![](/user_photo/_userpic.png)
книги из ГПНТБ / Баулин Д.К. Междуэтажные перекрытия из легких бетонов
.pdfщпну этих засыпок или замену их легкобетонными под готовками, а также многочисленными нарушениями про ектов в процессе производства работ.
Описанные выше решения перекрытий показывают, что при отсутствии специальных звукоизоляционных ма териалов совершенствование несущих элементов не бы ло связано с конструкциями полов. Это положение в зна чительной степени сохранилось и при развитии индуст риального метода строительства. Конструкции полов в крупноблочных п крупнопанельных домах с перекры тиями из настилов не претерпели существенного изме нения по сравнению с применяемыми в кирпичном стро ительстве.
Эксплуатационные недостатки дощатых полов (рас сыхание и коробление) и острый дефицит пиломатери алов, обусловленный быстрым ростом объемов жилищ ного строительства, выдвинули проблему расширения производства синтетических материалов для покрытия пола. Синтетические материалы покрытия пола (лино леум, пластиковые плитки и др.) выполняют лишь функ ции слоя износа.
Применение синтетических материалов для полов не решало проблемы повышения заводской готовности пе рекрытий и выдвигало новые задачи, связанные с соз данием индустриальной конструкции основания пола.
Искусственные полимеры, в отличие от древесины, характеризуются высокой ползучестью под действием постоянной нагрузки, а также изменением прочностных и упругопластических свойств во времени. Степень де формирования полимерного покрытия пола местной со средоточенной нагрузкой в значительной степени зави сит от качества поверхности и от физико-механических свойств материалов основания.
Полимерные материалы покрытия пола, за исключе нием резинового линолеума, были, как правило, «холод ными», т. е. обладали высокой объемной массой и соот ветствующей ей способностью теплоотнятия или тепло-
усвоения. |
Так, объемная |
масса |
поливинилхлоридного |
линолеума |
составляла 1750 |
кг/м3, а поливинилхлорид- |
|
ных плиток—1915 кг/мг |
(по |
данным ВНИИНСМ, |
1963 г.). Этим определялись особенно жесткие требова ния к основанию под покрытия, которое должно было компенсировать неблагоприятные теплофизические ха рактеристики полимерных материалов пола. Показа-
90
тель теплоусвоенпя конструкции пола, включающей по крытие и слои основания, расположенные в пределах толщины зоны резких температурных колебаний, не дол жен превышать нормативного предела—10 ккал(м2-чУ^ Хград).
Единственным вариантом основания полимерного по ла практически оставалась утепленная сверху цементнопесчаная стяжка. В качестве утепляющего слоя, как правило, применялись полутвердые древесноволокни стые плнты объемной массой не более 600 кг1мг. Однако применение полутвердых древесноволокнистых плит в качестве теплоизолирующей прослойки пола из лино леума вызывало повышенную деформатнвность покры тия и приводило к снижению его долговечности.
Таким образом, замена дощатых полов полимерны ми вызывала необходимость выполнения мокрых про цессов, что неизбежно удлиняло сроки строительства. Трудоемкость устройства конструкции пола с полимер ным покрытием оказалась на том же уровне, что и до щатого, а стоимость значительно возросла: в среднем почти в 2 раза превышала стоимость несущей части пе рекрытия.
Совершенствование перекрытий . должно обеспечи вать снижение расхода материальных ресурсов на их устройство, а также улучшение эксплуатационных ка честв и создание условий для дальнейшего повышения нормативных требований. Эти задачи наиболее рацио нально решаются путем повышения заводской готовно сти конструкций и технического уровня их производства.
Существенное повышение заводской готовности пере крытий невозможно без создания комплексных панелей размером «на комнату» с готовым основанием пола.
Распространению комплексных панелей препятство вал их вес, превышающий грузоподъемность применяв шихся башенных кранов. Поэтому основные усилия бы ли направлены на изыскание и исследование конструк тивных мероприятий, улучшающих звукоизолирующую способность перекрытий от воздушного звука и создаю щих возможность снижения их веса. Одним из таких мероприятий было использование звукоизолирующего эффекта воздушной прослойки, исследованного А. К. Ти мофеевым (НИИСФ) применительно к перегородкам, состоящим из двух гипсобетонных элементов равной же сткости. Эффект начинал улавливаться при толщине
91
воздушной прослойки 3 см, и при увеличении последней |
|
до 9—10 см он достигал |
7 до. Увеличение звукоизоля |
ции на 7 дб соответствует |
снижению звукового давле |
ния от проникающего шума в 2,26 раза. Это означает, |
что воздушная прослойка в ограждении более чем в 2 ра за уменьшает его массу без ущерба для звукоизоляции.
Рис. 32. Конструкция пе рекрытия высокой завод ской готовности из тонко стенных часторебристых
плит |
|
/ — линолеум на |
мастике; |
2 — полутвердые |
древесно |
волокнистые плнты на би
тумной |
мастике; |
3 — плита |
пола; |
«/ — плита |
потолка; |
5 — звукоизоляционные про кладки
Сопоставление результатов звукометрических иссле дований перекрытий давало некоторые основания пред полагать, что найденная зависимость справедлива и для перекрытий с воздушной прослойкой между полом и не сущей частью. В частности, отмечалось, что перекрытия с полами на лагах при меньшем весе, как правило, обес печивают более высокую звукоизолирующую способ ность, чем перекрытия с основанием пола в виде стяжки, устроенной по засыпке.
Для реализации звукоизоляционного эффекта, созда ваемого воздушной прослойкой, была разработана кон струкция комплексной панели перекрытия из двух час торебристых плит (рис. 32). Создание перекрытия высо кой заводской готовности и внедрение его в практику стало возможным благодаря появлению автоматизиро ванного производства тонкостенных часторебристых па нелей на прокатном стане Н. Я- Козлова. Это был первый опыт массового производства комплексных пере крытий по совершенно новой технологии. Поэтому конст рукции прокатных перекрытий и технология их произ водства имели ряд существенных недостатков, важней шими из которых были высокая трещнноватость ребри стых элементов потолка, изготовленных из мелкозерни стого бетона, и недостаточная их жесткость, несмотря на высокий расход арматуры, расположенной, как пра вило, вблизи центра тяжести бетонного сечения.
Высокая трещнноватость, отсутствие эффективных
92
и долговечных звукоизоляционных материалов, ошибки конструирования и монтажа привели к тому, что зву коизолирующая способность этих перекрытий оказалась ниже нормы. Таким образом, попытки создать облегчен ную конструкцию междуэтажного перекрытия из тяже лого бетона не дали положительных результатов.
Заводская технология производства железобетонных конструкций не имеет пока в своем арсенале достаточно надежных и экономичных средств для изготовления крупноразмерных тонкостенных элементов. Поэтому в настоящее время наиболее реальные возможности снижения веса конструкций перекрытий связаны с при менением легких бетонов.
I. З В У К О И З О Л Я Ц И Я М Е Ж Д У Э Т А Ж Н Ы Х П Е Р Е К Р Ы Т И Й
Согласно |
СНиП, |
звукоизолирующая |
способность |
междуэтажных |
перекрытий характеризуется |
показате |
|
лями звукоизоляции |
от воздушного звука £ в |
и от удар |
ного £ у .
Для жилых квартирных домов, сооружаемых по про
ектам 1971—1975 гг., показатель звукоизоляции |
от воз |
|||
душного звука |
должен быть не менее 0 |
дб ( £ в 5> 0 |
дб), |
|
а от ударного |
звука — не менее 3 дб |
( £ у > + 3 |
дб). |
|
В домах, которые строятся по типовым проектам, |
разра |
|||
ботанным до 1971 г., величины этих показателей |
в соот |
ветствии с нормами 1962 г. могут быть ниже: £ в ! >
> — 1 дб; £ у > 0 дб.
Показатели звукоизоляции определяются на основа нии сопоставления частных характеристик измеренной звукоизолирующей способности (или приведенного уров ня ударного звука) с соответствующими нормативными кривыми (рис. 33, 34).
Сумма неблагоприятных отклонений частотной ха рактеристики измеренной звукоизолирующей способно сти от нормативной кривой на средних частотах третьоктавных полос (100, 125, 160, 200, 250, 320, 400, 500, 640, 800, 1000, 1250, 1600, 2000, 2500 и 3200 Гц) должна быть не более 30 дб.
Неблагоприятные отклонения на крайних частотах нормируемого диапазона (100 и 3200 Гц) берутся в по ловинном размере, а отклонения в сторону улучшения не учитываются. Если неблагоприятных отклонений нет или сумма их значительно меньше 30 дб, то норматив-
93
ную кривую смещают на целое число децибелов в сто рону повышения требований до тех пор, пока сумма неблагоприятных отклонений от смещенной нормативнойкривой остается в пределах 30 дб. Показатель звуко изоляции принимается равным этому предельному сме щению нормативной кривой и указывается со знаком «плюс». В этом случае показатель звукоизоляции сви-
250 т |
№ |
1000 1600 2500 |
100 160 |
250 |
Ш BW |
1000 1500 Z50O |
частотами, |
|
|
vacmoma/ц |
|||
Рис. 33. Нормативные кривые |
Рис. 34. |
Нормативная кривая |
||||
звукоизолирующей |
способности |
приведенного |
уровня |
ударного |
||
от воздушного |
звука |
звука |
иод |
перекрытием |
/ — для стендовых испытаний при отсутствии косвенной звукопередачи
ндля ориентировочных расчетов
звукоизоляции; / / — для натурных испытаний в домах
детельствует о возможном повышении нормативных тре бований, которому удовлетворяет данная конструкция.
Если сумма неблагоприятных отклонений от норма тивной кривой превышает 30 дб, то нормативную кри вую смещают на целое число децибелов в сторону сни жения требований до тех пор, пока указанная сумма не станет меньше 30 дб. В этом случае показатель звуко
изоляции, |
равный указанному смещению, принимается |
со знаком |
«минус». |
Если сумма отклонений меньше 30 дб, но при сме щении нормативной кривой в сторону повышенных тре-
94
бований на 1 дб становится больше этого числа, то по казатель звукоизоляции принимается равным нулю.
Благоприятные значения изоляции от воздушного звука, которая оценивается разностью звуковых давле ний, лежат выше нормативной кривой. Для изоляции от ударного звука, которая оценивается приведенным уровнем звукового давления под перекрытием при ра боте на нем стандартной ударной машины, благоприят ные значения измеренной частотной характеристики ле жат ниже нормативной кривой.
В нормах приводятся две нормативные кривые изо ляции от воздушного звука (см. рис. 33). Для оценки результатов измерений звукоизоляции в натурных усло виях используется нижняя кривая; для оценки результа тов, полученных в лабораторных условиях или путем ориентировочных расчетов, используется кривая, лежа щая на 2 дб выше. Таким образом, нормы предусмат ривают усредненный учет более высокой косвенной зву копередачи в домах по сравнению с условиями звуко метрических камер.
Косвенную звукопередачу не следует отождествлять с повышенной звукопроводностью ограждений в резуль тате наличия незаделанных щелей и- отверстий, вызван ных неудовлетворительным качеством работ или невер ными конструктивными решениями стыков и инженер ных коммуникаций.
Косвенные пути распространения звука объективно существуют и при правильных проектных решениях и высоком качестве строительно-монтажных работ. Они зависят от целого .ряда причин, прежде всего — от со отношения жесткости перекрытий и стен. Результаты натурных измерений показывают, что интенсивность косвенной звукопередачи снижается при массивных стенах.
Влияние косвенной |
звукопередачи особенно |
велико |
||
при |
использовании акустически |
однородных конструк |
||
ций |
перекрытий. Если |
жесткость |
несущих стен |
меньше |
или равна жесткости таких перекрытий, то эффект кос венной звукопередачи может быть значительно выше среднего уровня — 2 дб, что равносильно увеличению звукового давления от проникающего звука всего на 26%.
Натурные измерения звукоизоляции акустически од нородных перекрытий с полом из теплого звукоизоли-
95
рующего линолеума толщиной 14 см при толщине внут ренних несущих стен 5,14 и 16 см (проведенные в Моск ве), а также перекрытий толщиной 14, 16 и 18 см при толщине стен 12 см (проведенные в Вильнюсе) не по казали результатов, удовлетворяющих нормативным требованиям 1971 г. Однако на основе анализа получен ных данных можно определить толщину несущей панели
•!|f
щ 1
l i j l
VI 1 j
100 200 iOO 800 WOO J200
Частотами.
Рис. 35. Изменение изоляции пе рекрытия от воздушного звука AR за счет резонансных явлении, со здаваемых покрытием пола из двухслойного линолеума на мяг
кой подкладке
акустически однородного перекрытия из тяжелого бе-
топа в зависимости |
от толщины |
несущих стен (также из |
|
тяжелого бетона), |
при которой |
обеспечивается |
норма |
тивный показатель |
звукоизоляции от воздушного |
звука |
|
£ в = 0 дб: |
|
|
|
16 см при несущих перегородках толщиной 18 см и более
18 » |
» |
» |
» |
16 |
» |
20 » |
» |
» |
» |
14 |
» |
22 » |
» |
» |
» |
12 |
» |
Приведенные данные учитывают также эффект ухуд шения звукоизоляции на средних частотах (главным образом в диапазоне 320—800 Гц) за счет резонансно
го явления, создаваемого материалом |
покрытия |
пола |
||||
как |
системой «масса — пружина» с частотой |
собствен |
||||
ных |
колебаний в указанном диапазоне |
(рис. 35). Вели |
||||
чина |
показателя |
звукоизоляции |
от воздушного |
звука |
||
снижается при этом на 1—2 дб, что равносильно |
умень |
|||||
шению массы 1 м2 |
перекрытия |
на 40—75 кг. |
Вместе с |
тем звукоизоляция от ударного звука значительно улуч
шается. |
|
|
|
|
|
На |
основании |
изучения различных видов |
конструк |
||
ций |
перекрытий |
из легкого |
и |
тяжелого |
бетонов |
Н. Я. Спивак классифицировал |
их |
по способу |
обеспе- |
96
чеиия изоляции от воздушного звука (рис. 36). Эта классификация, основанная на объективных физических свойствах конструкций, является полезным пособием при проектировании.
Исследования различных типов легкобетонных пере крытий позволили выявить особенности их конструиро
вания, |
а |
также |
закономерности, |
определяющие |
велнчи- |
|||||||||||
Рис. 36. Конструктивные |
типы пе |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
рекрытий |
как |
|
звукоизолирующих |
1 ' Г * = |
|
|
|
|
|
|||||||
|
ограждений |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
/ — акустически |
однородное |
перекрытие; |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
/ / — акустически |
раздельное |
перекрытие |
|
|
|
|
|
|
.Л |
|||||||
с раздельным |
полом; |
/ / / |
— то |
ж е , |
с раз |
|
|
|
|
|
|
|||||
дельным |
потолком |
(А |
— самонесущнм |
|
|
|
|
|
|
|
||||||
или Б — подвесным); |
IV — то |
ж е , |
с раз |
т |
|
|
|
|
|
|
||||||
дельным потолком |
и |
покрытием |
пола, |
|
|
|
|
|
|
|||||||
включающим слой упругомягкого мате |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
риала (при жестком опиранпи на несу |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
щие стены); / — несущая панель; 2—мяг |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
кое покрытие пола с прослойкой упру |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
гомягкого |
материала; |
3 — панель |
(эле |
|
|
|
|
|
6 |
7 |
||||||
мент) раздельного |
пола; 4— |
звукоизо |
|
|
|
|
|
|||||||||
лирующая |
прокладка; 5 — слой |
звуко |
|
|
|
|
|
Г |
||||||||
изоляционного |
материала; |
|
6 — панель |
|
|
|
|
|
||||||||
раздельного |
потолка; |
7 — звукоизоли |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
рующая подвеска; |
8 — замкнутая |
воз |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
душная |
прослойка |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
ны показателей звукоизоляции от воздушного |
и удар |
|||||||||||||||
ного звука. В частности, было установлено, |
|
что |
конст |
|||||||||||||
рукции с раздельным потолком открывают |
наибольшие |
|||||||||||||||
возможности |
снижения |
собственного |
веса |
перекрытий. |
||||||||||||
Так, при испытаниях в акустической камере |
была до |
|||||||||||||||
стигнута |
удовлетворительная |
звукоизоляция |
|
перекрытия |
||||||||||||
с подвесным |
потолком |
при |
общей |
массе |
конструкции |
|||||||||||
около 90 кг |
на |
1 иг2. Показатель изоляции |
от воздушного |
|||||||||||||
шума Еъ—~[дб |
(по нормативной |
кривой для |
|
лаборатор |
||||||||||||
ных исследований) |
и от ударного Еу— |
+ 4 |
дб. |
|
||||||||||||
Несущим элементом этого перекрытия служила лег |
||||||||||||||||
кобетонная |
ребристая плита |
с |
приведенной |
толщиной |
||||||||||||
бетона 5 см и объемной массой 1300 кг/м3 |
|
(к |
моменту |
|||||||||||||
испытаний 7 = |
1400 |
|
кг/м3. |
|
|
|
|
|
|
|
Звукоизоляция от воздушного звука обеспечивалась раздельным подвесным потолком, образующим под не сущей панелью акустически замкнутую звукопоглощаю щую прослойку. Изоляция, от ударного шума достига лась опиранием выступов несущей панели на звукоизо ляционные прокладки, расположенные в вырезах несу щих стен.
7—347 |
97 |
Инж. В. Ш. Буадзе разработал для этого перекрытия
оригинальную систему |
подвесок щитов |
потолка, изго |
товляемых из листовой |
стали (толщиной |
1 мм) и рези |
ны. Эта система не требовала высокой точности изготов ления и обеспечивала крепление элемента потолка к ребрам несущей панели путем легкого нажима снизу. Стыкование щитов производилось без применения гвоз
дей. Данная конструкция |
приведена |
в приложении к |
|
Указаниям НИИСФ [87]. Однако в |
связи с |
отсутстви |
|
ем необходимых материалов для раздельного |
потолка |
||
эта конструкция не нашла |
применения. |
|
Опирание перекрытий с подвесным потолком на мяг кие прокладки в гнездах несущих стен возможно и це лесообразно в монолитных домах, возводимых в сколь зящей опалубке. Благодаря этому удалось бы снизить высокую в таких домах косвенную звукопередачу.
Впанельных домах при жестком опирании элемен тов перекрытий для изоляции от ударного звука необ ходимо применять мягкое звукоизоляционное покрытие пола. Вес перекрытий в этом случае пришлось бы зна чительно увеличить.
Вкрупнопанельном строительстве наибольшее рас пространение получили сплошные панели перекрытий
размером |
«на |
комнату». |
В большинстве |
случаев по |
этим панелям |
устраивают |
раздельные полы в виде на |
||
стилов из |
шпунтованных |
досок на лагах. |
Такие пере |
крытия, как правило, не отвечают повышенным с 1971 г.
нормативным требованиям по звукоизоляции при |
тол |
||
щине сплошной несущей панели |
10 см, |
особенно |
если |
эта панель выполнена из легкого бетона. |
|
|
|
Опыты с дощатыми полами, |
проведенные в |
Ново- |
куйбышевске на перекрытиях из легкого бетона с мас
сой несущей части около 140 кг на 1 м2, |
показали, что |
|||
удовлетворительная |
звукоизоляция |
по |
требованиям |
|
1962 г. (Ев=— 1 дб; |
£ у |
= + 1 — + 3 |
дб) |
достигается |
только при использовании |
двухслойных дощатых пане |
лей размером «на комнату», уложенных по сплошному
основанию из шлаковатных матов. Указанные |
панели |
|||
пола выполнялись |
из шпунтованных досок |
толщиной |
||
22 |
мм и косого настила из необрезного теса |
толщиной |
||
25 |
мм с прокладкой |
между ними пергамина. |
В |
настоя |
щее время нет основания рассчитывать, что требования звукоизоляции будут обеспечиваться этой конструкцией при массе несущего элемента менее 200 кг на 1 м2.
98
Перекрытия с раздельным основанием пола в виде монолитной стяжки, устраиваемой по слою упругомягкого звукоизоляционного материала, при хорошем ка честве работ обеспечивают нормативные требования звукоизоляции. Вместе с тем эти конструкции по своей трудоемкости не могут быть признаны удовлетворитель- и ыми.
Для значительного снижения трудоемкости перекры тий данного типа нужны комплексные панели с готовым основанием раздельного пола.
В качестве промежуточного этапа ЦНИИЭП жилища широко рекомендует индустриальные конструкции ос нования пола в виде сплошных или ребристых легкобе тонных, а также гипсобетонных панелей размером «на комнату».
Применение панелей основания пола размером «на комнату» позволяет наряду со сплошным звукоизоля ционным слоем применять полосовые прокладки. Прк использовании относительно жестких звукоизоляцион ных материалов применение их в виде полосовых про кладок обеспечивает более высокие показатели звуко изоляции, чем в виде сплошного слоя. Совершенно об ратное явление наблюдается при использовании наибо
лее мягких материалов |
(табл. 3). |
Полная |
масса |
1 м2 |
||||
этого перекрытия 300 кг, в том числе |
масса |
элемента |
||||||
основания |
пола — 60 кг |
на 1 м2. |
Исследования |
прово |
||||
дились до устройства покрытия пола. |
|
|
|
|
||||
Для того чтобы оценить полученные |
результаты, |
|||||||
можно воспользоваться |
эмпирической формулой А. К. Ти |
|||||||
мофеева |
(НИИСФ), выведенной |
им на |
основании ста |
|||||
тистической обработки |
большого |
количества |
опытных |
|||||
данных: Rcv=23\g |
Р—9 |
дб. Этой |
формулой |
|
устанавли |
вается зависимость между средней звукоизолирующей способностью акустически однородной конструкции в
диапазоне частот |
от 100 до |
3200 Гц Rcp и |
ее |
массой |
(кг), приходящейся на 1 м2 |
Р. |
|
|
|
Учитывая, что |
средняя |
звукоизолирующая |
способ |
|
ность от воздушного звука, соответствующая |
норматив |
ной кривой, при отсутствии косвенной звукопередачи со
ставляет 51 дб, |
можно записать: EB=23\g Р—60+1 дб. |
Результаты, |
получаемые по этой формуле, подтвер |
ждаются более детальным расчетом звукоизоляции сплошных акустически однородных конструкций из тя желого бетона по методу, предложенному д-ром техн.
7* |
99 |