Звукоизоляция и гипсовые материалы

Худошин А. Звукоизоляция и гипсовые материалы // Ватерпас. 2002 . №41. C. 114-117

Сегодня мы завершаем серию статей ?Гипсокартон и ...?. Редакция выражает благодарность компаниям ?Кнауф? (Гулин Д.В.), ?Лафарж? (3ерова Г.), ?Авангард -21? (Кваша С.) за предоставленную информацию, помощь в написании статей и внимание к нашему журналу.

О сколько нам открытий чудных

готовит реконструкций дух:

и пол цементный ? сын ошибок трудный,

и стенка ? парадоксов друг...

Гипсокартон... Какие-то десять-двенадцать лет назад не то чтобы материал, само слово ?Гипсокартон? было новым, модным. Некоторых удивляло сочетание гипс + картон, некоторых нервировало очередное проявление нашествия ?западного?. Но факт остается фактом: гипсокартон к нам пошел. Да по 3-4$ за м2, да из Германии, Франции, Финляндии, Италии, но пошел очень бодро и уверенно. Да, зачастую материал привозился только для того, чтобы позже можно было сказать браткам, что квартира ?отделана гипсокартоном, очень модным в Европе?, скромно упомянув квадратуру ?квартирки? и стоимость 1м2 материала. Но, как обычно, время расставило все точки над Ё и даже над Ё-МОЁ. Слава богу, наше сознание выросло из хрущевских интерьеров. И перемен требовали не только наши сердца, но уже и наши глаза. Цементные и известковые штукатурки положения не спасали, а шумные соседи почему-то не хотели менять свое мировоззрение, поэтому спрос на гипсокартон стал расти. Конкуренция сделала свое белое дело, а бизнесовая логика капиталистов подсказала приемлемые для всех решения. В итоге, кроме снижения цен на импортный материал, в СНГ очень быстро организовались предприятия ? филиалы западных производителей. В Украине это небезызвестный KNAUF, открывший завод в Киеве, Lafarge, успешно работает крымская компания ?Контур?. И сейчас эти имена у многих ассоциируются с рядом понятий, имеющих корень ?гипс?. Перечислим их поименно:

- гипсокартон ? основной материал реконструкции и отделки внутренних помещений, позволяющий безмерно разнообразить отделку, обеспечивая экологическую чистоту и комфортность проживания и жизнедеятельности человека;

- гипсоволокно ? относительно новый в Украине материал, получаемый полусухим прессованием гипса с целлюлозным волокном, применяемый в помещениях с повышенной влажностью, для повышения пожарозащиты деревянных конструкций (очень популярен для обшивки мансард), а также для формирования плавающих полов на сухой засыпке и фальш-полов;

- гипсовые пазогребневые плиты ? материал представляет собой гипсовые блоки, имеющие ответные части, соответственно гребень и паз, из которых очень быстро без всякого конструктива возводятся перегородки (технология очень напоминает детский конструктор Lego);

- перфорированный гипсокартон ? незаменимый материал в помещениях с повышенными требованиями к акустике;

- гипсовые сухие смеси ? целый ассортимент шпаклевок и заполнителей для внутренней отделки, материалы, позволяющие довести полученные поверхности до совершенства.

И многое другое, что родило в нашем сознании понятие ?сухая отделка?.

Сегодня гипсокартон применяют по целому ряду соображений. Одним из первых моментов является наша природная непреодолимая тяга к экономии. Советское архитектурное наследие в виде падающих, пропеллерных, частично отсутствующих стен и перегородок предполагает либо полное ?мы наш, мы новый мир построим...? либо практически ручную работу по устранению недостатков программы ?Жилье-2000?, что влечет за собой приличные капвложения (см. ?тяга к экономии?). Западные (да простят меня славянофилы) специалисты говорят: зачем ровнять горбатого, если можно без особых усилий родить здорового. То есть, оставьте в покое стены, имеющие поверхности 2 и 3-го порядка (см. учебник ?Высшая математика?). Возьмите гипсокартонный лист и получите ровную плоскость. Тем более что набор технологий и, слава Богу, материалов позволяет это сделать. Если речь идет о выравнивании стен, то крепить гипсокартонный лист можно на ограждающую конструкцию из металлопрофиля (при условии прочной основы) или непосредственно на стену посредством наклеивания листов на специальный клей. При наличии больших неровностей к стене крепятся (на тот же клей) гипсокартонные рейки с шагом 600 мм, на которые уже крепится собственно лист. Следующий позитивный момент ? возможность пластической реализации. То есть, гипсокартон позволяет ?воплотить в камне? то, о чем мы давно мечтали, фантазировали. Бесчисленное множество малых архитектурных форм из гипсокартона позволяет развязать руки архитектору-проектировщику и снимает массу проблем с плеч строителя-генподрядчика. Еще один не менее важный аспект применения гипсовых материалов, которому мы и посвятим нашу беседу, ? это звукоизоляция помещений.

Может быть, прозвучит несколько странно, но факт: от неправильной или недостаточной звукоизоляции одинаково страдают и счастливые обладатели типовых планировок в бетонных коробках, и ?несчастные? обладатели ?эксклюзивных интерьеров? (в этом месте злорадно аплодируют сторонники колхозов и противники частной собственности). С одной стороны, это связано с отсутствием каких-либо акустических решений в типовушках. С другой стороны, применение новых технологий, подразумевающих какую-то звукоизоляцию, в элитных интерьерах сводится на нет мощной хай-эндовской или хай-файевской аудиоаппаратурой, еще не дотягивающей до концертной, но явно избыточной для жилой квартиры. Причина ? отсутствие комплексного подхода к звукоизоляции помещений (начиная с проектирования и подбора материалов) и несоблюдение технологий монтажа звукопоглощающих конструкций. Различают следующие принципиальные методы решения проблемы: повышение звукоизоляции ограждающих конструкций и увеличение звукопоглощения в отдельно взятых помещениях.

Повышение звукоизоляции ограждающих конструкций

К примеру, чтобы повысить звукоизоляцию кирпичной стены всего на 5-6 дБ (что не очень значительно), необходимо увеличить толщину кладки примерно в два раза. Это утверждение справедливо не только для стен, но и для перекрытий, причем тип материала, из которого изготовлена конструкция (бетон, металл и т.д.), большого значения не имеет. Понятно, что, решая проблему этим путем, мы получим либо дот, либо дзот (опять же в зависимости от применяемых материалов), поэтому для увеличения звукоизоляции ограждающих конструкций чаще всего используются многослойные конструкции, позволяющие повышать звукоизоляцию стен и перекрытий без существенного увеличения массы. В таких конструкциях чередуются жесткие (из материала большой плотности со значительным коэффициентом отражения) и мягкие (из материала с высоким коэффициентом звукопоглощения) слои.

Наиболее распространенной многослойной гипсокартонной конструкцией для дополнительной звукоизоляции является обычная конструкция, предлагаемая большинством производителей. К стене через деревянную обрешетку или металлический профиль на шурупах или гвоздях крепятся листы гипсокартона или гипсоволокна. Пространство между листами и стеной заполняется звукопоглощающим материалом, в качестве которого обычно используется утеплитель (минеральная вата и т.п.). Важно, что под профиль и элементы крепления к стене устанавливается пористая лента, назначение которой ? устранение акустических мостиков между жесткой стеной и жестким каркасом (конструкцией стены). При этом вибрация от стены передается через обрешетку или профиль непосредственно на листы гипсокартона или ГВЛ, которые, в свою очередь, становятся вторичным источником звуковых колебаний. Наличие жестких связей снижает звукоизолирующую способность подобных систем до 2-4 дБ. В то же время случается, что заказчик экономит на ?непонятной ленте?. Минеральная вата внутри конструкции поглощает воздушный шум, вызванный акустическими колебаниями листа, препятствует отражению звука от стены и возникновению эффекта барабана. Пористая лента устраняет жесткие связи между гипсокартонной конструкцией и стенами, перекрытиями, препятствуя ?подробной? передаче звуковых волн в соседние помещения.



Снижение уровня шума в помещениях методом звукопоглощения

В некоторых случаях для снижения шума, а также в качестве превентивной меры по повышению звукоизоляции квартиры, наиболее целесообразным оказывается применение звукопоглощающих материалов и конструкций. Материалы этого типа могут быть использованы на отдельных поверхностях помещения (потолок, стена), причем эффективность звукопоглощения пропорциональна их площади. В частности, такие материалы и конструкции широко применяются для улучшения акустических характеристик помещений для записи или воспроизведения звука (домашние и профессиональные студии, домашние кинотеатры и концертные залы).

Для выполнения своих акустических функций покрытие должно быть пористым, то есть негерметичным. К недостаткам данного метода можно отнести конечную невысокую эффективность применения звукопоглощающих материалов, не превышающую, как правило, 10 дБ. Однако удобство фрагментарного применения звукопоглощающих материалов делает данный метод весьма привлекательным для использования в реальных условиях. В данном случае речь идет о перфорированных гипсокартонных листах, имеющих высокую степень перфорации поверхности и, следовательно, низкий коэффициент отражения. Физика процесса заключается в том, что акустическая волна, попадая на поверхность, возбуждает вторичные источники колебаний. Если это плоская поверхность, то она фактически превращается в мембрану, которая воспроизводит ту же звуковую волну с практически той же энергией (незначительные потери на тепловое движение частиц). Если поверхность сложной формы (перфорированная), то, во-первых, фронт волны одновременно действует на значительно меньшую площадь, во-вторых, вторичные источники звуковых волн имеют разную пространственную направленность, вследствие чего большинство реизлученных волн взаимно гасятся.

Снижение ударного шума

Ударный шум более известен нам как ?шум от соседей сверху?. При возбуждении плит межэтажного перекрытия, возникающего в результате ударного воздействия (шаги человека или домашнего животного, упавший на пол предмет и т.п.), в материале плиты возникают практически все известные типы акустических волн, характерные для твердого тела. Звуковые колебания распространяются по всем элементам конструкции здания (структурный шум), значительно усложняя задачу снижения шумов. Гораздо проще снижать шумы данного типа в источнике. На сегодняшний день самым эффективным средством борьбы с ударным шумом является устройство ?плавающего? пола, в конструкции которого предусмотрено размещение между плитой межэтажного перекрытия и чистым полом (паркет, плитка, линолеум) слоя упругого материала.

Назначение предлагаемой технологии звукоизоляции полов ? помочь справиться с актуальной проблемой ударного шума.

Еще раз: ударный шум ? это особый вид структурного шума (распространяется по твердому телу), который возникает при непосредственном механическом воздействии на конструкцию перекрытия: например, шаги, падение на пол различных предметов, перемещение мебели и т.д.. Возникающий при этом структурный шум, передается в ниже расположенное помещение в виде воздушного шума.

Известно, что на уровень передаваемого шума оказывает влияние массивность перекрытия: чем она выше, тем ниже уровень шума в соседнем помещении (см. табл.).

Ln ? нормальный уровень шума, возникающий в нижнем помещении в результате воздействия на перекрытие эталонным источником шума. Но простое решение проблемы звукоизоляции путем увеличения массы перекрытия влечет за собой длинную цепь изменений в конструкции всего здания ( в сторону усиления несущих элементов ), что приводит к значительному его удорожанию.

Таблица

Масса единицы

площади перекрытия, кг/м2

Ln (дБ)

без подвесного потолка

с подвесным потолком

160

85

74

190

84

74

225

82

73

270

79

73

320

77

72

380

74

71

450

71

69