6. Мероприятия, обеспечивающие нормативную звукоизоляцию ограждающих конструкций

При проектировании междуэтажного перекрытия с звукоизоляционным слоем необходимо принимать ширину ленточных прокладок на 5 см больше ширины лаги.

Полосовые прокладки под плитные основания полов следует принимать шириной 10-20 см с шагом 30-70 см в зависимости от конструктивного решения перекрытия и пола. Суммарная площадь полосовых прокладок должна быть не менее 20% площади пола.

Пол на звукоизоляционном слое не должен иметь жестких связей с перекрытием, стенами и другими конструкциями здания. По контуру пол должен иметь зазор от стен шириной 20 мм, заполненный звукоизоляционным материалом.

Плинтусы должны крепиться только к полу или только к стене.

Для межквартирных перегородок следует принимать толщину промежутка между двойными элементами не менее 40 мм.

Одинарные или двойные перегородки должны устанавливаться на перекрытия через уплотнительно-выравнивающий слой из цементно-песчаного раствора, цементных паст и др. В местах их примыкания к потолку и к стенам необходимо предусматривать уплотняющие (герметизирующие) прокладки.

7. Примеры звукоизоляционных расчетов ограждающих конструкций

Пример 1 Определить индекс изоляции воздушного шума перегородки из тяжелого бетона γ=2500 кг/м³ толщиной 100 мм.

Решение

Для построения частотной характеристики изоляции воздушного шума определяем эквивалентную поверхностную плотность ограждения:

m_э = m · k = γ · h · k = 2500 · 0,1 ·1 =250 кг/м²

Устанавливаем по таблице 2 значение абсциссы точки В – f_B в зависимости от плотности бетона и толщины перегородки:

f_B = 29000/100 =290 Гц

Округляем найденную частоту f_B = 290 Гц до среднегеометрической частоты согласно данных приложения 2.

f_B = 315 Гц

Устанавливаем ординату точки В:

R_B =20·lg250 – 12 = 36 дБ

Строим частотную характеристику по правилам, изложенным в п. 2.2.1.

Заносим параметры расчетной и нормативной частотных характеристик в таблицу 10 и производим дальнейший расчет в табличной форме.

Находим неблагоприятные отклонения, расположенные ниже нормативной кривой и определяем их сумму, которая равняется 105 дБ, что значительно больше 32 дБ.

Смещаем нормативную кривую вниз на 7 дБ и находим новую сумму неблагоприятных отклонений, которая составляет 28 дБ, что максимально приближается, но не превышает значения 32 дБ.

В этих условиях за расчетную величину индекса изоляции воздушного шума принимается ордината смещенной нормативной кривой частотной характеристики в 1/3 – октавной полосе 500 Гц, т.е. = 45дБ.

Пример 2 Требуется определить индекс приведенного уровня ударного шума L_wn для междуэтажного перекрытия с частотной характеристикой в нормированном диапазоне частот, приведенной в таблице 11.

Решение

Расчет ведется в табличной форме, в которую заносим значения L_wn нормативной кривой и находим сумму неблагоприятных отклонений, расположенных выше нормативной кривой.

Сумма неблагоприятных отклонений составляет 7 дБ, что значительно меньше 32 дБ. В связи с этим смещаем нормативную кривую частотной характеристики вниз на 4 дБ и снова подсчитываем сумму неблагоприятных отклонений.

Новая сумма неблагоприятных отклонений составила в этом случае 31 дБ, что меньше 32дБ.

За величину индекса приведенного уровня ударного шума принимается значение смещенной нормативной кривой в 1/3 – октавной полосе частот 500 Гц, т.е. ∆L^р _wn = 56 дБ.

Таблица 10

№ п.п.	Параметры	Среднегеометрическая частота 1/3 – октавной полосы, Гц
		100	125	160	200	250	315	400	500	630	800	1000	1250	1600	2000	2500	3150
1	Расчетная частотная характеристика R, дБ	36	36	36	36	36	36	38	40	42	44	46	48	50	52	54	56
2	Нормируемая кривая, дБ	33	36	39	42	45	48	51	52	53	54	55	56	56	56	56	56
3	Неблагоприятные отклонения, дБ	--	--	3	6	9	12	13	12	11	10	9	8	6	4	2	--
4	Нормируемая кривая, смещенная вниз на 7 дБ	26	29	32	35	38	41	44	45	46	47	48	49	49	49	49	49
5	Неблагоприятные отклонения от смещенной оценочной кривой, дБ	--	--	--	--	2	5	6	5	4	3	2	1	--	--	--	--
6	Индекс изоляции воздушного шума RW, дБ								45

Таблица 11

№ п.п.	Параметры		Среднегеометрическая частота 1/3 – октавной полосы, Гц
			100	125	160	200	250	315	400	500	630	800	1000	1250	1600	2000	2500	3150
1	Приведенный уровень ударного шума Ln, дБ		59	60	65	65	63	62	60	58	54	50	46	43	43	41	37	33
2	Нормативная кривая, дБ		62	62	62	62	62	62	61	60	59	58	57	54	51	48	45	42
3	Неблагоприятные отклонения, дБ		--	--	3	3	1	--	--	--	--	--	--	--	--	--	--	--
4	Нормативная кривая, смещенная вниз на 4 дБ		58	58	58	58	58	58	57	56	55	54	53	50	47	44	41	38
5	Неблагоприятные отклонения от смещенной оценочной кривой, дБ		1	2	7	7	5	4	3	2	--	--	--	--	--	--	--	--
6	Индекс изоляции воздушного шума Lnw, дБ									56

Пример 3 Требуется определить частотную характеристику изоляции воздушного шума глухим металлическим витражом, остекленным одним силикатным стеклом толщиной 6 мм.

Решение

Находим по таблице 3 координаты точек В и С:

f_B = 6000/6 = 1000 Гц; R_B = 35 дБ

f_С = 12000/6 = 2000 Гц; R_С = 29 дБ

Строим частотную характеристику в соответствии с указаниями п.2.2.2., для чего из точки В проводим влево отрезок ВА с наклоном 4,5 дБ на октаву, а из точки С вправо отрезок CD с наклоном 7,5 дБ на октаву (рис. 7).

Рис.7 Расчетная частотная характеристика к примеру 3

В нормируемом диапазоне частот изоляция воздушного шума витражом составляет:

f, Гц	100	125	160	200	250	315	400	500
R, дБ	20,0	21,5	23,0	24,5	26,0	27,5	29,0	30,5

f, Гц	630	800	1000	1250	1600	2000	2500	3150
R, дБ	32,0	33,5	35,0	33,0	31,0	29,0	31,5	34,0

Пример 4 Требуется построить частотную характеристику изоляции воздушного шума перегородкой, выполненной из двух гипсокартонных листов толщиной 14 мм, γ = 850 кг/м³ каждый по деревянному каркасу. Воздушный промежуток составляет 100 мм.

Решение

Строим частотную характеристику звукоизоляции для одного гипсокартонного листа в соответствии с п.2.2.2.

Координаты точек В и С определяем по таблице 3:

f_B = 19000/14 = 1337 Гц; R_B = 34 дБ

f_С = 38000/14 = 2714 Гц; R_С = 28 дБ

Округляем частоты f_B и f_С до стандартных в соответствии с приложением 2:

f_B = 1250 Гц; f_С = 2500 Гц.

Строим вспомогательную линию ABCD в соответствии с п.2.2.2. (рис.8.)

Устанавливаем по таблице 4 поправку ∆R₁ в зависимости от отношения:

m_общ/m₁ = 2·850·0,014/850·0,014 = 2

Для m_общ/m₁ = 2 поправка ∆R₁ = 4,5 дБ.

С учетом поправки ∆R₁ = 4,5 дБ строим линию A₁B₁C₁D₁, которая на 4,5 дБ выше линии ABCD.

Округляем частоту резонанса по формуле (5) с учетом поверхностной плотности гипсокартонного листа m = 850·0,014 = 11,9 кг/м².

f_Р = 60= 77,8 ≈ 80 Гц.

На частоте f_Р = 80 Гц находим точку F с ординатой на 4 дБ ниже соответствующей ординаты линии A₁B₁C₁D₁, т.е. R_F = 16,5 дБ.

На частоте 8 f_Р (630 Гц) устанавливаем точку К с ординатой R_K=R_F+H=16,5+26=42,5 дБ.

Значение H находим по таблице 5 в зависимости от толщины воздушного зазора, равного 100 мм.

От точки К вправо проводим отрезок KL до частоты f_B =1250 Гц с наклоном 4,5 дБ на октаву. Ордината точки L составляет:

R_L = R_K + 4,5 = 47 дБ.

Из точки L до частоты 1,25 f_B (до следующей 1/3 – октавной полосы – 1600 Гц) проводим вправо горизонтальный отрезок LM.

На частоте f_С = 2500 Гц строим точку N с ординатой R_N = R_C1 + ∆R₂ = 32,5 + 8,5 =41 дБ.

От точки N проводим отрезок NР с наклоном 7,5 дБ на октаву.

Полученная ломанная A₁EFKLMNP (рис.8) представляет собой частотную характеристику изоляции воздушного шума гипсокартонной перегородки.

В нормируемом диапазоне частот звукоизоляция воздушного шума перегородкой составляет:

f, Гц	100	125	160	200	250	315	400	500
R, дБ	19,5	22,5	25,0	28,0	31,0	34,0	36,5	39,5

f, Гц	630	800	1000	1250	1600	2000	2500	3150
R, дБ	42,5	44,0	45,5	47,0	47,0	44,0	41,0	43,5

Рис.8. Расчетная частотная характеристика к примеру 4.

Пример 5. Определить индекс изоляции воздушного шума междуэтажного перекрытия из железобетонной плиты γ=2500кг/м³, толщиной 100мм; дощатого пола 35мм на деревянных лагах сечением 100×50мм с шагом 500мм, уложенных по звукоизолирующим полосовым прокладкам из жестких минераловатных плит γ=140кг/м³, толщиной 40мм в необжатом состоянии. Полезная нагрузка на перекрытие 2000Па.

Решение

Определяем поверхностную плотность элементов перекрытия:

-несущей плиты m1=2500×0,1=250кг/м²;

-конструкции пола2m2=600×0,035(доски)+600×0,05×0,1×2(лаги)=27кг/м²;

Устанавливаем нагрузку на звукоизолирующую прокладку с учетом того, что на 1м² приходится 2 лаги.

2000+270/0,1×2=11350Па

Рассчитываем индекс изоляции воздушного шума Rw_o для несущей плиты перекрытия

Rw_o=37lg×m₁-43=37lg250-43=45,7≈46ДБ

Находим толщину звукоизолирующей прокладки в обжатом состоянии при ε_д=0,55, Па

h₃=h_o(1- ε_д)0,04(1-0,55)=0,018м

Определяем частоту резонанса конструкции перекрытия при Е_д=8,0×10⁵Па

ƒ_р.п.=0,16√Е_д(m₁+m₂)/h₃×m₁×m₂ =0,16√8×10⁵(250+27)/(0,018×250×27) =216≈210Гц

В зависимости от Rw_o=46ДБ и ƒ_р.п=200Гц по таблице 7 находим индекс изоляции воздушного шума для вышеуказанной конструкции междуэтажного перекрытия, который равен R_w=52 дБ

Пример 6. Рассчитать индекс приведенного уровня ударного шума под междуэтажным перекрытием, состоящим:

-из несущей железобетонной панели толщиной 140мм и γ=2500кг/м³;

-звукоизолирующего материала “Пенотерм”(НПЛ-ЛЭ) толщиной 10мм в необжатом состоянии;

-гипсобетонной панели основании пола γ=1300кг/м³ и толщиной 50мм;

-линолеума γ=1100кг/м³, толщиной 3мм.

Полезная нагрузка на перекрытие – 2000Па.

Решение

Определяем поверхностные плотности элементов перекрытия:

Плиты перекрытия m₁=2500×0,14= 350кг/м²

Конструкции пола m₂=1300×0,05+1100×0,003=68кг/м²

Нагрузка на звукоизоляционный слой:

2000+683=2683Па

По таблице (8) находим значение L_nwo=78Дб.

Вычисляем толщину звукоизоляционного слоя в обжатом состоянии при ε_д=0,1

h₃=0,01(1-0,1)=0,009м

Определяем частоту колебания пола по формуле (10) при E_д=6,6×10⁵Па

ƒ_о=0,16√(6,6×10⁵/0,009×68,3)=165≈160Гц

По таблице (7) с учетом значений L_nwo=78Дб и ƒ_о=160Гц находим индекс приведенного уровня ударного шума под перекрытием L_nw=60Дб

Пример 7. Определить индекс приведенного уровня ударного шума под междуэтажным перекрытием, состоящим из несущей железобетонной плиты γ=2500кг/м³ толщиной 160мм и чистого пола из поливинилхлоридного линолеума с теплозвукоизоляционной подосновой из нитрона толщиной 3,6мм.

Решение

Определяем поверхностную плотность несущей плиты перекрытия

m=2500×0,16=400кг/м²

Находим по таблице (18) для плиты перекрытия индекс приведенного уровня ударного шума

L_nwo=77Дб

Устанавливаем по таблице (9) индекс снижения приведенного уровня ударного шума в зависимости от материала покрытия пола

ΔL_nw=19Дб

Определяем по формуле (11) индекс приведенного уровня ударного шума L_nw, Дб, под междуэтажным перекрытием

L_nw=77-19=58Дб

Пример 8. Определить индекс изоляции воздушного шума Rw_o, Дб, междуэтажным перекрытием, состоящим из железобетонной несущей плиты γ=2500кг/м³, толщиной 160мм и чистого пола из поливинилхлоридного линолеума на волокнистой теплозвукоизоляционной подоснове

(ГОСТ 18108-80)

Решение

Определяем поверхностную плотность несущей плиты перекрытия

m=2500×0,16=400 кг/м²

Устанавливаем по формуле (7) индекс изоляции воздушного шума несущей плиты перекрытия при m=400 кг/м²

Rw=37lg400-43=53,3 Дб

В связи с тем, что в качестве чистого пола принят поливинилхлоридный линолеум с теплозвукоизоляционной подосновой (ГОСТ 18108-80), из рассчитанной величины индекса воздушного шума междуэтажного перекрытия следует вычесть 1Дб и, таким образом, окончательная величина

Rw₌53,3 Дб

Пример 9. Определить коэффициент К для многопустотной плиты перекрытия толщиной 220 мм, выполненной из тяжелого бетона плотностью γ=2500 кг/м³. Многопустотная плита шириной 1,2 м имеет 6 круглых отверстий диаметром 0,16 м, расположенных по середине сечения.

Решение

Определить момент инерции плитки как разность моментов инерции прямоугольного сечения и шести круглых пустот:

Используя формулу (3), определяем коэффициент К; приняв приведенную толщину многопустотной плиты h_пр = 120 мм: