Звукоизоляционные материалы и изделия

Звукоизоляционные материалы применяют для изоляции помещений от распространения материального (ударного) переноса звука. В отличие от звукопоглощающих эти материалы остаются практически в скрытом от взора состоянии в виде прокладочных слоев в конструкциях внутренних стен (перегородок) и междуэтажных перекрытий зданий. Они располагаются между наружными оболочками (панелей, щитов и др.), находясь в свободном (не сжатом) или даже подвешенном состоянии (например, подвешенные маты). Возможно и некоторое обжатие звукоизолирующей прослойки, например, между несущими панелями потолка и конструкцией пола на упругом основании.

Звукоизоляция всегда связана с характером конструкции, а не только со структурой и свойством материала, как при звукопоглощении. Она не остается постоянной при изменении структуры конструкции, ее размера и массы, жесткости связей в конструкции, характера контакта и опирания элементов конструкции и т. п. Если конструкции однородные, например в виде сплошной плиты, способной под влиянием звукового давления и колебаний звука совершать колебательные движения всей своей массой, то, как отмечалось выше, звуковая изоляция возрастает с увеличением массы однородной конструкции. Это возрастание происходит медленно, пропорционально десятичному логарифму ее массы. Если конструкции неоднородны, состоят из двух или большего числа оболочек, с инородными прослойками между ними, то колебания каждой оболочки под влиянием звуковой волны отличаются и они постепенно «гасятся» в конструкции. Гашению звука и шума способствуют прослойки из инородного материала в виде зернистых засыпок, волокнистых и пористых плит или в виде воздушных сплошных прослоек. Важно также, чтобы отсутствовали жесткие связи между стенками, разделенными прослойками, так как они тогда колеблются как одно целое и эффекта гашения звука не произойдет. Именно поэтому применение ограждений из плит или блоков с обычными пустотами (а не в форме резонатора) не увеличивает звукоизоляции, которая как и в других жестких конструкциях, определяется только массой ограждения. Хороший эффект звукоизоляции дают слоистые конструкции, формируемые из нескольких слоев различных материалов, значительно отличающихся между собой плотностью и жесткостью. Важной характеристикой качества прокладочного материала является его жесткость, которая, во-первых, призвана компенсировать отсутствие жестких связей между стенками в неоднородных конструкциях, а во-вторых, больше погасить ударных звуковых колебаний. Но и жесткость, определяемая динамическим модулем упругости, не должна быть чрезмерно высокой, так как чем ниже динамический модуль упругости, тем больше ударных шумов поглощает прокладочный материал. По величине модуля упругости различают три класса звукоизоляционных материалов: I — до 1 МПа, II — от 1 до 5 МПа и III — от 5 до 15 МПа.

Другой характеристикой звукоизоляционного материала является деформативность — способность материала сжиматься под определенной нагрузкой, обычно принимаемой в 1 МПа. По этой характеристике материалы могут быть разделены на мягкие, когда относительная деформация более 15%, полужесткие, если она в пределах 5—15%, и жесткие — менее 5%. Еще меньше деформативность у твердых материалов — от 0 до 5%.

Общая оценка звукоизолирующей способности конструкции производится путем вычисления ее значения R = 10 lg (l/x), где т — коэффициент проницаемости (отношение звуковой мощности, прошедшей через ограждение, к звуковой мощности, приходящейся на это ограждение).

Звукоизоляционными акустическими материалами служат полужесткие минераловатные и стекловатные маты и плиты на синтетической связке, древесноволокнистые изоляционные и асбестоцементные изоляционные плиты (последние используют в местах опирания конструктивных элементов перекрытий на стены зданий). Для звукоизоляции используют также плиты из полистирольного пенопласта, а из засыпных материалов — кварцевый песок, керамзит, шлак. В целом следует учитывать, что звукоизоляция помещений достигается не только в результате устройства ограждающих конструкций, но и комплексом мероприятий, например планировочного характера с правильным размещением оборудования или по тщательной заделке швов и неплотностей.