Пенополиуретан применяется в конструкциях стеновых и кровельных панелей типа “сэндвич” (см. подробнее раздел 2.2.2.3.2).

Различные пенополиуретановые композиции также используют в изоляционных работах непосредственно на месте производства работ. Теплоизоляционные пенополиуретановые композиции могут наноситься методом набрызга, что позволяет получить сплошную бесшовную изоляцию.

Пенополиуретановые композиции могут заливаться также в зазоры между конструктивными элементами или, в пространство между изолируемой поверхностью и легкой металлической передвижной опалубкой. Чтобы твердеющий пенополиуретан не сцеплялся с опалубкой, ее внутреннюю поверхность покрывают синтетической пленкой.

Вес большее применение в современном строительстве находят теплоизолирующие герметики. Среди них достойное место занимают так называемые монтажные пены.

Однокомпонентные монтажные пены (такие как МАКРОФЛЕКС, BOSTIK и другие) являются ячеистой полиуретановой пластмассой. Предварительно затаренные в баллоны композиции дают на выходе из емкости синтетическую пену, отличающуюся хорошей адгезией к дереву, металлу, кирпичу, бетону и т.д. Монтажные пены хорошо заполняют стыки в строительных конструкциях. Поверхности не требуют предварительной обработки, затвердение композиций происходит под воздействием химической реакции с окружающим воздухом или с содержащими влагу обрабатываемыми поверхностями.

3.2.6ВСПУЧЕННЫЕ МИНЕРАЛЬНЫЕ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Квспученным минеральным ТИМ относятся вспученный вермикулит, вспученный перлит, шунгизит, вспененное (ячеистое) стекло, газобетон и газосиликат. В данном разделе остановимся на трех последних из перечисленных материалов как в наибольшей степени отвечающих практике современного строительства 1.

3.2.6.1Изделия из вспененного (ячеистого) стекла

Вспененное (ячеистое) стекло представляет собой ячеистый теплоизоляционный материал, получаемый спеканием стеклянного порошка с одновременным вспучиванием его под действием газообразователя.

Пористость обычно применяющегося пеностекла составляет 80-95 %. Размеры пор – от 0,1 до 2-3 мм.

Вспененное стекло характеризуется наиболее высокой прочностью по сравнению с другими теплоизоляционными материалами. Его прочность на сжатие – 0,5...1,5 МПа. Теплопроводность лежит в диапазоне 0,09...0,10 Вт/м.К.

Ячеистое стекло обладает малым водопоглощением, очень низкой гигроскопичностью. Благодаря замкнуто-порис- той структуре выдерживают до 50 циклов попеременного замораживания и оттаивания. Предельная температура приме-

нения современного качественного пеностекла 800... 1000°С. Является негорючим материалом.

Основное применение ячеистого стекла тепловая изоляция ограждающих конструкций и, особенно, устройство эксплуатируемых кровель (см. раздел 2.4.7).

3.2.6.2 Газобетон и газосиликат

Газобетон и газосиликат представляют собой ячеистые теплоизоляционные бетоны, плотностью менее 900 кг/м3, получаемые из портландцемента (газобетон) или из смеси извести с молотым кварцевым песком (газосиликат) путем вспучивания предварительно приготовленного шлама (теста) с помощью газообразователей и отвердевания в различных условиях (автоклавная обработка или пропаривание). По способу твердения газобетон бывает автоклавный и неавтоклавный, газосиликат – только автоклавный материал.

Водопоглощение теплоизоляционного газобетона – до 20%, а газосиликата – до 25-30%, поэтому изделия из газосиликата не применяют при относительной влажности окружающей среды более 60%. Предельная температура применения обеих разновидностей бетона – 400°С(специальных видов газобетона до 700°С).

Газобетонные и газосиликатные теплоизоляционные изделия в строительстве применяют для утепления стен и бесчердачных кровель промышленных и жилых зданий.

Подробнее о свойствах газобетона и газосиликата (см. раздел 3.2.6.2).

3.2.7ПРОБКОВЫЕ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Пробковые теплоизоляционные плиты готовят на основе коры пробкового дуба, поэтому это – натуральные природные материалы.

Материалы из пробки – легкие материалы, прочные на сжатие и изгиб, не поддающиея усадке и гниению. Пробка легко режется, что гарантирует чистую и быструю работу. Пробка химически инертна и долговечна (до 50 лет и более), причем ее физические свойства практически не меняются со временем.

Пробка не проводит электрический ток и не накапливает статическое электричество. Материалы из пробки не горят, а только тлеют (при наличии источника открытого огня), После обработки огнестойкими составами они принадлежат к классу горючести В1. При тлении пробка не выделяет ни фенолов, ни формальдегидов.

В качестве тепловой изоляции в основном применяются плиты толщиной 25...50 мм. Средняя плотность 150-200 кг/м3, теплопроводность 0,04-0,05 Вт/м.К, температура применения не выше 120°С.

Прессованная пробка в рулонах применяется как тепло- и звукоизолирующая прокладка.

3.3.1.ЗВУКОПОГЛОЩАЮЩИЕ

МАТЕРИАЛЫ

Внутри помещений, где велика площадь открытого кирпича, штукатурки, бетона, кафеля, стекла, металла, всегда слышно долгое эхо. Если в таких помещениях есть несколько источников звука (разговор людей, музыка, производственные шумы), то прямой звук накладывается на его громкие первые отражения, что приводит к неразборчивости речи и повышенному уровню шума в помещении. В большинстве случаев это нежелательно. Так, в залах вокзалов и аэропортах, больших магазинах, вестибюлях метро и других подобных помещениях время послезвучия (эхо), или реверберация, должно быть по возможности минимальным. В залах, специально предназначенных для прослушивания (лекционных, театральных, кино- и концертных), время реверберации должно быть не больше и не меньше заданных пределов. Слишком большое время реверберации приводит к искажению восприятия речи и музыкальных произведений. Наоборот, слишком малое – к “сухости” зала и “несочности” слышимых звуков. Для снижения или коррекции времени реверберации помещений в его отделке применяют звукопоглощающие материалы и конструкции (звукопоглотители).

С акустической точки зрения звукопоглотители могут быть разделены на следующие группы:

•пористые (в т.ч. волокнистые);

•пористые с перфорированными экранами;

•резонансные;

•слоистые конструкции;

•штучные или объемные.

Пористые звукопоглотители изготавливают в виде плит, которые крепятся к ограждающим поверхностям непосредственно или на относе, из легких и пористых минеральных штучных материалов – пемзы, вермикулита, каолина, шлаков и т.п. с цементом или другим вяжущим. Такие материалы достаточно прочны и могут быть использованы для снижения шума в коридорах, фойе, лестничных маршах общественных и промышленных зданий.

В помещениях, где к внешнему виду звукопоглотителей предъявляются повышенные требования, применяют специальным образом обработанные волокнистые материалы. Сырьем для их производства служат древесные волокна, минеральная вата, стеклянная вата, синтетические волокна. Эти изделия также изготавливают в виде плоских плит (потолочные или стеновые панели) или криволинейных и объемных элементов. Поверхность волокнистых звукопоглотителей обрабатывается специальными пористыми красками, пропускающими воздух или покрывается воздухопроницаемыми тканями или неткаными материалами.

Внастоящее время волокнистые звукопоглотители являются наиболее употребительными в строительной практике. Они не только оказались наиболее эффективными с акустической точки зрения в широком частотном диапазоне, но и отвечают возросшим требованиям, предъявляемые к дизайну помещений.

Вволокнистых поглотителях рассеяние энергии колебания воздуха и превращение ее в тепло происходит на нескольких физических уровнях. Во-первых, вследствие вязкости воздуха, а его очень много в межволоконном пространстве, колебание частиц воздуха внутри поглотителя приводит к трению. Кроме этого, происходит трение воздуха о волокна, поверхность которых также велика. В-третьих, волокна трутся друг о

друга и, наконец, происходит рассеяние энергии из-за трения кристаллов самих волокон. Этим объясняется, что на средних и высоких частотах коэффициент звукопоглощения волокнистых материалов находится в пределах 0,4...1,0.

Напомним, что коэффициент звукопоглощения равен отношению не отразившейся от поверхности энергии колебаний воздуха (поглощенной или прошедшей внутрь) к полной энергии, падающей на поверхность. Коэффициенты звукопоглощения большинства строительных материалов см. в таблице 3.3.1.

Волокнистые и пористые материалы используют в основном для улучшения акустических качеств в кинотеатрах, театрах, концертных залах, студиях, аудиториях. Они используются также для уменьшения шума в детских садах, школах, больницах, ресторанах, офисах, торговых залах, вестибюлях, залах ожидания, производственных помещениях.

Для увеличения звукопоглощения на низких частотах увеличивают толщину пористо-волокнистых материалов или предусматривают воздушный промежуток между поглотителем и отражающей конструкцией.

Волокнистые звукопоглотители без окрасочного или наружного тканевого слоя используют с наружной защитой от механических повреждений, выполненной из перфорированного материала – экрана из металла, дерева, гипсокартона и пр.

Между экраном и волокнистым материалом прокладывают воздухопроницаемый холст для предотвращения эмиссии волокнистых частиц. Конструкции с перфорированным покрытием звукопоглотителя позволяют достигать достаточно большого звукопоглощения в широком диапазоне частот. Частотную характеристику звукопоглощения регулируют подбором материалов, его толщиной, размером, формой, шагом отверстий. Звукопоглотители с металлическим перфорированным экраном хорошо зарекомендовали себя в качестве антивандальных покрытий.

У описанных конструкций звукопоглощение достигается в узком диапазоне частот вблизи собственной частоты колебаний резонатора. Для получения высокого значения коэффициента звукопоглощения (0,7...0,9) в широком диапазоне частот применяют многослойные резонансные конструкции, состоящие из 2-3 параллельных экранов с разной перфорацией с воздушным промежутком разной толщины.

Звукопоглощающие конструкции с большим звукопоглощением в области низких частот изготавливают в виде панелей, состоящих из тонких пластин (дерево, фанера, гипсокартон), закрепленных на раме. Пластины расположены на некотором расстоянии от ограждающих поверхностей. Под действием звуковых волн панели будут колебаться. При совпадении собственных частот панелей и вынуждающих частот звуковых волн будет наблюдаться явление неотражения (поглощения) этих волн. Если при этом между панелями и ограждающими конструкциями разместить эффективные на средних и высоких частотах волокнистые поглотители, то получится широкополосные звукопоглощающие конструкции. Без применения подобных конструкций трудно добиться оптимального времени реверберации в концертных и театральных залах, где применение только эффективных мягких пористых и волокнистых поглотителей приглушает зал на средних и высоких частотах и оставляет его достаточно гулким на низких.

Следует иметь в виду, что в помещениях большого объема эффективность снижения времени реверберации или уровня шума за счет влияния добавочного звукопоглощения уменьшается. В таких помещениях важно использовать еще и форму стен и потолков. Например, применение не плоских, а кессонных потоков и пилястр различной формы или выступов

не связан с ограждающими конструкциями механической связью, например, разговор, работа теле- и радиоприемников и т.п.) и изоляцию ударного шума. Последний возникает при ударах по междуэтажным перекрытиям при ходьбе, танцах, падении предметов на пол.

Пути передачи шума в изолируемое помещение могут быть прямыми (1 и 2) и косвенными (3 и 4) – см. рис.3.3.1. Такая передача возможна потому, что колебания, вызванные воздушным и ударным шумом, распространяются по всему зданию.

Вибрирующие конструкции излучают шум в помещение, расположенное даже на значительном удалении от источника. Такой шум называют структурным. Структурный шум

взданиях вызывается работой насосов, лифтов, вентиляторов и т.п., а также при работе ручного электроинструмента. Из-за наличия структурного шума звукоизоляция стен и перегородок

вреальных зданиях всегда меньше их расчетной звукоизоляции или звукоизоляции измеренной в лаборатории. Следует отметить, что в современных зданиях, выполненных из железобетона, стекла, металла, кирпича, структурный шум распро-

страняется практически без потерь на стыках и по длине конструктивных элементов. Поэтому в таких зданиях борьба с шумом очень трудна и должна начинаться на стадии проектных решений.

Нормы звукоизоляции конструкций в зданиях различного назначения, а также упрощенные методики расчета индекса изоляции воздушного шума ограждениями различного типа приведены в СНиП II-12-77 и МГСН 2.04-97.

Звукоизоляция воздушного шума ограждающими конструкциями зависит от типа конструкции (однослойные и многослойные конструкции) и от наличия в конструкции отверстий или щелей в примыканиях этой конструкции к другим строительным элементам. Расчеты показывают, что для обеспечения достаточно высокой звукоизоляции воздушного шума конструкция не должна пропускать более стотысячной доли падающей на нее энергии. Поэтому так велико значение качества строительно-монтажных работ. Только при обеспечении хорошей герметичности, отсутствии щелей и трещин можно достичь высокой изоляции воздушного шума.

Для дополнительной звукоизоляции существующих стен, перегородок и перекрытий используют специальные звукоизоляционные панели – ЗИПС(r), которые, являясь многослойными конструкциями, крепятся к основной преграде без промежуточного каркаса через специальным образом выполненные виброразвязанные узлы (Патент РФ № 2140498). Проведение лабораторных и натурных испытаний в жилых квартирах в Москве показало, что применение ЗИПС(r) дает дополнительную звукоизоляцию 7-10 дБ при толщине в 70 мм и массе 25 кг/м2, что свидетельствует об очень высокой их эффективности.

Изоляция ударного шума междуэтажными перекрытиями. Обеспечить нормативные требования изоляции ударного шума только одними несущими железобетонными плитами перекрытия невозможно. Для этого их толщина должна была бы быть около 1 м (вместо 14-30 см), т.к. удвоение толщины плиты снижает приведенный уровень звукового давления под плитой всего на 9 дБ. Увеличение модуля упругости и коэффициента потерь повышает изоляцию ударного шума на 1,5 дБ и 3 дБ соответственно.

Для достижения требуемого приведенного уровня ударного шума под перекрытием эффективным считается использование многослойных конструкций между жесткими слоями, а также полов, в которых самый верхний слой является упругим (ковры, линолеумы). В первом случае эффект звукоизоляции достигается не только за счет дополнительного отражения энергии в упругом слое, но прежде всего за счет рассогласования частот резонансов при колебаниях отдельных жестких слоев “пирога” перекрытия и пола. Во втором случае ковровое или ворсовое покрытия имеют высокие значения изоляции ударного шума за счет больших потерь энергии удара при смятии упругого слоя пола.

Звукоизоляция перекрытиями с полами на упругом основании (“плавающими” полами). К этому типу перекрытий относятся конструкции со сплошным упругим слоем между полом и несущей железобетонной плитой и конструкции с полом на мягких и упругих прокладках.

Практика показала, что, если индекс приведенного уровня ударного шума для несущих плит перекрытий составляет 80...90 дБ, то перекрытия с “плавающими” полами имеет уже 67...70 дБ. Аналогичный результат получается и по методике СНиП II-12-77.

В конструкциях перекрытий с “плавающими” полами улучшение изоляции ударного шума достигается за счет применения специальных подложек из упругих материалов. Очевидно, что применяемые для них материалы должны сохранять упругие свойства в течение всего срока эксплуатации перекрытий (до капитального ремонта). На практике, однако, уже в первые месяцы и годы эксплуатации изоляция зачастую ухудшается на 2...6 дБ из-за потери материалами подложек упругих свойств.

Наиболее стабильными свойствами обладают подложки из минеральных волокон – кремнеземного волокна (например, Вибросил) и супертонкого стекловолокна (например, Шуманет-100) общей массой 100-150 кг/м2. От подложек из органических материалов (вспененный полиэтилена, полипропилена, мягких ДВП, пробковых подложек и др.) их отличает не только стабильность свойств. Важно также, что их можно применять практически при всех типах железобетонных плит перекрытий при плотности сжатия под ними 80-120 кг/м2 в зданиях всех категорий комфортности. Более того при толщине 3...6 мм их индекс дополнительной изоляции ударного

шума (23...25 дБ) на 3-6 дБ превышает аналогичный показатель для подложек из органических материалов той же толщины.

Кроме того органические материалы стареют в процессе всего времени эксплуатации в полах, а под большими нагрузками в них развиваются остаточные деформации, также существенно снижающие их звукоизолирующую способность.

Наиболее эффективными конструкциями для снижения ударного шума являются пятислойные конструкции, когда поверх “плавающей” стяжки укладывается финишный (рабочий) слой пола также через упругую подложку. При этом важно, чтобы собственные частоты колебаний инерционных слоев (железобетонной плиты, стяжки и непосредственно пола) были рассогласованы.

Вкачестве примера такой конструкции можно привести паркетную доску толщиной 14-22 мм по упругому основанию из Шуманет -100, Пенофола (3-4 мм) или пробки (3 мм) по цементно-песчаной стяжке плотностью 80-120 кг/м2, лежащей

всвою очередь на упругой прокладке из Вибросила (6 мм) или Шумостоп-С (20 мм). Вся эта конструкция покоится на несущей железобетонной плите.

Такие конструкции дают дополнительную изоляцию ударного шума более 34 дБ и могут быть использованы в особо ответственных случаях.

Высокая звукоизоляция ударного шума (до 24 дБ) также может быть достигнута при устройстве подвесных (раздельных от несущей плиты) потолков. Если потолки будут обладать малой изгибной жесткостью (например, плиточные подвесные потолки Экофон, Акусто, Рокфон, ТИГИ-KNAUF) и достаточно изолированы от несущей плиты шарнирным присоединением подвесов, то излучаемая подвесной конструкцией энергия вниз будет существенно меньше энергии, проходящей через несущую плиту. Звукоизоляция еще больше увеличится, если в воздушном промежутке над подвесным потолком поместить какойлибо звукопоглощающий материал (например, из базальтового волокна – типа Шуманет-БМ). Снижение шума будет происходить за счет того, что в защищаемом (нижнем) помещении будет создано дополнительное звукопоглощение материалом потолка.

Вконструкциях такого типа, как и в целом при устройстве звукоизоляции, необходимо строго следить за отсутствием сквозных отверстий и щелей в изолирующих конструкциях, плотном примыкании элементов друг к другу.

Вслучае с “плавающими полами” упругие подложки должны заходить вверх на стены по всему периметру, не допуская жесткого механического контакта пола (стяжки) со стенами.

ПодробнееПодробнеена>CD> ->ROM. Представлен полный текст данного раздела.