Требования к звукопоглощающим и звукоизолирующим материалам
Звукопоглощающие материалы характеризуются высокопористой структурой.
При этом эффективность звукопоглощения при прочих равных условиях зависит от параметров этой структуры, которые должны направленно регулироваться в зависимости от превалирующей частоты звуковых волн в данном помещении.
Сущность физического явления, происходящего при гашении звука пористым телом, заключается в следующем. Звуковые волны, падая на поверхность такого материала и проникая далее в его поры, возбуждают колебания воздуха, находящегося в узких порах. При этом значительная часть звуковой энергии расходуется. Высокая степень сжатия воздуха и его трение о стенки пор вызывают разогрев. За счет этого кинетическая энергия звуковых колебаний преобразуется в тепловую, которая рассеивается в среде.
Гашению звука способствует деформирование гибкого скелета звукопоглощающего материала, на что также тратится звуковая энергия; особенно этот вклад заметен в пористо-волокнистых материалах с открытой сообщающейся пористостью при ее общем объеме не менее 75%.
Звукоизолирующие качества ограждении основаны на применении специальных конструкций, как правило многослойных, оказывающих повышенное сопротивление прохождению звуковых волн как ударного характера, так и распространяющихся в воздушной среде.
Придание звукоизолирующих свойств ограждению основывается на трех основных физических явлениях: отражении воз пушных звуковых волн от поверхности ограждения, поглощении ЗВУКОВЫХ волн материалом ограждения, гашении ударного или воздушного шума за счет деформации элементов конструкции и материалов, из которых она изготовлена.
Способность отражать звуковые волны важна для наружных ограждений зданий. В этом случае для повышения отражения воздушных звуковых волн стремиться применять массивные конструкции с гладкой наружной поверхностью.
Отражающая способность преграды характеризуется коэффициентом отражения р:
$ = Еогр/ЕПВЯ<, (2.4)
Где £Пад и £0тр — соответственно падающая и отраженная звуковая энергия.
Для внутренних помещений, как правило, высокая отражающая способность ограждения (перегородок) недостаточна, так как отраженные звуковые волны будут усиливать шум в наиболее шумном помещении. В данном случае применяют многослойные конструкции, в состав которых входят элементы из звукоизоляционных материалов, эффективность которых оценивается динамическим модулем упругости. В качестве звукоизоляционных прокладок применяют пористо-волокнистые материалы из минеральной и стеклянной ваты, древесных волокон (древесно-волокнистые плиты), засыпки из пористых зерен (керамзита, шлака и т. п.).
Снижению уровня ударных и звуковых шумов способствуют малый динамический модуль упругости звукоизоляционных материалов и наличие воздуха в порах. В данном случае снижение интенсивности звука происходит за счет деформации элементов структуры звукоизоляционных материалов и частично за счет звукопоглощения.
Качество звукоизоляционных ограждений оценивают их звукопроводностью т:
Х = Етш/Етл<1, (2.5)
Где Епр0Ш — прошедшая за преграду звуковая энергия.
В соответствии с действующими стандартами материал, применяемый для звукоизоляционных прокладок, должен иметь динамический модуль упругости £д не более 15 МГІа.