14.3. Звукоизоляционные материалы и изделия

Звукоизоляционные материалы применяют для изоляции поме­щений от распространения материального (ударного) переноса зву­ка. В отличие от звукопоглощающих эти материалы остаются прак­тически в скрытом от взора состоянии в виде прокпадочных слоев в конструкциях внутренних стен (перегородок) и междуэтажных пере­крытий зданий. Они располагаются между наружными оболочками (панелей, щитов и др.), находясь в свободном (не сжатом) или даже подвешенном состоянии (например, подвешенные маты). Возможно и некоторое обжатие звукоизолирующей прослойки, например, между несущими панелями потолка и конструкцией пола на упру­гом основании.

Звукоизоляция всегда связана с характером конструкции, а не только со структурой и свойством материала, как при звукопогло­щении. Она не остается постоянной при изменении структуры конструкции, ее размера и массы, жесткости связей в конструкции, ха­рактера контакта и опирания элементов конструкции и т. п. Если конструкции однородные, например в виде сплошной плиты, спо­собной под влиянием звукового давления и колебаний звука совершать колебательные движения всей своей массой, то, как отмеча­лось выше, звуковая изоляция возрастает с увеличением массы однородной конструкции. Это возрастание происходит медленно, пропорционально десятичному логарифму ее массы. Если конструк­ции неоднородны, состоят из двух или большего числа оболочек, с инородными прослойками между ними, то колебания каждой обо­лочки под влиянием звуковой волны отличаются и они постепенно «гасятся» в конструкции. Гашению звука и шума способствуют про­слойки из инородного материала в виде зернистых засыпок, волок­нистых и пористых плит или в виде воздушных сплошных прослоек. Важно также, чтобы отсутствовали жесткие связи между стенками, разделенными прослойками, так как они тогда колеблются как одно целое и эффекта гашения звука не произойдет. Именно поэтому применение ограждений из плит или блоков с обычными пустотами (а не в форме резонатора) не увеличивает звукоизоляции, которая как и в других жестких конструкциях, определяется только массой ограждения. Хороший эффект звукоизоляции дают слоистые конструкции, формируемые из нескольких слоев различных материалов, значительно отличающихся между собой плотностью и жесткостью. Важной характеристикой качества прокладочного материала явля­ется его жесткость, которая, во-первых, призвана компенсировать отсутствие жестких связей между стенками в неоднородных конст­рукциях, а во-вторых, больше погасить ударных звуковых колеба­ний. Но и жесткость, определяемая динамическим модулем упруго­сти, не должна быть чрезмерно высокой, так как чем ниже динамический модуль уцругости, тем больше ударных шумов по­глощает прокладочный материал. По величине модуля упругости различают три класса звукоизоляционных материалов: I — до 1 МПа, II — от 1 до 5 МПа и III — от 5 до 15 МПа.

Другой характеристикой звукоизоляционного материала являет­ся деформативность — способность материала сжиматься под опре­деленной нагрузкой, обычно принимаемой в 1 МПа. По этой харак­теристике материалы могут быть разделены на мягкие, когда относительная деформация более 15%, полужесткие, если она в пре­делах 5—15%,и жесткие — менее 5%. Еще меньше деформативность у твердых материалов — от 0 до 5%.

Общая оценка звукоизолирующей способности конструкции производится путем вычисления ее значения R = 10 lg(1/τ) , где τ — коэффициент проницаемости (отношение звуковой мощности, про­шедшей через ограждение, к звуковой мощности, приходящейся на это ограждение).

Звукоизоляционными акустическими материалами служат полужесткие минераловатные и стекловатные маты и плиты на синтети­ческой связке, древесноволокнистые изоляционные и асбестоцементные изоляционные плиты (последние используют в местах опирания конструктивных элементов перекрытий на стены зданий). Для звукоизоляции используют также плиты из полистирольного пено­пласта, а из засыпных материалов — кварцевый песок, керамзит, шлак. В целом следует учитывать, что звукоизоляция помещений достигается не только в результате устройства ограждающих конст­рукций, но и комплексом мероприятий, например планировочного характера с правильным размещением оборудования или по тщате­льной заделке швов и неплотностей.