Независимо дали искаме да спим на спокойно в спалнята си, или да работим в тиха среда в офиса, или да ограничим шума от дискотеката, ние трябва да осигурим добра звукоизолация на помещението, което обитаваме. За да реализираме това е важно да разберем как работи звукоизолацията и кои са факторите, които я определят. Правилният подход и подбор на материалите, които влагаме, могат да ни спестят средства и да ни предпазят от лоши практики.
В поредица от статии ще се опитаме да Ви запознаем с основните принципи, материали и детайли за звукоизолация на помещения, на достъпен език и без много формули. Ще разгледаме:
- кои са факторите, които определят звукоизолацията на помещенията;
- какви са видовете системи за звукоизолация;
- кои свойства на строителните материалите оказват влияние върху индекса на звукоизолация и как да ги комбинираме;
- важни детайли, които компрометират звукоизолацията на помещенията.
Основни фактори
В тази първа част ще Ви представим двата основни фактора, които определят звукоизолацията на помещение. Какъв е техния принос към акустичния комфорт и как те са взаимно свързани.
Първият фактор, които се разглежда в строителната акустика е така наречения индекс на звукоизолация на елемента. Независимо дали става въпрос за стена, таван, прозорец, врата, под или отвор, те всички притежават индекс на звукоизолация. Тук е много важно да отбележим, че говорим за строителни елементи, а не за строителни материали. Индекса на звукоизолация не е свойство на материала, а е характеристика на системата. В тази връзка трябва да уточним, че материала винаги участва в част от система. Например да вземем зидарията. Строителният материал е керамична тухла, а изградената стена с зидарски разтвор и много тухли е системата, на която ние определяме индекса на звукоизолация.
Какво е индекс на звукоизолация?
Най-просто казано това е характеристика на дадения елемент, която определя какво количество звук спира той. Колкото по-висок е този индекс, толкова по-добра е звукоизолацията има елемента. Индекса на звукоизолация се определя в децибели [dB] и винаги е положително число. Този индекс на звукоизолация може да бъде получен по два начина, чрез лабораторни измервания или чрез изчислителни модели. Тук е важно да се отбележи, че определянето на този индекс и по-точно неговата единична стойност, която се представя в техническите карти или изследвания, не е просто математическа разлика между нивото в едната стая и нивото в другата стая.
Защо не можем с проста техника да разберем колко е индекса на звукоизолация?
Това е така, защото оценката на способността на един елемент да спира определено количество звукова енергия зависи от няколко фактора, а именно:
- спектъра на звуковия сигнал, които се излъчва и който се приема.
- обема на двете помещения.
- реверберацията на помещението приемник (или по просто казано „ехото“ в помещението).
Този особеност идва от физиката на вълновите процеси в затворени пространства, която може да доведе до грешна оценка на звукоизолацията на един и същи елемент поставен в две различни среди. Какво се има в предвид. Примерно изследваме нашия елемент в лаборатория в Лондон и в лаборатория в София. Да приемем, че двете лаборатории разполагат с абсолютно еднакви по обем и геометрия помещения, но в Лондон стаята приемник е напълнена с мебели и акустични материали и там няма „ехо“. Е когато измерим стойностите ще разберем, че същия елемент в Лондон дава по-добри резултати. Защо? Ами защото преминалата звукова енергия в единия случай продължава да се „удря“ по стените и да увеличава на места нивото, а в другия затихва и се получава по-ниско ниво. Е тогава коя от двете стойности е вярната? Ами отговора е нито една от двете. При изчислението на индекса на звукоизолация се въвеждат корекционни коефициенти, които са функция от реверберацията в стаята. И за да сме по-точни тези коефициенти специално при индекса Rw са функция от еквивалента звукопоглъщаща площ.
Честотите и единичните стойности
Другото важно, което трябва да се знае за индекса на звукоизолация Rw е, че той се измерва в по-тясно честотен диапазон (от 100 до 3150Hz) , от колкото човешкото ухо има способността да засича звукови сигнали (20Hz до 20 000Hz). Това отново се дължи на особеностите на физиката на вълновите процеси в помещението. Тук е момента да кажем и най-объркващия факт за индекса на звукоизолация. Единичната стойност, която ни представят не е средно аритметично от стойностите получени по честотни ленти, а е така наречената претеглена стойност, която се получава при емпирично преставане на 2-ра графика и отчитане на стойността на 500Hz. Прекалено объркано и трудно за осъзнаване, но ако някой има интерес да разбере как точно става този процес може да получи повече информация тук.
От какво още зависи индекса на звукоизолация на помещение?
Когато се определя индекс на звукоизолация на даден елемент в лабораторни условия, всички елементи на двете помещения са отделени, чрез еластични връзки, а изследвания образец се поставя само в едната част на помещението. Това се прави с цел, да се елиминира влиянието от околните елементи върху изследвания такъв, което довежда и до втория важен фактор, който влияе върху звукоизолацията на помещение.
Той е свързан с връзката на всички елементи един с друг и индивидуалните им индекси на звукоизолация. Когато имаме случая с две стаи с обща стена или две стаи с обща плоча, индекса на звукоизолация се определя, не само от общия елемент, но и от взаимодействието на останалите елементи помежду си. Или по просто казано това е предаването на шум по обходни пътища. Какво означава това? Нека да разгледаме случая, когато имаме два стаи разположени една до друга с една обща стена. Преминаването на звуковата енергия се осъществява не само през общата стена, но и през страничните стени, пода и таван. Какво количество енергия ще премине през тях най-вече зависи от типа на връзката между тях. Дали те ща са отделени по някакъв начин еластично (чрез гумени ленти и тампони) или ще са твърдо свързани помежду си (чрез дюбелиране или зидарски разтвор) определя какво количество енергия ще премине през тях. В 99.9% от случаите в строителството ние имаме наличие на твърди връзки между елементите. Тогава звукоизолацията на помещението зависи от индексите на всички елементи.
Какво ще Ви разкажем в следващите статии?
В следващата статия ще Ви представим какви са видовете елементи в строителната акустика. Кои свойства на материалите влияят върху индекса на звукоизолация на системата и как можем да получим най-ефективната звукоизолация.