§ 84. Акустические материалы

При строительстве зданий различного назначения при­ходится решать задачи, связанные с их акустикой, обеспе­чением тишины и определенных условий слухового вос­приятия. Решение этих задач зависит от правильного выбора эффективных акустических материалов. В за­висимости от назначения акустические материалы разде­ляют на звукоизоляционно-прокладочные и звукопогло­щающие.

Звукоизоляционно-прокладочные материалы применя­ют в качестве прокладок и прослоек в конструкциях меж­дуэтажных перекрытий для гашения ударных шумов, передаваемых через перекрытие, и в конструкциях мно­гослойных внутренними наружных стеновых ограждений с целью защитить изолируемые помещения от различных шумов, возникающих в соседних помещениях или сна­ружи здания. t

Звукоизоляционно-прокладочные материалы обычно имеют пористо-волокнистую и пористо-губчатую структу­ру. Их изготовляют из органического или минерального сырья. Они являются в то же время и теплоизоляционны­ми материалами. К таким материалам можно отнести стекловолокнистые маты и плиты, минераловатные маты и плиты на различных смолах, древесноволокнистые, изоляционно-отделочные и изоляционные плиты, асбестоце­ментные изоляционные плиты, а также синтетические ма­териалы (пенополиуретан, пенополивинилхлорид и др.).

Среди рулонных материалов на теплозвукоизоляциовной основе, которые одновременно служат и звукоизо­ляционными, следует назвать поливинилхлоридный лино­леум на войлочной или пористой поливинилхлоридной ос­нове, релин на губчатой резине, ворсовые покрытия, на­несенные на основу из войлока, пенополиуретана или губ­чатой резины и др. Основные сведения о получении и свойствах этих материалов приведены в главе 13.

Звукопоглощающие материалы используют для сни­жения уровня шумов в промышленных цехах, конторских и других помещениях, создания хороших акустических условий в зрительных залах, аудиториях и специальных акустических условий в помещениях теле- и радиосту­дий, звукопоглощающих обшивок в глушителях шума вентиляционных установок, лифтов, грузоподъемников и т. д.

Основной акустической характеристикой звукопогло­щающих материалов является величина коэффициента звукопоглощения, зависящая от частоты и угла падения звука и равная отношению количества поглощенной ма­териалом звуковой энергии к общему количеству падаю­щей на материал звуковой энергии в единицу времени. Акустические свойства материала принято выражать в виде частотной характеристики коэффициента звукопо­глощения в определенном диапазоне (чаще всего от 125 до 4000 Гц). Большинство строительных материалов обла­дает в той или иной мере звукопоглощением. Однако к звукопоглощающим материалам относят только те мате­риалы, у которых коэффициент звукопоглощения ка сред­них частотах больше 0,2. Эти материалы, как правило, характеризуются малой плотностью и открытой пористо­стью. У большинства распространенных звукопоглощаю­щих материалов сквозные поры занимают более 60 % объема.

Звукопоглощающие материалы по характеру погло­щения звука разделяют на пористые с твердой основой и пористоупругие, мембранные и перфорированные. Пори­стые звукопоглощающие материалы на твердой осно­ве — ячеистые бетоны, пеностекло и др. Изделия из них (плиты) имеют ячеистую структуру со сквозными пора­ми. Их отличительные особенности — легкость, прочность и высокая огнестойкость. Пористо-упругие звукопогло­щающие материалы — минераловатные, стекловатные, изоляционные древесноволокнистые плиты, пенопласты и др. К мембранным звукопоглощающим материалам и изделиям относятся тонкие панели из фанеры, жесткие древесноволокнистые плиты, плотный картон, звуконе­проницаемые ткани. В них звукопоглощение обусловли­вается активным сопротивлением системы, совершаю­щей вынужденные колебания под действием падающей звуковой волны. Перфорированные звукопоглощаю­щие изделия — плиты и панели с симметрично располо­женными отверстиями одного диаметра или с беспоря­дочно расположенными отверстиями разного диаметра. Примером таких изделий могут служить минераловат­ные, стекловатные и древесноволокнистые перфориро­ванные плиты, сборные щиты с перфорированным по­крытием.

Волокнистые акустические плиты изготовляют из ми­нераловатного, стеклянного или асбестового волокна на фенолформальдегидном, битумном или крахмальном связующем. Технология этих плит в основном подобна ранее рассмотренной технологии теплоизоляционных плит, за исключением дополнительных операций по об­работке поверхности (шлифовка, окраска, перфорирова­ние и т. п.).

Плиты для звукопоглощения отличаются от плит для теплоизоляции более жестким скелетом, сквозной пори­стостью и внешней отделкой. Готовым волокнистым пли­там часто придают декоративную фактуру: желобчатую, ноздреватую или трещиноватую, перфорированную, рель­ефную и т. п. Поверхность плит окрашивают специаль­ными эмульсиями или клеевыми красками, наносимыми на поверхность распылением. Размеры плит от 300X300 до 900X1000, толщина 15—100 мм. Плотность минера­ловатных и стекловатных плит 50—250 кг/м³, коэффици­ент звукопоглощения на высоких и средних частотах 0,5—0,8. На акустических плитах данного вида не дела­ют перфорации, они удобны для облицовки помещений общественного назначения и не пригодны для промыш­ленных целей, так как плохо поддаются очистке от за­грязнений.

Плиты акминит и акмигран (рис. 104) являются от­делочными звукопоглощающими материалами, изготов­ляемыми из гранул минеральной или стеклянной ваты на крахмальном связующем. Технологический процесс производства плит состоит из рыхления и грануляции минеральной ваты, смешивания полученных гранул с раствором крахмального связующего, формования, суш­ки и механической обработки (шлифовка, торцовка), а также последующей окраски и упаковки. Плиты выпуска­ют размером 300X300x20 мм. Плотность их 320— 360 кг/м³, коэффициент звукопоглощения 0,2—0,8. Ли­цевая (окрашенная) сторона плит имеет фактуру в виде направленных трещин (каверн), имитирующих поверх­ность выветрившегося известняка.

Плиты акминит и акмигран предназначают для зву­копоглощающей декоративной облицовки потолков и стен

внутренних помещений общественных зданий с относи­тельной влажностью 70—80 %. Крепят плиты при помо­щи системы металлических профилей, обеспечивающей их быстрый монтаж. Этим высококачественным декора­тивным акустическим материалом отделывают концерт­ные или зрительные залы, кинотеатры и т. д.

Для усиления звукопоглощения на древесноволокни­стых плитах нарезают борозды либо перфорируют их на глубину до ‘/г—7з толщины или насквозь, что к тому же придает плитам декоративный внешний вид (рис. 105). Поверхность плит окрашивают клеевой или синтетиче­ской краской, наносимой распылением. Плиты выпуска­ют размерами от 1200X1200 до 3000X1700 мм, толщиной 2—25 мм. Плотность плит 200—250 кг/м³, коэффициент звукопоглощении я в диапазоне частот колебаний звука от 200 до 2000 Гц не менее 0,3—0,4.

Древесноволокнистые плиты — хороший акустический и одновременно декоративный материал для внутренней отделки общественных и культурно-бытовых зданий.

Из легкого газосиликата специальной структуры из­готовляют звукопоглощающие плиты и плитки типа си- лакпор, имеющие коэффициент звукопоглощения 0,6—0,8. Хорошими акустическими свойствами отличаются зву­копоглощающие плиты из макропористого газосиликата средней плотностью ?»500 кг/м³.

3вукопогло1цаюш,ие конструкции из пористых матери­алов с перфорированным покрытием широко применяют

при отделке помещений различного назначения. Основа этих конструкций — пористые материалы типа минера­ле- или стекловатных матов, пенополиуретановых плит. С внешней стороны материал закрывают перфорирован­ным экраном, который играет защитную и декоративную роль, а также оказывает определенное влияние и на зву­копоглощение всей конструкции, что зависит от процен­та перфорации экрана, его толщины и других факторов. В качестве перфорированного покрытия используют ли­сты кровельной стали, дюралюминния, слоистого пласти­ка, асбестоцементные листы, гипсовые плиты и т. д. (рис. 106).

Эти конструкции наряду с хорошими звукопоглощаю­щими свойствами обладают и другими положительными.

качествами: они несгораемы или трудносгораемы, гигие­ничны, имеют хороший внешний вид, их легко чистить и мыть. Такие конструкции применяют для отделки потол­ков и стен общественных и культурно-бытовых зданий (рис. 107).

Вопросы для самопроверки: 1. Какие материалы называют теп­лоизоляционными? 2. Назовите органические теплоизоляционные ма­териалы и укажите область их применения. 3. Что такое фибролит, как его изготовляют и где используют? 4. Какие теплоизоляционлые материалы получают на основе пластических масс, каковы их свой­ства и область применения? 5. Что такое минеральная вата, как ее получают и для каких целей используют в строительстве? 6. Назови­те изделия из минеральной и стеклянной ваты, охарактеризуйте их свойства и укажите область применения. 7. Что такое пеностекло и каковы его свойства? 8. Что представляет собой вспученный пер­лит и для каких целей в строительстве его применяют? 9. Назовите теплоизоляционные материалы па основе асбеста, расскажите об их свойствах и областях применения. !0. Какие материалы называют акустическими, каковы их свойства и где их применяют?