Аренда офисов в Мурманске

 

Главная Звукоизоляция окон
Звукоизоляция окон Печать E-mail

Экология жилой среды в значительной мере зависит от степени шумового «загрязнения», определяемого, наряду с другими источниками, внешним шумом.

Серьезной преградой для внешнего шума является окно, конструктивные особенности которого обеспечивают разную эффективность защиты.  

Городской шум

Главным источником шума в городе является транспорт (автомобильный, железнодорожный, авиационный). Обстановка с шумовым загрязнением мегаполисов год от года ухудшается, так как парк автотранспорта больших городов непрерывно растет. На отдельных улицах и примагистральных территориях уровни эквивалентного шума от транспортных потоков в часы пик превышают все допустимые значения. Помимо транспорта на шумовой режим влияют промышленные предприятия и жизнедеятельность населения. Изменился и характер шума: следствием возросшего количества легковых автомобилей стало смещение спектра шума в сторону высокочастотных составляющих.

Измерение шума

Величину звукового давления (L) принято измерять в децибелах (дБ). Разница между уровнями звука в 1дБ - это минимальная величина, различаемая ухом человека. Акустическая среда, которую воспринимает человек, характеризуется диапазоном звукового давления от 0 до 140 дБ. Предельный уровень звукового давления, длительность воздействия которого не приводит к преждевременным повреждениям органов слуха, равен 80-90 дБ. Если же уровень звукового давления превышает 90 дБ, то со временем может развиться частичная или даже полная глухота. Болевой порог - звук интенсивностью 140 дБ (см. табл. 1). Уровень звука в городской среде принято вычислять по особой шкале А (в дБ А) и оценивать по осредненной величине - эквивалентным уровнем звука (ЬАэкв). Согласно СНиПу, можно выделить средние величины шумовых характеристик автотранспорта (табл. 2), железнодорожного и воздушного транспорта (табл. 3), а также промышленных предприятий (табл. 4).

Таблица 1. Диапазон звукового давления, воспринимаемый человеком 

Уровень звукового давления L(дБ) Источник Примечание
0 Абсолютная тишина Угнетает
10 Шелест травы Комфорт
30-40 Тихая музыка Комфорт
60-70 Громкая речь Угнетает
100-120 Реактивный двигатель самолета Угнетает
140   Болевой порог


СНиП регламентирует допустимый уровень шума для помещений различного назначения (табл. 5), которые можно разделить по классам:
А - высококомфортные условия.
Днем - до 40 дБ А, ночью - до 30 дБ А;
Б - комфортные условия.
Днем - до 45 дБ А, ночью - до 35 дБ А;
В - предельно допустимые условия.

К сожалению, ограничения по шумовым нагрузкам в значительной степени не выполняются. По ориентировочным оценкам в зонах «внешнего» шумового дискомфорта проживают более 60% жителей крупных городов. Наиболее подвержены шуму центральные части города, где практически отсутствуют территории с нормативно-допустимым уровнем шума. Почти 75% городских территорий испытывают акустические нагрузки на 5-10 дБ А выше нормативных, а 10% территорий зашумлены сверх нормы на 20 и более дБ А.

Стекло и шум

«Слабым звеном» в системе звукоизоляции помещений является окно. Ни одна светопрозрачная конструкция не может полностью оградить человека, находящегося внутри здания, от внешнего шума. Проблема в главном компоненте окна - стекле.

Шумовые воздействия на окно, как правило, носят воздушный характер. Внешний источник излучает звуковую волну, которая вызывает колебания стекла, что в свою очередь становится причиной излучения звуковой волны в помещение. Главная опасность воздушного шумового воздействия - это явление пространственно-частотного резонанса, которое резко снижает звукоизоляцию. Оно характерно для шумовых нагрузок высокой частоты. Именно к таким шумам окно особенно чувствительно, и никакое утолщение стекла не сможет значительно увеличить звукоизоляцию. Так, увеличение толщины стекла вдвое (с 3 до 6 мм) улучшит звукоизоляцию всего лишь на 4 дБ А.

Таблица 2. Допустимый уровень шума для помещений различного назначения

Назначение помещения Допустимый эквивалентный уровень звука LA экв, (дБА)
Больницы, санатории 25
Жилые здания, спальные помещения д/садов и школ-интернатов 30
Учебные заведения 40
Офисные помещения 50
Залы кафе, ресторанов, столовых 55
Торговые залы, вокзалы, предприятия бытового обслуживания 60


Частично решить проблему улучшения звукозащитных характеристик можно за счет установки нескольких стекол, разделенных воздушными промежутками. Но и эта конструкция таит в себе недостатки. Экспериментально доказано, что реально звукоизоляция улучшается в диапазоне частот от 400 до 800 Гц. В других случаях (от 100 до 400 и от 800 до 3000 Гц) эффект от двухслойного (трехслойного) остекления незначителен.

В соответствии с новым СНиПом, при оценке степени защиты светопрозрачных конструкций используется гибкая система нормирования звукоизоляции. Прежде всего, осуществлен переход на международные единицы:

Rw - индекс изоляции воздушного шума, дБ. RATpaH -звукоизоляцию окна, представляющую собой изоляцию внешнего шума потока городского транспорта, дБ А.

Согласно расчетам НИИ строительной физики, звукоизоляция окон КАтран, часто используемых в строительстве стекольных конструкций, не превышает 46 дБА (табл. 3,4).

Для простоты описания формулы остекления принято обозначать ее последовательностью цифр, соответствующей толщинам стекол и промежутков между стеклами (в мм). Для распространенных в строительстве оконных конструкций 4-16-4 звукоизоляция КАтран = 30 дБ А, а при использовании тех же стекол с промежутком 100 мм RATpaH = 35 дБА. Увеличение межстекольного пространства улучшает звукоизоляционные свойства окна, но лишь на несколько процентов.

Расчеты подтверждают, что полностью оградить помещение от внешнего шума невозможно. Например, окна 6-650-6 с высокой звукоизоляцией RATpaH = 46 дБ А, выходящие на тихую улицу местного значения с ЬАэкв = 73 дБ А, понизят внешний шум до 27 дБА, что, бесспорно, соответствует комфортным условиям проживания.

Оконные конструкции и шум

Данные, указанные в табл. 3 и 4, могут быть справедливы (с незначительными погрешностями) для «глухих», хорошо загерметизированных окон. Но значительное влияние на звукоизоляцию оказывают конструкция оконной рамы, тип уплотнения и прижим, обеспечиваемый системой фурнитуры. Материал, из которого изготовлены оконные рамы, защищает от шума примерно с одинаковой эффективностью.

Дерево или пластик?

Распространен миф о пластмассовых окнах, которые будто бы значительно лучше деревянных по параметру шумоизоляции. На самом деле это не так. Как говорилось выше, звук в помещение проникает практически полностью через стекло. Оконная рама занимает гораздо меньшую площадь в сравнении со стеклом, к тому же она более массивна, обладает значительно большей жесткостью. На практике часто бывает, что при замене деревянных окон на пластмассовые субъективно человек отмечает заметное снижение проникающего шума. Но причина этого в том, что заменены старые деревянные окна без уплотняющих прокладок в притворе на новые пластмассовые с эффективными резиновыми прокладками (а часто и с двойными). При одинаковой герметичности притворов звукоизоляция не зависит от материала створок.

Окна из ПВХ

Сегодня в строительстве широкое распространение получили одно- и двухкамерные окна из ПВХ. Согласно проведенным исследованиям, звукоизоляция окон с двухкамерным стеклопакетом не всегда лучше однокамерных. Более того, RATpaH двухкамерного стеклопакета может быть ниже. Промежуточное стекло в такой конструкции размещается посередине между крайними стеклами, что приводит к повышению пространственно-частотного резонанса и, как следствие, ухудшению звукоизоляционных характеристик. Звукоизоляция таких окон колеблется от 30до35дБА.

Окна из дерева

Все звукоизоляционные недостатки окон из ПВХ или алюминия распространяются и на окна аналогичных конструкций, сделанных из дерева. Другой вопрос - деревянные окна с особыми инженерными решениями. К примеру, окна, имеющие три стекла с установленной дополнительной створкой с одинарным стеклом. В этом случае звукоизоляция RATpaH может достигать 39 дБ А. Однако следует помнить, что любое конструкционное усложнение ведет к удорожанию продукта.

Таблица 3. Звукоизоляция

Толщина стекла mm Звукоизоляция, RАтран (дБА)
3 23
4 25
6 27
8 28

Спецсредства

Существуют экзотические способы улучшения шумоизоляции. Например, с помощью заполнения стеклопакета различными газами. В России эффект от подобных новаций не изучен. Зато специалисты из Чехии и Германии испытывали стеклопакеты с заполнением различными газами.

По результатам этих испытаний заполнение аргоном, неоном, углекислым газом, водородом и фреоном практически не улучшает звукоизоляцию. Отклонение от результатов для аналогичных стеклопакетов с воздухом находятся в пределах + 1 дБ А по интегральной оценке. Единственный газ, дающий устойчивое увеличение звукоизоляции на 2-3 дБ А, - это гексафторид серы (SF6). Другой способ борьбы с шумом - наклеивание на стекло различных пленок. К сожалению, и этот метод малоэффективен. К примеру, представители одной американской фирмы утверждают, что их специальная трехслойная лавсановая пленка толщиной 0,32 мм увеличивает звукоизоляцию окон на 5-6 дБ. Однако эта пленка ни веса, ни жесткости стеклу не прибавляет, а поэтому может только незначительно увеличить звукоизоляцию на высоких частотах за счет демпфирования. Проведенные испытания показали, что при наклеивании пленки с двух сторон на стеклопакет звукоизоляция увеличилась на 1 дБ на частотах выше 1000 Гц. По интегральной величине RATpaH увеличение составило 0,3 дБА.

Открытое окно

Все вышеуказанные расчеты сделаны для плотно закрытых окон, которые препятствуют естественному проветриванию помещения. В России системы принудительного вентилирования, особенно в жилом секторе, слабо развиты. Поэтому большинство наших соотечественников проветривают помещения по старинке - открыв окно. В таких случаях шумоизоляция резко ухудшается. В зависимости от площади открытого элемента (форточка, створка и т. д.) звукоизоляционные свойства снижаются до 8-14 дБА (в среднем, 10 дБА), что фактически обессмысливает борьбу с шумом.

Таблица 4. Звукоизоляция стекольных конструкций 

Воздушный промежуток между стеклами (mm) Звукоизоляция, RAтран (дБА) Звукоизоляция, RAтран (дБА)
Воздушный промежуток между стеклами (mm) 4+4 (mm) 6+6 (mm)
10 30 32
30 31 33
100 35 37
200 39 40
400 41 43
650 43 46

 

Приточные клапаны

Проветривать помещения с герметичными окнами можно с помощью так называемых приточных шумозащитных клапанов. Эти устройства получили широкое распространение на Западе и сейчас активно внедряются у нас. НП АВОК даже разработало специальный документ ТР АВОК-4-2004 «Технические рекомендации по организации воздухообмена в квартирах многоэтажного жилого дома». В нем отмечены реальные проблемы в плане вентиляции (и, как следствие, шумозащиты), появляющиеся в жилых домах при использовании современных герметичных окнах со стеклопакетами. В четырех из семи рекомендуемых схем систем вентиляции приток внешнего воздуха должен осуществляться через приточные клапаны, устанавливаемые в окне.

Клапаны изготавливаются из разных материалов. Наибольшее распространение получили устройства из пластика. Как правило, они имеют небольшие размеры и крепятся в верхней части окна на сквозной прямоугольной щели в переплете без уменьшения светового проема.

Установка такого устройства возможна не только при изготовлении окна в цеху, но и после монтажа окна на объекте. Количество проходящего извне воздуха регулируется заслонкой, автоматически управляемой с помощью специального датчика-привода из полиамидной ткани по уровню влажности внутреннего воздуха. В полностью открытом положении клапан (при поступлении воздуха извне в объеме    30 м3/ч и перепаде давлений 10 Па) обеспечивает звукоизоляцию транспортного шума от 33 до 42 дБА в зависимости от комплектации.

На сегодняшний день самым эффективным средством звукоизоляции помещений стало применение герметичных окон с приточными шумозащитными клапанами. Именно такая конструкция позволяет добиться соблюдения санитарных норм в любом, даже самом неблагоприятном с точки зрения «шумового» загрязнения районе города. Впрочем, естественное противоборство шума и средств защиты от него продолжается. Победителя определит время.

Нормативные документы по теме
- СНиП 23-03-003 «Защита от шума».
- Свод правил СП 23-103-2003 «Проектирование звукоизоляции ограждающих конструкций жилых и общественных зданий».
- Санитарные нормы СН 2.2.4/1.8.562-96 «Шум на рабочих местах, в помещениях жилых, общественных зданий и на территории жилой застройки».

Источник: журнал «Строительная инженерия» Дмитрий Дорофеев

Журнал "СЕВЕР строительный" № 8 за 2006 год

Еще статьи на тему "окон":

Качество монтажа окон по-прежнему вызывает вопросы

На Чукотке запустили первое в регионе производство пластиковых окон


busy
 

Добавить комментарий

Защитный код
Обновить

Язык сайта:

English Danish Finnish Norwegian Russian Swedish

Популярное на сайте

Ваш IP адрес:

54.198.143.210

Последние комментарии

При использовании материалов - активная ссылка на сайт https://helion-ltd.ru/ обязательна
All Rights Reserved 2008 - 2017 https://helion-ltd.ru/

@Mail.ru Яндекс.Метрика
Designed by Helion LTD