Исследование звукоизоляции каркаснообшивных перегородок в реверберационных камерах Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

Исследование звукоизоляции каркасно-обшивных перегородок в реверберационных камерах.

Н.А.Минаева, М.А.Пороженко

Каркасно-обшивные перегородки с обшивками из ГКЛ и ГВЛ, изготавливаемые ООО «КНАУФ Инсулейшн», находят в настоящее время все большее применение в административных зданиях (межкомнатные перегородки), в теле- и радиостудиях.

В реверберационных камерах НИИСФ РААСН совместно с ООО «КНАУФ Инсулейшн» были выполнены измерения изоляции воздушного шума 12 каркасно-обшивных перегородок с заполнением воздушного пространства минераловат-ными плитами «АКУСТИК» объемной плотностью 15 кг/м3 и «АКУСТИК Плюс» объемной плотностью 20 кг/м3.

Металлический каркас представляет собой тонкостенный оцинкованный профиль фирмы КНАУФ различного сечения, изготовленный по ТУ 1121-004-04001508-2003; в качестве обшивки применялись гипсокартонные листы (ГКЛ) и гип-соволокнистые листы влагостойкие (ГВЛВ). В таблице приведены описания конструкций и значения индексов изоляции воздушного шума.

Таблица

Сводная таблица результатов измерений индекса звукоизоляции многослойных перегородок

Конструкция Индекс изоляции

1. С111-1хПС50, 2x1 ГКЛ, В1х50(АКУСТИК Плюс) 46

2. С111-1хПС50,2x1 ГКЛ, 61x50 (АКУСТИК) 45

3. СИМхПСЮО, 2x1 ГКЛ, 82x50 (АКУСТИК) 51

4. С112-1хПС100, 2x2ГКЛ, В2х50 (АКУСТИК) 59

5. С115.2-2хПС50,2х2ГКЛ, В2х50 (АКУСТИК Плюс) 57

6. С115.2-2хПС50, 2х2ГКЛ, 82x50 (АКУСТИК) 57

7. С115-2хПС50, 2х2ГКЛ, В2х50 (АКУСТИК) 59

8. С118-2хПС50, 2хЗГКЛ, В2х50 (АКУСТИК) 60

9. С361-Ы1С50, 2х1ГВЛ, В1х50 (АКУСТИК) 51

10. СЗб1-1хПС100,2х1ГВЛ, В2х50 (АКУСТИК) 54

11. С362-1хПС100, 2х2ГВЛ, В2х50 (АКУСТИК) 60

12. С365-2хПС50, 2х2ГВЛ, В2х50 (АКУСТИК) 60

Измерения изоляции воздушного шума представленными перегородками проводились по стандартной методике в соответствии с ГОСТ 27296-87 «Шум. Звукоизоляция ограждающих конструкций. Методы измерения» [1]. Метод измерения изоляции воздушного шума заключается в последовательном измерении и сравнении средних уровней звукового давления в камере высокого уровня (где установлен образцовый источник шума) и низкого уровня в 1/3-октавных полосах частот.

Изоляция воздушного шума представленными конструкциями Я, дБ рассчитывается, исходя из фактических результатов измерений по формуле:

Я = ^ - 12 + 10 1д 5/А,

где ^ 1 и ^ 2 - средние уровни звукового давления в камерах высокого и низкого уровней соответственно, дБ;

5 - поверхность испытываемой конструкции, м2 в данном случае 5 = 10, 75 м2;

А 2 - эквивалентная площадь звукопоглощения помещения низкого уровня, определяется по формуле А2 = (0,16 V)/ Т, V - объем камеры низкого уровня, м3, Т - время реверберации этого помещения, с.

Помимо получения конкретных величин индекса изоляции воздушного шума представленными перегородками Яи , дБ [2], были поставлены задачи:

- исследовать влияние объемной плотности заполнителя - плит «АКУСТИК» и «АКУСТИК Плюс» на изоляцию воздушного шума конструкциями перегородок при прочих равных условиях их выполнения;

- исследовать влияние толщины (количество слоев) на изоляцию воздушного шума перегородками;

- исследовать влияние обшивки на изоляцию воздушного шума перегородками (ГКЛ и ГВЛВ), при этом каркас, а также заполнитель один и тот же.

На рисунке 1 приведено сравнение частотных характеристик изоляции воздушного шума двух идентичных перегородок (металлический каркас 50 мм; обшивка по 1 листу ГКЛ с каждой стороны), отличающихся заполнением (толщина 50 мм при объемной плотности 15 кг/м3 и 20 кг/м3).

Из данных, приведенных на рисунке 1, следует, что частотные характеристики указанных перегородок практически совпадают в диапазоне частот 100п200 Гц и 2500п3150 Гц. В диапазоне же частот от 200 до 2500 Гц характеристики

60

55

ч

- ^ \

/ У /У V

/ //

/ / У

/

/ 1

Л // (/

---2

200 400 800

Частота, Гц

1600 3150

Рис. 1. Сравнительные частотные характеристики звукоизоляции перегородок с металлическим каркасом 50 мм при заполнении минплитами толщиной 50 мм и плотностью 15кг/м3 (АКУСТИК) и 20 кг/м3 (АКУСТИК Плюс). ГКЛ - по 1 листу с каждой стороны.

1 - минплита АКУСТИК (С 111); 2 - минплита АКУСТИК Плюс (С 111)

4 2008 87

различаются на величину 2п4 дБ, при этом различие в индексах изоляции воздушного шума данными конструкциями Я , дБ, незначительно (Я ,„ .3 = 46 дБ; Я „ .3 = 45дБ).

щ ' ™ ' \ щ 20 кг/м " ' щ 15 кг/м " '

И чем выше звукоизоляция конструкции, тем меньше влияет выбранное заполнение на индекс изоляции конструкции. Это обстоятельство подтверждается данными, приведенными на рисунке 2.

Здесь наблюдается практически полное совпадение частотных характеристик изоляции воздушного шума (небольшое отличие лишь в диапазоне частот 100п125 Гц). Индексы же изоляции Rw , дБ равны в том и другом случае 57 дБ. Из полученных результатов можно сделать вывод, что небольшое изменение в плотности заполнителя (от 15 кг/м3 до 20 кг/м3) несущественно влияет на изоляцию воздушного шума перегородкой.

В процессе измерений было исследовано влияние плотности обшивок (ГКЛ плотностью 900-950 кг/м3 и ГВЛВ плотностью 1100-1150 кг/м3) на изоляцию воздушного шума перегородками. На рисунке 3 представлены частотные характеристики изоляции воздушного шума перегородками с заполнением одинаковой минераловатной плитой «АКУСТИК» плотностью 15 кг/м3, но обшитых в одном случае ГКЛ, в другом - ГВЛВ (по 1 листу с каждой стороны).

Результаты измерений показали, что плотность обшивки оказывает ощутимое влияние на Я, дБ, достигающее в отдельных диапазонах частот 4 дБ. Индексы изоляции воздушного шума соответственно составляют 51 дБ и 54 дБ (разница в 3 дБ). Для конструкций при обшивке с двух сторон по 2 листа ГКЛ в одном случае и ГВЛВ в другом случае (рис. 4) выявили различие в индексе Ящ, дБ, равное величине в 1 дБ (59 и 60 дБ).

Отсюда можно сделать вывод, что чем выше абсолютная звукоизоляция (рис. 4), тем в меньшей степени влияет плотность обшивки на звукоизоляцию конструкции.

В процессе исследований были проведены измерения изоляции воздушного шума многослойными конструкциями перегородок в зависимости от количества слоев однотипной обшивки (ГВЛВ). На рисунке 5 приведены сравнительные частотные характеристики для одного и двух слоев ГВЛВ. Различие очень существенное и по всему диапазону измерительных частот, и по индексу изоляции воздушного шума 54 и 60 дБ.

Дальнейшее увеличение количества слоев обшивки не оказывает столь существенного влияния (рис. 6) на изоляцию воздушного шума перегородками как по частотному составу, так и по величине индекса изоляции.

Следовательно, нецелесообразно идти по пути увеличения изоляции воздушного шума перегородками за счет чрезмерного использования (более двух) слоев обшивки. При отсутствии заметного выигрыша в звукоизоляции это приводит к увеличению стоимости самой конструкции.

По результатам исследований могут быть сделаны следующие выводы:

£ 55

V\ V

'/г О

/ 1

/, /1 , /

f

-1

---2

100 200 too 800 1600 3150

Частота, Гц

Рис. 2. Сравнительные частотные характеристики звукоизоляции перегородок с металлическим каркасом ПС50/50х2 при заполнении минплитами толщиной 50 мм и плотностью 15 кг/м3 (АКУСТИК) и 20 кг/м3 (АКУСТИК Плюс). ГКЛ - по 2 листа с каждой стороны и 1 лист в середине.

1 - минплита АКУСТИК (С 115.2); 2 - минплита АКУСТИК Плюс (С 115.2)

ч

a: so

20

\

1 / /У L Ч \

// \

/ SJ s '■jS

i / у

/ У

у

---2

too 600

Частота, Гц

Рис. 3. Сравнительные частотные характеристики звукоизоляции перегородок с металлическим каркасом ПС 100/50 при заполнении минплитами толщиной 2х50 мм плотностью 15 кг/м3 (АКУСТИК), обшитые ГКЛ и ГВЛВ по 1 листу с каждой стороны.

1 - ГКЛ (С 111), минплита АКУСТИК; 2 - ГВЛВ (С 361), минплита АКУСТИК

1. Незначительное увеличение плотности поглотителя (15 и 20 кг/м3) при прочих равных конструктивных решениях не дает увеличения изоляции воздушного шума перегородками.

2. Плотность обшивки (ГКЛ плотностью 900-950 кг/м3 и ГВЛВ плотностью 1100-1150 кг/м3) оказывает влияние на изоляцию воздушного шума перегородками. Чем выше плотность, тем выше изоляция воздушного шума и индекс изоляции конструкции.

88 4 2008

3. При этом установлено соотношение: чем выше абсолютная звукоизоляция конструкции, тем в меньшей степени влияет плотность обшивки на изменение изоляции воздушного шума.

4. Увеличение слоев обшивки до более двух листов с каждой стороны не оказывает существенного влияния на изоляцию воздушного шума перегородкой.

Список литературы

1. ГОСТ 27296-87. Шум. Звукоизоляция ограждающих конструкций. Методы измерений.

2. СП 23-103-2003. Проектирование звукоизоляции ограждающих конструкций жилых и общественных зданий.

1 60-1

55-

1 50

45

/ / у \

Л У — ' \ V

>

/ -/—J ! /

400 800

Частота, Гц

Рис. 4. Сравнительные частотные характеристики звукоизоляции перегородок

с металлическим каркасом ПС 50/50x2 при заполнении минплитами толщиной 50x2 мм и плотностью 15 кг/м3 (АКУСТИК), обшитые ГКЛ и ГВЛВ по 2 листа с каждой стороны.

1 - минплита АКУСТИК, по 2 слоя ГКЛ (С 115);

2 - минплита АКУСТИК, по 2 слоя ГВЛВ (С 365)

,__ \

/ N" \ \\

- у у \\ \

як у

/ S

/

/ г

у

400 800

Частота, Гц

1600 3150

Рис. 5. Сравнительные частотные характеристики звукоизоляции перегородок с металлическим каркасом ПС 100/50 при заполнении минплитами толщиной 2x50 мм и плотностью 15 кг/м3 (АКУСТИК), обшитые ГВЛВ по 1 и по 2 листа с каждой стороны.

1 - минплита АКУСТИК, по 2 слоя ГВЛВ (С 362);

2 - минплита АКУСТИК, по 1 слою ГВЛВ (С 361)

60-

55-

60 ■

40 ■

/А V

- / / / / / / \ V ч

/ Л .—-

/ 1 1 / II у

400 еоо

Частота, Гц

1600

31S0

Рис. 6. Сравнительные частотные характеристики звукоизоляции перегородок с металлическим каркасом ПС 50/50 при заполнении минплитами толщиной 50х2мм и плотностью 15 кг/м3 (АКУСТИК), обшитые ГКЛ по 2 и по 3 листа с каждой стороны (С115 и С118).

1 - минплита АКУСТИК, по 2 слоя ГКЛ (С 115);

2 - минплита АКУСТИК, по 3 слоя ГКЛ (С 118)

2008

89

4