Источники шума

Колебания воздуха, возникающие при распространении звуковых волн, порождают вибрации различных элементов здания. Этот вид звуков назовем эфирными звуками. Звуки, происходящие от колебаний элементов конструкции (полов, потолков, стен) при ходьбе, во время работы, например, при забивании гвоздей, от домашнего оборудования (стиральных машин, холодильников), а также от работы водопроводно-канализационной системы, могут разноситься на довольно большие расстояния от их источников. Наружные шумы проникают в дом через проемы окон и дверей, вентиляционные отверстия и тонкие материалы.Модернизация здания с целью защиты от шума является более дорогой и хлопотной, чем строительство дома с уже продуманной системой защиты от шума. Строительные нормы и правила содержат рекомендации и предписания на эту тему.
Звукопоглощающие материалы
Строительные материалы, которые либо поглощают звуки, либо их отражают, в большей или меньшей степени помогают понизить уровень шумов.
Минеральная вата, стекловолокно, целлюлозное волокно, вспененные материалы с открытыми порами, специальные звукопоглощающие панели являются хорошими примерами материалов, поглощающих звуки и используемых в строительстве. Обычная теплоизоляция также хорошо подходит для этой цели. Жесткие пенополистирольные плиты не обладают свойством поглощения звука и не пригодны для акустической изоляции.
Звукопоглощающие материалы, использованные для акустической защиты перекрытий или стен, не обеспечивают полной непроницаемости для шумов дома в целом. Механизм погашения шумов основан на многократном прохождении через звукопоглощающий материал звуков, отраженных от твердых внутренних преград и поверхностей.
Звуковые преграды
Чтобы уменьшить звукопроницаемость, стены, пол и другие части конструкции должны содержать хотя бы один слой материала, который работает как преграда для звуковых волн, отражающая звуки.
Хорошая звуковая преграда должна быть непористой, жесткой и умеренно тяжелой. Гипсокартонные плиты, фанера, бетон и стекло отвечают этим требованиям. Звуковые преграды уменьшают энергию шума путем отражения звуковых волн. Самой важной характеристикой звуковой преграды является ее вес на единицу площади поверхности. Теоретически каждой ожидаемой ступени понижения шума можно было бы достичь путем применения одной достаточно тонкой однослойной стены. Однако на практике это приводит к нагромождению чрезмерно тяжелых конструкций.
Единицы уровня шума
Для диапазона звуковых частот, воспринимаемых человеческим ухом, уровень звука отражается по специальной шкале в децибелах.
Уровень звука измеряют при помощи шумомера. Децибел (дБ) — это принятая мера уровня шума. Например, когда мы разговариваем, уровень звука в комнате составляет 45 дБ. Взлет самолета или артиллерийский залп создают шум, равный 120 и больше децибел, рок-музыка или оркестр — 100-120 дБ. Уровень шума, создаваемого радио и телевизором, составляет 70-90 дБ, а человеческий голос на расстоянии 1 м «шумит» на 55-60 дБ.
Уровень звука наиболее точным способом воспроизводится реакцией человеческого уха как «тяжесть» звука. Однако человеческое ухо» не может воспринимать весь диапазон звуковых частот. Звук одного и того же уровня громкости, но разных частот, воспринимается по-разному. Уровень звука в децибелах означает человеческую оценку общей громкости.
Коэффициент звукопоглощения эфирных звуков характеризует среднее уменьшение шума в децибелах по отношению к таким звукам, как человеческий голос, передающийся через стену.
Чем выше коэффициент звукопоглощения, тем лучше защита от шума. Звукопоглощение измеряется в децибелах и зависит от частоты звука. Если измерение звукопоглощения преграды выполнено в лаборатории, исследуемая стена помещается в двойную акустическую камеру, сделанную из материала, очень хорошо отражающего звуки. Энергия звука из одной камеры проходит через исследуемую преграду в принимающую измерительную камеру. Разница средних интенсивностей звука между двумя камерами используется для определения коэффициента звукопоглощения для 16 стандартных частот.
Звукопоглощение может быть также измерено в здании. В коротких исследованиях определяют разницу измеренного уровня звука между двумя камерами, которые не различаются больше, чем на один-два пункта от коэффициента звукопоглощения, измеренного в здании. Такое исследование дает уверенность, что не произойдут серьезные нарушения и что коэффициент звукопоглощения близок к проектному значению.
Уровень звука и коэффициент звукопоглощения
Характеристики уровней звука очень трудны для сравнения, потому что не могут быть сложены или вычтены так, как, например, характеристики теплопроводности в исследованиях теплоизоляционных барьеров.
Например, возрастание уровня громкости на 10 дБ означает десятикратное увеличение энергии звука. Однако человеческое ухо отличает уровень звука, больший на 10 дБ, как звук только в два раза более громкий. Поэтому если стену, которая может поглотить шум. соответствующий 45 дБ, сравнить со стеной, поглощающей 55 дБ, то первая стена даст проникнуть десятикратной энергии звука, но это будет восприниматься человеком как уровень звука, который только в два раза громче. Стена со значением коэффициента звукопоглощения 35 дБ будет в четыре раза «шумнее», чем стена с коэффициентом 55 дБ.
В стандартных исследованиях перекрытий определяется характеристика, называемая коэффициентом звукопоглощения ударных звуков.
Значение этого коэффициента также выражается в децибелах. Чем оно выше, тем меньше шума пропускает перекрытие.
Для измерения коэффициента звукопоглощения ударных звуков перекрытиями необходима стандартная ударная машина с пятью молотками, бьющими в пол 10 раз в секунду. Уровень интенсивности шума измеряют в помещении этажом ниже. Полученный диапазон значений сравнивают со стандартным диапазоном и на этом основании определяют потери звукопоглощения. Значение коэффициента возрастает, если защитить исследуемое перекрытие от бытовых ударов, например, с помощью коврового покрытия. Значение коэффициента звукопоглощения можно определить в лаборатории или на месте. На сегодняшний день не существует строго установленных международных методик для исследования ударной звукоизоляции.