Звукоизоляция - индекс изоляции воздушного шума

• Что такое дБА? Чем дБА отличается от дБ?

В результате проведения лабораторных испытаний звукоизоляции по методике ГОСТ 27296 и расчета индекса изоляции воздушного шума (Rw, дБ) заказчик получает протокол испытаний шумоизоляции. В качестве примера можно привести протокол звукоизоляции окон. В протоколе указаны итоговые параметры - индекс изоляции воздушного шума Rw (дБ) и R_{А тран} (дБА). Индекс изоляции воздушного шума Rw имеет размерность дБ и не обладает особым физическим смыслом. Он характеризует звукоизоляцию образца по отношению к эталонному шуму (СП 51.13330.2011) который существует только в теории. На практике в процессе эксплуатации испытуемый образец подвергается конкретному внешнему шумовому воздействию с конкретным спектром. Для удобства потребителей все виды реально встречающегося внешнего шума разделили на два вида по спектру (ГОСТ 26602.3), в зависимости от места применения образца проводят расчет индекса звукоизоляции для конкретного спектра шума. В случае окон применяется спектр шума транспортного потока, в некоторых случаях в расчете применяют спектры шума аэропорта или железнодорожного транспорта. Параметр дБА означает, что указанный индекс изоляции воздушного шума применим только для конкретного вида шума.

• В тендерной документации проектировщики указали требование к звукоизоляции нашей продукции *** дБ вместо дБА. Это ошибка?

Поскольку тендерная документация пишется под конкретный объект с известным местоположением, в требованиях к поставщикам строительных изделий должен быть указан вид шума и показатель звукоизоляции в дБА, либо буквенно-цифровое обозначение класса звукоизоляции. Указание требования к звукоизоляции в виде индекса изоляции воздушного шума Rw в дБ для наружных ограждающих конструкций является ошибкой, следует применять дБА с указанием вида шума, но для звукоизоляции входных дверей и внутренних перегородок применяются требования индекса изоляции воздушного шума Rw (дБ). Например, для металлических дверей класс звукоизоляции определяется по ГОСТ 31173-2016 по значению индекса изоляции воздушного шума Rw (дБ).

• Почему у нашего изделия получился плохой показатель звукоизоляции?

А мы не знаем :-) Можно провести аналогию между звукоизоляцией и воздухопроницаемостью космического корабля, где один слабый элемент портит всё изделие. Неплотное примыкание прокладок, провисание створок, малейшая щель или отверстие могут испортить итоговый показатель звукоизоляции на десяток дБ. В большинстве случаев причину снижения показателей относительно предполагаемых невозможно определить визуальным осмотром. Ниже мы приведем несколько советов, следование которым на стадии проектирования изделия поможет увеличить его показатели звукоизоляции.

• Как увеличить шумоизоляцию окна?

Как было сказано выше, звукоизоляция окон, как и звукоизоляция любых неоднородных изделий, определяется звукоизоляцией наиболее слабого элемента. Если слабым элементом является профиль, следует менять вид профиля. Если слабым элементом является стеклопакет, следует усиливать его звукоизоляционные свойства. Если звук проходит в местах неплотных примыканий, следует усиливать петли, регулировать створки или менять вид уплотняющих прокладок.

Часто в наш испытательный центр привозят для испытания на звукоизоляцию окна у которых петли распашных створок в закрытом состоянии сдавливают резиновые прокладки чуть сильнее чем сама створка, в результате образуются щели треугольной формы площадью поперечного сечения до 8 мм² через которые свободно распространяется шум. Визуально заметить этот дефект непросто, но он явно проявляется при испытаниях окон на ветровую нагрузку и воздухопроницаемость, создавая мощный поток воздуха в месте установки петель с общим расходом воздуха до 20 м³/ч. Класс звукоизоляции у окон с подобными дефектами не может быть высоким, а индекс изоляции воздушного шума не поднимается выше 31 дБА.

• Как увеличить шумоизоляцию стеклопакета?

Увеличение изоляции воздушного шума стеклопакета может быть достигнуто несколькими способами. Основная часть энергии звуковых колебаний проходит через стеклопакет в его центральной зоне. Стекло, прогибаясь под давлением акустических колебаний, передает импульс молекулам газа расположенным с другой его стороны. Частоты, по которым проводится расчет индекса изоляции воздушного шума, находятся в диапазоне 100 - 3150 Гц, что соответствует длинам волн акустических колебаний в воздухе 3.31 - 0.11 м. Ниже представлена таблица длин волн акустических колебаний на разных частотах в различных газах при нормальных условиях. Как видно из таблицы, для любого окна находится частота из указанного диапазона, длина волны которой совпадает с шириной стеклопакета, приводя стекла в состояние резонанса и сильно ухудшая индекс изоляции воздушного шума окна.

Амплитуда колебаний стекла в стеклопакете максимальна в центральной зоне и зависит от его сопротивления на изгиб. Чем меньше ширина стекла и чем больше его толщина, тем лучше оно сопротивляется внешнему изгибающему воздействию звуковой волны и тем больший процент энергии волны отразит обратно. Для увеличения индекса изоляции воздушного шума окон следует уменьшать ширину (минимальный размер) стеклопакетов и увеличивать толщину стекол. Склейка из двух стекол толщиной 4 мм по звукоизоляции работает как стекло толщиной 8 мм.

Как видно из таблицы, избежать возникновения резонанса стекол в стеклопакете невозможно, но можно уменьшить их влияние. Изоляция воздушного шума окон увеличивается, когда разные стекла стеклопакета резонируют на разных частотах, перекрывая слабые спектральные зоны друг друга. Обратите внимание на таблицу длин волн. Длина звуковой волны зависит от скорости звука в среде и различна для разных газов. Звуковая волна, падающая на окно со стороны улицы, распространяется в воздушной среде со скоростью 331 м/с и вводит в резонанс наружное стекло стеклопакета шириной 66 см на частоте 500 Гц. Если первая камера стеклопакета заполнена аргоном, получаем резонансную длину волны 64 см, что близко к размеру стеклопакета и никакого улучшения шумоизоляции окна не происходит - внутреннее стекло стеклопакета будет резонировать, как и внешнее, пропуская энергию волны на частоте 500 Гц в помещение. Если заполнить первую камеру стеклопакета криптоном, резонансная длина волны становится равной 224 см, что превышает ширину стеклопакета и, если его длина также меньше 224 см можно ожидать резкого увеличения звукоизоляции воздушного шума окна на частоте 500 Гц.

Помимо манипуляций с размерами стеклопакета и газовым составом камер желательно придерживаться нескольких правил. Не делать камеры стеклопакета одинаковой толщины. Соседние стекла стеклопакета должны иметь разную толщину. Внешнее стекло желательно делать толще внутренних, поскольку отраженная им энергия не возвращается обратно, в то время как отраженная внутренними стеклами энергия в значительной степени возвращается обратно, многократно отражаясь внутри полости стеклопакета. Следование этим рекомендациям позволяет увеличить индекс изоляции воздушного шума окна на несколько дБА без значительного увеличения себестоимости.

Заполнение камер многокамерного профиля и пространства между торцом стеклопакета и профилем звукопоглощающим материалом дает неоднозначный эффект. Если звукопоглощающий материал имеет низкую плотность, то проходящая энергия звуковой волны частично переходит в тепло, увеличивая индекс изоляции воздушного шума окна на 0.5 - 2.0 дБА. Если звукопоглощающий материал имеет высокую плотность, положительный эффект от звукопоглощения оказывается меньше отрицательного эффекта вызванного передачей энергии звуковой волны между камерами оконного профиля через вибрацию разделительных перемычек. Серия экспериментов проведенных в нашем испытательном центре показала, что применение звукопоглощающих материалов для заполнения пустот оконного профиля может приводить к изменению индекса изоляции воздушного шума от -2 до +2 дБА.

Для облегчения поиска причин ухудшения звукоизоляции окон и сложных композитных изделий наш испытательный центр первым в России разработал методику позволяющую находить резонансные частоты и "мосты звука" инструментальным методом. Пример реализации данной методики представлен на графике зависимости изоляции воздушного шума от частоты. Точность измерения до 1 Гц позволяет находить узкие частотные зоны с аномально высокой звукопроницаемостью, что позволяет проектировщикам вдумчиво вносить изменения в конструкцию своих изделий для устранения мостов звука.

Оформить протокол испытаний на звукоизоляцию, получить расчет индекса изоляции воздушного шума и исчерпывающую информацию для анализа вы можете, заполнив заявку на испытания на нашем сайте.

!Подробная информация, уточнение цен и приём заказов по телефону:

+7 (495) 739-89-09