Какой материал лучше для акустических колонок. Новый звукопоглощающий материал. Как делается монтаж звукоизоляционных и звукопоглощающих материалов

Заметки

по построению акустических систем с использованием современных материалов

Если расчет АС достаточно полно освещен в литературе (Эфрусси, Виноградова, Алдошина), то описанные там материалы устарели и малоэффективны в сравнении с имеющимися на сегодняшний день. Анализируя современное состояние рынка материалов, в основном автомобильного и строительного назначения, я обобщил имеющиеся данные и сделал следующие выводы:

1. Виброизоляция стенок ящика АС.

Единственным пригодным для использования в домашней акустике из автомобильных материалов является BIMAST, лучше марки SUPER. Листы 0,6х0,9 м (упаковка 5 штук) выпускаются группой компаний «Стандартпласт»: http://www. *****

Этот материал толщиной 3-4 мм позволяет уменьшить толщину стенок в 2 раза. Однако это справедливо для тонких стенок (8-10 мм), где это особенно актуально.

Естественно, что для стенки из МДФ толщиной 32 мм уменьшение вибраций будет несущественным. К тому же, вибропоглощение МДФ выше, чем ДСП, и не сравнимо выше фанеры, дерева (до 4-х раз) и иных материалов.

Потому нецелесообразно делать толстый деревянный корпус с дополнительной виброизоляцией вместо корпуса из МДФ обычной толщины (для полочной АС обычной я считаю 16 мм).

Нанесение анахронизмов вроде герлена представляется сомнительным ввиду нетехнологичности нанесения его необходимой толщины (4-6 мм) и меньшей эффективности ввиду однослойной структуры.

Корпуса из мрамора вообще не имеют виброизолирующих свойств, так как мрамор не имеет упругих свойств, позволяющих превращать акустическую энергию в тепловую.

Все виброизолирующие материалы эффективны от вибраций, в первую очередь от ударных шумов. Т. е. в первую очередь на НЧ, где мощность их существенна.

Но на НЧ слух не может локализовать источник звука, поэтому и важность виброизоляции не велика: нет особой разницы, излучает звук диффузор или задняя стенка корпуса.

В проектируемых корпусах гасить вибрации лучше всего построением переборок. Теоретически, поставленная посередине панели переборка увеличивает прочность в 4 раза. Удобным способом укрепления, особенно готовых АС, являются распорки. Лучшим способом укрепления ящика АС является сотовая ячеистая система переборок, так как она еще дополнительно позволяет корпусные резонансы ослабить путем увода их вверх, где они легко гасятся звукопоглощающими материалами.

Встречающиеся в описаниях АС способы виброизоляции стенок ленолиумом идут со времен книги Эфрусси (1971 год). Однако линолеум тогда был совершенно иным и всего одного сорта; простая рекомендация виброизоляции современным линолеумом по крайней мере некорректна по отношению к желающим повторить конструкцию. Покупка ленилеума поставит их в тупик: какой брать? – коммерческий, полукоммерческий, домашний? – толщиной от 1 до 4 мм? - гомогенный или гетерогенный? –может вообще взять натуральный линолеум, или лучше токопроводящий, или антисептический ? К тому же укладка на пол его производится на специальный виброгасящий рулонный материал (подложку) - вспененный полиэтилен или полиуретан, пробковое покрытие). Так же нельзя использовать в качестве виброгасящего материала резину, в том числе пористую.

2. Звукопоглощающие материалы.

Это высокопористые, иначе говоря - материалы с открытой и как можно более мелкой структурой. Типичные размеры волокон стекловатных и минераловатных (базальтовых) звукопоглощающих плит имеют размеры 2-6 мкм. Диапазон их наибольшей эффективности начинается с 500 герц, на 50-100 герц поглощение совсем низкое. Однако в АС поглощение на столь низких частотах нас не интересует (а в случае построения, к примеру, помещения с заданными акустическими свойствами – студии, например, пришлось бы применять панели-сэндвичи). А не интересует потому, что звукопоглощение на НЧ портит качество баса, делает его затянутым. Происходит это вследствие снижения добротности АС на НЧ. Частицы материала с окружающим их воздухом следуют за диффузором, виртуально увеличивая его массу. Звукоизолирующие (и близкие к ним утеплительные материалы) непригодны для использования в АС по причине низкого коэффициента звукопоглощения. К непригодным для использования относятся все виды полиуретанов – от пенопласта до поролона. Предлагаемые в некоторых публикациях разминания поролона для открытия пор различными способами несостоятельны, для этой цели есть другие материалы.

Лучшими являются:

Тонкошерстный войлок. Эффективность 8-10 мм войлока сравнима с 2-3 см ваты. В корпусе через некоторое время заведется моль. Ту же участь ждет тонкорунную овечью шерсть, обладающую так же хорошими свойствами, часто используемую и предлагаемую, к примеру фирмой Visaton: http://sound. *****/

Альтернативой является стекловолоконный войлок.

Специальные звукопоглощающие современные материалы используются преимущественно в потолочных плитах, реже – стенных панелях (маты и сэндвичи из фанеры или гипрока и минваты):

фирма «PAROC» выпускает акустические декоративные негорючие панели на основе минеральной ваты со средней плотностью 80 кг/куб (панели Parmitex, Poyal, Akusteri, Аku).

Фирма «ISOVER» выпускает окрашенные стекловолокнистые акустические плиты группы AKUSTO, имеющие стеклотканевое покрытие. Это плиты из стекловолокна толщиной 30 и 50 мм.
Фирма ECOPHON выпускает акустические потолочные и настенные панели, изготовленные из стекловаты повышенной плотности (средняя плотность - более 80 кг/куб. м), толщиной 12, 20, 40 мм.
Фирма «KARHULA», фирма «AHLSTROM». Плиты имеют среднюю плотность 150 кг/куб. м, а плиты в 30 мм - 75 кг/куб. м.
Можно использовать минеральную вату, обернутую в стеклоткань (маты). Она является акустически прозрачной и позволит избежать дополнительных локальных провалов и выбросов на кривой коэффициента поглощения.

Вата. Эффективный вид – более плотный и мелкий – то есть синтетическая хирургическая вата. Также должна укладываться в матах. Чтобы избежать дополнительных экстремумов поглощения матов, материал для их шитья нужно брать звукопрозрачный: стеклоткань, укрывные материалы для почвы, подкладочные материалы для одежды – все они имеют крупную ячеистую структуру.

Теоретически, звукопоглощение в районе НЧ от 250 герц и ниже можно увеличить, относя звукопоглощающие панели на четверть волны от стенки АС. Однако, посчитав длину волны хотя бы 100 герц (332/100=3,32 метра), нетрудно прийти к выводу о необдуманности встречающихся в сети советов по отнесению материала от стенки.

При том, что увеличение эффективности поглощения требуется на НЧ, а на ВЧ с 2-3 кГц уже и не требуется, так как перед НЧ динамиком стоит фильтр.

3. Стоячие волны, связанные с ними резонансные пики на АЧХ.

Они возникают на частоте 168/L (длина стенки в метрах). Если две стенки имеют равную длину – еще хуже, так как энергия резонансов двух плоскостей сложится. Потому не следует делать стенки, кратные друг другу по размерам. Например соотношение длины стенок 1: 1,5: 2,4 будет удачным. Если возникает стоячая волна, то у крайних стенок будут максимумы, а посередине – минимум.

Вывод: поставив переборку или расположив мешок звукопоглотителя не по центру ящика, можно дополнительно получить подавление стоячей волны (резонанса), а не только звукопоглощения.

Спад амплитудно-частотной характеристики в 100 - литровых колонках начинается примерно с 60 Гц, для обеспечения качественного звука от 30 Гц требуется объем колонок уже 400 литров. Эти противоречия иллюстрируются табл.1

Как видим, даже в очень дорогих колонках, объемом до 400 литров, неудовлетворительно воспроизводится целая октава - 16:32 Гц, а гармонические искажения в 20 раз превышают допустимые значения. В колонках средней стоимости, объемом 60:100 литров неудовлетворительно воспроизводится вторая октава - 32:64 Гц и практически отсутствует первая, гармонические же искажения превышают допустимый предел в 50:100 раз.

Последним словом в решении этой проблемы является активный сабвуфер - отдельный громкоговоритель, предназначенный для воспроизведения исключительно низкочастотной области звукового спектра. Габариты таких сабвуферов колеблются в пределах 70:40 литров, частотный диапазон, как правило, 30:150 Гц, зато "сладкоголосые" колонки к нему не превышают 10:12 литров. Подъем низких частот в сабвуферах обеспечивается за счет форсированных режимов усиления, встроенным в него усилителем, что неизбежно порождает увеличение гармонических искажений. Для согласования сабвуфера с парой стандартных колонок требуется специальный цифровой фильтр - все вместе взятое приводит к цене порядка 500 американских долларов.

Как видим, улучшение акустических характеристик малогабаритных колонок с помощью звукопоглощения внутри бокса остается по-прежнему привлекательным.

Предлагаемое новое оригинальное техническое решение для формирования звукопоглощающей среды может существенно упростить ситуацию. Экспериментально получено уменьшение звукового давления в такой среде до 50 раз. Кроме того, звукопоглощающая среда по сравнению с воздухом обладает существенно большей вязкостью, это качество в сочетании со способностью уменьшать звуковое давление самым благоприятным образом сказывается на подавлении многочисленных резонансов в боксе, т.е. ведет к сглаживанию (спрямлению) амплитудно-частотной характеристики и уменьшению гармонических искажений. Нет ограничений на габариты и форму поглощающей среды, на величину звукового давления.

Современная акустическая система содержит, как правило, 3 электроакустических преобразователя: высокочастотный, среднечастотный и низкочастотный (вуфер). Первые 2 преобразователя не требуют больших объемов для качественного воспроизведения звука, поэтому поставляются уже корпусированными, а вуфер требует больших объемов, поэтому его корпусом является корпус акустической колонки. Новое техническое решение позволит сократить физические размеры корпуса вуфера до размеров самого вуфера и открывает возможность поставлять его также корпусированным, тогда исчезают специальные требования к корпусу акустической системы.

Например, корпусирование 10-дюймового вуфера со звукопоглощающей средой в объеме 6 литров обеспечивает следующие характеристики:

• Диапазон частот (при неравномерности 0,5 дБ и спаде на 31,5 Гц-6 дБ) - 31,5...1250 Гц.
• Максимальное акустическое давление - 110 дБ.
• Коэффициент гармоник на уровне 90 дБ - 0,5 %

Результаты исследований иллюстрируются графиками на рис.1 и рис.2, из которой следует, что по сравнению с современным сабвуфером воспроизведение низких частот с помощью предлагаемого решения глубже на пол-октавы даже с акустическим оформлением закрытого типа, диффузор испытывает пневматическую нагрузку не больше, чем в свободном пространстве, среда является вязкой, о чем свидетельствует исчезновение собственного резонанса акустической системы - все это обеспечивает предельно низкие гармонические искажения. Если принять во внимание, что новое техническое решение обеспечивает габариты на порядок меньше, не нуждается в усилителе и дорогом цифровом фильтре, обеспечивает цену в несколько раз ниже, то невольно начинаешь солидироваться с теми, кто считает, что современные сабвуферы это "шаг в сторону":"жест отчаяния, порожденный сознанием серьезных ограничений по достижению самых глубоких басов при использовании классических акустических систем". Настоящий путь решения проблемы глубоких басов открывает Российский патент № 2107949 на изобретение "Устройство для высококачественного воспроизведения звука".

Главная особенность акустических материалов - высокая пористость (до 98%). Строение их бывает ячеистое, зернистое, волокнистое, пластинчатое или смешанное. Величина пор колеблется в широких пределах и обычно не превышает 3-5 мм. Пористость можно регулировать в определенных пределах, изменяя влияние технологических факторов при производстве, тем самым можно получать материалы с заданными свойствами: средней плотностью и коэффициентом теплопроводности.

Высокую пористость получают способами: газообразования, высокого водозатворения, механической диспергацией, создания волокнистого каркаса, вспучивания минерального и органического сырья, выгорающих добавок и химической переработки.

Классификация акустических материалов построена на принципе функционального назначения этих материалов. По этому принципу они подразделяются на:

- звукопоглощающие , предназначенные для применения в конструкциях звукопоглощающих облицовок внутренних помещений и для отдельных звукопоглотителей для снижения звукового давления в помещениях производственных и общественных зданий;

- звукоизолирующие , применяющиеся в качестве прокладок (прослоек) в многослойных ограждающих конструкциях для улучшения изоляции ограждений от ударного и воздушного звуков;

- вибропоглощающие , предназначенные для ослабления изгибных колебаний, распространяющихся по жестким конструкциям (преимущественно тонким) для снижения излучаемого ими звука.

Звукопоглощающие материалы в соответствии с действующим стандартом классифицируются по следующим основным признакам: эффективности, форме, жесткости (величине относительного сжатия), структуре и возгораемости.

По форме звукопоглощающие материалы и изделия подразделяют:

На штучные (блоки, плиты);

Рулонные (маты, полосовые прокладки, холсты);

Рыхлые и сыпучие (вата минеральная и стеклянная, керамзит, вспученный перлит и другие пористые зернистые материалы).

По жесткости эти материалы и изделия подразделяют на мягкие, полужесткие, жесткие и твердые.

По структурным признакам звукопоглощающие материалы и изделия подразделяют на пористо-волокнистые, пористо-ячеистые (из ячеистого бетона и перлита) и пористо-губчатые (пенопласты, резины).

По возгораемости, как и все строительные материалы, акустические материалы и изделия подразделяют на три группы: несгораемые, трудносгораемые и сгораемые.

Сравнивая классификационные признаки звукопоглощающих, а также теплоизоляционных материалов и изделий, можно видеть их общность, что лишний раз подчеркивает идентичность задач при производстве этих материалов. Однако следует отметить, что для придания высоких показателей функциональных свойств рассматриваемым материалам и изделиям необходимо применять различные технологические приемы, позволяющие образовывать нужную для того или иного случая пористую структуру.

По эффективности звукопоглощающие материалы и изделия подразделяют на три класса:

1-й класс - свыше 0,8;

2-й класс - от 0,8 до 0,4;

3-й класс - от 0,4 до 0,2.

Звукоизоляционные материалы подразделяют на штучные (ленточные, полосовые и штучные прокладки, маты, плиты) и сыпучие (керамзит, доменный шлак, песок).

По структуре звукоизоляционные изделия (материалы) подразделяют на:

Пористо-волокнистые изготовляемые из минеральной и стеклянной ваты в виде мягких, полужестких и жестких прокладочных изделий со средней плотностью от 75 до 175 кг/м 3 и динамическим модулем упругости не более E (w) = 0,5 МПа при нагрузке 0,002 МПа;

Пористо-губчатые, изготовляемые из пенопластов и пористой резины и характеризующиеся E (w) от 1,0 до 5,0 МПа.

Динамический модуль упругости зернистых засыпок не должен превышать E (w) = 15 МПа.

Динамический модуль упругости E (w) . Модуль, определяемый отношением напряжения к той части деформации, которая синфазна с напряжением. Соответствует выражению

E (w) = E н - (E н - E р)/(1 + (w t2),

Таким образом, звукопоглощающие и звукоизоляционные материалы должны обладать повышенной способностью поглощать и рассеивать звуковые волны.

Кроме того, звукопоглощающие и звукоизоляционные материалы и изделия должны обладать стабильными физико-механическими и акустическими свойствами в течение всего периода эксплуатации, быть био - и влагостойкими, не выделять в окружающую среду вредных веществ.

Звукопоглощающие изделия, как правило, должны обладать высокими декоративными свойствами, так как их одновременно используют и для отделки внутренних поверхностей ограждений зданий.

Звукоизоляционные прокладочные материалы и изделия пористо-волокнистой структуры из различной ваты мягких, полужестких и жестких видов с Е не более 0,5 МПа или 5·10 5 Н/м 2 имеют нагрузку на звукоизоляционный слой 0,002 МПа (2·10 3 Н/м 2).

Звукоизоляционные материалы применяются:

В перекрытиях - в виде сплошных нагруженных или ненагруженных (несущих лишь собственную массу) прокладок, штучных нагруженных и полосовых нагруженных прокладок;

В перегородках и стенах - в виде сплошной ненагруженной прокладки в стыках конструкций.

Вибропоглощающие материалы . Вибропоглощающие материалы предназначены для поглощения вибрации и вызываемых шумов при работе инженерного и санитарно-технического оборудования.

Вибропоглощающими материалами служат некоторые сорта резины и мастики, фольгоизол, листовые пластмассы. Вибропоглощающие материалы наносятся на тонкие металлические поверхности, при этом создается эффективная вибропоглощающая конструкция с высокой энергией на трение.

Для устранения передачи ударного звука применяются конструкции «плавающих» полов.

Упругие прокладки укладываются между несущей плитой перекрытия и чистым полом. Также необходимо упругими прокладками отделять конструкцию пола от стен по периметру помещения. Виды и свойства некоторых звукоизоляционных прокладок представлены в табл. 3.

Эффективными звукоизоляционными материалами являются полужесткие минераловатные и стекловатные на синтетическом связующем плиты и маты, а также прошивные стекловатные маты, древесноволокнистые плиты, пористая резина, поливинилхлоридные и полиуретановые пенопласты. Изготавливают ленточные и полосовые прокладки длиной от 1000 до 3000 мм и шириной 100, 150, 200 мм, штучные прокладки - длиной и шириной 100, 150, 200 мм. Изделия из волокнистых материалов применяются только в оболочке из водостойкой бумаги, пленки, фольги.

Акустические панели . Конструктивно акустические панели устроены также как и обычные стеновые панели за исключением того, что одна из обкладок панели имеет перфорацию.

Рис.12.1 Акустическая сэндвич-панель

Перфорация металлических обкладок в акустических сэндвич-панелях позволяет повысить звукопоглощающие свойства панелей, а также придает панелям дополнительный декоративный эффект. Процент перфорации и диаметр отверстий перфорированных листов соответствует требованиям ГОСТ 23499-79 «Материалы и изделия строительные звукопоглощающие и звукоизоляционные. Классификация и общие технические требования».

Процент перфорации, не менее - 20; диаметр отверстий, мм. - 4.

Применение акустических сендвич - панелей:

Для строительства ограждающих конструкций, потолков, внутренних стен и перегородок в промышленных зданиях и сооружениях, где требуется защита от влияния промышленного шума;

Для строительства звукоизолирующих экранов (в т.ч. мобильных) на территории жилой застройки с целью снижения шумового загрязнения окружающей среды;

Для строительства шумозащитных экранов на автомобильных и железнодорожных магистралях в городской черте, вблизи населенных пунктов и заповедных территорий;

Защита от шума дизель-генераторов, звукоизоляция чиллерных установок, звукоизоляция трансформаторных подстанций.

Звукоизоляция и шумоизоляция общей стены . Уличный шум может проходить через общую стену смежных домов, звукоизоляцию общей стены можно улучшить, но эффективность будет зависеть от конструкции стены, наличия камина и расположенного на ней электрического оборудования.

Фото. 12.1 Минеральная вата и гипсокартонные плиты

Второй метод звукоизоляции общей стены включает в себя обкладку акустической минеральной ватой и облицовку двойным гипсокартоном на металлических планках.

При таком методе, звук не проходит напрямую, а рассеивается.

Первоначально устраивается обрешетка, для чего вертикально к стене крепятся обрешетины 50х50 мм., с расстоянием между ними немного меньше 600 мм, чтобы рулонная звукоизоляция из минеральной ваты толщиной 50 мм. плотно прилегала к обрешетинам и к стене.

Далее, на расстоянии 100 мм от пола, поперек обрешетки крепятся упругие планки в горизонтальном положении поперек обрешетин, расстояние между планками от 400 до 600 мм, последняя планка крепится на расстоянии 50 мм от потолка.

Стена облицовывается акустическим гипсокартонном толщиной 19 мм, для крепления панелей к планкам, используются шурупы длиной 32 мм, они должны проходить через планку, но не касаться стены или обрешетин.

Необходимо оставить зазор по периметру комнаты от 3 до 5 мм. Поверх первого слоя гипсокартона крепится второй слой толщиной 12,5 мм, стыки должны быть сдвинуты по отношению к первому слою.

С помощью звукопоглощающего герметика заделываются зазоры и установливается плинтус.

Фото. 12 .2 Общий вид звуко - и шумоизоляции стены из кирпичной кладки

Выбор звукопоглощающего материала. Инструментами, позволяющими эффективно регулировать акустику помещения, являются декоративно-отделочные звукопоглощающие материалы и конструкции. При этом звукоизоляционные материалы должны выполнять две главные функции - предотвращать колебания звуковой волной преграды (например, межкомнатной перегородки), а также, по возможности, поглощать и рассеивать звуковую волну. В принципе, все перечисленные материалы рекомендованы для использования в качестве звукоизоляции офисных помещений. Но хотелось бы остановиться на некоторых нюансах. Еще совсем недавно пробковое покрытие очень широко применялось в качестве звукоизолятора. Однако, по мнению специалистов, фактически пробка эффективна только против так называемого "ударного шума" (возникающего в результате механического воздействия на элементы строительных конструкций), и не обладает универсальными звукоизоляционными характеристиками. То же касается и различных синтетических вспененных материалов. Они довольно привлекательны с точки зрения простоты использования, но в большинстве своем не отвечают современным требованиям к звукоизоляции общественных зданий, а кроме того, зачастую не соответствуют требованиям пожарной безопасности. Поэтому в настоящее время на первый план выходят универсальные звукоизоляционные материалы на основе природного сырья, например, изделия на основе каменной ваты. Их отличные звукоизоляционные свойства определяет специфическая структура - хаотично направленные тончайшие волокна при трении друг о друга превращают энергию звуковых колебаний в тепловую. Применение таких утеплителей значительно снижает риск возникновения вертикальных звуковых волн между поверхностями стены, сокращая время реверберации, и, тем самым, снижая звуковой уровень в соседних помещениях.

Рис.12.2. Теплозвукоизоляция входных дверей

Специально для обеспечения акустическогокомфорта в собственном доме, в общественных местах, на рабочем месте компания ROCKWOOL разработала новый продукт - звукопоглощающие плиты из каменной ваты АКУСТИК БАТТС.

В виде плит различной толщины они применяются для звукоизоляции помещений всех типов. Среди них есть универсальные материалы для повышения звукоизоляции стен, пола и потолков. Например, ROCKWOOL АКУСТИК БАТТС плотностью 40 кг/м 3 ; конструкции с использованием, которого обеспечивают индекс звукоизоляции до 60 дБ.

Рис. 12.3. Плиты АКУСТИК БАТТС

1. Гипсокартонный лист; 2. Профиль потолочный; 3. Профиль направляющий; 4. Подвес прямой; 5. Лента уплотнительная; 6. Дюбель; 7. Шуруп самонарезающий; 8. Шуруп самонарезающий; 9. Акустик Баттс

Размещённые между стоечными профилями каркаса гипсокартонных стен плиты заметно повышают индекс звукоизоляции межкомнатных перегородок в офисе или квартире.

Они также применяются при создании пола на железобетонном или балочном перекрытии. Для звукоизоляции потолка материал может быть смонтирован непосредственно на перекрытие под поверхностью подвесных или натяжных потолков.

Негорючесть каменные волокна материала способны выдерживать, не плавясь, температуру свыше 1000 °С. В то время как связующий компонент испаряется при температуре 250 °С, волокна остаются неповрежденными, связанными между собой, сохраняя свою прочность и обеспечивая защиту от огня. Изделия ROCKWOOL являются негорючим материалом (класс пожарной опасности КМО). Это их свойство позволяет при пожарах препятствовать распространению пламени, а также на определенное время задерживать процесс разрушения несущих конструкций зданий.

Дополнительная изоляция от воздушного шума межэтажных перекрытий по железобетонной плите.

Устойчивость к деформациям. Это, прежде всего, отсутствие усадки на протяжении всего срока эксплуатации материала. Если материал не способен сохранять необходимую толщину при механических воздействиях, его изоляционные свойства теряются. Часть волокон нашего материала расположена вертикально, в результате чего общая структура не имеет определенного направления, что обеспечивает высокую жесткость теплоизоляционного материала.

Рис.12.4. Плиты акустические

укладываются между лагами на плиту

перекрытия

Звукоизоляция. Благодаря своему строению – открытой пористой структуре – каменная вата обладает отличными акустическими свойствами: улучшает воздушную звукоизоляцию помещения, звукопоглощающие свойства конструкции, сокращает время реверберации, и, тем самым, снижает звуковой уровень шума в соседних помещениях.

Водоотталкивание и паропроницаемость . Каменная вата обладает превосходными водоотталкивающими свойствами, что вместе с отличной паропроницаемостью позволяет легко и эффективно выводить пары из помещений и конструкций на улицу. Эти свойства позволяют создать благоприятный внутренний климат помещений, а так же всей конструкции в целом и теплоизоляции в частности работать в сухом состоянии. Ведь, как известно, влага хорошо проводит тепло. Попадая в теплоизоляционный материал, она заполняет воздушные поры. При этом теплозащитные свойства влажного материала заметно ухудшаются. А влага, попавшая на поверхность материала, не проникает в его толщу, благодаря чему он остается сухим, сохраняет свои высокие теплозащитные свойства.

Подвесные, акустические потолки.

1. гипсокартонный лист

2. профиль потолочный

4. Акустические плиты

Акустические плиты монтируются в пространстве между подвесным потолком и плитой перекрытия. Плиты закладываются за подвесной потолок, либо монтируются к плитам перекрытия с помощью крепежных дюбелей.

Рис. 12.5. Плиты Акустические

монтируются над подвесным

потолком

Плиты «Акминит» и «Акмигран» - акустические материалы, изготовляемые на основе гранулированной минеральной ваты и композиций крахмального связующего с добавками. Плиты выпускают размером 300х300х20 мм, плотностью 350... 400 кг/м 3 и пределом прочности при изгибе 0,7... 1,0 МПа, с высоким коэффициентом звукопоглощения - до 0,8. Указанные плиты предназначены для звукопоглощающей отделки потолков и верхней части стен помещений, общественных и административных зданий, эксплуатируемых с относительной влажностью воздуха не более 70%. Лицевая поверхность плит имеет фактуру в виде направленных трещин (каверн), подобно фактуре поверхности выветрившегося известняка. Крепление плит к перекрытию осуществляется с помощью металлических профилей, их можно также приклеивать специальными мастиками непосредственно к жесткой поверхности.

Своеобразная фактура и широкая гамма цветов вносят разнообразие в интерьеры помещений при массовом применении декоративных акустических плит «Силакпор» и плит из газосиликатов.

Плиты «Силакпор» изготовляют из легковесного газобетона специальной структуры плотностью 300...350 кг/м 3 . Лицевая поверхность плит может иметь продольную щелевую перфорацию, что придает ей не только лучший вид, но и повышенную способность к поглощению шума. Коэффициент звукопоглощения плит «Силакпор» в диапазоне частот от 200 до 4000 Гц составляет 0,3 - 0,8.

Плиты из газосиликата обладают хорошими эксплуатационными и архитектурно-строительными свойствами и представляют особую группу звукопоглощающих материалов, в том числе с макропористой структурой. Из газосиликата изготовляют плиты размером 750х350х25 мм, плотностью 500...600 кг/м 3 и пределом прочности при сжатии 1,5...2,0 МПа, коэффициентом звукопоглощения в диапазоне частот от 500 до 4000 Гц для микропористых плит 0,2...0,3, а для макропористых 0,6...0,9. Технологический процесс производства плит состоит из смешения сырьевых материалов - извести, песка и красителя; заливки приготовленного раствора в формы и автоклавной обработки, после чего изделия фрезеруют и калибруют. Хорошим внешним видом, достаточной огнестойкостью и высокими звукопоглощающими свойствами обладают акустические перфорированные плиты из сухой штукатурки и гипсовые перфорированные плиты с минераловатным звукопоглотителем. Их широко используют для внутренней отделки стен и потолков в культурно-бытовых и общественных зданиях.

Негативное воздействие посторонних звуков на человеческое состояние давно доказано. В связи с этим разработано множество специальных правил, позволяющих определить допустимые значения «звукового мусора».

Например, из-за шумового фона, достигающего 40 дБА, у человека начнутся проблемы со сном, а при систематическом шуме выше 60 дБА в 90 случаях из 100 произойдут структурные изменения организма. Чтобы минимизировать или полностью устранить риск возникновения таких ситуаций, применяются изолирующие материалы.

Виды звукоизолирующих материалов

Следует начать с того, что шумы подразделяются на отдельные группы:

1. Структурные – вызываются вибрацией вследствие работы различного оборудования (от бытового в доме до строительного на улице), автотранспорта, лифтов и пр.
2. Ударные – могут быть вызваны топотом, передвижением предметов интерьера.
3. Воздушные – разговоры, теле- и радиозвуки.

В строительной акустике различают три основных типа звукозащиты от вышерассмотренных шумов:

Звукоизоляция

Предполагает защиту от шумов, передающихся по воздуху (человеческая речь, музыка и пр.). Работает по одному из двух принципов: снижение степени интенсивности звуковых волн в процессе их прохождения сквозь плотную перегородку или звукоотражение от преграды.

Шумоизоляция

Здесь предполагается защита от сложных звуковых волн, вызванных сочетанием звуков разной силы и частотности. Это могут быть структурные, воздушные, ударные и пр. шумы.

Звукопоглощение

Актуально для мягких конструкций, использует метод перевода энергии звуковой в тепловую.

Чтобы грамотно подобрать соответствующий звукоизолирующий материал, следует принимать во внимание, от каких типов шума «сооружается» защитный барьер.

Проведем небольшое сравнительное исследование продукции от известных производителей, рекомендуемой для жилых помещений (в рассматриваемую группу вошли только шумоизоляторы, эффективные в диапазоне 100-3000 Гц).

Обзор звукопоглощающих и звукоизолирующих материалов

Мембранные звукоизоляторы применимы для любых поверхностей, обладают упругостью, малой толщиной и повышенной эффективностью в поглощении шумов. Наиболее популярными брендами на территории России стали Tecsound и Звукоизол.

Tecsound

Эта фирма – дочернее предприятие испанской компании Texsa, появившейся в далеком 1954 году. Под брендом Тексаунд производятся полимер-минеральные мембраны – эластичные, тонкие, выпускаются в форме рулонов.

Основа материала – арагонит с добавлением эластомеров. Актуален он в каркасных и бескаркасных системах, способен повысить звукоизоляционные свойства конструкции на 15 дБ.

Такие показатели можно сравнить с тридцатисантиметровой бетонной стеной. Цена Tecsound – от 850 р. за квадрат.

Выпускается пять основных серий мембран:

1. Tecsound Al – самоклеющаяся, оснащенная алюминиевой фольгой.
2. Tecsound SY – синтетическая самоклеющаяся, применимая для перегородок, потолков, фасадов.
3. Tecsound 35/50/70 – стандартная, используемая для звукоизоляции полов и кровель.
4. Tecsound FT – синтетическая фольгированная универсальная, с покрытием из войлока.
5. Tecsound 100 – листовая.

Из достоинств можно отметить способность к растяжению, экологическую безопасность, температуроустойчивость и долговечность.

Звукоизол

Мембранные звукоизоляционные материалы на основе битумно-полимерных составляющих российского производства появились еще в 2009 г. Поначалу выпускались только две серии – Звукоизол и Звукоизол ВЭМ, предназначенные для строительного сектора.

Уже в следующем году ассортимент выпускаемой продукции значительно расширился за счет производства еще нескольких серий, ставших хорошей альтернативой зарубежным аналогам K-Fonik ST и Тексаунд (Tecsound). Это:

1. Звукоизол ВЭМ Стандарт – вязкоэластичный изолирующий материал,
2. СМК – самоклеющаяся подоснова,
3. Звукоизол-М – рулонные битумно-полимерные мембранные звукоизоляторы с металлизированным покрытием.

Цена отечественных шумоизоляторов более чем демократична – от 140 р. за квадрат. Характеризуются они многими положительными качествами, среди которых универсальность, хорошими звукопоглощающими свойствами, водонепроницаемостью.

Шумоизолирующие панели, состоящие из нескольких слоев, быстро стали популярными за относительную простоту монтажа и эффективность. Среди них особо можно выделить ЗИПС и SoundGuard.

ЗИПС

Сэндвич-панели ЗИПС, в зависимости от основы, имеют разное предназначение. Выполняются они из фанеры (ГВЛ) или пазогребневых ГКЛ, скомпонованных со стекловолоконными или базальтовыми плитами.

Конструкция на основе гипсоволокна/фанеры применима для пола, гипсокартонная – для потолочных и стенных поверхностей.

Впервые бескаркасная система Зипс была разработана в 1999 г, сейчас она включает в себя шесть типов панелей разного предназначения:

1. ЗИПС-МОДУЛЬ стеновая для межкомнатных стен и перегородок в коммерческих, жилых помещениях. Индекс Rw – до 14 дБ.
2. ЗИПС-ПОЛ МОДУЛЬ – панели сборного типа для железобетонных межэтажных перекрытий. Изолируют воздушные шумы в диапазоне от 7 до 9 децибел и ударные до 38 дБ.
3. ЗИПС-Вектор для стенных и потолочных оснований, рабочий диапазон до 125 Гц, индекс Rw до 11 дБ.
4. ЗИПС-Пол Вектор – обеспечивают комплексную звуковую изоляцию железобетонных межэтажных перекрытий, снижают воздушный шум в диапазоне от 6 до 8 дБ, ударный – на 32.
5. ЗИПС-СИНЕМА – дополнительная защита с индексом Rw 16-18 дБ. Применяется для потолков и стен в помещениях с повышенной степенью исходящего звука.
6. ЗИПС-III-УЛЬТРА – допзащита потолочных и стенных поверхностей от воздушного шума. Рабочий диапазон 100 Гц, Rw – 11 дБ.

Цена панелей ЗИПС – от 1600 р., но такая стоимость вполне оправдана их эффективностью, низкой степенью теплопроводности (то есть панели еще и частично выполняют функцию теплоизолятора), долговечностью (от 10 лет).

SoundGuard

Панели Саунгард – «детище» немецко-российского предприятия, появившееся еще в 2010 г. на паях с компанией «Волма» и характеризующееся повышенной эффективностью. В состав панели входит:

• ГКЛ Волма для финишной облицовки,
• Профилированная панель SoundGuard (многослойная плита из гофрокартона, картона и минерально-кварцевого наполнителя),
• Каркасный профиль.

Через два года была зарегистрирована ТМ SoundGuard, после чего начался выпуск разных видов шумоизолирующих панелей:

1. SoundGuard Экозвукоизол – звукоизолирующие упругие панели в 13 мм, состоящие из семи слоев с Rw в 40 децибел.
2. SoundGuard ЭкоЗвукоИзол Огнестойкие Г1, с показателями толщины также в 13 мм и индексом звукоизоляции до 42 дБ.
3. SoundGuard Slim, 11 мм, семь слоев, уменьшающие шума на 36 дБ.
4. SoundGuard Standart, толщина 12 мм, характеризуются прочностью на сжатие и индексом Rw 37 дБ.
5. SoundGuardPremium, Rw равен 44 дБ, запатентованный звукоизоляционный материал для тен, пола, перегородок.

Панели СайнГард сертифицированы по всем нормам РФ, пожаробезопасны, просты в монтаже, обладают низкой теплопроводностью, цена от 810 р/кв. м.

Минераловатные звукоизолирующие материалы также не теряют своей популярности, особенно в сочетании с инновационными разработками. Больше всех продвинулись в изготовлении звукозащиты на основе минеральной ваты бренды Шуманет и Rock Wool Acoustic Butts.

Шуманет

Минераловатные плиты Шуманет выпускаеются тем же производителем, что и панели ЗИПС, Шумостоп, Саундлюкс, Саундлайн, Вибросил, Виброфлекс, а именно ООО «Акустик Групп».

Серия звукоизоляционных материалов Шуманет разработана непосредственно для каркасных стенных и потолочных систем с применением облицовок различного типа – гипсоволокнистых, гипсокартонных, древесно-стружечных, фанерных. В серию входят:

1. Шуманет-СК – стекловолокнистые плиты, с одной стороны покрытые стеклохолстом, не допускающим осыпания стекловолокон. Актуальны при установке акустических панелей типа Кнауф-Саундлайн, Саундборд и др., обладают значением звукопоглощения около 0,8 ед.
2. Шуманет-Эко – водоотталкивающие плиты на основе штапельного стекловолокна и акрилового связующего. Коэффициент звукопоглощения – 0,85 ед.
3. Шуманет-БМ – базальтовые плиты с высоким показателем звукопоглощения – 0,95 ед.

Для изоляции ударного шума в напольных конструкциях выпускается система комбинированных плит под названием Шумостоп и битумно-полимерных прокладок Шуманет-100.

Средняя цена плит Шуманет – от 190 рублей за квадрат. Отличаются они долговечностью (рабочий ресурс от 10 лет), простотой монтажа, соответствуют требованиям ГОСТ, сертифицированы по нормам РФ.

RockWool Acoustic Butts

Многофункциональные базальтовые плиты производятся почти на 30 заводах, это разработка транснациональной группы компаний, открывшей свой первый филиал в России еще в 1999 г.

Плиты Роквул Акустик Баттс из каменной ваты практически универсальны, применимы во внутренней, внешней и кровельной облицовке в жилом и промышленном строительстве.

Можно выделить несколько основных серий минераловатных плит Acoustic:

1. RockWool Флор Баттс – жесткие паропроницаемые плиты для напольных конструкций с ожидаемо высокой нагрузкой.
2. RockWool Флор Баттс водоотталкивающие (гидрофобизированные) для помещений общественного, коммерческого и жилого направления.
3. RockWool Флор Баттс И – габбро-базальтовые плитные материалы для помещений производственного типа.
4. Роквул Акустик Баттс Про – ультратонкие плиты.
5. Акустик Баттс стандартного типа.

Продукция Роквул Акустик Баттс имеет массу достоинств, при этом цена на плиты вполне доступная – от 120 рублей за квадратный метр.

Акустический материал для автомобиля

Акустические материалы для автомобиля сегодня активно приобретаются многими. И ничего удивительного в этом нет, ведь автомобилисты, уважающие качественный звук, понимают все преимущества этих составляющих и полной шумоизоляции салона.
Акустические технологии и материалы, применяемые сегодня, способны решать одновременно несколько задач.

Акустические материалы

Как правило, акустические материалы подразделяются на две разновидности: звукоизоляция и звукопоглощение.

Звукоизоляционные материалы

Они применяются, в основном, как прокладочные материалы в виде рулонов или плит.
Имеют следующие преимущества:

• Очень упруги, что позволяет им гасить энергию удара и звуковых вибраций.
• Успешно снижают структурный и ударный шум.
• На сегодняшний день их много и они разделяются, в свою очередь, на древесноволокнистые, минераловатные, газонаполненные и стекловолокнистые.

Звукопоглощающие материалы

Данный вид акустического материала применяется в салоне автомобиля для снижения уровня шумов и создания оптимального условия слышимости и улучшения акустических свойств.
Итак:

• Отличаются данные ЗВМ или звукопоглощающие материалы способностью поглощать звук за счет пористости материалов.
• Данный вид материала имеет пористую структуру, в которой наличествует большое количество открытых и сообщающихся между собой пор.

Примечание. Как правило, максимальный диаметр пор в таком ЗВМ не должен превышать 2 мм, а общая пористость хорошего звукопоглощающего материала должна составлять не менее 75 процентов по объему.

• Звукопоглощающие составляющие активно преобразуют энергию звуковых колебаний в тепловую энергию.
• Структура звукопоглощающих материалов бывает волокнистой, зернистой или ячеистой. Каждая из них имеет различную степень жесткости. Известны на сегодня мягкие звукопоглощающие ткани, полужесткие и твердые.

Мягкие ЗВМ:

• Мягкие ЗВМ делаются на основе минеральной ваты или в некоторых случаях из стекловолокна. Это могут быть рулоны или маты, в состав которых входит алюминий, асбестоцемент, жесткий поливинилхлорид и другие составляющие.

Полужесткие ЗВМ:

• К этим материалам относят минераловатные или стекловолокнистые плиты, которые содержат в своем составе синтетическое связующее звено. К таким материалам относят пенопласт, пенополиуретан и др.

Твердые ЗВМ:

• Наконец твердые материалы имеют волокнистое строение и делаются в виде плит, в состав которых входит гранулированная или суспензированная минеральная вата.

Обшивка потолка салона звукопоглощающими материалами

Провисшие потолки – огромная проблема владельцев различных моделей авто. Особенно часто такая проблема возникает в автомобилях старого выпуска.
Если кроме всего прочего, здесь установлена бывает хорошая и дорогая , то она никак не может нормально функционировать в таких условиях.
Перетяжку потолка выполняют с помощью акустических и звукоизоляционных материлов. К примеру, если потолок поврежден немного и наличествуют сквозные дырки в нем, то с помощью стеклоткани можно все исправить.

Карпет

Данный материал считается самым популярным для звукоизоляции автомобиля. Он обладает рядом преимуществ перед другими материалами.
Активно используется карпет при изготовлении полов или задних полок, им отделывают салон автомобиля и внутреннюю поверхность багажника.

Примечание. При установке аудиокомпонентов, кроме сабвуферной отделки, карпетом обтягивают фальшпанели и полки.

Преимущества карпета:

• Кроме непосредственно звукоизоляционных свойств, карпет придаст салону еще и эстетику. Обтянутый этим материалом салон автомобиля, станет более комфортабельным и элегантным.
  Если владелец обтягивает салон полностью карпетом, то он превратится полностью в бесшумное и к тому же, теплое помещение. Карпетом надо будет обязательно перетянуть акустические подиумы и , чтобы звук стал лучше.
• Желательно перетягивать карпет, используя клей аэрозоль, который позволит клеить его в течение 5 секунд.
• Самым распространенной тканью для перетяжки потолка считается, как и было сказано выше, карпет. Это нетканный материал с различной внешней поверхностью.
  Легко формуется в процессе отделки не только потолка, но и различных деталей. Сочетает в себе карпет высокие тепло- и звукоизоляционные свойства. Карпет имеет множество разновидностей и широкий выбор цветовой гаммы.

Примечание. Несмотря на такие высокие показатели, карпет считается и самым дешевым материалом для обтяжки. Но, хотя цветовая гамма этого материала и богата, найти определенный цвет в некоторых случаях бывает очень сложно. Черный карпет – самый распространенный и востребованный, а вот карпет светлых тонов найти бывает трудно. Погонный метр этого материал стоит примерно 10 долларов.

Алькантара

Итак:

• Алькантара – материал, разработанный еще в 1970 году. Секрет производства этого уникального по свойствам материала заключен в двухкомпонентном волокне. Технология производства алькантары подразумевает использование различных поэтапных процессов, таких как перфорирование, отделка, пропитка и так далее.
• При производстве алькантары нужен особый микроволокнистый материал, который получают с помощью, прошедшей длительную химическую обработку пластмассы.
• Алькантара очень мягка, бархатиста и приятна на ощупь. Она, к тому же, долговечна и износостойка, ведь материал не лоснится и не протирается после долгих лет эксплуатации.

• Богата у этого материала и цветовая гамма. В отличие от карпета, который продается, в основном, черного цвета, алькантару можно подобрать для любого салона.
  Кроме того, сегодня купить алькантару цвета сухой травы или потрескавшейся от зноя почвы и даже в имитации рыбьей чешуи.
• Этот материал намного эластичнее, чем натуральная кожа. Такие свойства позволяют придавать алькантаре самые замысловатые формы при обтягивании потолка или других элементов автомобиля.
  Алькантару даже можно стирать в машине. Стоит этот материал уже подороже – около 100 долларов за погонный метр.

Потолочная ткань:

• Выпустили этот вид материала совсем недавно и предназначена ткань специально для обтяжки потолков. Используется вместе с поролоновой подложкой, что значительно повышает звукоизоляционные свойства материала. Цена за погонный метр 12 долларов.

Винил

• Как известно, винил не является тканью. Зато этот материал отлично подойдет для перетяжки не только потолка, но и всего салона. В основном, этим материалом обрабатывают сегодня поверхности пластиковых элементов автомобиля: торпедо, подлокотники, консоли и т. д.