14.4. Акустические материалы

Акустическими материалами называют материалы, снижаю­щие энергию звуковых волн, т.е. уменьшающие шум в помещениях.

Рис. 50 . Прохождение звуков через ограждение конструкции

Акустические материалы выполняют разные задачи: для учеб­ных, жилых, культурно-бытовых, производственных зданий акустиче­ское благоустройство заключается в снижении уровней внешних шу­мов до допустимого; для зданий общественного назначения, кроме этого, важно обеспечить хоро­шую слышимость и разборчи­вость; для концертных залов и других музыкальных помеще­ний еще необходима естествен­ность звучания инструментов и голоса. Решение этих задач за­висит от правильного выбора эффективных акустических ма­териалов. Звуковая энергия, па­дающая на ограждающую кон­струкцию (стену, пол, потолок), частично отражается от ее по­верхности, частично поглощает­ся материалом, а частично про­ ходит через него (рис. 14.7). В зависимости от назначения акустические материалы делят на звукопоглощающие и звукоизоляционные. Способность материала пропускать звук называют звукопроницаемостью материала, отра­жать или поглощать звук — звукоизоляцией. Материалы, погло­щающие звук, называют звукопоглощающими материалами, а мате­риалы, способные изолировать помещение от проникновения звука, звукоизоляционными.

Звукоизоляционные материалы служат для обеспечения звукоизоляции ограждений, перекрытий, стен, перегородок. Основное их назначение — погасить ударные шумы, которые возникают при вибрации механизмов, ходьбе, передвижении детали или снаружи здания.

По структуре звукоизоляционные материалы подразделяют на ячеисто-губчатые (резиновые изделия, поропласты), волокнистые (минераловатные, стекловатные и др.), зернистые (опилкобетоны и др.). По форме их делят на маты, плиты, полосовые штучные про­кладки, рулоны, засыпки.

Звукоизоляционные материалы изготовляют из органического или минерального сырья. Звукоизоляционными материалами явля­ются минераловатные или стекловатные маты и плиты на синтетиче­ском связующем, древесно-волокнистые изоляционные плиты, плиты из полистирольного пенопласта и некоторые другие пористые мате­риалы. К звукоизоляционным можно также отнести материалы для полов на основе полимеров: поливинилхлоридный линолеум на вой­лочной и пористой поливинилхлоридной основе, резиновый линолеум на губчатой резине, ворсовые синтетические покрытия, нанесенные на основку из пенополиуретана или губчатой резины и др.

Звукопоглощающие материалы используют для снижения уровня шумов в промышленных цехах, машинных бюро и т.д., для создания необходимого условия слухового восприятия в учебных ау­диториях, зрительных залах или специальных акустических условий в помещениях теле- и радиостанций и т.п.

Звукопоглощающие (отделочные) материалы по характеру поглощения звука подразделяют на пористые, мембранные и перфо­рированные. Наиболее распространенными являются пористые. В них звуковая энергия поглощается за счет трения частиц воздуха в порах, различных по характеру и диаметру. Лучшим звукопогло­щением обладают материалы, имеющие пористость около 80% и диа­метр пор до 1 мм.

К ним относят ячеистые бетоны, пеностекло и изделия из них, минераловатные, стекловатные, изоляционные древесно-волокнистые плиты, пенопласты и др. В мембранных материалах сила звука сни­жается вследствие затраты энергии на вынужденное колебание дос­таточно массивных и жестких мембран. К ним относят тонкие фанер­ные листы, жесткие древесно-волокнистые плиты, плотный картон, некоторые ткани и др. Перфорированные звукоизолирующие изделия имеют отверстия, в которых задерживается воздух, препятствующий переносу звука, что создает эффект звукопоглощения. Примером перфорированных изделий могут служить минераловатные, стекло­ватные, древесно-волокнистые, асбестоцементные плиты.

Рис. 51. Подвесной потолок, выполненный из плит «Акмигран»

В зданиях общественного и культурно-бытового назначения с целью улучшить звукоизоляцию, условия эксплуатации помещений и использовать пространство между потолком и перекрытием для про­кладки инженерных коммуникаций различного назначения устраи­вают потолки, которые состоят из несущих конструкций каркаса и различных лицевых отделочных (звукопоглощающих) элементов. Та­кие потолки называют подвесными.

Лицевые отделочные элементы подвесных потолков, кроме ос­новного конструктивного назначения, выполняют декоративную, аку­стическую, светотехническую, санитарно-гигиеническую, огнезащит­ную и другие функции.

Для устройства подвесных потолков используют различные де­коративные звукопоглощающие плиты.

Звукопоглощающие минераловатные облицовочные плиты с отделанной лицевой поверхностью (ГОСТ 17918—72) типов акминит и акмигран (рис. ..) изготовляют из гранул минеральной или стек­лянной ваты, крахмального связующего с гидрофобизирующими, антисептирующими и другими добавками.

Акмигран изготовляют, добавляя в указанную смесь бетонит (высокодисперсная глиняная порода) и карбоксилметилцеллюлозу. Акминит имеет тот же состав, что и акмигран, но вместо бетонита используют каолин и поливинилацетатную эмульсию.

Плиты выпускают двух видов — с фаской и без фаски, размером 300x300x20 мм. Плотность плит 350, 400 и 450 кг/м³, предел прочно­сти при изгибе 0,9...1,45 МПа, твердость не менее 1...1,6МПа, влаж­ность не более 1,5% по массе, коэффициент звукопоглощения 0,2...0,8.

Плиты «Акминит» и «Акмигран» предназначены для звукопо­глощающей декоративной облицовки потолков и стен внутренних по­мещений общественных и производственных зданий с относительной влажностью воздуха 70%.

В настоящее время для устройства подвесных потолков широко используют плиты из стекловаты. Стекловолокнистые плиты могут быть с покрытием из ПВХ, стеклоткани, окрашенного стекловолокна. Окрашенная поверхность частично пористая, за счет пористых зон достигается хорошая воздухопроницаемость и звукопоглощающие свойства, покрытие ПВХ обеспечивает водостойкость, а покрытие стеклотканью позволяет выдерживать сильные удары (например, в спортивных залах).

Плиты частично поглощают падающий на них звук (уменьша­ется эффект эха в помещении), устойчивы к воздействию влаги, име­ют низкую плотность и теплопроводность, легко и просто режутся, не повреждаются от ударов, легко чистятся, а плиты с поверхностью из ПВХ можно мыть.

Такие потолки можно применять для отделки торговых залов, современных рабочих кабинетов, лекционных залов, холлов и кори­доров, больничных палат, бассейнов, любых санитарно-гигиенических помещений, спортивных залов, лестничных площадок.

Контрольные вопросы и задания

1. Какие материалы называют теплоизоляционными? 2. Какие характерные особенности и свойства имеют теплоизоляционные ма­териалы? 3. Каков экономический эффект применения теплоизоля­ционных материалов в строительстве? 4. Дайте классификацию теп­лоизоляционных материалов. 5. Назовите изделия из минеральной ваты, охарактеризуйте их свойства и укажите области применения. 6. Что такое стекловата, как ее получают и какие изделия из нее ис­пользуются для теплоизоляции? 7. Что такое пеностекло и каковы его свойства? 8. Назовите асбестовые и асбестосодержащие теплоизоля­ционные материалы. 9. Расскажите о каменной вате и изделиях из нее. 10. Перечислите органические теплоизоляционные материалы и укажите область их применения. 11. Какими свойствами обладает эковата и где ее применяют? 12. Из какого сырья изготовляют арбо­лит и где применяют изделия из арболита? 13. Назовите теплоизоля­ционные пластмассы. Каковы их свойства и область применения? 14. Какие материалы называют акустическими, каковы их свойства и назначение? 15. Для каких целей применяют звукоизоляционные и звукопоглощающие материалы? Назовите их разновидности.