Текст
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное образовательное учреждение высшего
профессионального образования
«МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ
УНИВЕРСИТЕТ»
Д.В. Виноградов
СОВРЕМЕННЫЕ МЕТОДЫ РАСЧЕТА
ЗВУКОИЗОЛЯЦИИ ОГРАЖДАЮЩИХ
КОНСТРУКЦИЙ ЖИЛЫХ И
ОБЩЕСТВЕННЫХ ЗДАНИЙ
МОСКВА 2011
Все для МГСУ - www.AIIForMGSU.ru
УДК69
Виноградов Д.В. Современные методы звукоизоляции ограждающих кон-
струкций жилых и общественных зданий: учебн. пос./ФГОУ ВПО
«МГСУ». - М.: МГСУ, 2011. - 43 с.
Предназначено для студентов, изучающих курс «Безопасность жизнедея-
тельности», а также может быть полезным инженерам-строителям, архитекто-
рам, разрабатывающим практические инженерные решения по шумозащите
жилых и других помещений от шума, создаваемого потоком транспорта.
Рецензент
Профессор, к.т.н. Е.Б. Сугак
© Виноградов Д.В. 2011
© МГСУ, 2011
Все для МГСУ - www.AIIForMGSU.ru
Предисловие
Защита жилых и общественных помещений от шума, создаваемого
транспортным потоком является актуальной строительной задачей. Шум транс-
портного потока в городах достигает 80-85 дБА в двух метрах от стен жилых
зданий, а норма уровня звука в жилых помещениях в ночное время составляет
45 дБА. Таким образом, необходимая звукоизоляция ограждающих конструк-
ций (окон, стеклопакетов) должна составлять 40-35 дБА.
Большинство изготовляемых в настоящее время стеклопакетов не удов-
летворяет указанным требованиям, в частности, в наиболее чувствительном для
человека частотном диапазоне 500^2000 Гц.
Задача настоящего учебного пособия показать современные методы рас-
чета звукоизоляции различных однослойных ограждающих конструкций из
стекла, металлов, бетонов и особенности расчета многослойных ограждений из
стекла и других материалов, а также способы повышения их звукоизолирую-
щей способности.
Все для МГСУ - www.AIIForMGSU.ru
1. ЗВУКОИЗОЛЯЦИЯ
Шум, распространяющийся по воздуху, может быть существенно сни-
жен посредством устройства на его пути звукоизолирующих преград в виде
стен, перегородок, перекрытий, специальных звукоизолирующих кожухов и эк-
ранов. Сущность звукоизоляции ограждений состоит в том, чтобы наибольшая
часть падающей на него звуковой энергии отражалась и только незначительная
ее часть проникала через ограждение. Передача звука через ограждение осуще-
ствляется следующим образом: падающая на ограждение звуковая волна при-
водит его в колебательное движение с частотой, равной частоте колебаний воз-
духа в волне. Колеблющееся ограждение становится источником звука и излу-
чает его в изолируемое помещение. Передача звука из помещения с источником
шума А в смежное помещение Б происходит по трём путям (рис. 1).
Рис. 1. Пути передачи звука из шумного помещения А в смежное Б.
1 - через колеблющееся ограждение;
2 - через щели и отверстия в ограждении;
3 - через прилегающие к ограждению другие строительные конструк-
ции.
Все для МГСУ - www.AIIForMGSU.ru
Звукоизолирующие ограждающие конструкции принято называть одно-
слойными, если они выполнены из однородного строительного материала или
составлены из нескольких слоев различных материалов, жестко (по всей по-
верхности) скрепленных между собой или из материалов с сопоставимыми аку-
стическими свойствами (например, слой штукатурки и кирпичной кладки).
Многослойные звукоизолирующие ограждения состоят из нескольких
слоев однородных или различных материалов, разделенных между собой воз-
душным промежутком или слоем пористого материала.
2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ЗВУКОИЗОЛЯЦИИ
А. Однослойные звукоизолирующие конструкции.
В стенах (перегородках) из однородного (изотропного) материала под
действием звукового давления возбуждаются изгибные колебания, которые
приводят к передаче звука в смежное помещение. Передача звука происходит
по трем путям (рис. 1):
1 — за счет изгибных колебаний самой звукоизолирующей перегородки;
2 — через щели и отверстия в ограждении;
3 - за счет звуковых вибраций прилегающих конструкций пола и потол-
ка, вибраций санитарно-технического оборудования (труб).
При расчете звукоизоляции перегородки учитывается ее эффективность
только за счет снижения ее изгибных колебаний.
Звукоизоляция однослойного изотропного ограждения в координатах:
звукоизоляция R в дБ - частота / в Гц показана на рис. 2.
При этом кривую звукоизоляции можно условно разбить на три участка,
в которых звукоизоляция имеет характерные отличия.
5
Все для МГСУ - www.AIIForMGSU.ru
В диапазоне АВ на низких частотах 63-500 Гц величина звукоизоляции
R зависит в основном от величины массы одного квадратного метра перегород-
ки, т.е. от m в кг/м2.
Наиболее достоверный вариант расчета звукоизоляции в этом диапазоне
основывается на так называемом «законе массы» и может быть представлен
формулой (1) [1]:
дБ,
где f — частота звука, Гц;
р - плотность воздуха, 1,2 кг/м3;
с - скорость звука в воздухе, 340 м/с
Например, при массе перегородки в */> кирпича, при у= 1800 кг/м3
m=v-y=l ,0-1,0-0,125-1800 = 225 кг/м3
Определим звукоизоляцию на частотах 63, 125, 250, 500 Гц.
дБ;
дБ;
^250
-3 = 49.7
дБ;
^500
3.14-500-225
1.2-340
До частоты 500 Гц при каждом удвоении частоты звукоизоляция возрас-
тает на 6 дБ.
То же самое происходит при каждом удвоении массы перегородки, т.е. R
возрастает на 6 дБ.
Например, на частоте 125 Гц R=43,7 дБ; при удвоении массы (при
т=450 кг/м2)
Все для МГСУ - www.AIIForMGSU.ru
3,14-125-450
:т-------------
- 3 = 49,7 дБ
Таким образом, доказано, что при удвоении массы, звукоизоляция пере-
городки возрастает на 6 дБ.
Участок АВ кривой звукоизоляции на частотах 63-^500 Гц представляет
плавно возрастающую прямую с наклоном на 6 дБ на октаву.
Участок ВС распространяется на частоты примерно 50СН2000 Гц. В этом
диапазоне установлено резкое снижение звукоизоляции, вызванное явлением
пространственного резонанса ограждения. Начиная с частоты звука f>0,5fKp
(критическая частота) амплитуда колебаний ограждения резко возрастает. Это
явление происходит вследствие совпадения частоты вынужденных колебаний
ограждения и частоты падающей звуковой волны. В этом случае происходит
совпадение геометрических размеров и фазы колебаний ограждения с проекци-
ей падающей звуковой волны на ограждение. Максимальные колебания возни-
кают, когда проекция падающей звуковой волны равна длине волны изгиба ог-
раждения при совпадении фазы и частоты этих колебаний с аналогичными па-
раметрами падающей звуковой волны. В результате колебания ограждения
сильно возрастают, а звукоизоляция ограждения в диапазоне ВС резко падает
(рис. 2).
Частота совпадения /кр (критическая частота) может быть определена по
формулам [1]:
с2 \т
2л \ В Гц-
А V Е Гц
(2),
(3)
где В - изгибная жесткость ограждения;
h - толщина ограждения, см;
рм - плотность материала ограждения г/см\
Все для МГСУ - www.AIIForMGSU.ru
7 /
Е - модуль нормальной упругости, кГс/см~ = 9,8'10 Па. Для стекла
Е=7-1 О’ кГс/см^, для стали Е=21 • 10? кГс/см2
Диапазон CD располагается выше частоты совпадения (fKp). Здесь част-
ная характеристика звукоизоляции R имеет вид прямой линии равномерно рас-
тущей с подъемом до 25 дБ на октаву [1].
В этом диапазоне звукоизоляция рассчитывается по формуле [4], кото-
рая оптимально соответствует экспериментальным данным [1]:
где у - это коэффициент потерь ограждения.
Из формулы [4] видно: чем выше значение ц, тем больше звукоизоляция.
Рис. 2. Теоретическая частотная характеристика звукоизоляции одно-
слойного изотропного ограждения.
Все для МГСУ - www.AIIForMGSU.ru
Для звукоизоляции решающее значение имеет частотный диапазон, в
котором расположена /кр. Наилучшее расположение fKp- в верхней части нор-
мируемого диапазона частот для звукоизоляции 200(НЗ 150 Гц.
Для этого необходимо получить возможно меньшее значение изгибной
жесткости ограждения, которое достигается путем изготовления ограждения из
материалов с низким модулем нормальной упругости (свинец, резина) или за
счет дополнительного увеличения массы ограждения [1].
Б. Теоретическая звукоизоляция двухслойных ограждений
Двухслойное ограждения представляет собой две стены, разделенные
упругим слоем в виде воздуха или пористого материала. Такая конструкция со-
стоит из двух масс Ш| и т2, соединенных материалом, обладающим заданной
упругостью. На рисунке 3 представлены принципиальные характеристики зву-
коизоляции однослойного (кривая 1) и двухслойного ограждения (кривая 2).
Как видно из рисунка 3, на низких частотах звукоизоляция двухслойного
ограждения меньше, чем однослойного: на резонансной частоте fp при одина-
ковой массе однослойного и двухслойного ограждений.
Значения fp рассчитываются из представления двухслойного ограждения
в виде системы масса - упругость - масса.
Если промежуток d заполнен воздухом, то fp рассчитывается по форму-
ле(5)[1]:
600
Если промежуток d заполнен другим материалом, то fp рассчитывается
по формуле (6)[ 1]:
где т = тх • т2 (тх + т2);
(6),
Все для МГСУ - www.AIIForMGSU.ru
d - промежуток между пц и т2, м;
D — динамическая жесткость промежутка для заданного материала,
кГс/м3 (9,8 Н/м3).
Выше fp звукоизоляция двухслойного ограждения увеличивается с воз-
растанием частоты звука (Рис. 3).
Рис. 3. Частотные характеристики звукоизоляции двухслойного (1) и од-
нослойного (2) ограждений.
Приращение звукоизоляции AR по сравнению с однослойным огражде-
нием примерно составляет [1]:
AR=4Wg
дБ
Это выражение справедливо для узкого диапазона частот, до момента
резкого снижения звукоизоляции в начале проявления эффекта пространствен-
ного резонанса. Наибольшее падение звукоизоляции возникает на критической
частоте fKp. В итоге, следует отметить, что двухслойные конструкции дают
10
Все для МГСУ - www.AIIForMGSU.ru
преимущество лишь тогда, когда их резонансная частота fp находится в диапа-
зоне низких частот или даже ниже рабочего диапазона частот для звукоизоля-
ции, т.е. ниже 100 Гц.
Если fp попадает в среднюю часть диапазона, т.е. 250^500 Гц, то эффек-
тивность использования двухслойных конструкций резко снижается. Поэтому
двухслойный стеклопакет с расстояния между стеклами в 5-Н0 мм малоэффек-
тивно по сравнению с однослойным стеклом той же поверхностной плотности.
3. ТРЕБОВАНИЯ К ЗВУКОИЗОЛЯЦИИ ОГРАЖДАЮЩИХ
КОНСТРУКЦИЙ
В качестве нормируемого параметра для оценки звукоизоляции ограж-
дающих конструкций принят индекс изоляции воздушного шума Ru , дБ и ин-
декс приведенного уровня ударного шума для перекрытий Lnw, дБ.
Для окон, остеклений нормируемым параметром является звукоизоляция
в Кдтран , дБА, определяющая собой изоляцию от внешнего шума, производимо-
го потоком городского транспорта. Индексы изоляции воздушного шума Jw и
JZ2U ограждающих конструкций введены Международной организацией по стан-
дартизации ИСО для того, чтобы учесть различие в восприятии человеком зву-
ков различной частоты и, следовательно, предусмотреть различное восприятие
человеком уровня (качества) звукоизоляции на различных частотах спектра.
Поэтому в международных стандартах был введен термин «индекс звукоизо-
ляции», который усредняет уровни звукоизоляции по всему спектру частот.
Таким образом, оценка звукоизоляции производится одним числом Jw или Jnw ,
аналогично тому, как уровень шума по всем частотам спектра интегрально оце-
нивается одним числом в эквивалентных уровнях звука в дБА.
11
Все для МГСУ - www.AIIForMGSU.ru
В качестве нормативной (сравнительной) кривой звукоизоляции принята
стандартная кривая звукоизоляции, представленная на рис. 4.
Оценка фактической (или расчетной) звукоизоляции производится пу-
тем сопоставления известных данных с оценочной кривой (Рис. 4).
Для определения индекса изоляции воздушного шума Ru необходимо
вычислить сумму отклонений исследуемой частотной характеристики от оце-
ночной кривой (Рис. 4). Если отклонения в 1/3 — октавных частотах спектра
идут вниз(т.е.меньше оценочной кривой), то такие отклонения определяются
как неблагоприятные. При этом если сумма неблагоприятных отклонений по
всем частотам максимально приближается к 32 дБ, но не превышает 32 дБ,то
величина индекса Rw составляет 52 дБ, т.е. в данном случае /?и,=52дБ на 1=500 Гц.
Рис 4. Нормативная оценочная (сравнительная) характеристика звуко-
изоляции воздушного шума ограждающей конструкции.
Все для МГСУ - www.AIIForMGSU.ru
Если сумма неблагоприятных отклонений превышает 32 дБ, то оценоч-
ная кривая смещается вниз на целое число децибел так, чтобы сумма неблаго-
приятных отклонений от смещенной оценочной кривой не превышала 32 дБ.
Когда же сумма неблагоприятных отклонений значительно меньше 32
дБ (или неблагоприятные отклонения отсутствуют) оценочная кривая смещает-
ся вверх на целое число децибел так, чтобы сумма неблагоприятных отклоне-
ний от смещенной кривой максимально приближалась к 32 дБ, но не превыша-
ла эту величину.
Таким образом, за величину индекса Rw принимается ордината смещен-
ной (вверх или вниз) оценочной кривой в третьоктавной полосе со среднегео-
метрической частотой в 500 Гц.
4. ТРЕБОВАНИЯ К ЗВУКОИЗОЛЯЦИИ ОКОН,
СТЕКЛОПАКЕТОВ
Нормируемым параметром звукоизоляции окон, остеклений является
звукоизоляция в Rдтран, дБА, представляющая собой изоляцию от внешнего
шума, производимого потоком городского транспорта.
Таблица 1
Название помещений Требуемые значения звукоизоляции от транспорт- ного шума Блтран в дневное время в часы «пик»
Уровни звука в дБ А транспортного шума в днев- ное время, час «пик»
60 65 70 75 80
Жилые комнаты в домах - категории А - категории Б, В 15 20 15 25 20 30 25 35 30
Палаты больниц, санато- риев 15 20 25 30 35
Рабочие комнаты офисов 15 20 25 30 35
Номера гостиниц 15 20 25 30 35
Все для МГСУ - www.AIIForMGSU.ru
Требуемые значения звукоизоляции от транспортного шума Клтран Для
жилых комнат, номеров гостиниц, комнат административных зданий и др. при-
нимается в зависимости от расчетных уровней транспортного шума у фасадов
зданий, которые приняты для различных транспортных шумов в виде декрет-
ных величин:
60; 65; 70; 75; 80 дБА (см. табл. 1)
5. РАСЧЕТ ТРЕБУЕМОЙ ЗВУКОИЗОЛЯЦИИ НАРУЖНЫХ
ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ
Требуемая звукоизоляция окон в зданиях расположенных вблизи транс-
портных магистралей определяется по формуле (7):
RTLPa„ = - LMon +1 WgS0 -1 OtgB -10£gK, дБА, (7),
Ьд2М “ эквивалентный (максимальный) уровень звука в двух метрах от
ограждения, дБА;
Ьддоп ~ допустимый эквивалентный (максимальный) уровень звука в по-
мещении, дБА;
So - площадь окна, м2;
В — акустическая постоянная помещения, м2;
К - коэффициент, учитывающий нарушение диффузности звукового по-
ля. Принимается по таблице 2 в зависимости от среднего коэффициента звуко-
поглощения dcp в изолируемом помещении
Таблица 2
dcp К lOtgK
0,2 1.25 1.0
0.4 1.6 2.0
0.5 2.0 3.0
0,6 2,5 4,0
14
Все для МГСУ - www.AIIForMGSU.ru
Акустическая постоянная помещения В равна: В=В //. где
В woo ~ постоянная помещения в м на частоте в 1000 Гц. определяемая в
зависимости от объема помещения в м3 и типа помещения:
Вюоо=— - с небольшим количеством людей;
Biooo=----с большим количеством людей.
Частотный множитель р определяется по таблице 3 в зависимости от
объема помещения и частоты звука.
Таблица 3
Объем поме- щения в м3 Частотный множитель // на частотах спектра, Гц
63 125 250 500 1000 2000 4000 8000
¥<200 0,8 0,75 0,7 0,8 1 1,4 1,8 2,5
1^=200-1000 0,65 0,62 0,64 0,75 1 1,5 ,2,4 4,2
¥>1000 0,5 0,5 0,55 0,7 1 1,6 3,0 6,0
6. ЗВУКОИЗОЛЯЦИЯ однослойных тонких
ОГРАЖДЕНИЙ
Частотная характеристика звукоизоляции от воздушного шума одно-
слойной тонкой ограждающей конструкцией из металла, стекла, асбоцементно-
го листа, листов сухой штукатурки и подобных материалов определяется гра-
фическим способом путем построения ломаной линии ABCD (Рис.5).
Координаты точек В и С определяются по таблице 4. Значения /в и /с
округляются до ближайшей среднегеометрической частоты в 1/3 - октавной
полосы частот. Наклон участка АВ принимается в 4,5 дБ на октаву, а участка
CD - 7,5 дБ на октаву.
По представленной выше методике определим графические значения
звукоизоляции в нормируемом диапазоне частоты (100 3150 Гц) для перего-
родок, выполненных из:
Все для МГСУ - www.AIIForMGSU.ru
1 - стального листа толщиной в 1,5 мм;
2 — стекла силикатного толщиной в 4 мм;
3 - гипсокартонного листа толщиной в 20мм.
Таблица 4
Материал Плотность кг/м3 А Гц fc, Гц RB дБ Re, дБ
Сталь 7800 6000/h 12000/h 40 32
Алюминевые сплавы 2500-2700 6000/h 12000/h 32 22
Стекло силикатное 2500 6000/h 12000/h 35 29
Стекло органическое 1200 17000/h 34000/h 37 30
Асбоцементные лис- ты 2100 9000/h 18000/h 35 29
1800 9000,Ъ 18000/h 34 28
1600 1000/h 20000/h 34 28
Гипсокартонные лис- ты, гипсовая штука- турка 1100 19000/h 38000/h 36 30
850 19000/h 3 8000/h 34 28
ДСП 850 13000/h 20000/h 32 27
650 13500/h 27000/h 30,5 26
Твердая ДСП 1100 19000/h 38000/h 35 29
h — толщина в мм
1. Определим координаты точек В и С для стального листа толщиной в
1,5 мм:
fB = - = 4000/i/: RB=40 дБ
Р000
/с = = 8000Л/; Rc=32 дБ
2. Определим координаты точек В и С для силикатного стекла толщи-
ной 4 мм:
fB = — = 1500Л/: RB=35 дБ.
16
Все для МГСУ - www.AIIForMGSU.ru
ft = = ЗОООГч; Rc=29 дБ.
4
Определим координаты точек В
и С для гипсокартонного листа
у=1100кг/м3 толщиной 20 мм:
19000 (НАГ /?
~2q~ = 950Лу, Кв-36 дБ
4 = ^2. = 190077/ ; Rc=30 дБ
Рис. 5. Характеристики звукоизоляции перегородок выполненных:
1 - стального листа 8 = 1,5 мм;
2 - стекла <5 = 4 мм;
3 - гипсокартонного листа 8 - 20 мм.
На рис. 5. строим характеристики звукоизоляции для перегородок из
указанных материалов:
ABCD - звукоизоляция стальной перегородки; 8=1,5 мм;
A'B'C'D' - звукоизоляция перегородки из стекла 8= 4 мм;
Все для МГСУ - www.AIIForMGSU.ru
A”B”C”D” - звукоизоляция гипсокартонной перегородки у =1100 кг/м*,
8 = 20 мм
Графики звукоизоляции позволяют получить численные показатели зву-
коизоляции на нормируемых частотах 100 + 3150 Гц (таблица 5)
Таблица 5
/Гц 100 125 160 200 250 315 400 500
R. аБ сталь 15 16 18 19 21 23 24 25
стекло 15 16 18 21 23 25 26 28
гипсокар- тон 21 23 25 27 28 30 3 2 33
Таблица 5 продолжение
/Гц 630 800 1000 1250 1600 2000 2500 3150
R, дБ сталь 27 28 30 3 2 34 35 36 37
стекло 31 32 33 3 2 31 30 34 35
гипсокар- тон 34 35 36 34 32 30 33 35
7. РАСЧЕТ ЗВУКОИЗОЛЯЦИИ МНОГОПУСТОТНЫХ
ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ПЛИТ И ОГРАЖДЕНИЙ
В качестве примера построим частотную характеристику изоляции воз-
душного шума перекрытием, выполненным из многопустотных железобетон-
ных плит толщиной в 140 мм и приведенной толщиной в 100 мм, выполненных
18
Все для МГСУ - www.AIIForMGSU.ru
из железобетона у=2300 км/м3. Многопустотная плита шириной 1,2 м имеет 6
круглых сквозных отверстий d=0,09 м, расположенных равномерно по сечению
(Рис. 6). Для определения коэффициента К следует определить момент инерции
сечения плиты J. Момент инерции плиты находим как разность моментов инер-
ции прямоугольного сечения Д=— и момента инерции 6-ти круглых сквозных
пустот J2=
яЛ4
64
1200
Рис. 6. Сечение многопустотной плиты.
Для ограждений из бетона у = 1800 кг/м3 и более с круглыми сквозными
пустотами коэффициент К определяется по формуле 8:
К = 1,5
где J - момент инерции сечения; м4;
b - ширина сечения; м
hnr - приведенная толщина сечения, м, hnp = 0,1 м.
J = (J
bh3 1,2-0,13 4
----=----------- 0.000 \м
12 12
3.14.0.09- =0Д)000022л<4
64 64
J2 = 0.0000968л/
Все для МГСУ - www.AIIForMGSU.ru
0,0000968 4
К = 1, э, -------= 0,42лг
V 1,2-0,001
Средняя плотность плиты (с учетом пустотности) составляет 1320 кг/м\
Далее по таблице 7 определяем абсциссу точки В:
_ 33000 33000
Л'^Г = -ПГ = 2"-7г’-
Округляем до среднегеометрической частоты, т.е. fB=250 Гц.
Рассчитываем эквивалентную поверхностную плотность конструкции:
тэ = К • т(кг / м2) = 0.42 /•/? = 0,42 - 2300 • 0.14 = 135кг / м2
Определяем ординату точки В.
RB =2Mgm3 -12 дБ
RB = 20€gw3-12 = 20€gl35-12 = 30,6 дБ
Округляем до 0,5дБ; т.е. RB=31 дБ
Из точки В влево проводим горизонтальный участок ВА; вправо отрезок
ВС с наклоном 6 дБ на октаву. Точка С попадает на третьоктавную полосу нор-
мируемого частотного диапазона 3150 Гц (Рис.7).
Полученная расчетная кривая позволяет определить звукоизоляцию на
частотах спектра от 100 до 3150 Гц (таблица 6)
Таблица 6
f.Tti 100 125 160 200 250 315 400 500
А дБ 31 31 31 31 31 33 34 36
Таблица 6 продолжение
f Гц 630 800 1000 1250 1600 2000 2500 3150
Л дБ 38 40 42 44 46 48 49 52
Все для МГСУ - www.AIIForMGSU.ru
R. дБ
Рис.7. График расчетной звукоизоляции многопустотной плиты толщиной в 140
мм, шириной 1200мм и с отверстиями d = 90мм.
8. РАСЧЕТ ЗВУКОИЗОЛЯЦИИ БЕТОННОЙ ПЕРЕГОРОДКИ
Для наглядности рассчитаем индекс изоляции воздушного шума бе-
тонной перегородки из тяжелого бетона 7=2200 кг/м3 и толщиной в 125 мм.
Сначала определим расчетную звукоизоляцию такой перегородки [2].
Частотную характеристику изоляции от воздушного шума однослойной
плоской ограждающей конструкции сплошного сечения с поверхностной пло-
скостной плоскостью от 600 до 1800 кг/м3 и более из бетона, железобетона,
кирпича и подобных материалов следует представлять в виде ломаной линии
A,B,C,D (Рис. 8).
Первоначально определяются координаты точки В. Абсциссу точки В (т.
е./я) следует определять по таблице 7 в зависимости от толщины и плотности
21
Все для МГСУ - www.AIIForMGSU.ru
материала конструкции. Значения /в следует округлять до среднегеометриче-
ской 1/3 - октавной частоты, в пределах которой находится /в- Границы треть-
октавных полос приведены в таблице 8.
Ордината точки В - RB определяется в зависимости от эквивалентной
поверхностной плотности тэ по формуле (9) [2]:
RB=20 Egm3-12 дБ
(9)
Таблица 7
Плотность бетона у, кг/м3 !в, Гц
>1800 29000//?
1600 31 000//?
1400 ЗЗООО/Л
1200 35000//?
100 37000//?
800 39000//?
Г 600 4000//?
h — толщина ограждения, мм
Таблица 8
Среднегеометрические частоты 1/3 - октавных полос, Гц
50 63 80 100 125 160 200 250 315 400 500
630 800 1000 1250 1600 2000 2500 3150 4000 5000 Гц
Эквивалентная поверхностная плотность тэ определяется по формуле:
тэ=К-т,кг/м2 (Ю),
где т — поверхностная плотность, кг/м~ (для ребристых конструкций
принимается без учета ребер);
К — коэффициент учитывающий относительное увеличения изгибной
жесткости ограждения из бетонов на легких заполнителях, по отношению к
конструкциям из тяжелого бетона с той же поверхностной плотностью.
Все для МГСУ - www.AIIForMGSU.ru
Для сплошных ограждающих конструкций плотностью у=1800кг/м3 и
более К=1.
Для ориентировочных расчетов индекс изоляции воздушного шума ог-
раждающими конструкциями сплошного сечения из материалов, указанных в
таблице 7 допускается определять по формуле:
Rw = 37 £gm + 55£gK — 43 дь
Для сплошных ограждений при у=1800 кг/м3 и более K=l; 1g 1=0,т.е.
^=37^т-43дБ (9а)
Построение частотной характеристики производится в следующей по-
следовательности: из точки В влево проводиться горизонтальный отрезок ВА, а
вправо от точки В проводиться отрезок ВС с наклоном 6 дБ на октаву до точки
С с ординатой Rc=65 дБ. Из точки С вправо проводиться горизонтальный уча-
сток CD. Если точка С лежит за пределами нормируемого диапазона частот
(fc>3150 Гц), то отрезок CD отсутствует.
Пример. Построить частотную характеристику изоляции воздушного
шума перегородкой из тяжелого бетона у=2200 кг/м3 и толщиной в 125 мм.
1. По таблице 7 определяем абсциссу точки В т.е.
г 29000 „
/>-----= 232 Гц
125
Принимаем ближайшую 1/3 - октавную частоту, т.е.
/в=250 Гц.
Определяем поверхностную плотность ограждения.
тэ=КТЬ=тэ=1 -2200-0,125=275 кг/м2.
Для данного случая К=1,0.
Определяем ординату точки В.
RH = 10^иэ-12 = 20^275 -12 = 36.7 дБ
23
Все для МГСУ - www.AIIForMGSU.ru
Из точки В влево проводим горизонтальный участок ВА, затем вправо
от точки В - отрезок ВС с наклоном в 6 дБ на октаву до точки С с ординатой
65дБ. Точка С соответствует частоте 8000 Гц, т.е. находится за пределами нор-
мируемого диапазона частотЛ 00^-3150 Гц).
Рассчитанная частотная характеристика изоляции воздушного шума
данной перегородки представлена на рис. 8.
Рис.8. Расчетная характеристика звукоизоляции для перегородки из бе-
тона у=2200 кг/м3 толщиной в 125 мм.
Полученная ломаная кривая звукоизоляции позволяет определить чис-
ленные значения звукоизоляции в нормируемом диапазоне частот (таблица 9).
Таблица 9
/Гц 100 125 160 200 250 315 400 500
R. дБ 37 37 37 37 37 39 41 43
Таблица 9 продолжение
/Гц 630 800 1000 1250 1600 2000 2500 3150
R, дБ 45 47 49 51 53 55 57 58
Все для МГСУ - www.AIIForMGSU.ru
9. РАСЧЕТ ЗВУКОИЗОЛЯЦИИ МНОГОСЛОЙНЫХ
ОГРАЖДЕНИЙ. РАСЧЕТ СТЕКЛОПАКЕТА 4-16-4 ММ.
Определение частотной характеристики изоляции воздушного шума ог-
раждающей конструкции, состоящей из двух тонких листов с воздушным про-
межутком между ними и при одинаковой толщине листов (4-16-4 мм).
Определим характеристику изоляции стандартного стеклопакета
4-16-4 мм с резиновым уплотнением по периметру.
Последовательность расчета частотной характеристики звукоизоляции
стеклопакета 4-16-4 мм.
1. Строим частотную характеристику звукоизоляции одним стеклом
£ = 4лш, т.е. определяем координаты точек В и С для построения ломаной
кривой ABCD. Координаты точек В и С устанавливаем в соответствии с таб-
лицей 4 (Рис.9):
. _ 6000 6000 , п Qс
/в-—— = —— = 1500 Гц; RB=35 дБ.
п 4
г 12000 12000 г о -эо с
/с = —— = —— = 3000 Гц; Rc=29 дБ.
п 4
Отрезок BA-наклон 4,5дБ на октаву. Отрезок СО-7,5дБ на октаву.
2. Строим вспомогательную ломаную линию А’В'CD' путем прибавле-
ния к ординатам линии ABCD поправки учитывающей увеличение поверх-
ностной плотности ограждения в соответствии с таблицей 10.
В данном случае mi=m2 и тобщ—2т}
= 2. Принимаем по таблице 10 \Rf=4,5 дБ
тх
Влияние пластмассового каркаса стеклопакета на звукоизоляцию не
учитывается.
Все для МГСУ - www.AIIForMGSU.ru
Таблица!О
тоби/т, Д/?7, дБ mo6u/mi ДТ?,, дБ
1,4 2,0 2 3 5,5
1,5 2 5 2,5 6,0
1.6 3,0 2,7 6,5
1,7 3,3 2,9 7,0
1,8 4,0 3,1 7,5
2,0 4,5 3,4 8,0
? ? 5,0 3,7 8,5
4.0 [ 9,0
4,3 9,5
4,6 10,0
5.0 10,5
3. Определяем резонансную частоту стеклопакета по формуле 11:
/Р=60прь±^ Гц, (И)
\ d • т} • т:
где d - толщина воздушного промежутка в метрах;
ГП|=1Т12- поверхностная плотность стекла б = 4 мм;
m 1 =m2= bl- 0,004 • у = 1 • 1 • 0,004 - 2500 = 10кг / м2.
_10 + 10_
0,016-10-10
Гц
Значение /р округляется до ближайшей среднегеометрической третьок-
тавной частоты, т.е. /р = 200 Гц.
Далее до частоты 0,8/р =160 Гц включительно частотная характеристи-
ка звукоизоляции совпадает с линией A’B’C'D' (это точка Е, рис.9).
На частоте/р звукоизоляция снижается на 4,5 дБ ниже линии A'B'C'D’ -
точка F (Рис. 9). На частоте 8 /р=1600 Гц находится точка К с ординатой
Rk=Ri +Н, которая соединяется с точкой F. Ордината Re - берется из графика на
рис. 9, т.е. RF=21 дБ. Величина Н определяется по таблице 11 в зависимости от
величины воздушного промежутка, Н=22 дБ.
Тогда Rk=RF+Hk=21+22=43 дБ.
26
Все для МГСУ - www.AIIForMGSU.ru
Таблица! 1
Толщина воздушного промежутка cLmm Величина Н,дБ
15-25 22
50 24
100 26
150 27
200 28
От точки К проводится отрезок KL с наклоном 4,5 дБ на октаву до час-
тоты /в, параллельно линии A'B'C'D'. В данном случае при 8fp=1600 Гц , а
fp—1500 Гц, точки К и L практически совпадают и образуется общая точка KL
(Rki =43 дБ)
От точки L до частоты 1,25 /в =1,25-1500 = 1875 Гц (принимаем 1/3 октав-
ную частоту в 2000 Гц) проводится горизонтальный отрезок LM.
На частоте fc находится точка N путем прибавления к значению лома-
ной линии A’B’C'D' поправки A R2 = R - Rir = 43 -40 = 3 дБ ; A R: = 3 дБ
RC’ - берется из рис. 9, fc = 3000 Гц.
Из графика видно, что RK=Ri=43 дБ, Rc»= 34 дБ, тогда
Rn=R€>+AR2=34+3=37 дБ
Точка N соединяется с точкой М. Затем проводится отрезок NP с накло-
ном 7,5 дБ на октаву.
Ломаная линия A'EFKLMNP представляет собой частотную характери-
стику звукоизоляции воздушного шума стеклопакетом 4-16-4мм.
Значения звукоизоляции стеклопакета 4-16-4мм на нормируемых часто-
тах спектра представлены в таблице 12.
Все для МГСУ - www.AHForMGSU.ru
Рис.9. Расчетная частотная характеристика звукоизоляции A’EFKLMNP
стандартного стеклопакета 4-16-4 мм.
Таблица!2
/,Гц 100 125 160 200 250 315 400 500
R, дБ 21 23 26 30 32 35 37 39
Таблица! 2. продолжение
/,Гц 630 800 1000 1250 1600 2000 2500 3150
R. дБ 42 43 44 45 47 47 42 38
10. РАСЧЕТ ЗВУКОИЗОЛЯЦИИ ДВУХСЛОЙНОГО
ОГРАЖДЕНИЯ ПРИ РАЗЛИЧНОЙ ТОЛЩИНЕ ЛИСТОВ
(СТЕКЛА, СТАЛИ, ГИПСОКАРТОНА).
Расчет частотной характеристики изоляции воздушного шума окном,
перегородкой, выполненной из двух листов стали, стекла, гипсокартонных лис-
тов, древесно-стружечных плит и других материалов разной толщины листов.
28
Все для МГСУ - www.AIIForMGSU.ru
Отношение толщины листов не должно превышать 2,5.
Построим частотную характеристику изоляции воздушного шума метал-
лическим витражом, остекленным стеклами толщиной 8 и 6 мм. с расстоянием
между стеклами в 60 хМм. В металле стекла крепятся при помощи резинового
профиля.
1. Строим частотную характеристику изоляции для толстого стек-
ла в 8мм (линия ABCD Рис. 10). Координаты точек В и С определяем по
табл. 4:
г _ 6000 - р
Ув ~ о ~ 7507 ц, Кв 35 дБ
о
Р000
Л=-Ц^ = 1500Л/; Яс=29 дБ
О
Значения fB\fc - округляем до ближайшей 1/3 октавной частоты:
f8 =800Гц; f( =\ШГц
2. Для тонкого стекла находим координаты точек В и С
fB- = = 1000Гц : R„ = 35 дБ
6
Р000
fr =----= 2000A; Rc = 29 дБ
6
Из точки В проводим прямую с наклоном 4,5 дБ на октаву до точки А, из
точки С проводим прямую с наклоном 7,5 дБ на октаву до точки D
3. Определяем поправку АТ?! по таблице 11
В начале рассчитаем массы стекол толщиной 8 и 6мм
/и, = 1-1-0,008-2500 = 20кг Ли2
т2 = 1 -1 • 0.006 - 2500 = 15кг / л/2
т(}6щ =20 + 15 = 35кг / м1
= — = 1.75 др = 4 0 дБ
т} 20 '
Все для МГСУ - www.AIIForMGSU.ru
4. Строим вспомогательную линию А'В'С. Отрезок А'В' проводим на
4,0дБ выше отрезка АВ, далее горизонтальный участок В'С до частоты
= 1000/7/. Далее строим участок CD' с наклоном в 7,5 дБ на октаву.
5. Определяем частоту резонанса по формуле (11) [2]:
Г + ^2 Г
j р - 60 ----—Гц
V d • т{ • т2
где mi , пъ - поверхностные плоскости, кг/м2;
d - толщина воздушного промежутка, м.
0.06-20-15
= 83.6/7/
Принимаем /р= 100/7/. Суммарная кривая звукоизоляции перегородкой
8-60-6 мм строится так: до частоты 0,8/’, = 63Л/ включительно частотная ха-
рактеристика совпадает со вспомогательной линией А' В' (точка Е). На частоте
/Р=80/7/ звукоизоляция опускается ниже на 4 дБ от линии А'В' (точка F на
рис. 10).
Таблица 13
ЬГц 100 125 160 200 250 315 400 500
R, дБ 21 24 27 30 _ 33 35 38 41
Таблицы 13 продолжение
/> Гц 630 800 1000 1250 1600 2000 2500 3150
R, дБ 43 45 47 47 47 47 47 □ 47
На частоте 8/,, =640 Гц принимаем 8/,, =630 Гц находится точка К с ор-
динатой RK =Rh -ь И, где Н - величина определяемая по таблице 11 в зависимо-
сти от толщины воздушного промежутка. Н=25 дБ; Rh =19 (берется из графика
рис. 10), R =19 + 25 = 44 дБ.
30
Все для МГСУ - www.AIIForMGSU.ru
R. дБ
Рис. 10. Частотная характеристика звукоизоляции A’EFKLMN двухслойного
ограждения из стекла сечением: 8-60-6 мм.
От точки К частотная характеристика строится параллельно вспомога-
тельной линии A'B'C'D', т.е. проводится отрезок KL с наклоном в 4,5 дБ на ок-
таву до частоты = 1000 Гц, а затем горизонтальный участок LM до частоты
/с. = 2000Гц и далее отрезок MN с наклоном в 7,5 дБ на октаву.
В итоге получена частотная характеристика звукоизоляции двухслойно-
го ограждения из стекла, сечением 8-60-6 мм (A’EFKLMN- рис. 10).
Все для МГСУ - www.AIIForMGSU.ru
11. ХАРАКТЕРИСТИКА ЗВУКОИЗОЛЯЦИИ ВОЗДУШНОГО
ШУМА КАРКАСНО-ОБШИВНОЙ ПЕРЕГОРОДКОЙ С
ЗАПОЛНЕНИЕМ ПРОМЕЖУТКА ПОРИСТЫМ ИЛИ
ПОРИСТОВОЛОКНИСТЫМ МАТЕРИАЛОМ
Построим частотную характеристику изоляции воздушного шума пере-
городкой, выполненной из двух листов сухой гипсовой штукатуркой толщиной
16мм, у=1100кг/м3. Применен деревянный каркас с воздушным промежутком в
80мм, заполненный минераловатными плитами у=80 кг/м'.
1. Строим частотную характеристику ABCD звукоизоляции для одного
гипсокартонного листа. Определим координаты точек В и С по таблице 4
(Рис. 11).
19000 19000
h 16
= 1187Л/; принимаем fti = ПЪЪГц RB=36 дБ
38000 38000 ™ ™
—-— =------= 2375Лу; принимаем /с“2500Гц Rc=j0 дБ
Наклон участка АВ принимается 4,5 дБ на октаву; участка CD-7,5 дБ на
октаву.
Общая поверхностная плотность ограждения включает две обшивки
массами т^пъ;
mi=m2=yh=l 100-0,016=17,6 кг/м2.
Масса заполнения т3=у-Ь=80-0,08=6,4 кг/м2
тобЩ - т\ + П12 + тз = 17.6 +17.6 + 6,4 = 41,6 кг/м2.
Зная —— = = 2,36 по таблице 10 определяем поправку AR]=5,6 дБ
tn t 17.6
2. Строим вспомогательную линию A'B'C'D' на 5,6 дБ выше линии ABCD
(Рис. 11)
Точка С лежит в нормируемом диапазоне частот.
Все для МГСУ - www.AIIForMGSU.ru
3. Определяем частоту резонанса всей звукоизолирующей конструкции
по формуле:
= 60| ^6 + 17,6 =
d-m,nt2 \ 0.08-17.6 17.6
Принимаем ближайшую 7/3-октавную частоту, т.е. /Р=80Гц.
На частоте 0,8/Р =64 Гц отмечаем точку Е с ординатой RP = ордината
ABCD на частоте fP =80 Гц+AR^19+5,6=24,6 дБ.
На частоте /Р=80 Гц намечаем точку F с ординатой RP = ордината ABCD
на частоте fp + ДА, -4 = 19 +5.6- 4 = 20,6 дБ (4-коэффициент).
На частоте 8/ Р=8-80=640 Гц отмечаем точку К с ординатой
RK=RF+H=20, 6+25=45,6 дБ.
/7-определяется по таблице 11; Н=25.
Затем до частоты = 125Лу проводим отрезок KL с наклоном 4,5 дБ на
октаву, т.е. получаем RL = 45,6 + 4,5 = 50 дБ. Далее проводим горизонтальный
участок LM до следующей //3-октавной полосы т.е. до 1600 Гц.
На частоте fc = 2500Л/ отмечаем точку N с ординатой R\
Аа = Аг + ДА, = Ас. + ДА, + ДА,; ДА2 = А, - RRi = 9,5 дБ: ДА, = 5.6 дБ
Ад. =30 + 5,6 + 9.5 = 45,1 дБ
Ломаная линия EFKLMNO является частной характеристикой изоляции
воздушного шума перегородкой с деревянным каркасом и с незаполненным
воздушным промежутком.
Определим теперь характеристику звукоизоляции перегородки с запол-
ненным воздушным промежутком (минеральная вата у=80 кг/м3).
Все для МГСУ - www.AIIForMGSU.ru
Рис. 11. График звукоизоляции EFPRSTUV воздушного шума перего-
родкой, выполненной из двух листов гипсокартона с заполнением воздушного
промежутка минераловатными плитами: 16-80-16 мм.
Для этого на частоте 1,6 fP=1,6 80= 128 Гц=125 Гц отмечаем точку Р с
ординатой ИР=ордината частоты 125Гц на кривой EFKLMN+AR4., AR4 —> опре-
деляется по таблице 14.
Таблица 14
Материал заполнения Заполнение промежутков в % ar4
минеральная вата стекловолокно 20 2
30 3
40 4
50-100 5
пенопласт, фибролист 100% 3
Принимаем 80% заполнение проема минеральной ватой, тогда AR4=5.
RP=26+5=31 б.
Все для МГСУ - www.AIIForMGSU.ru
Определив координаты точки Р, соединяем ее с точкой F. Затем строим
частотную характеристику параллельно линии FKLMN, прибавляя к ее значе-
ниям поправку ДЯ4 = 5 дБ.
В итоге получим параметры звукоизоляции перегородкой с минераль-
ным наполнителем: ломаная кривая: EFPRSTUV (Рис.11).
На основании этой ломанной кривой, определяем величины звукоизоля-
ций по //3-октавным полосам спектра. (Таблица!5).
Таблица 15
/.Гц 100 125 160 200 250 315 400 500
R. дБ 25 30 33 37 40 43 45 48
Таблица 15. Продолжение
/.Гц 630 800 1000 1250 1600 2000 2500 3150
R, дБ 49 51 53 53 53 51 50 53
12. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
ЗВУКОИЗОЛЯЦИИ ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ
ЗДАНИЙ.
Расчет звукоизоляции ограждающих конструкций должен производить-
ся при разработке новых конструктивных решений ограждений, применении
новых строительных материалов и изделий. Окончательная оценка применяе-
мых ограждающих конструкций должна производиться на основании натурных
испытаний по ГОСТ27296.
Все для МГСУ - www.AIIForMGSU.ru
13. РАСЧЕТ ЗВУКОИЗОЛЯЦИИ МЕЖДУЭТАЖНЫМ
ПЕРЕКРЫТИЕМ ОТ ВОЗДУШНОГО ШУМА Rw И УДАРНОГО
ШУМА /?ли.
Индекс изоляции воздушного шума Rw междуэтажным перекрытием со
звукоизоляционным слоем следует определять по таблице 15[2] в зависимости
от величины индекса изоляции воздушного шума несущей плиты перекрытия
/?ио, определяемого в соответствии с п.8 настоящего пособия и путем определе-
ния частоты резонанса перекрытия /Р, рассчитываемого по формуле:
\Еп(т, + пи)
fP =0.16, рр-!------2-±Гц,
\ а -тх • т ->
(12),
где Ед - динамический модуль упругости материала звукоизоляционного
слоя, Па, (принимается по таблице 16);
гщ - поверхностная плотность несущей плиты перекрытия;
т2 -поверхностная плотность конструкции выше звукоизоляционного
слоя, кг/м2;
d - толщина звукоизоляционного слоя, м; определяемая по формуле:
d=do (1- е);
где do - толщина звукоизоляционного слоя в необжатом состоянии, м;
8 - относительное сжатие материала звукоизоляционного слоя под на-
грузкой, принимается по таблице 16.
Пример, Рассчитать индекс изоляции воздушного шума межэтажным
перекрытием. Перекрытие состоит из железобетонной плиты у=2300 кг/м3 ,
толщиной в 120 мм и звукоизоляционных полосовых прокладок из жестких ми-
нераловатных плит плотностью 125 кг/м3 и толщиной в 50 мм в необжатом со-
стоянии. Сверху дощатый пол толщиной 35мм на лагах сечением 100-50мм с
крс
шагом в 500 мм. Полезная нагрузка 0,03 —- = ЗОООПа
см2
Определяем поверхностные плотности элементов перекрытия:
Все для МГСУ - www.AIIForMGSU.ru
тх = 2300 • 0.12 = 276кг Ли2
т2 = 600 • 0.035(доскм) + 600 • 0.05 • 0.1 • 2(лаги) = 21кг!лг .
Динамический модуль звукоизоляционного материала принимаем по
таблице 16:
Ед=4.5-1& Па
Учитывая, что на 1м" приходятся 2 лаги, нагрузка на одну прокладку со-
ставит:
3000 + 270
0.1-2
= 16350/76?
По формуле 9а ориентировочно находим величину Rwo для несущей пли-
ты перекрытия:
Rwo=37tgm-43=37tg273-43=47,3 дБ
Определяем частоту резонанса конструкции по формуле 12:
к.5-105 -(276 + 27)
V 0.025-276-27
= 137 Гу
d=do-(l -s) =50- (1-0,5) =2 5мм =0.025 м.
По таблице 15 находим индекс изоляции воздушного шума этим между-
этажным перекрытием: Rw=54 дБ.
Расчет индекса приведенного ударного шума Lnw под меж-
дуэтажным перекрытием
Индекс приведенного уровня ударного шума Lnn под междуэтажным пе-
рекрытием с полом, уложенном на звукоизоляционном слое, определяется по
таблице!7. В зависимости от величины индекса приведенного уровня ударного
шума для несущей плиты перекрытия (сплошного сечения или с круглыми пус-
тотами) Lnwo определяемого по таблице!8. £,жо зависит от частоты собственных
колебаний /0 пола лежащего на звукоизоляционном слое
Все для МГСУ - www.AIIForMGSU.ru
а • т2
где Ед - динамический модуль упругости звукоизоляционного материа-
ла, Па( принимается по таблице 16);
d - толщина звукоизоляционного слоя в обжатом состоянии, м;
т2 - поверхностная масса поля (без звукоизоляционного покрытия),
кг/м2
Пример'. Рассчитать индекс приведенного уровня ударного шума под
междуэтажным перекрытием. Перекрытие состоит из железобетонной несущей
плиты толщиной 120 мм;у =2500 кг/м3, звукоизоляционного слоя из Термо-
флекса толщиной 12 мм в необжатом состоянии (Ед=4-10'' Па;
8=0,03),гипсобетонной панели плотностью 1300 кг/м3 толщиной 50 мм и лино-
леума средней плотности 1100 кг/м' толщиной 3 мм. Полезная нагрузка
3000 Па.
Определяем поверхностные плотности элементов покрытия:
Ш1=2500-0,12=300кг/м2;
т2=1300*0,05+1100-0,003=68,Зкг/м2
Нагрузка на звукоизоляционный слой равна: 3000+683=3683Па.
По таблице 18 находим Lnwc)=80дБ.
Вычисляем частоту собственных колебаний пола по формуле (12) при
Ед=4-105 Па;
8=0, 03 и d=0,012(1-0, 03) =0,011 м.
—— =0,16
d • т.
—4-10----= 116.8 Гц
0.011-68,3
Принимаем 1/3 - октавную часть /О=125 Гц
Далее по таблице 17 находим индекс изоляции приведенного уровня
шума под заданным междуэтажным перекрытием:
Lnw=59 дБ
Все для МГСУ - www.AIIForMGSU.ru
Рассчитанные параметры звукоизоляции межэтажного перекрытия от
ударного шума следует поверять натуральными испытаниями при возбуждении
ударного шума специальной стандартной «топтальной машины» с электропри-
водом^].
Таблица 15
/а Гц Индекс воздушного шума перекрытием Rw, дБ, при индексе изоляции несущей плитой
Конструкция пола перекрытия Rw0, дБ
43 46 49 52 55 57
1. Деревянные полы по лагам, 160 53 54 55 56 57 58
уложенным на звукоизоляцион- 200 50 52 53 54 56 58
ный слой в виде ленточных 250 49 51 52 53 55 57
прокладок с £д=5-105-12 105 Па 320 48 49 51 53 55 -
при расстоянии между полом и 400 47 48 50 52 - -
несущей плитой 60-70 мм 500 46 48 - - - -
2. Покрытие пола на монолит- 63 55 56 57 58 59
80 53 54 55 56 57 58
ной стяжке или соорных плитах 100 52 53 54 55 56 58
С /22=60-120кг/м по 125 51 52 53 54 55 57
звукоизоляционному слою с 160 50 51 53 54 55 57
Ед=3 -10 -10 -10 Па 200 47 49 51 53
3. Покрытие пола на монолит- 200 53 54 55 56 58
ной стяжке или сборных плитах 250 50 52 53 54 55 57
с m=60-120кг/м“по звукоизоля- 320 49 51 52 54 55 57
ционному слою из песка с 400 48 50 51 53 55 57
Ед=12106Па 500 47 49 51 53 55 57
Все для МГСУ - www.AIIForMGSU.ru
Таблица 16
Материалы Плот- ность, кг/м3 Динамический модуль упругости Ед Па, и относи- тельное сжатие £ материала звукоизоляционного слоя при нагрузке на звукоизоляционный слой, Па
200 5000 10000
Ед £ Ед £ Ед £
1 ? 3 4 5 6 7 8
1. Плиты минеральные на синтетическом связущем: полужесткие жесткие 70-90 95 -100 НО - 125 130-150 3.6-105 4,0-105 4.5-105 5.0-105 0,5 0,5 0,5 0,4 4,5-105 5,0-105 5.5-105 6.0105 0,55 0,55 0.5 0.45 7.0-105 8.0-105 0.6 0.55
2. Плиты из изовербзаль- ного волокна насинтети- ческом зующем 70-90 100-120 125-150 1.9-105 2.7-105 3.6-105 0.1 0,08 0.07 2.0-1О5 3.0-105 5.0-105 0.15 0,1 0.08 2.6-105 4.0105 6.5-105 0.2 0.15 0.1
3. Маты минераловатные прошивные по ТУ 21-24-51-73 75-125 126-175 4.0-105 5.0-105 0.65 0,5 5.0105 6.5-105 0.7 0,55 — —
4. Плиты древесноволок- нстые мягкие по ГОСТ 4598-86 250 10-105 0,1 11-105 0,1 12-Ю5 0.15
5. Прессованная пробка 200 1110s 0,1 1210 s 0,2 12.5-105 0,25
6. Песок прокаленный 1300-1500 120-105 0.03 13O-1O5 0.04 140-105 0.06
7. Материалы из пеноп- лиэтилена и пенополи- пропилена: Велимат Пенополиэкс Изолон (ППЭ-Л) Энергофлекс, Пенофол, Зилатерм Парколаг Термофлекс Порилекс(НПЭ) Этафон (ППЭ - Р) Пенотерм (НПП-ЛЭ) 1,4-105 1.8-105 2.0-105 2,7-105 2.6-105 4.0-105 4,7-105 6.4-105 6.6-105 0.19 0.02 0,05 0,04 0.1 0,03 0,15 0.02 0.1 1.6-1 о5 2.5-105 3,4-105 3.8-105 3.7-105 4,8-105 5,8-105 8.5-105 8.5-105 0.37 0.1 0,1 0,1 0.15 0.1 0.2 0,1 0.2 2.0-105 3.2-105 4,2-105 4.5-105 9.2-105 9.2-105 0.5 0.2 0,2 0.2 0.2 0.25
Примечания
1. Для нагрузок на звукоизоляционный слой, не указанных в этой таблице, величины Ед и е следу-
ет принимать по линейной интерполяции в зависимости от фактической нагрузки.
2. В таблице даны ориентировочные величины Ед и е, более точные данные следует брать из сер-
тификатов на материалы, в которых эти величины должны быть приведены.
40
Все для МГСУ - www.AIIForMGSU.ru
Таблица 17
Индексы приведенного уровня удар-
Конструкция пола /оГц ного шума под перекрытием i ДЛЛ
несущей плиты перекрытия L nwo
86 84 82 80 78 76 74
1. Деревянные полы по лагам, уложенным на звукоизоляцион- 160 59 58 56 55 54 54 53
ный слой в виде ленточных про- 200 61 60 58 57 55 54 54
кладок сЕд = 5-105-12-105 Па при 250 62 61 59 58 56 55 55
расстоянии между полом и несу- щей плитой 60-70 мм 315 64 62 60 59 57 56 56
100 60 58 56 54 52 51 50
2. 1 юкрытие пола на сборных 125 64 62 60 58 56 55 54
плитах с m = ЗОкг/м по звуко- 160 68 66 64 62 60 59 58
изоляционному слою с 77 _ О 1 л5 1 л 1 л5 200 70 68 66 64 62 61 60
- э 1 и -1 и 1 и на 250 72 70 68 66 64 63 62
60 61 58 56 54 51 49 48
3. Покрытие пола на монолитной 80 62 59 57 56 53 52 51
стяжке или сборных плитах с 100 64 61 59 57 56 55 54
т= 60кг/м3 по звукоизоляционно- 125 66 63 61 59 58 57 56
му слою с Ед = З-ЮМОТО5 Па 160 68 65 63 61 60 58 57
200 70 68 66 64 62 60 59
160 62 60 58 57 55 54 53
4. То же, по звукоизоляционному 200 65 63 61 59 58 57 56
слою из песка Ед = 12 -106 Па 250 67 65 63 61 60 59 58
315 71 69 67 66 64 63 62
60 59 56 54 52 50 48 47
5. Покрытие пола на монолитной 80 61 58 56 54 52 50 49
стяжке или сборных плитах с 100 63 60 58 57 55 53 59
т= у 120 кг/м“ по звукоизоляцион- 125 65 62 60 58 56 54 53
ному слою Ед = 3 • 10510-105 Па 160 67 64 62 60 58 56 55
200 68 65 64 62 60 58 57
160 61 58 56 55 53 5 51
6.1 Го же, по звукоизоляционному 200 63 60 58 57 55 54 53
слою из песка с Ед = 12Т 0 Па 250 65 63 61 59 58 57 56
315 69 67 65 64 62 61 60
Примечание.
При промежуточных значениях поверхностной плотности стяжки (сборных плит) индексы
следует определять по интерполяции, округляя до целого числа дБ
Все для МГСУ - www.AIIForMGSU.ru
Таблица 18
Поверхностная плотность несущей плиты перекрытия, кг/м2 Значения L„wo, дБ
10 86
20 84
250 82
300 80
350 78
400 77
450 76
500 75
550 74
600 73
Примечания
1. При подвесном потолке из листовых материалов (ГКЛ, Г ВЛ и т. п.) из значений Lmvo вычи-
тается 1 дБ.
2.При заполнении пространства над подвесным потолком звукопоглощающим материалом
из значений Lmvo вычитается 2 дБ.
БИБИЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Справочник по акустике. Под редакцией М. Хекла и Х.А. Мюллера,
Л.Судостроение 1980г.
2. СП23-103-2003. Проектирование звукоизоляции ограждающих конст-
рукций жилых и общественных зданий. М., 2004г.
3. СНиП23-03-2003. Защита от шума.
4. Виноградов Д.В. Защита от шумов и вибраций в строительстве. Учеб-
ное пособие. МГСУ. М., 2011г.
42
Все для МГСУ - www.AIIForMGSU.ru
ОГЛАВЛЕНИЕ
1. Звукоизоляция...................................................4
2. Теоретические основы звукоизоляции..............................5
А. Однослойные звукоизолирующие конструкции........................5
Б. Теоретическая звукоизоляция двухслойных ограждений..............9
4. Требования к звукоизоляции окон, стеклопакетов.................13
5. Расчет требуемой звукоизоляции наружных ограждающих конструкций.14
6. Звукоизоляция однослойных тонких ограждений.....................15
7. Расчет звукоизоляции многопустотных железобетонных плит и
ограждений........................................................18
8. Расчет звукоизоляции бетонной перегородки.......................21
9. Расчет звукоизоляции многослойных ограждений. Расчет стеклопакета
4-16-4 мм.........................................................25
10. Расчет звукоизоляции двухслойного ограждения при различной толщине
листов (стекла, стали, гипсокартона)..............................28
11. Характеристика звукоизоляции воздушного шума каркасно-обшивной
перегородкой с заполнением промежутка пористым или
пористоволокнистым материалом.....................................32
12. Экспериментальные исследования звукоизоляции ограждающих
конструкций зданий.................................................35
13. Расчет звукоизоляции междуэтажным перекрытием от воздушного шума Rw
и ударного шума ..................................................36
43
Все для МГСУ - www.AIIForMGSU.ru
Рис.8. Расчетная характеристика звукоизоляции для перегородки из бе-
тона у=2200кг/м3 толщиной в 125 мм.
Полученная ломаная кривая звукоизоляции позволяет определить чис-
ленные значения звукоизоляции в нормируемом диапазоне частот (таблица 9)
Таблица 9
/П/ 100 125 160 .200 250 315 400 500
R, дБ 37 37 37 37 37 39 41 43
Таблица 9 продолжение
/А 630 800 1000 1250 1600 2000 2500 3150
К,дБ 45 47 49 51 53 55 57 ' 58
—в—
9. Расчет звукоизоляции многослойных ограждений. Рпы^Т аТсКАМ®*#
Определение частотной характеристики изоляции воздушного шума ог-
раждающей конструкции, состоящей из двух тонких листов с воздушным про-
межутком между ними и при одинаковой толщине листов.
Определим характеристику изоляции стандартного стеклопакета 4-16-4 с
резиновым уплотнением по периметру.
Последовательность о^едеданИя "частотной характеристики звукоизо-
ляции. ст&слс^асета Ц-16-4Atм
22
Все для МГСУ - www.AIIForMGSU.ru
1 . Строим частотную характеристику звукоизоляции одним стеклом
<5 = 4лш, т.е. определяем координаты точек В и для по-
строения ломаной кривой ABCD-Координаты точек В и С устанавливаем в со-
ответствии с таблицей 4(Рис.9):
6000 6000 г> эслг
/в =---=----= 1500 Гц; R в =35оБ.
h 4
Т 12000 12000 D
/в =----=------= 3000Гц; Rc =29дБ.
h 4
Отрезок BA-наклон 4,5дБ на октаву. Отрезок СЭ-7,5дБ на октаву.
2 .Строим вспомогательную ломаную линию A'B'C'D’ путем прибавле-
ния к ординатам линии ABCD поправки ДА,, учитывающей увеличение поверх-
ностной плотности ограждения в соответствии с таблицей 10.
Таблица 10
moou/mi &R],dEl <+ ✓ • тоби/mi
.м 2,0 2,3 " 5,5
1,5 2,5 2,5 6,0
1,6 3,0 2,7 6,5
1,7 3,3 2,9 7,0
1,8 4,0 3,1 7,5
2,0 4,5 3,4 8,0
2,2 5,0 3,7 8,5
- 4,0 9,0
4,3 9,5
4,6 10,0
5,0 10,5
В данном случае т1=т2 и тоби=2т1
l/t/
= 2. Принимаем по
>W1
Все для МГСУ - www.AIIForMGSU.ru
Влияние пластмассового каркаса стеклопакета на звукоизоляцию не
учитывается.
2. Определяем резонансную частоту стеклопакета по формуле 11:
Г?/, ('ll)
d • mt m2
где ^/-толщина воздушного промежутка в метрах;
^/=^2-поверхностная плотность стекла 8 = 4лш;
2
2500 = 40кг/.м2.
ff = 60, и
Значение /р округляется до ближайшей среднегеометрической третьок-
тавной частоты, т.е. 4 =2ооЛ/. - ( )
Далее до частоты 0,8 fp =ъ&Гц включительно частотная характеристика
звукоизоляции совпадает с линией A'B'C’D' (это точка Е на Рис.9).
1
На частоте /р звукоизоляция опускается на Чдь ниже линии A'B'C’D' - t /
точка F. На частоте 8 fp =8$@Гц находится точка К с ординатой Rk=RF+H, кото-
рая соединяется с точкой F. Величина Н определяется по таблице 11 в зависи-
мости от величины воздушного промежутка, R ~ 2 2 дБ
Таблица! 1
Толщина воздушного промежутка d,MM Величина Н,дБ
15-25 22
50 24
100 26
150 27
200 28
От точки К проводится отрезок KL с наклоном 4,5 дБ на октаву до час-
тоты /в, параллельно линии A'B’CD'. /о ГClpU- <
-IS сю Гу '• том КссГ
TU
От точки L до частоты 1,25 /в =1,25 -1500 = 1875 Гц (принимаем 1/3 октав-
ную частоту в 2000 Гц) проводится горизонтальный отрезок LM.
Ри<,. 9/Частотная характеристика звукоизоляций стеклопакета 4-16-4лш_
25
Все для МГСУ - www.AIIForMGSU.ru
На частоте fc находится точка N путем прибавления к значению лома-
ной линии A'B'CD' поправки
Точка N соединяется с точкой М. Затем проводится отрезок NP с накло-
ном 7,5 дБ на октаву.
Ломаная линия A'EFKLMX'P представляет собой частотную характери-
стику звукоизоляции воздушного шума стеклопакетом 4-16-4мм.
Значения звукоизоляции стеклопакета 4-16-4мм на нормируемых часто-
тах спектра представлены в таблице 12.
Таблица! 2
/,Гц 100 125 160 200 250 315 400 500
R, дБ 21 23 26. 30 32 35 37 39
Таблица 12.продолжение
f, Гц 630 • 800 1000 1250 1600 2000 2500 3150
R, дБ 42 43 44 45 47 47 42 38
Ю.Расчет звукоизоляции двухслойного ограждения при различной тол-
щине листов ^стекла, стали, гипсокартона). , Л4 I/
. Расчет частотной характеристики изоляции воздушного шума окном, пе- [у
регородкой, выполненной из двух листов стали, стекла, гипсокартонных лис-
тов, древесно-стружечных плит и других материалов разной толщине листов.
Отношение толщины листов не должно превышать 2,5.
Построим частотную характеристику изоляции воздушного шума метал-
лическим витражом, остекленным стеклами толщиной 8 и 6мм. с расстоянием
между стеклами в 60мм. В металле стекла крепятся при помощи резинового
профиля.
1.Строим частотную характеристику изоляции для толстого стекла в
8мм (линия ABCD Рис 10). Координаты точек В и С определяем по табл.4:
6800 р
=----= 1э\)Гц, J&b—55 оЬ
8
26
Все для МГСУ - www.AIIForMGSU.ru