Акустичні характеристики світлопрозорих конструкцій (вікон). Звукоізоляція вікон

АКУСТИЧНІ ХАРАКТЕРИСТИКИ світлопрозорих конструкцій (вікон)

(За матеріалами технічної наради в АПРОК 21 квітня 2001)

Вед. науковий співробітник НДІ будівельної фізики, к.т.н. А.А. Клімухін

1. Основні помилки щодо шумозахисних властивостей світлопрозорих огороджувальних конструкцій і їх окремих елементів.

Реклама переконала середнього споживача в двох зовсім помилкових положеннях:

  • пластмасові вікна значно краще за звукоізоляції дерев’яних;
  • склопакет є прямо-таки чарівним засобом захисту від зовнішнього шуму.

Що стосується першого омани, то його розвіяти просто.

Коробка і палітурки займають у вікні набагато меншу площу в порівнянні зі склом, до того ж вони більш масивні, мають значно більшою жорсткістю. Таким чином, звук проникає практично повністю через скла.

На практиці часто буває, що при заміні дерев’яних вікон на пластикові суб’єктивно людина відзначає помітне зниження проникаючого шуму. Але причина цього в тому, що замінити старі дерев’яні вікна без ущільнюючих прокладок у притворі на НОВІ пластмасові з ефективними гумовими прокладками (а часто і з подвійними). При однаковій герметичності притворів звукоізоляція не залежить від матеріалу стулок.

Тепер – про склопакети. Звукоізоляція огородження, що складається з двох пластин з повітряним проміжком між ними, має провал на т.зв. резонансній частоті. Після цього провалу звукоізоляція інтенсивно росте, підвищуючись на 7-9 дБ на октаву. Для порівняння, звукоізоляція однієї пластини зростає на 4-5 дБ на октаву. У вікон з роздільними плетіннями частота резонансу знаходиться в області 80-100 Гц, тобто на кордоні нормованого частотного діапазону або навіть трохи нижче. У склопакетів через маленького повітряного проміжку частота резонансу 200-250 Гц. Таким чином, провал звукоізоляції потрапляє в нормований діапазон частот і зростання звукоізоляції відбувається значно пізніше.

У результаті, якщо одне скло товщиною 4 мм має звукоізоляцію RA тран = 28 дБА, склопакет 4-16-4 – RA тран = 30 дБА, а ті ж скла з проміжком 100 мм – RA тран = 35 дБА (всі варіанти при герметичній закладенні ).

2. Чинні нормативні документи з питань звукоізоляції в житлових і громадських будівлях.

Основним нормативним документом продовжує залишатися СНиП II-12-77 «Захист від шуму», хоча за 25 років, що минули з часу його розробки він частково вже застарів.

У Московських міських будівельних нормах МГСН 2.04-97 прийнята більш гнучка система нормування звукоізоляції. Перш за все, ми перейшли на міжнародні одиниці: індекс ізоляції повітряного шуму RW (замість IB по СНіП’у RW = IB + 2) і звукоізоляція вікна RA тран в дБА, що представляє собою ізоляцію зовнішнього шуму потоку міського транспорту. Введені три категорії житлових будівель і дві категорії громадських будівель з різними вимогами. Введена пом’якшувальна поправка +5 дБА на рівні зовнішнього транспортного шуму, проникаючого в приміщення будівель.

Що стосується методів вимірювання звукоізоляції вікон, то новий ГОСТ 26602.3-99 принципово нічим не відрізняється від ГОСТ 27296-87.

3. Характеристики основних джерел шуму в місті. Оцінка вимірювань шумових характеристик транспортних потоків в м. Москві.

Основне джерело шуму – міський наземний транспорт, залізниці, що проходять по території міста, є вельми потужним джерелом шуму, але по площі впливу значно поступаються міському транспорту.

Південно-західні райони Москви (Теплий Стан, Солнцево) додатково піддані дії авіаційного шуму літаків, що базуються на а / п Внуково.

За останні 10 років у Москві різко збільшилася кількість автомобілів, проте основне зростання відбулося за рахунок легкових машин. Відносна частка важких вантажівок зменшилася.

Якщо у випущеному в 1993 році довіднику проектувальника «Захист від шуму в містобудуванні» нами був прийнятий «еталонний» спектр шуму потоку транспорту на основі досліджень 1980-х років більш низькочастотний (більший відсоток важких транспортних засобів), то вимірювання в останні роки показали зміна характеру спектру у бік збільшення високочастотних складових. Порівнюючи виміряні спектри з «еталонним» за стандартом ІСО 717, ми бачимо, що вони навіть дещо більш високочастотні, ніж прийнятий у ІСО.

У результаті наш перехід на еталонний спектр ІСО представляється абсолютно правильним, як з точки зору однаковості систем оцінки звукоізоляції вікон, так і з точки зору відповідності нашим реальним умовам. У підсумку через зміни еталонного спектру RA тран на 2-3 дБА вище RA за довідником 1993 р., тобто всі наші вікна «стали на 2-3 дБА краще».

4. Поняття акустичного комфорту. Санітарні норми.

Вітчизняні санітарні норми досить жорсткі, вони безумовно забезпечували б комфортні умови проживання. Біда в тому, що вони повсюдно порушуються. Щоб вдень в житло витримати 40 дБА при відкритій кватирці, зовні біля вікна має бути 55 дБА. Реально ж ми маємо 70-72 дБА у жилих будинків по Дмитрівське шосе; 75-78 дБА у будівель по Ленінському, Комсомольському проспектами, просп. Миру і всім основним магістралям міста; 80 дБА на Садовому кільці і у вузькій частині Ленінського просп.

У МГСН 2.04-97 рівні зовнішнього транспортного шуму прийняті вдень в житлових будівлях категорії А – 40 дБА (збігається з санітарними нормами), в будівлях категорії Б і В – 45 дБА. При цьому ми враховували, що міський шум певною мірою став для жителів звичним фоном, і вони на нього реагують не так гостро, як, наприклад, на шум від музичного центру або телевізора сусіда.

5. Шумозахисні характеристики світлопрозорих огороджувальних конструкцій різного виконання.

Звукоізоляція вікон залежить від трьох факторів: товщини стекол, величини повітряного проміжку і герметичності притвору.

Так два скла в глухому палітурці дають RA тран при різній величині проміжку d і різній товщині скла.

d, мм RA тран, дБА
4 +4 mm 6 +6 mm
10 30 32
30 31 33
100 35 37
200 39 40
400 41 43
650 43 46

Вплив герметичності притвору наочно видно з порівняння звукоізоляції звичайного спареного вікна зі склом 3 мм: без прокладок RA тран = 21 дБА, з одного прокладкою 27 дБА, з подвійною прокладкою 29 дБА і повністю герметичне (пластиліном) 30 дБА.

Вплив заповнення склопакета різними газами ми самі докладно не вивчали, за винятком двох-трьох випадків, коли нам привозили для сертифікації вікна зі склопакетами, заповненими аргоном. До речі, ніяких особливостей цих вікон ми не виявили. Однак наші колеги з Чехії і колишній НДР випробовували склопакети із заповненням різними газами. За їх результатами заповнення аргоном, неоном, вуглекислим газом, воднем і фреоном практично не покращує звукоізоляцію, відхилення від результатів для аналогічних склопакетів з повітрям знаходяться в межах ± 1 дБА за інтегральною оцінкою. Єдиний газ, який дає стійке збільшення звукоізоляції на 2-3 дБ, це шестифториста сірка (SF6).

Наклеювання різних плівок на скло не дає помітного ефекту. Представники однієї фірми показували нам рекламу американського виробника спеціальної тришарової лавсановій плівки товщиною 0,32 мм, де говорилося про збільшення звукоізоляції вікон з її допомогою на 5-6 дБ.

Наші доводи, що ця плівка ні ваги, ні жорсткості істотно склу не додасть, а тому може тільки незначно збільшити звукоізоляцію на високих частотах за рахунок демпфірування, здалися непереконливими. Проведені випробування показали, що при наклеюванні плівки з двох сторін на склопакет звукоізоляція збільшилася на 1 дБ на частотах вище 1000 Гц. За інтегральною величиною RA тран збільшення склало 0,3 дБА.

6. Конкретні питання, що виникають при роботі з конкретними замовниками.

За останній час нам кілька разів доводилося виїжджати в зв’язку з виникаючими конфліктами між замовниками і фірмами, що замінили старі вікна на нові.

Перш за все, при першому ж контакті із замовником фірма повинна уважно подивитися, які вікна у нього стоять.

Один абсолютно безглуздий випадок стався в будинку по Хорошевському шосе. Це один з дев’яти експериментальних житлових будинків МНІІТЕП `а, де були встановлені спеціальні шумозахисні вікна з вентиляційним клапаном-глушником. Вікна мали потовщені скла 5 мм з повітряним проміжком 129 мм. Клапан-глушник забезпечував звукоізоляції RA тран = 22 дБА в режимі вентиляції, в закритому положенні RA тран = 36 дБА.

Фірма замінила ці вікна на звичайні з ПВХ зі склопакетом. В результаті мешканець за свої гроші отримав RA тран = 29 дБА в закритому положенні і RA тран = 10 дБА при відкритій вузькій стулці і, природно, звернувся до суду.

Помилка фірми в тому, що вона не розгледіла, що старі вікна не прості, а спеціальні.

Фірма може гарантувати тільки акустичні властивості свого вікна-звукоізоляцію RA тран і забезпечуване зниження зовнішнього шуму? Lа = RA тран + 3-5 дБА.

Слід уникати обіцяти замовнику виконання вимог санітарних норм. Це залежить не тільки від властивостей вікна, але і від інтенсивності руху транспорту і відстані до проїжджої частини вулиці. Якщо у фасаду рівень шуму 80 дБА, то для дотримання санітарних норм вдень 40 дБА вікна повинні мати RA тран = 35 дБА. Це вже роздільне вікно зі склопакетом і склом.

Необхідно попередити замовника, що обіцяне зниження шуму буде реалізовано тільки при закритих вікнах.

Цікавий випадок стався в будинку на Новослобідський вулиці. Тут при заміні вікон в цегляному будинку вирішили не штукатурити укоси, а наліпили гіпсокартонний лист на три гіпсових маячка. В результаті за аркушем залишилася повітряна порожнина близько 40 мм і цей лист резонуючи створює сильний низькочастотний гул. Вібрація листа по середині прольоту між гіпсовими маячками на порядок сильніше, ніж вібрація внутрішнього скла склопакета, через що суб’єктивно сприймана звукоізоляція вікна суттєво погіршується.

7. Про доцільність розробки довідкових матеріалів для вибору варіанта конструкції скління житлових будівель за параметрами звукоізоляції.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *