ГЛАВА 12

АКУСТИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ

12.1. Общие сведения

Шум – звуки, вызванные случайными причинами, не несущие полезной информации и мешающие тому или иному жизненному процессу. Шум в помещениях относится к категории санитарно-гигиенических вредностей, так как раздражает нервную систему человека и понижает его работоспособность. Вредное воздействие шумов уменьшают путем разработки рациональных конструкторских и планировочных решений зданий, а это возможно лишь с применением акустических материалов.

Различают шумы воздушные и ударные. Воздушный шум возникает в воз-

душной среде, воздействует на ограждающие конструкции, приводит их в колебательное движение и тем самым передает звук в соседние помещения с частичным отражением и поглощением. Ударный шум возникает и распространяется в ограждающих конструкциях при ударных, вибрационных и других воздействиях непосредственно на конструкцию.

Акустические материалы – материалы, способные поглощать звуковую энергию, а также снижать уровень силы и громкости проходящих через них звуков, возникающих как в воздухе, так и в ограждении.

Эффективными акустическими материалами являются изделия, изготовленные из пористых материалов или многослойные конструкции с воздушными прослойками, так как воздух способен гасить звуковые колебания и прерывать перемещение звука. Поэтому акустические материалы стремятся изготавливать высокопористыми (пористость 40…90 %), как и теплоизоляционные. Однако в отличие от теплоизоляционных материалов, имеющих замкнутые воздушные поры, акустические материалы должны иметь открытые, сквозные поры.

12.2. Классификация акустических материалов и изделий

Акустические материалы и изделия классифицируют по назначению, виду используемого сырья, форме и внешнему виду, структуре, конструктивному признаку и возгораемости.

1.По назначению акустические материалы разделяют: - на звукопоглощающие; - на звукоизоляционные.

2.По виду используемого сырья:

-на органические (на основе поропластов, древесного волокна);

-на неорганические (на основе ячеистой керамики, ячеистого стекла, легких природных или искусственных заполнителей);

117

-на смешанные, материалы с минеральным заполнителем и органическим связующим (изделия из минеральной ваты, стекловолокна, перлита и др.) и материалы на основе органических заполнителей и минерального вяжущего (дре- весно-цементные композиции).

3. По форме и внешнему виду:

-на штучные (блоки, плиты);

-на рулонные (маты, полосы, холсты);

-на рыхлые и сыпучие (керамзит, перлит, вата минеральная и стеклянная

идр.).

4.По структуре:

-на пористо-волокнистые (изделия на основе минерального и органического волокна);

-на пористо-ячеистые (пено- и газобетоны, поропласты, изделия на основе керамзита, перлита);

-на пористо-губчатые (пенопласты, резина).

5. По конструктивному признаку:

-для сплошной изоляции (перфорированные экраны, резонансные конструкции и др.);

-для локальной изоляции (отдельные щиты, штучные поглотители, рассеивающие изделия и др.).

6. По возгораемости:

-на несгораемые;

-на трудносгораемые;

-на сгораемые;

-на трудновоспламеняющиеся.

12.3. Звукопоглощающие материалы и изделия

Звукопоглощающие материалы способны поглощать энергию падающих на них звуковых волн и служат для защиты от воздушного шума. Они, как правило, используются для конструкций в помещениях производственных и общественных зданий.

Гашение звука звукопоглощающими материалами происходит следующим образом. Звуковые волны проникают в поры материала, возбуждают в них колебания воздуха, на что расходуется значительная часть звуковой энергии. За счет высокой степени сжатия воздуха, его трения о стенки пор возникает разогрев материала. Это ведет к преобразованию кинетической энергии звуковых волн в тепловую, которая рассеивается в окружающей среде. Дополнительному снижению звуковой энергии способствует деформация гибкого скелета звукопоглощающего материала.

Основной акустической характеристикой звукопоглощающих материалов является коэффициент звукопоглощения α, равный отношению количества по-

118

глощенной энергии звуковых колебаний к общему количеству падающей звуковой энергии

По величине коэффициента звукопоглощения материалы делятся на классы: первый класс - α свыше 0,8; второй класс α = 0,4…0,8; третий класс –

α = 0,2…0,4.

12.4. Звукоизоляционные материалы и изделия

Звукоизоляционные материалы предназначены в основном для ослабления и защиты от ударного шума в многослойных конструкциях перекрытий и перегородок.

Звукоизоляционные материалы применяют в виде слоев из плит или матов, полосовых или штучных прокладок, и их часто называют прокладочными материалами.

Звукоизоляционная способность материалов объясняется низкой скоростью распространения звука в них в связи с отражением воздушных звуковых волн от поверхности материала и гашением ударного шума за счет деформации элементов конструкции звукоизоляционного материала.

Одной из основных характеристик звукоизоляционных материалов в конструкциях является динамический модуль упругости ЕД.

По величине динамического модуля упругости, определяемой под удельной нагрузкой 0,002 МПа (2 КПа), звукоизоляционные материалы подразделяют на три группы: А – материалы с динамическим модулем упругости

ЕД < 1,0 МПа; Б – ЕД = 1,0…5 МПа и В – ЕД = 5…15 МПа.

Указанным требованиям удовлетворяют звукоизоляционные материалы и изделия, имеющие пористо-волокнистую или пористо-губчатую структуру.

Вопросы для самостоятельного изучения

1.Какие материалы относят к звукопоглощающим?

2.Назовите виды отделки поверхности звукопоглощающих плит.

3.Приведите примеры однослойных пористых звукопоглощающих материалов и изделий.

4.Какие материалы относят к звукоизоляционным?

5.Назовите основные виды звукоизоляционных материалов с волокнистой и ячеистой (губчатой) структурой.

119

Библиографический список рекомендуемой литературы

Основная литература

1.Микульский, В.Г. Строительные материалы (материаловедение и технология): учеб. пособие / В.Г. Микульский, Г.И. Горчаков, В.В. Козлов и др. – М.: ИАСВ, 2002. – 536 с.

2.Домокеев, А.Г. Строительные материалы / А.Г. Домокеев. – М.: Высшая школа, 1982. – 384 с.

Дополнительная литература

1.Горлов Ю.П. Технология теплоизоляционных и акустических материалов и изделий: учебник / Ю.П. Горлов. – М.: Высшая школа, 1989.

– 384 с.

2.Шебалин, О.Д. Физические основы механики и акустики: учеб. / О.Д.

Шебалин. – М., 1981. – 456 с.

Варианты тестовых заданий

120