизоляционного прокладочного материала. Чем ниже значение резонансной частоты конструкции пола, тем выше его изолирующая способность. Звукоизоляция плавающего пола зависит от массивности стяжки и упругих свойств материала прокладки и, как правило, составляет ∆Ln,w = 23-28 дБ. В некоторых случаях применение высокоэффективных звукоизоляционных материалов позволяет добиться снижения ударного шума на величину, превышающую 40 дБ!
Схема типовой конструкции «плавающего» пола изображена на рис.1. На плиту перекрытия укладывается слой упругого изоляционного материала толщиной 3-20 мм, поверх которого устраивается массивная выравнивающая стяжка. Стяжка представляет собой армированную плиту из бетона, гипса, цементно-песчаной смеси или других подобных материалов толщиной 50-80 мм. При этом стяжка должна быть отделена от стен упругими прокладками толщиной 4-10 мм по всему периметру изолируемого помещения для того, чтобы исключить образование «звуковых мостиков», наличие которых приводит к существенному снижению эффекта звукоизоляции.
| Рис. 1 Схема устройства «плавающего пола" на основе плит из акустической минеральной ваты 1. стена или перегородка; 2. плиты из акустической минеральной ваты; 3. гидроизолирующий слой полимерной пленки; 4. армированная бетонная стяжка; 5. плита межэтажного перекрытия; 6. герметик. |  |
Применение плавающего пола всегда приводит к увеличению изоляции ударного шума «сверху вниз» и его эффективностью можно в определённой степени управлять.
Звукоизоляция пола с плавающей стяжкой увеличивается если:
- увеличивать поверхностную массу стяжки;
- применять изоляционный слой с низким значением динамического модуля упругости;
- увеличивать толщину изоляционного слоя;
- отделять стяжку от боковых поверхностей стен упругими прокладками.
Необходимо отметить, что применение более мягкого материала изоляционного слоя увеличивает эффективность, но снижает устойчивать и прочность конструкции плавающего пола. Поэтому в качестве изоляционного слоя рекомендуется применять плиты из акустической минеральной ваты плотностью 85-140 кг/куб.м.
На сегодняшний день на рынке существует огромный выбор материалов, которые можно с большим или меньшим успехом использовать под стяжку в качестве упругого слоя. Это всякого рода материалы на основе вспененного пенополиэтилена, пенополипропилена, пробки, синтетических волокон, минеральной и стеклянной ваты. Среди этого многообразия хотелось бы выделить плиты из акустической минеральной ваты на базальтовой основеAcousticWool Floor толщиной всего 20 мм. При устройстве плавающего пола с применением этого материала снижение индекса изоляции ударного шума составляет ∆Ln,w = 34-38 дБ в зависимости от толщины упругого слоя и поверхностной плотности стяжки. Это позволяет с большим запасом удовлетворить самым жестким требованиям к уровню ударного шума в жилых помещениях категории «А».
Примечательно, что плиты AcousticWool Floor практически не сжимаются под воздействием статической нагрузки от бетонной стяжки в отличие от более мягких прокладочных материалов.
Благодаря уникальной ламинарной структуре ориентации волокон и специфической объемной плотности (120 кг/куб.м), плиты AcousticWool Floor обладает более низкой динамической жесткостью по сравнению с другими базальтовыми плитами такой же плотности, что обеспечивает улучшение звукоизоляционных характеристик.
Еще более высокими изоляционными свойствами обладают плиты из акустической минеральной ваты на основе супертонкого стеклянного волокна AcousticWool Glass Floor. При устройстве плавающего пола с применением этого материала снижение индекса изоляции ударного шума составляет ∆Ln,w = 37-42 дБ в зависимости от толщины упругого слоя и массивности бетонной стяжки. Плиты из акустической минеральной ваты AcousticWool Glass Floor успешно применяются для устройства плавающих полов в технических помещениях с шумным инженерным оборудованием и промышленными установками.
Если помимо высокой звукоизоляции необходимо обеспечить и виброизоляцию помещения (или находящегося в нем оборудования), а так же защитить помещение от акустического воздействия на низких частотах, то конструкция плавающего пола выполняется с применением опорных элементов на основе уникального материала Sylomer, специально разработанного для решения задач в области виброзащиты австрийской фирмой Getzner Werkstoffe GmbH.
Иногда несущая способность межэтажного перекрытия не позволяет выполнить массивную конструкцию плавающего пола с бетонной стяжкой. В таком случае выполняется плавающий пол на лагах. При этом к перекрытию лаги закрепляются с помощью эластичных опорных элементов, пространство между лагами заполняется акустической минеральной ватой, к лагам закрепляется массивный настил пола из плит ДСП, ОСБ или фанеры. Схема плавающего пола на лагах изображена на рис. 2.
| Рис. 2 Схема устройства «плавающего пола" на лагах 1. герметик; 2. упругая прокладка; 3. деревянная лага; 4. настил пола из ДСП, ОСБ или фанеры; 5. плиты из акустической минеральной ваты; 6. звукоизолирующее крепление Vibrofix Floor |  |
Изоляция ударного шума конструкции плавающего пола на лагах увеличивается, если:
- увеличивать поверхностную массу настила пола;
- монтировать лаги с помощью эластичных опор с низкой резонансной частотой;
- увеличивать насколько возможно высоту лаг;
- применять изоляционный слой с высоким коэффициентом звукопоглощением;
- отделять настил пола от боковых поверхностей стен упругими прокладками.
Очень хорошо на практике зарекомендовала себя конструкция плавающего пола на лагах с применением опорных элементов Vibrofix Floor на основе материала Sylomer (Австрия). Согласно результатам испытаний в акустической лаборатории НИИСК (Киев), снижение индекса изоляции ударного шума составляет ∆Ln,w = 34 дБ, что является очень высоким показателем для такой легкой конструкции.
Андрей Смирнов
Литература: «Архитектурная физика», Н.В.Оболенский, Стройиздат, 2001 «Звукоизоляция межэтажных перекрытий», А.Г. Боганик, 2004
«Справочник проектировщика. Защита от шума» / под ред. Юдина Е.Я.– М.: «Стройиздат», 1974
