Как достичь акустического комфорта в помещении?

В сфере строительства и отделки уже довольно давно известны материалы, которые способны улучшать эксплуатационные характеристики зданий в целом и отдельных помещений в частности. Практически всегда они используются, когда делается капитальный ремонт офиса или элитный ремонт квартир. Впрочем, по сей день бытует мнение, что все эти материалы мало чем отличаются друг от друга, вне зависимости от заявленных производителями свойств. На самом деле от применения той или иной разновидности ожидаемый эффект зависит лишь в том случае, если соблюдены все тонкости технологии звукоизоляции. Кроме того, это напрямую влияет и на стоимость ремонта квартиры в Москве.

Звукоизоляция

Чтобы добиться акустического комфорта в комнате, необходимо избавиться от проникновения туда шума извне, а именно с улицы или из соседних комнат, а также от источников шума, находящихся непосредственно в обустраиваемом помещении. Для решения первой проблемы необходимо обеспечить хорошую звукоизоляцию, а для устранения второй — звукопоглощение. В соответствии с поставленной задачей выбираются и материалы — звукопоглощающие или звукоизоляционные. Данные группы акустических стройматериалов ни в коем случае нельзя назвать взаимозаменяемыми.

Проблемы звукоизоляции и пути их решения

Для изоляции ударного шума, то есть передающегося по конструкциям здания (удары по полу, стенам, передвижение мебели, вибрация от работающего оборудования), и воздушного шума, то есть распространяющегося по воздуху (работа телевизора, пылесоса и пр.), применяются различные по своему составу, свойствам и структуре материалы, которые, тем не менее, входят в одну общую группу — группу изоляционных материалов.

Известно, что наилучший звукоизолятор — воздух, а значит, наиболее эффективными материалами будут те конструкции, которые имеют замкнутые воздушные зазоры, капсулы, прослойки, поры или ячейки. Они обладают хорошими звукоизолирующими свойствами и обеспечивают защиту от попадания воздушного шума в комнату. С этой задачей лучше всего справляются вспененные полимерные материалы с закрытоячеистой структурой, подразумевающей наличие изолированных друг от друга пузырьков воздуха. Сюда относятся пенополиэтилен, вспененный ПВХ, пенополистирол, пенополиуретан и др.

К той же группе материалов можно отнести конструкционные пластики, имеющие сотовую структуру (сотовое оргстекло, сотовый поликарбонат). Также часто используют гипсокартон, ячеистый бетон и др.

Применение воздушных зазоров в оконных конструкциях (стеклопакеты с изолированными воздушными камерами), подвесных потолков, в которых есть замкнутое воздушное пространство между основным потолком и подвесной конструкцией, фальшполов, стен и перегородок в совокупности со звукоизолирующими материалами оптимальной структуры и толщины позволяет в настоящее время обеспечивать необходимый уровень устранения шума извне в любом помещении.

Степень звукоизоляции зависит от звукоизолирующей способности строения, которая показывает, на какое количество децибелов снижается уровень звукового давления после его прохождения через возведенную конструкцию.

В данном случае важно учитывать, что изолирующие от проникновения звука материалы не выполняют функцию звукопоглощения. В то же время качественные звукопоглотители со своей стороны способствуют улучшению звукоизоляции. Вследствие этого специалисты практикуют комбинированное применение обеих групп материалов в составе конструкций перекрытий и ограждающих конструкций. Также звукопоглотители могут использоваться в качестве отделочных и облицовочных материалов, которые определяют не только интерьерную архитектуру и конечный внешний вид комнаты, но и акустический комфорт в помещении.

Отделочные звукопоглотители общего и специального назначения

Как показывает практика, в большинстве случаев для отделки офисных зданий, торговых и развлекательных центров, кинотеатров и прочих специальных и общественных заведений используются именно звукопоглощающие материалы, которые способствуют снижению потока энергии отраженных звуковых волн, а следовательно, и уменьшению уровня шума.

Известно, что звукопоглощающие материалы энергию звуковых волн преобразуют в тепло. Таким образом, эффективность звукопоглощения зависит от того, сколько звуковой энергии было превращено в тепло. Проходя сквозь звукопоглотитель, звук заставляет молекулы воздуха, находящиеся внутри конструкции, активизироваться. Ускорение их движения многократно увеличивает число соударений молекул воздуха друг с другом, что способствует переходу звуковой энергии в тепловую. С точки зрения физики и математики это выражается коэффициентом звукопоглощения, величина которого напрямую зависит от количества поглощенного звука. Значение этого коэффициента находится в пределах от 0 до 1. При значении 0 звук полностью отражается в помещение, а при значении 1 он полностью поглощается материалом.

Звукоизоляция стен

Таким образом, качество звукопоглощения полностью зависит от показателя звукопоглощения материала. Максимального эффекта можно ожидать от воздухопроницаемых систем, обладающих открытыми сообщающимися друг с другом порами большой протяженности. В звукоизоляционных материалах они, напротив, должны быть расположены отдельно друг от друга. То есть, наиболее эффективными звукопоглотителями являются волокнистые материалы, как то базальтовая минеральная вата, стекловата, войлок, шерсть и пр. Качественный звукопоглотитель имеет тонкие волокна с большой площадью поверхности. Они не препятствуют попаданию воздуха в толщу материала.

Увеличить коэффициент звукопоглощения можно с помощью перфорации материала. Изменение диаметра отверстий, а также площади перфорированной поверхности позволяет регулировать поток звуковой энергии, проходящий через звукопоглотитель, и изменять величину коэффициента.

Но, исходя из двойственности природы поглощения звука, многие производители отделочных панелей неверно приписывают своему продукту высокие звукопоглощающие свойства, хотя он этим требования совсем не отвечает. Например, перфорированный гипсокартон не имеет ни малой плотности основы, ни звукопоглощающей поверхности, а следовательно, коэффициент его звукопоглощения равен нулю. Однако если сквозная перфорация размещена равномерно, то звуковые волны проходят беспрепятственно, что может искусственно увеличить этот коэффициент всего материала в целом. То же самое касается и металлических кассет, и реечных потолков. Другими словами, в перечисленных случаях звуковая энергия, проходящая через материал, велика, а вот ее трансформации по факту не происходит. В данном случае речь наоборот идет о повышенной пропускающей способности звуковой энергии. Чтобы в этой ситуации добиться акустического комфорта, необходимо за (над) ними установить качественные звукопоглотители.

Волокнистые материалы действительно являются хорошими поглотителями звука. Для подтверждения этого факта рассмотрим характеристики строительно-отделочных материалов, представленных на отечественном рынке.

В данной сфере можно выделить такие группы, как:

  • традиционные потолки подвесного типа с минеральной основой производства Armstrong (Великобритания), AMF (Германия), OWA (США), USG (Германия);
  • вспененные материалы, в основе которых меламиновая смола производства Illbtuck (Германия);
  • перфорированные плиты на основе гипса производства российской компании Knauf, а также отделанные натуральным шпоном из дерева панели Gustafs (Швеция);
  • стекловолоконные потолки и отделочные панели Ecophon (Швеция);
  • сравнительно новые, но уже пользующиеся спросом на отечественном рынке материалы, изготовленные на основе базальтовой ваты производства Parafon (Швеция) и Rockfon (Дания).

Сравнив показатели звукопоглощения всех этих материалов, можно сделать некоторые выводы.

Например, продукция, в основе которой минеральное волокно, обладает сравнительно похожими свойствами, которые отличаются друг от друга не более чем на 10 %. Скорее всего, это связано со схожими видами используемого в производстве сырья и способами изготовления.

Товары на основе гипса уступают в своих характеристиках вышеописанным плитам. В данном случае, чтобы добиться хороших звукопоглощающих параметров, необходимо применять дополнительные слои звукопоглощающих материалов.

Высоким требованиям отвечают вспененные материалы. Это объясняется их структурой. Также хороши материалы на основе каменной и стекловаты.

В строительстве существуют жесткие требования и нормативы, призванные обеспечивать безопасность людей, находящихся внутри здания. В частности, к ним относятся требования экологической и пожарной безопасности. Кроме того, отделочные материалы должны отличаться долговечностью, то есть служить долго, не теряя своих свойств. Также они должны быть влагостойкими, привлекательными и легко монтируемыми.

Безусловно, важно чтобы таким требованиям соответствовали все материалы, и акустические — не исключение. С этой точки зрения есть смысл оценивать и другие характеристики звукопоглощающих материалов. Следует отметить, что все они имеют высокие эксплуатационные показатели. Однако, например, вспененные материалы фирмы Illbruck обладают таким важным достоинством, как невысокая плотность, но и таким недостатком, как низкая температуроустойчивость. Более того, согласно стандартам ДИН 7715 П они в результате изменения атмосферного давления могут деформироваться и изменять первоначальные размеры.

Внутреннее строение материалов производства Parafon, Ecofon и Rockfon примерно одинаково, поэтому они обладают соизмеримой плотностью, которая гораздо выше, чем у вспененных материалов, но ниже, чем у гипсокартона. Данные материалы отвечают высочайшим требованиям в плане влагостойкости, экологичности, пожаробезопасности, долговечности и теплоизоляции, что позволяет использовать их для отделки стен и потолков как в квартирах и офисах, так и в специализированных помещениях — студиях звукозаписи, кинотеатрах и т. п.

В заключении можно отметить, что при выборе отделочных материалов немаловажным фактором является стоимость. В зависимости от основной составляющей цены могут колебаться, что увеличивает их диапазон. Это позволяет выбирать оптимальный вариант, ориентируясь не только на показатели, но и на бюджет.