Акустические характеристики перекрытий

Пример М.1

Рассчитать изоляцию ударного шума междуэтажным перекрытием и определить, отвечает ли она нормативным требованиям для жилых зданий. Перекрытие состоит из железобетонной плиты толщиной h = 120 мм и плотностью r= 2500 кг/м³, сплошного слоя легких древесноволокнистых плит толщиной h = 25 мм и плотностью r= 250 кг/м³, гипсобетонной панели толщиной h = 50 мм и плотностью r= 1300 кг/м³ с приклеенным к ней безосновным линолеумом поверхностной плотностью m_п = 3 кг/м².

Определяем поверхностную плотность элементов перекрытия:

m_п = 3 + 0,05 × 1300 = 68 кг/м²,

m₀ = 0,025 × 250 = 6,25 кг/м²;

m₁ = 0,12 × 2500 = 300 кг/м².

Находим номер кривой на рисунке 5.2 (DL_Т — кривая IV) требуемого снижения уровня ударного шума и наносим ее на график DL (рисунок М.1).

Общая распределенная нагрузка, действующая на упругий слой, от веса пола 10m_п и временной (полезной) нагрузки, принимаемой для жилых зданий 1500 Па, составляет 10 × 68 + 1500 = 2180 Па.

По таблице 5.1 для мягких древесноволокнистых плит Е_дин = 10⁶ Па и e_Д = 0,1. Толщина слоя
в обжатом состоянии d = 0,025 × (1 – 0,1) = 0,0225. Коэффициент жесткости упругого основания
k = Е_дин/d = 10⁶/0,0225 = 4,45 × 10⁷ Па/м.

Частоту собственных колебаний пола на упругом основании определяем по формуле (5.6):

f₀ = 128 » 125 Гц.

В нашем случае m₁/m_п = 300/68 = 4,4, т. е. 2 < m₁/m_п< 7, поэтому значение снижения уровня ударного шума определяется ломаной линией АВСD (см. рисунок 5.1).

Через точку f₀ = 125 Гц на оси абсцисс проводим прямую с наклоном 12 дБ на октаву. Далее находим l = 10 × (m_п/m₀) – 3 = 10 × (68/6,25) – 3 = 7,4 дБ. Откладываем из точки f₀ = 125 Гц на оси абсцисс ординату 7,4 дБ и проводим через нее прямую КД с наклоном 6 дБ на октаву.

Рисунок М.1 — К примеру расчета изоляции ударного шума

Перекрытием с полом на упругом основании

Ломаная линия АВСDопределяет искомую частотную характеристику DL.

Вычисление индекса приведенного уровня ударного шума L_nw приведено в таблице М.1.

Таблица М.1 — Вычисление индекса приведенного уровня ударного шума к примеру М.1

Частота, Гц	Значения снижения уровня ударного шума, дБ	DLТ + 5, дБ	DLТ+ 5 – DL, дБ
требуемые DLТ	вычисленные DL
	—	—
	—	—
	—
		15,5		1,5
		17,5		1,5
		19,5		1,5
		21,5		1,5
		23,5		1,5
		25,5		1,5
		27,5		1,5
		29,5		1,5
		31,5		1,5
		33,5		1,5
		35,5		1,5
Сумма 29,5
Среднее 29,5/16 = 1,8 дБ < 2 дБ
Примечания 1 Неблагоприятные отклонения вычисленных значений от требуемых (DLТ – DL) отсутствуют. 2 Индекс приведенного уровня ударного шума Lnw = 60 – 5 = 55 дБ. 3 DLТ + 5 — ординаты кривой DLТ, сдвинутой вверх на 5 дБ. 4 DLТ + 5 – DL — неблагоприятные отклонения вычисленных значений от требуемых, увеличенных на 5 дБ.

Вычисленный индекс приведенного уровня ударного шума заданного междуэтажного многослойного перекрытия L_nw = 55 дБ.

Пример М.2

Определить индекс приведенного уровня ударного шума под перекрытием, состоящим из сплошной железобетонной плиты толщиной h = 140 мм, плотностью 2500 кг/м² и пола из паркетных досок толщиной h = 25 мм и плотностью r = 600 кг/м² по лагам сечением 120´30 мм, уложенным с шагом 350 мм на лентах из мягких древесноволокнистых плит толщиной h = 25 мм.

Поверхностная плотность элементов перекрытий:

m₁ = 0,14 × 2500 = 350 кг/м²;

m₂ = 600 × 0,025 + 600 × 0,12 × 0,03 × 3 = 21,5 кг/м².

Индекс приведенного уровня ударного шума несущей части перекрытия

L_{nw н.ч} = 75 дБ.

Частота собственных колебаний пола при Е_дин = 10⁶ Па и e_Д = 0,1:

f₀ = 230 Гц.

По таблице 5.2 индекс приведенного уровня ударного шума заданного перекрытия составляет L_nw = 55 дБ.

Таблица М.2 — Акустические характеристики перекрытий

Конструкция перекрытия	Толщина, мм	Поверхностная плотность, кг/м2	Индексы звукоизоляции, дБ
Rw	Lnw
Многопустотные плиты безопалубочного фор­мования из тяжелого бетона с конструкцией пола
Стяжка из цементно-песчаного раствора
Лента ПСВ
Выравнивающая стяжка	2–10
Стяжка из цементно-песчаного раствора
Лента ПСВ
Выравнивающая стяжка	2–10
Стяжка из цементно-песчаного раствора
Вспененный пенополиэтилен
Выравнивающая стяжка	2–10
Стяжка из цементно-песчаного раствора
Плиты пенополистирольные
Выравнивающая стяжка	2–10
Стяжка из цементно-песчаного раствора
Плиты пенополистирольные
Выравнивающая стяжка	2–10
Стяжка из цементно-песчаного раствора
ДВП
Выравнивающая стяжка	2–10
Стяжка из цементно-песчаного раствора
ДВП
Выравнивающая стяжка	2–10
Стяжка из цементно-песчаного раствора
Плиты минераловолокнистые
Выравнивающая стяжка	2–10
Стяжка из цементно-песчаного раствора
Плиты стекловолокнистые
Выравнивающая стяжка	2–10
Стяжка из цементно-песчаного раствора
Плиты стекловолокнистые
Выравнивающая стяжка	2–10
Стяжка из цементно-песчаного раствора
Плиты стекловолокнистые
Выравнивающая стяжка	2–10
Сплошные плиты из тяжелого бетона с кон­струкцией пола
Стяжка из цементно-песчаного раствора
Лента ПСВ
Выравнивающая стяжка	2–10

Продолжение таблицы М.2

Конструкция перекрытия	Толщина, мм	Поверхностная плотность, кг/м2	Индексы звукоизоляции, дБ
Rw	Lnw
Стяжка из цементно-песчаного раствора
Лента ПСВ
Выравнивающая стяжка	2–10
Стяжка из цементно-песчаного раствора
Вспененный пенополиэтилен
Выравнивающая стяжка	2–10
Стяжка из цементно-песчаного раствора
Плиты пенополистирольные
Выравнивающая стяжка	2–10
Стяжка из цементно-песчаного раствора
Плиты пенополистирольные
Выравнивающая стяжка	2–10
Стяжка из цементно-песчаного раствора
ДВП
Выравнивающая стяжка	2–10
Стяжка из цементно-песчаного раствора
ДВП
Выравнивающая стяжка	2–10
Стяжка из цементно-песчаного раствора
Плиты минераловолокнистые
Выравнивающая стяжка	2–10
Стяжка из цементно-песчаного раствора
Плиты стекловолокнистые
Выравнивающая стяжка	2–10
Стяжка из цементно-песчаного раствора
Плиты стекловолокнистые
Выравнивающая стяжка	2–10
Стяжка из цементно-песчаного раствора
Плиты стекловолокнистые
Выравнивающая стяжка	2–10
Сплошные плиты из тяжелого бетона с кон­струкцией пола
Стяжка из цементно-песчаного раствора
Лента ПСВ
Выравнивающая стяжка	2–10
Стяжка из цементно-песчаного раствора
Лента ПСВ
Выравнивающая стяжка	2–10
Стяжка из цементно-песчаного раствора
Вспененный пенополиэтилен
Выравнивающая стяжка	2–10

Продолжение таблицы М.2

Конструкция перекрытия	Толщина, мм	Поверхностная плотность, кг/м2	Индексы звукоизоляции, дБ
Rw	Lnw
Стяжка из цементно-песчаного раствора
Плиты пенополистирольные
Выравнивающая стяжка	2–10
Стяжка из цементно-песчаного раствора
Плиты пенополистирольные
Выравнивающая стяжка	2–10
Стяжка из цементно-песчаного раствора
ДВП
Выравнивающая стяжка	2–10
Стяжка из цементно-песчаного раствора
ДВП
Выравнивающая стяжка	2–10
Стяжка из цементно-песчаного раствора
Плиты минераловолокнистые
Выравнивающая стяжка	2–10
Стяжка из цементно-песчаного раствора
Плиты стекловолокнистые
Выравнивающая стяжка	2–10
Стяжка из цементно-песчаного раствора
Плиты стекловолокнистые
Выравнивающая стяжка	2–10
Стяжка из цементно-песчаного раствора
Плиты стекловолокнистые
Выравнивающая стяжка	2–10
Сплошные плиты из тяжелого бетона с кон­струкцией пола
Стяжка из цементно-песчаного раствора
Лента ПСВ
Выравнивающая стяжка	2–10
Стяжка из цементно-песчаного раствора
Лента ПСВ
Выравнивающая стяжка	2–10
Стяжка из цементно-песчаного раствора
Вспененный пенополиэтилен
Выравнивающая стяжка	2–10
Стяжка из цементно-песчаного раствора
Плиты пенополистирольные
Выравнивающая стяжка	2–10
Стяжка из цементно-песчаного раствора
Плиты пенополистирольные
Выравнивающая стяжка	2–10

Продолжение таблицы М.2

Конструкция перекрытия	Толщина, мм	Поверхностная плотность, кг/м2	Индексы звукоизоляции, дБ
Rw	Lnw
Стяжка из цементно-песчаного раствора
ДВП
Выравнивающая стяжка	2–10
Стяжка из цементно-песчаного раствора
ДВП
Выравнивающая стяжка	2–10
Стяжка из цементно-песчаного раствора
Плиты минераловолокнистые
Выравнивающая стяжка	2–10
Стяжка из цементно-песчаного раствора
Плиты стекловолокнистые
Выравнивающая стяжка	2–10
Стяжка из цементно-песчаного раствора
Плиты стекловолокнистые
Выравнивающая стяжка	2–10
Стяжка из цементно-песчаного раствора
Плиты стекловолокнистые
Выравнивающая стяжка	2–10
Сплошные плиты из легкого бетона с кон­струкцией пола
Стяжка из цементно-песчаного раствора
Лента ПСВ
Выравнивающая стяжка	2–10
Стяжка из цементно-песчаного раствора
Лента ПСВ
Выравнивающая стяжка	2–10
Стяжка из цементно-песчаного раствора
Вспененный пенополиэтилен
Выравнивающая стяжка	2–10
Стяжка из цементно-песчаного раствора
Плиты пенополистирольные
Выравнивающая стяжка	2–10
Стяжка из цементно-песчаного раствора
Плиты пенополистирольные
Выравнивающая стяжка	2–10
Стяжка из цементно-песчаного раствора
ДВП
Выравнивающая стяжка	2–10
Стяжка из цементно-песчаного раствора
ДВП
Выравнивающая стяжка	2–10
Стяжка из цементно-песчаного раствора
Плиты минераловолокнистые
Выравнивающая стяжка	2–10

Окончание таблицы М.2

Конструкция перекрытия	Толщина, мм	Поверхностная плотность, кг/м2	Индексы звукоизоляции, дБ
Rw	Lnw
Стяжка из цементно-песчаного раствора
Плиты стекловолокнистые
Выравнивающая стяжка	2–10
Стяжка из цементно-песчаного раствора
Плиты стекловолокнистые
Выравнивающая стяжка	2–10
Стяжка из цементно-песчаного раствора
Плиты стекловолокнистые
Выравнивающая стяжка	2–10

Приложение Н

(справочное)

Определение ожидаемого снижения уровня шума
при устройстве звукопоглощающих конструкций.
Коэффициенты звукопоглощения

Пример Н.1

Определить ожидаемое снижение октавных уровней звукового давления при устройстве звукопоглощающей облицовки потолка и стен в помещении длиной 84 м, шириной 18 м и высотой 6,2 м,
в котором размещено 50 источников шума одного типа. Объем помещения V = 10 500 м³. Площадь облицованных звукопоглощающими конструкциями поверхностей (потолка, торцевых стен и одной длинной стены) S_обл = 2256 м². Для облицовки применена звукопоглощающая конструкция в соответствии с таблицей Н.4 — перфорированные алюминиевые панели с матами марки БЗМ в стеклоткани. Общая площадь ограждающих поверхностей помещения S_огр = 4292 м².

Снижение октавных уровней звукового давления в результате устройства звукопоглощающей облицовки потолка и стен определяем по формулам, приведенным в разделе 13 ТКП 45-2.04-154.

Определенные по формуле (13.12) октавные уровни звукового давления источников шума в расчетной точке 1 (в зоне ближнего поля) — L_общ1, дБ, в расчетной точке 2 (в зоне отраженного звука) — L_общ2, дБ, и общие октавные уровни звукового давления L_общ приведены в таблице Н.1.

По формуле (13.11) определяем требуемое снижение уровня звукового давления в расчетных точках 1 и 2.

Затем по формуле (13.14) определяем максимальное снижение уровня звукового давления
в расчетной точке 2.

Снижение октавных уровней звукового давления в расчетной точке 1 определяем по форму­ле (13.15).

Результаты расчета сводим в таблицу Н.2.

В результате расчета видно, что примененная звукопоглощающая облицовка обеспечивает требуемое снижение шума в расчетной точке 2 — DL_треб2, дБ, а в расчетной точке 1 — DL_треб1, дБ, снижение шума на частотах 500 и 1000 Гц в среднем на 2 дБ ниже требуемого.

Таблица Н.1

Величина	Среднегеометрическая частота октавной полосы, Гц
Lобщ1	82,0	88,5	93,4	92,6	89,1	81,0	73,0	63,8
Lобщ2	81,0	88,0	93,0	91,7	88,3	80,0	69,2	57,8
Lобщ	80,8	84,6	84,5	84,7	82,0	75,4	71,1	63,0

Таблица Н.2

Величина	Ед. изм.	Формулы, рисунок и таблицы по ТКП 45-2.04-154	Среднегеометрическая частота октавной полосы, Гц
Lдоп	дБ	Таблица 6.1
DLтреб1	дБ	Формула (13.11)	—	—	7,4	9,6	9,1		—	—
DLтреб2	дБ	Формула (13.11)	—	—		8,7	8,3		—	—
В	м2	Таблицы 7.2, 7.1
Y	—	Рисунок 7.2	0,95	0,95	0,93	0,9	0,9	0,84	0,72	0,57
aобл (таблица Н.4)	—	—	0,12	0,23	0,9			0,97	0,97	0,92

Окончание таблицы Н.2

Величина	Ед. изм.	Формулы, рисунок и таблицы по ТКП 45-2.04-154	Среднегеометрическая частота октавной полосы, Гц
DА	м2	Формула (13.9)
a	—	Формула (13.8)	0,06	0,06	0,06	0,08	0,11	0,16	0,27	0,42
А	м2	Формула (13.7)
a1	—	Формула (13.10)	0,09	0,15		0,56	0,58	0,59	0,64	0,68
Вобл	м2	Формула (13.6)
Вобл/Sогр	—	—	0,1	0,18		1,3	1,4	1,4	1,8	2,1
Y1	—	Рисунок 7.2	0,92	0,85	0,51	0,44	0,43	0,43	0,37	0,35
DLмакс	дБ	Формула (13.14)	2,3	5,06	4,3	14,8	13,7	11,5	9,7	6,8
DLобл (расчетная точка 1)	дБ	Формула (13.15)	1,2	3,9	8,9	7,9	7,1	5,6	1,9	0,8

Таблица Н.3 — Коэффициенты звукопоглощения строительных и отделочных материалов, конструкций и изделий

Конструкция, материал, изделие	Характеристика материала	Воздушный промежуток, мм	Реверберационный коэффициент звукопоглощения при среднегеометрической частоте октавных полос, Гц
Плотность, кг/м3	Толщина, мм
Кирпичная кладка в пустошовку				0,15	0,19	0,21	0,28	0,38	0,46
Кирпичная кладка с заделкой швов				0,03	0,03	0,04	0,05	0,06	0,06
Кирпичная кладка, оштукатуренная				0,02	0,02	0,02	0,03	0,04	0,04
Кирпичная кладка, окрашенная масляной краской				0,01	0,01	0,02	0,02	0,02	0,02
Известковая штукатурка по металлической сетке			2–5	0,04	0,05	0,06	0,08	0,04	0,06
Гипсокартонные листы			2–5	0,02	0,05	0,06	0,08	0,04	0,06
Бетон		—		0,01	0,01	0,02	0,02	0,04	0,04
Бетон, окрашенный масляной краской		—		0,01	0,01	0,01	0,01	0,02	0,02
Мрамор, гранит шлифованный		—		0,01	0,01	0,01	0,01	0,015	0,015
Штукатурка акустическая цементно-пемзовая				0,12	0,27	0,31	0,31	0,33	0,40
Штукатурка акустическая цементно-шлаковая				0,08	0,16	0,23	0,30	0,32	0,35
Штукатурка акустическая гипсопемзовая				0,12	0,27	0,31	0,32	0,38	0,40
Штукатурка акустическая из обожженной каолиновой крошки на цементном вяжущем				0,11	0,13	0,33	0,49	0,29	0,35
Штукатурка акустическая из тонкогранулированной минеральной ваты на цементном вяжущем				0,21	0,29	0,42	0,48	0,47	0,45
Пол дощатый на деревянных балках				0,15	0,11	0,10	0,07	0,06	0,06
Пол дощатый на лагах				0,10	0,10	0,10	0,08	0,08	0,09
Пол паркетный (по асфальту)				0,04	0,04	0,07	0,06	0,06	0,07
Линолеум по твердому основанию		3–5		0,02	0,02	0,03	0,03	0,04	0,04
Ковер шерстяной (по бетону)	—			0,09	0,08	0,21	0,26	0,27	0,27

Окончание таблицы Н.3

Конструкция, материал, изделие	Характеристика материала	Воздушный промежуток, мм	Реверберационный коэффициент звукопоглощения при среднегеометрической частоте октавных полос, Гц
Плотность, кг/м3	Толщина, мм
Ковер с полушерстяным ворсом (по бетону)	—			0,02	0,05	0,26	0,47	0,57	0,70
Ковер на латексной основе (по бетону)	—			—	0,04	0,15	0,31	0,63	0,72
Ковер толщиной 0,4 см с ворсом (по бетону)	—	—		0,09	0,08	0,21	0,27	0,27	0,37
Ковер толщиной 0,3 см на войлочной основе (по бетону)	—	—		0,11	0,14	0,37	0,43	0,27	0,25
Занавес из тарной ткани у стены	—	—		0,02	0,07	0,19	0,42	0,48	0,30
Занавес из тарной ткани в сборку (2:1)	—	—		0,10	0,28	0,46	0,60	0,58	0,60
Занавес из репса на шелковой подкладке	—	—		0,02	0,09	0,38	0,68	0,66	0,60
—	—		0,04	0,16	0,48	0,68	0,56	0,56
—	—		0,09	0,28	0,40	0,55	0,64	0,66
—	—		0,13	0,29	0,41	0,62	0,66	0,68
Ткань, свободно висящая, в виде драпри: масса 1 м2 — 0,5 кг	—	—	—	0,04	0,07	0,13	0,22	0,33	0,35
Ткань, свободно висящая, в виде драпри: масса 1 м2 — 0,5 кг, драпирующая 7/8 площади	—	—	—	0,03	0,12	0,15	0,27	0,37	0,42
Ткань, свободно висящая, в виде драпри: масса 1 м2 — 0,5 кг, драпирующая 3/4 площади	—	—	—	0,04	0,23	0,40	0,57	0,53	0,40
Ткань, свободно висящая, в виде драпри: масса 1 м2 — 0,5 кг, драпирующая 1/2 площади	—	—	—	0,07	0,37	0,49	0,81	0,66	0,54
Бархат, соприкасающийся со стенкой, масса 1 м2 — 0,65 кг	—	—	—	0,05	0,12	0,35	0,45	0,38	0,36
Бархат, на расстоянии от стены 100 мм	—	—	—	0,06	0,28	0,44	0,50	0,40	0,35

Таблица Н.4 — Коэффициенты звукопоглощения акустических материалов и изделий

Материал, изделие, их параметры	Характеристика материала	Воздушный промежуток, мм	Реверберационный коэффициент звукопоглощения при среднегеометрической частоте октавных полос, Гц
Плотность, кг/м3	Толщина, мм
Плиты минераловатные на синтетическом связующем (ГОСТ 9573)			— — —	0,05 0,16 0,16	0,14 0,50 0,62	0,52 0,92 0,97	0,90 0,98 0,98	0,99 0,95 0,97	0,92 0,91 0,94	0,82 0,80 0,81	0,77 0,76 0,75
Деревянные рейки шириной 20 мм, высотой Н, уложены с шагом t поверх минераловатных плит (r = 100 кг/м3), покрытых стеклотканью Э3/1-100ПМ-20: Н = 50 мм, t = 25 мм Н = 100 мм, t = 70 мм Н = 200 мм, t = 25 мм Н = 200 мм, t = 70 мм			0,26 0,31 0,47 0,39	0,54 0,61 0,79 0,75	0,76 0,84 0,87 0,93	0,73 0,90 0,92 0,91	0,85 0,85 0,90 0,90	0,91 0,85 1,00 1,00

Таблица Н.5 — Коэффициенты звукопоглощения реечных конструкций с щелевой перфорацией

Конструкция, материал, их параметры	Слой звукопоглотителя	Реверберационный коэффициент звукопоглощения при среднегеометрической частоте октавных полос, Гц
плотностью, кг/м3	толщиной, мм
Деревянные рейки шириной 20 мм, высотой Н, уложены под углом 45° с шагом t поверх слоя минераловатных плит, покрытых стеклотканью Э3/1-100ПМ-20: