Foam - акустичен материал или не

Foam - акустичен материал, или не?

Трудно спор с проектантите и строителите на един от обектите в Алмати на материал за пълнене въздушна междина, в изграждането на рамка-obshivnyh прегради ме избута до идеята за провеждане на мини изследвания на тема - какви материали предлагат строители експерти за подобряване на оригиналния дизайн на рамката-obshivnyh прегради и с лице към способността на поглъщане на звука. Може да изглежда странно, но следните материали се препоръчват по-често - опаковъчни кутии за яйца, коркови подове, "специални" тапети, звукоизолационни боя (оказва се, че има), разбира се, най-влакнести материали, но безспорен лидер на проучването се оказа пяна. А фактът, че пяната - "отличен звук изолатор", помисли си почти всички от анкетираните. Това означава, че много хора формира стереотип, че това е с помощта на материала, ако е необходимо, е възможно да решим всички проблеми на недостатъчна изолация.

Нека се опитаме да се справим с проблема - дали пяна (или всякакъв друг вид полистирол) звукоизолиращи (или звукова абсорбция) свойства. Може би акустика инженери, професионално занимаващи се с шумоизолационни ограждащи конструкции и твърдят, липсата на практически важни акустични свойства на експандиран полистирол, безнадеждно зад себе си, и пяната е наистина "красив звук изолатор" и той все още работи за, може би не подлежи на законите на строителната физика?

Първо, вие трябва незабавно да вземе решение относно концепцията за "звукоизолация материал." Звукоизолационни материали не се случва. защото звукоизолация - елемент от дизайна, а не материал. Т.е. можем да говорим за определено ниво на предаване на звука загуба на, например, тухлена стена, но нито един тухла или глина, от който е направен.

Второ, порести материали (които до известна степен, също се прилага пяна) са част от многослойни структури с определено ниво на звука способност изолация, като междинен слой между абсорбиращи еластични плътни твърди материали от външните обвивки. Физическата модел на многослойни структури е описан като "маса - пружина - маса".

Фигура 1 - стени, състояща се от бетон дебелина на стената от 125 mm, и допълнително облицовка (гипс), за да еластичен слой (пяна) с дебелина 35 мм.

Фигура 2 - Влошаването на изолация от преградна структура въздух шума е показан на фиг.1

а. тире-точкова линия - w / w стена 125 мм без. изправена (БД);

б. Плътната линия - а) + вътр. Покритие - мазилка на пяна (БД).

Както се вижда от множество акустични тестове, проведени както в лабораторията и на обекти, звуконепроницаеми бариери, които включват полистирен, няма да се увеличи, и в повечето случаи дори намалява при определени честоти (вж. Фигура 2). За да се справят с това на пръв поглед парадоксално завой обратно към основите на строителната физика.

Фактът, че влошаването на звуково предаване загуба на многослойна структура, състояща се от твърда стена (или под) и обърната гипсокартон или мазилка използване, като съвкупност въздушна междина акустично твърд материал, което е разпенен полистирол (стиропор), е свързан с резонансни явления. Като всеки вибриращо система, изготвена в съответствие с класическата схема на "маса - пролет - маса", този дизайн е с резонансната честота. Тя е около резонансната честота и звукоизолация недостатъчност наблюдавано (Фигура 2), който може да достигне стойност от 15 db при 10!

Какво същото параметри (или характеристики) се определя резонансната честота на фасадни стени? Позовавайки се на някои разпоредби.

Фрагмент от документа "Наръчник за MGSN 2.04-97" Проектиране на шумоизолация на жилищни и обществени сгради "

... При пълнене пролука в многослойния скелет обхващащ структура obshivnoy порест материал с твърда скелет (пяна, пенополистирол, гипсофазер и т.н.) на резонансна честота се определя по формулата

Връщайки се към Фигура 1, в зависимост от дебелината на гипс и пяна, резонансната честота на този дизайн е в честотния обхват от 200 ÷ 500 Hz (и резултатите от акустични тестове вж. Фигура 2, и за изчисляване съгласно формула 1), т.е. Той получава в нормализирана честотен обхват, и по-точно в средата на речта групата. Тя е в този честотен, и там е "провал" на звука предаването на оградата на.

Ние ще се разбере с подобна, много често, ситуацията с участието на помощ, отново, строителната физика (практика винаги трябва да се основава на теория, и на теория се потвърждава от практиката - диалектиката на развитие).

За да започнете да се дефинира какво е поглъщане на звука, както и дали то е различно (ако изобщо е различно) от изолацията.

Абсорбцията - способността на материала да конвертирате акустична енергия на движещи се въздушни молекули (кинетична енергия) за отопление на енергия в структурата на материала.

Една от главните характеристики на материала звукоабсорбираща е индекс на поглъщане (съотношение на количеството на абсорбираната енергия материал енергия инцидент на повърхността на материала), която е оценена от средната стойност на normability в честотен спектър от 100 3150 Hz. Този индекс може да бъде всяка стойност от 0 до 1.

Ефективно шумоизолираща материал - специализиран материал, за който звучи усвояване - основна функция, трябва да имат среден индекс на звукопоглъщане на около 0.7. Ако абсорбиращ материал се използва за запълване на празнината въздух в изграждането на рамката-obshivnyh прегради и облицовки, той трябва да има оптимални еластични характеристики - най-важният от които е модула за съхранение (или модул на Янг), чиято стойност не трябва да надвишава 1,5 MPa.

По този начин, индексът по поглъщане на шума и по-малкия модул памет, т.е. повече пластмасов материал, по-голямата си ефективност като акустичен многослоен звук изолиращ елемент обхващащ структура.

Физическа характеристика звукопоглъщащ материал е неговата порьозност, и следователно, produvaemost. Т.е. въздушните молекули - носители звукова енергия въвеждане лабиринта от взаимосвързани пори и влакна от такъв материал, консумират вълни енергийни звукови на триене срещу всеки други влакна, удар една с друга и със стените на лабиринта люлеещ всички влакна "скелет" материал.

Следователно едно важно заключение - да се гарантира, че материалът се абсорбира добре звукова енергия е необходима, за да бъде отворена пореста, т.е. vozduhoproduvaemym.

Експандиран полистирен е ветроупорен материал главно затворена клетъчна структура (с въздушни мехурчета вътре). Пяна слой монтирани върху твърда повърхност на стената или тавана, има малък коефициент на абсорбция. В допълнение, динамичен модула на еластичност на пяна. един порядък по-голяма от тази на отворени пори материали влакна (вж. таблица 1), което прави използването му като еластичния слой, дори в конструкциите на плаващи подове и неефективни.

Това е така, защото на голяма стойност на пяната, тя често се наблюдава това явление, особено след като плаващи подови устройства, като например "звънене" етаж. Това се дължи на липсата на "зареждане" еластичния слой от пяна циментово-пясъчни свързващи вещества. За да се получи съгласно производителя пяна 23 намаляване db шум въздействие плаващ етаж изграждане на пяната трябва да "определя" C / N замазка около 100 мм и тегло на квадратен метър на р / р замазка най-малко 120 кг. И ако прибавим размера и дебелината на покритие пяна паркет, тогава височината на помещението може да се "открадне" от себе си не по-малко от 150 мм. Не всички от тях могат да отидат мисля, имайки предвид, че средната височина на тавана на нашите апартаменти 2,75 м (диапазон височина на тавана апартамент е в диапазона от 2,5 -. 3.2 m Особено, че постигането на подобен, а често и повече, акустичния ефект е възможно с помощта на други материали, например, стъкло плат ламиниран (вж. Фигура 3).

Фигура 3 - Нивата на намаляване на шума въздействие под подовата конструкция плаващи подове

Таблица 1 - акустични и еластични характеристики на някои материали

Шумоизолация - намаляване на нивото на звука, тъй като преминава през конструкцията на охрана (стени, подове).

Ефективността на звукоизолация обхващащ структура, в съответствие с изискванията, се изчислява индекса на въздуха звукоизолация (някои средно звук способност абсорбция индекс структура в честотния обхват най-типичните жилища - 100-3150 Hz)

Ако акустично униформа проектира всичко е съвсем ясно - най-тежки и по-дебел от облицовката, по-високата му звукоизолация способността (това твърдение се основава на основния закон на акустика - масата на закона), многопластов (т.е. акустично разнородни) структури не е толкова прост ,

Ефективно по отношение на звукоизолация, са тези многослойни стени, които имат в своя състав на тежък, непрекъснато (без пукнатини и дупки) мембрани и широк, не отделя чрез допълнителни слоеве, въздушната междина между тежките черупки пълни с звукопоглъщащ, еластичен материал с висока и ниска. Т.е. ефективни абсорбиращи звука материали - е неразделна част от многопластовата шумоизолираща конструкция, независимо дали тя е кадър obshivnye стени и тавани или допълнителен изолационен подплата.

В заключение, ние се отбележи, че за да бъде ефективна облицовки, от гледна точка на капацитет на звука изолационна, е необходимо най-малко за привеждане на резонансната честота на вибрациите (формула 1) извън класиран честотния диапазон (100 Hz 3150). На практика, за ламинирани структури, които осигуряване може да се осъществи поради промяната на стойностите на масовите черупки, е възможно в много малка степен се дължи на промени в динамичен твърдостта на еластичния слой и дадена стойност на динамичен модул на еластичност, както в случая на пяната - само междинна дебелина (еластични ) слой.

Като се има предвид, че динамичният пяна модула на 6 до 10 пъти по-голяма от изчислената дебелина на влакнести материали, например, рамкиране стени с пяна пълнител на въздушната междина в своята звукоизолирана способност равен на дяла, съдържащ влакнест пълнител да бъде около 2,5 3,3 пъти повече.

По този начин, с една и съща дебелина на еластичния слой на въздуха звукоизолация рамка obshivnoy разделяне с помощта на пяна винаги ще бъде по-ниска, отколкото чрез отворена влакнест порести материали. Този извод се потвърждава и от средствата, с които разполагаме, акустична протоколи за изпитване скелет obshivnyh прегради с различни материали за пълнене на въздушната възглавница.

Пяна - това е чудесен материал за термична изолация, но молбата му за увеличаване на звукоизолацията на защита на проекти, като, наистина, и да се увеличи повърхността на усвояване, повече от която не е оправдана. така че не може да се разглежда не само ефективно шумоизолираща елемент дизайн, но също така и да звучи-абсорбиращ материал.

И накрая, като заключение - няма лоши материали, е тяхната погрешна употреба, включително в строителната практика.

Аз не съм по никакъв начин не искам да по някакъв начин да злепоставя материала. Пяна заема и ще заемат достойно място в решаването на проблемите на топлоизолация, но още веднъж подчертават неговото приложение при решаване на проблемите на акустичните необещаващо.