Звукоизоляция и звукопоглощение

Звукоизоляция и звукопоглощение

Понятие «звукопоглощение»  и «звукоизоляция» нередко путают. Их разнообразие по структурным признакам и назначению они имеет большое практическое значение.

Одним из наиболее вредных и опасных факторов воздействия на людей, находящихся в помещениях, является шум, создаваемый источниками, находящимися вне здания ли внутри него. Это шум от промышленных предприятий, звуки транспорта, машин и механизмов коммунальных служб и т. д. Внутренние шумы в здания обусловлены процессами жизнедеятельности людей, а также работой инженерного оборудования зданий (лифтов, санитарно-технических и вентиляционных сооружений и установок, отопления и т. д.)

Два принципиально разных процесса: звукопоглощение и звукоизоляция — неразрывно связаны с уменьшением передачи звука в конструкциях. Если источник звука и приемник находятся в одном помещении, ослабление звука происходит за счет поглощения его ограждающими конструкциями помещения или специальными устройствами стен и потолка материалами с высокой структурной пористостью. Потери энергии звуковых волн, падающих на ограждения, в этом случае, обусловлены переходом энергии звука в другие виды энергии, главным образом в тепло (звукопоглощение). Если же источник и приемник находятся в разных помещениях и их разделяют стены, перегородки или другие строительные элементы, ослабление звука достигается за счет свойства указанных ограждений препятствовать прохождению звука сквозь эти преграды (звукоизоляция). Очень часто оба указанных процесса протекают одновременно: падающие на ограждающую конструкцию звуковые волны частично отражаются, возвращаясь к источнику звука, частично поглощаются, превращаясь в тепло, частично проходят сквозь преграду.

Все материалы, призванные защитить от шума в зданиях, обладают общими классификационными признаками и различаются по структуре, упруго-пластическим свойствам, горючести и форме. Одним из специфических, но принципиально значимых признаков таких материалов считается их назначение, в соответствии с которым их подразделяют на звукопоглощающие и звукоизоляционные.

Звукопоглощающим называют такой  материал, в котором твердое вещество занимает только часть общего объема. При этом частицы твердого вещества относительно равномерно распределены по всему объему, образуя многочисленные микроскопические полости, сообщающиеся между собой. Колебания воздуха, вызываемые действие звукового давления на поверхность материала, распространяются в этих полостях с затуханием, которое обусловлено вязкостью воздуха в парах и трением с поверхностью стенок пор.

По структурным признакам звукопоглощающие материалы подразделяют на волокнистые и пористые. Волокнистый материал представляет собой набор параллельных слоев с хаотическим переплетением волокон, получаемых фильерно-дутьевым способом из расплавленных пород, таких так кварц, базальт, доломит, а также из расплавленного стекла. Из волокнистого ковра производят изделия: маты, рулоны, холсты различной толщины либо жесткие и полужесткие плиты, изготавливаемые из той же волокнистой массы с добавлением небольшого количества связующего и последующим прессованием.

В пористом материале вещество распределяется в виде сплошных зерен или гранул, образуя зернистую или ячеистую структуру. Жесткие пористые материалы, в структуре которых преобладает межзерновая пористость, производят из гипсового камня, шлака, перлита. Эластичные пенопласты изготавливаемые из сложных полиэфиров, имеют ячеистую структуру, в которой стенки пор являются гибкими полимерными пленками. К таким материалам относятся пенополиэтилены, каучуки и пенополипропилены. Колебания таких пленок вызывают дополнительные потери звуковой энергии в среде. Общим признаком для тех и других звукопоглощающих материалов является наличие в них сквозных (сообщающихся) пор, через которые относительно свободно проходит поток воздуха.

Основное назначение звукопоглощающих материалов — обеспечить в помещениях общественных и промышленных зданий (зрительных залах, аудиториях, спортивных и конференц-залах, офисах учреждений, вокзалах, аэропортах и других местах пребывания большого количества людей) оптимальных акустических условий за счет увеличения в них фонда звукопоглощения. При этом под фондом звукопоглощения понимают произведение основного показателя эффективности звукопоглощающего материала на площадь поверхностей ограждающих конструкций, на которых он размещен.

Показатель акустической эффективности звукопоглощающих материалов — коэффициент звукопоглощения (КЗП)- служащий мерой для оценки поглощающих свойств материалов, определяется отношением неотраженной части энергии звука к общему количеству энергии звука, падающего на данную поверхность. При полном отражении звука ограждениями КЗП равен нулю, а при полном поглощении- единице. КЗП материала зависит от частоты падающего звука, толщины слоя материала и угла падения звуковых волн на поверхность материала.

Различают нормальный КЗП (при нормальном падении звуковых волн на поверхность материала) и реверберационный КПЗ определяемый при падении звуковых волн на материал со всех сторон и под всевозможными углами. Реверберационный КЗП обычно используют в практических расчетах. Оба этих коэффициентов являются частотно -зависимыми, т. е. в разных областях звукового диапазона частот они принимают различные значения величин.

Эффективность поглощения звука материалами обусловлена  наличием в них большого количества мелких открытых сквозных пор с большой удельной поверхностью. Применяя различные виды сырья и технологические режимы производства, создают материалы с определенными структурными характеристиками — минимальной плотностью, высокой пористостью, максимальной удельной поверхностью пор, а следовательно, с наиболее высокими показателями звукопоглощающих свойств.

Мягкие звукопоглощающие материалы изготавливают на основе минеральной ваты или стекловолокна с минимальным объемом связующего или без него. К ним относятся маты или рулонные полотна, которые обычно применяются в сочетании с защитными перфорированными листовыми экранами (из алюминия, гипсокартона, покрытием из тонкой пористой пленки. КЗП этих материалов на средних частотах достигает значений 0,7–0,85.

К полужестким материалам относят минераловатные и стекловолокнистые плиты толщиной от 12 до 50 мм, плотностью 40–130 кг/м. куб. при содержании связующего до 15% по массе. Поверхность плит покрывают пористой краской, стеклохолстом или пленкой. КЗП этих материалов на средних частотах — 0,75–1,0.Полужесткими звукопоглощающими материалами считают также базальтовые звукопоглощающие маты, получаемые из очень тонкого базальтового волокна с покрытием из стеклоткани. Их плотность на превышает 25кг/м.куб., а КЗП на средних частотах — более 0,9.

В отличии от звукопоглощающих материалов основными показателями акустической эффективности звукоизоляционных(прокладочных) материалов считают динамический модуль упругости Е, коэффициент относительного сжатия и коэффициент потерь энергии колебаний на внутреннее трение в материале при его деформации. Поскольку все материалы в большинстве случаев предназначены для изоляции волн, возникающих при ударах и механических колебаниях конструкций (ударный и структурный шум) и распространяющихся на значительные расстояния по строительным конструкциям, наличие или отсутствие сквозной пористости в структуре такого материала не играет решающей роли при оценке его акустической эффективности.

К звукоизоляционным материалам относят прежде всего, те же волокнистые плиты и маты на синтетическом связующем из минерального или стеклянного волокна, а также пористые, мягкие резины, современные эластичные пластмассы из вспененного полиэтилена, каучука и полипропилена.

Категории помещений по взрывопожарной и пожарной опасности

1. Категория помещения «А» взрывопожароопасная 
   помещения, в которых находятся горючие газы, легковоспламеняющиеся жидкости с температурой вспышки не более 28ºС в таком количестве, что могут образовывать парогазовоздушные смеси, при воспламенении которых развивается расчетное избыточное давление взрыва в помещении, превышающее 5 кПа, или вещества и материалы, способные взрываться и гореть при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг с другом в таком количестве, что расчетное избыточное давление взрыва в помещении превышает 5 кПа.
2. Категория помещения «Б» взрывопожароопасная 
   помещения, в которых горючие пыли или волокна, легковоспламеняющиеся жидкости с температурой вспышки более 28ºС, горючие жидкости находятся в таком количестве, что могут образовывать взрывоопасные пылевоздушные и паровоздушные смеси, при воспламенении которых развивается расчетное избыточное давление взрыва в помещении, превышающее 5 кПа.
3. Категория помещения «В1» — «В4» пожароопасная 
   помещения, в которых горючие и трудногорючие жидкости, твердые горючие и трудногорючие вещества и материалы (в том числе пыли и волокна), вещества и материалы, находящиеся в помещении, способны при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг с другом гореть, при условии, что помещения, в которых они имеются в наличии или обращаются, не относятся к категориям А или Б.
4. Категория помещения «Г» умеренная пожароопасность 
   помещения, в которых находятся негорючие вещества и материалы в горячем, раскаленном или расплавленном состоянии, процесс обработки которых сопровождается выделением лучистого тепла, искр и пламени; горючие газы, жидкости и твердые вещества, которые сжигаются или утилизируются в качестве топлива.
5. Категория помещения «Д» пониженная пожароопасность 
   помещения, в которых находятся негорючие вещества и материалы в холодном состоянии.