Расчет звукоизоляции наружных стен

Пособие по расчету и проектированию многослойных звукопоглощающих систем (конструкций)

В документе изложены методы расчета импеданса и коэффициента звукопоглощения однослойных и многослойных резонаторов, а также системы последовательно связанных резонаторов; приведены номограммы для определения параметров резонатора, обеспечивающих резонансное поглощение звука при заданной частоте.

НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ
СТРОИТЕЛЬНОЙ ФИЗИКИ
(НИИСФ) ГОССТРОЯ СССР

ПОСОБИЕ
ПОРАСЧЕТУ И ПРОЕКТИРОВАНИЮ
ТЕПЛОЗВУКОИЗОЛЯЦИИ ОГРАЖДАЮЩИХ
КОНСТРУКЦИЙ ОБЪЕМНО-БЛОЧНЫХ ЗДАНИЙ

(к СНиП II-12-77
и СНиП II-3-79**)

приказом НИИСФ Госстроя СССР

от 3 апреля 1986 г.

Рекомендованык изданию решением секции строительной акустики научно-технического советаНИИСФ Госстроя СССР.

Приведен метод расчета звукоизоляции внутренних огражденийобъемно-блочных зданий.

Изложены требования кзвукоизоляции ограждающих конструкций, снижению шума санитарно-технического иинженерного оборудования зданий, а также требования к производству и приемкеработ на строительной площадке. Дан пример теплотехнического расчета наружныхограждений зданий из объемных блоков.

Для инженерно-техническихработников проектных, научно-исследовательских и производственных организаций.

Разработано НИИСФ ГосстрояСССР (кандидаты техн. наук В.Л. Анджелов, И.Н. Бутовский, Е.В. Веселовацкая,инженеры Б.Д. Некрасов, А.А. Чернявский) при участии ЦНИИЭП жилищаГоскомархитектуры (инж. В.Г. Бердичевский).

ЗВУКОИЗОЛЯЦИЯОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ

1 . ТРЕБОВАНИЯ К ЗВУКОИЗОЛЯЦИИОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ

1.1 . Звукоизоляционные качестваограждающих конструкций объемно-блочных зданий должны иметь нижеследующиеиндексы изоляции ограждений (табл. 1 ).

Ограждающие конструкции жилых зданий

изоляции воздушного шума

приведенного уровня ударного шума

Перекрытия между помещениями квартир

Перекрытия между помещениями квартир и неиспользуемыми чердачными помещениями

Перекрытия между помещениями квартиры и подвалами, холлами и используемыми чердачными помещениями

Перекрытия между помещениями квартир и расположенными внизу магазинами

Перекрытия между помещениями квартиры и расположенными внизу ресторанами, спортивными залами, кафе и другими подобными помещениями

Перекрытия между комнатами в двухэтажной квартире

Перекрытия, отделяющие помещения культурно-бытового обслуживания общежитий друг от друга и от помещений общего пользования (холлов, вестибюлей, коридоров)

Стены и перегородки между квартирами; помещениями квартиры и лестничными клетками, холлами, коридорами, вестибюлями

Стены между помещениями квартиры и магазинами

Перегородки без дверей между комнатами; кухней и комнатой в квартире

Перегородки между комнатами и санитарным узлом одной квартиры

Входные двери квартир, выходящие на лестничные клетки, в холлы, вестибюли и коридоры

Стены и перегородки, отделяющие помещения культурно-бытового обслуживания общежитий друг от друга и от помещений общего пользования (холлов, вестибюлей, лестничных клеток)

2 . РАСЧЕТ ЗВУКОИЗОЛЯЦИИОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ 1

1 Размерность раздела принята по СНиП II-12-77 .

2.1 . Расчет звукоизоляции проводитсяпри проектировании ограждающих конструкций. Окончательная оценка звукоизоляцииограждающих конструкций зданий, выстроенных по новым типовым проектам, должнапроизводиться на основе натурных испытаний ограждающих конструкцийэкспериментальных зданий.

2.2 . Индекс изоляции воздушногошума ограждающей конструкцией следует определять первоначально по формулам:

для вертикальных ограждений

где m -поверхностная плотность одной стенки блока, кг/м 2 ; d -толщина воздушной прослойки, см.

Примечание. Если стенки смежных блоков имеют неодинаковуютолщину, то при различии поверхностных плотностей не более чем на 20 % за расчетнуювеличину поверхностной плотности принимают их среднеарифметическое значение.При большем различии поверхностных плотностей выражения ( 1 ) и ( 2 )применяться не могут.

2.3 . После ориентировочноговыбора толщины стенки блока и воздушной прослойки строится частотнаяхарактеристика изоляции воздушного шума, и по ней окончательно определяетсяиндекс изоляции воздушного шума.

Расчет индексов изоляции выполняетсяв соответствии c прил. 1 и 2 .

2.4 . Частотную характеристикуизоляции воздушного шума стенами без дверей (с воздушной прослойкой в пределах4 — 10 см) следует определять графическим способом, изображая ее в виде ломанойлинии, аналогичной ABCDEFK на рис. 1 . Координаты точки B ( R _B и f _B ) частотной характеристики определяют по формулам:

где h -толщина стенки блока, см; r — объемная плотность бетона,кг/м 3 ; Е — модуль упругости бетона, кг c /см 2 ;

R _B = 10 lg — 5 д B. (4)

Частота резонанса воздушнойпрослойки f _{I рез} определяется по формуле:

f _{I рез} = (5)

где c -скорость звука в воздухе 340 м/с; d — толщина воздушнойпрослойки, м.

Рис. 1 . Частотная характеристика изоляции воздушного шумаограждением объемно-блочного здания

Полученная частотаокругляется до ближайшей среднегеометрической частоты третьоктавной полосы(табл. 2 ).Горизонтальный участок линии EF строится от частотырезонанса до предшествующей третьоктавной полосы.

После определения координат точки B дальнейшее построение виднона рис. 1 .

2.5 . Частотная характеристикаизоляции воздушного шума перекрытиями строится аналогично п. 2.4 , только прямые DE и FK строятся с наклоном 6 дБ/октава.

2.6 . При выполнении блоков изтяжелого бетона, керамзитобетона и аглопоритобетона при построении частотнойхарактеристики изоляции воздушного шума координаты точки B можно определять по табл. 3 и 4 в зависимости от модуляупругости, плотности и толщины стенки одного блока.

Примечание . h — толщина ограждения (без учета ребер), мм.

Пример. Определить изоляцию воздушного шума межквартирным ограждением в зданиииз объемных блоков, выполненных из тяжелого бетона плотностью 2500 кг/м 3 ,модулем упругости — 2∙10 8 МПа при толщине стенки блока 0,05 ми воздушном промежутке между стенками 0,05 м.

Рис. 2 . Расчетная частотная характеристика

Построение начинаем сопределения координаты точки В. Для плотности 2500 кг/м 3 и модуляупругости 2∙10 8 МПа величина R _В составит 44 дБ (см. табл. 3 ), a f _В для тяжелого бетона толщиной 5 см составит 15000 / h =15000 : 50 = 300 Гц ≈ 320 Гц (см. табл. 4 ).

Затем определяем координаты точек C и D , которые в соответствии с рис. 1 составят: R _C = 42 дБ; f _C = 400 Гц; R _d = 54 дБ; f _D = 800 Гц.

Вправо от точки D проводим прямую с подъемом 8 дБ/октава, а в пределах частот 2500 — 3200 Гцгоризонтальный участок EF , так как частота резонанса f _{I рез} , составит 340 (2 ∙ 0,05) = 3400 Гц ≈3200 Гц.

Ордината точки Е получаетсяпутем пересечения горизонтального участка и прямой DE , имеющей подъем 8дБ/октава. Затем из точки F вновь проводим прямую с подъемом8 дБ/октава.

Из точки B влевопроводим прямую со спадом 6 дБ/октава. Построение приведено на рис. 2 .Ориентировочно определим индекс изоляции воздушного шума по формуле

R ′ _w = 32 lg (0,05∙ 2500) + 2 lg 5 — 17 = 67,1 + 1,4 — 17 = 51,5 дБ ≈ 52 дБ.

2.7 . Для некоторых бетонов, изкоторых изготавливаются блоки, приведены толщины стенок и плит пола, отвечающиенормативным требованиям, предъявляемым к межквартирным ограждениям (табл. 5 ).

Объемная плотность бетона,

Модуль упругости бетона

плит пола и потолка

2.8 . Индекс приведенного уровня ударного шума L ′ _nw под перекрытием с теплозвукоизоляционнымлинолеумом определяют в зависимости от величины индекса приведенного уровняударного шума перекрытия и индекса снижения приведенного уровня ударного шумалинолеума, дБ, по формуле

где L ′ _now — индекс приведенного уровня ударного шума, дБ,определяемый по табл. 6 ; D L _nw — индекс снижения приведенного уровня ударного шума, дБ, принимаемый взависимости от типа линолеума по его паспортным данным.

Способ опирания блоков

По четырем углам

2.9 . Межкомнатные перегородки должны иметь поверхностную плотность не менее110 кг/м 2 , независимо от объемной плотности, модуля упругости итолщины воздушной прослойки.

3 . МЕРОПРИЯТИЯ ПО ОБЕСПЕЧЕНИЮЗВУКОИЗОЛЯЦИИ В ЗДАНИЯХ

3.1 . Действующие заводывыпускают блоки, характеристики которых не всегда отвечают требованиям табл. 5 . Поэтому в этих зданияхследует выполнять дополнительные мероприятия, повышающие звукоизоляционныекачества ограждений до нормативных требований.

Блоки из керамзитобетонаобъемной плотностью 1400 кг/м 3

3.2 . При выполнении плит пола ипотолка общей толщиной 140 мм с воздушным промежутком не менее 60 мм следуетиспользовать теплозвукоизоляционный линолеум на цементной стяжке не менее 20мм.

В воздушный промежуток междуплитами пола следует уложить слой кварцевого песка толщиной 40 мм и объемнойплотностью 1600 кг/м 3 по крафт-бумаге и шлаковате толщиной 80 мм илипо крафт-бумаге и полужестким минераловатным плитам толщиной 40 — 60 мм.

Блоки из аглопоритобетонаобъемной плотностью 1900 кг/м 3

3.3 . При выполнении плит пола ипотолка общей толщиной 100 мм с воздушным промежутком не менее 60 мм следуетприменять теплозвукоизоляционный линолеум по цементной стяжке толщиной не менее20 мм.

3.4 . При выполнении плит пола ипотолка толщиной по 30 мм в воздушныйпромежуток следует уложить слой кварцевого песка толщиной 40 мм по полужесткимминераловатным плитам толщиной 40 мм или только слой кварцевого песка толщиной60 — 70 мм.

Блоки из тяжелого бетона

3.5 . При выполнении плит пола ипотолка общей толщиной 90 мм следует устраивать пол из теплозвукоизоляционноголинолеума по цементной стяжке толщиной не менее 20 мм.

3.6 . При выполнении плит пола ипотолка толщиной по 30 мм следует выполнять плавающий пол: чистое покрытие полапо цементной стяжке толщиной 30 мм, уложенной по двум слоям древесноволокнистыхплит толщиной 25 мм, покрытых гидроизоляционным материалом.

3.7 . При выполнении плит пола изтяжелого бетона толщиной 50 мм и плит потолка из керамзитобетона толщиной 60 мми объемной плотностью 1400 кг/м 3 в воздушный промежуток следуетуложить слой кварцевого песка толщиной 20 мм на полужесткие минераловатныеплиты толщиной 40 мм.

3.8 . При плитах перекрытия,выполненных по п. 3.8 , возможно устройство в воздушном промежутке звукоизоляционного слоя издвух листов сухой штукатурки общей толщиной 20 мм на шлаковате толщиной 80 ммили полужестких минераловатных плит толщиной 40 мм.

4 . КОНСТРУКТИВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ КБЛОКАМ

4.1 . Конструктивно-технологическое решение блоков должно исключать появление в нихсквозных трещин, а также развитие микротрещин в процессе эксплуатации; методытранспортировки и монтажа — обеспечить целостность блоков.

4.2 . Электроосветительную арматуруследует устанавливать на стенах блоков, не являющихся межквартирнымиперегородками, и смещать относительно аналогичной арматуры в смежных комнатах.В противном случае арматуру необходимо устанавливать на деревянных пробках, безпробивки отверстий в стенах.

В стенах, являющихсямежквартирными ограждениями, не следует пробивать сквозных отверстий дляустановки электроосветительной аппаратуры. В случае необходимости розетки ивыключатели следует ставить на деревянных пробках.

4.3 . Отверстия для прокладкикоммуникаций должны предусматриваться при формовании блоков. Не допускается ихпробивка во время монтажа зданий. Электропроводку следует прокладывать доформования блоков.

4.4 . В проектах зданий скоридорной системой звукоизоляцию одинарного ограждения между квартирой икоридором следует повысить до нормативной величины путем устройствадополнительной перегородки из гибких плит на относе.

5 . СНИЖЕНИЕ ШУМАСАНИТАРНО-ТЕХНИЧЕСКОГО И ИНЖЕНЕРНОГО ОБОРУДОВАНИЯ ЗДАНИЙ

5.1 . В зданиях следуетустанавливать малошумные лифты с раздвигающимися створками.

С целью полного отделенияшахты и машинного помещения от конструкций соседских блоков шахту лифта следуетустанавливать в зоне лестничной клетки.

5.2 . В случае расположения шахтыв непосредственной близости от квартир необходимо опирать ограждение шахтылифта на самостоятельный фундамент. При этом смежно с шахтой лифта необходиморазмещать кухни, ванные комнаты, холлы и другие помещения. При расположениижилых комнат рядом с лифтом необходимо в каждом конкретном случае рассчитыватьзвукоизоляцию ограждения так, чтобы обеспечить требуемый акустический режим впомещениях.

5.3 . Машинное отделение лифтаследует располагать вверху здания, а его перекрытие должно быть выше уровняпотолка верхнего этажа. При этом нужно максимально изолировать ограждениямашинного отделения от конструкций здания.

5.4 . Механическое иэлектрическое оборудование, лебедки лифтов необходимо устанавливать навиброизоляторах; магнитную станцию, трансформаторы и другие элементыэлектрооборудования — на резиновых упругих прокладках.

Площади отверстий дляподъемных канатов ограничителя скорости не должны превышать соответствующихтехнических требований.

5.5 . Фундамент шахты лифтадолжен состоять из слоя гравийной или щебеночной подготовки толщиной 50 мм, бетонногоблока толщиной 25 мм, слоя гидроизоляции и опорного блока шахты. Фундаментдолжен быть полностью отделен от конструкции здания.

5.6 . Отверстия для пропускатросов должны иметь специальные глушители, уменьшающие шум, проникающий измашинного отделения. В противном случае, внутренние поверхности стен должныиметь отделку из звукоизолирующих материалов.

5.7 . Санитарно-техническиекоммуникации следует располагать как можно дальше от жилых комнат, группируя ихвозле лестничных клеток.

Санитарно-техническаяарматура и трубопроводы должны соответствовать стандартам и техническимтребованиям. Следует ограничивать применение фасонных и соединительных частейтруб; при соединении труб разного диаметра необходимо использовать переходнуюмуфту; перед заборными кранами, производящими шум, должны устанавливатьсяпонижающие вентили.

5.8 . В санитарных узлахнеобходимо применять малошумное оборудование (низко расположенные сливныебачки, гибкие шланги для наполнения ванн). Все оборудование следует крепить кстенам на прокладках из резины.

5.9 . Для устранения передачивибраций и шума по конструкциям здания насосы центрального отопления следуетустанавливать на виброизоляторах, между насосом и трубопроводом помещатьупругую вставку длиной 80 — 100 см, трубопроводы изолировать от строительныхконструкций упругими прокладками.

5.10 . Трубопроводы любогоназначения должны быть тщательно изолированы при их пропуске через строительныеконструкции. В местах пропусков их следует помещать в специальные гильзы изасбокартона или минеральной ваты и тщательно заделывать отверстие гипсовымраствором.

5.11 . Мусоропровод следуетразмещать в отдельной шахте, в том случае если он примыкает к жилым помещениям,а его ствол выполнять из асбестоцементных труб. В местах пропуска черезперекрытия ствол следует обертывать изоляционным материалом, например матами изволокнистых материалов.

5.12 . Пространство между шахтой истволом должно быть заполнено звукопоглощающим материалом и засыпано песком навысоту 30 см от перекрытия. При этом шахту следует поэтажно разделитьдиафрагмами для возможности ремонта без нарушения засыпки шахты.

5.13 . Площадка длямусороприемника в приемной камере должна иметь упругое основание и должна бытьвыполнена в виде массивной плавающей плиты. Для этого достаточно бетоннойподготовки толщиной 40 — 50 мм, уложенной по упругой прокладке из изолирующихматериалов (древесно-волокнистых, изоляционных плит). Путь, по которомупередвигается тележка мусороприемника, следует выполнить в виде бесшовногопола.

5.14 . Загрузочные клапаны должнызакрываться бесшумно, для чего дверцы снабжаются мягкими резиновымипрокладками.

6 . ТРЕБОВАНИЯ К ПРОИЗВОДСТВУ ИПРИЕМКЕ РАБОТ НА СТРОИТЕЛЬНОЙ ПЛОЩАДКЕ

6.1 . Изменение проектных решенийв части звукоизоляции (например, замена упругих прокладок, амортизаторов ипр.), должно согласовываться с проектной организацией.

6.2 . При производстве работнеобходим строгий надзор за качественной и соответствующей проекту заделкоймест прохождения трубопроводов и других коммуникаций.

6.3 . Не допускается засорениевоздушных промежутков между блоками строительным мусором.

6.4 . Возникающие в ходестроительства трещины и отверстия в ограждениях блок-комнат должны заделыватьсяраствором на полную глубину.

6.5 . Качество работ, в том числеработ по звукоизоляции, контролируется в процессе их выполнения поэтажно помере возведения здания. Комиссия, осуществляющая контроль, состоит изпредставителей авторского и технического надзора застройщика и строящейорганизации. Комиссия составляет «Акты поэтажной приемки смонтированныхконструкций», в которых указываются все скрытые работы, выполняемые дляобеспечения звукоизоляции здания, и дается оценка их качества. К скрытымработам в части строительной акустики относятся: заделка мест сопряжениядверных и оконных коробок с ограждениями; заделка отверстий в конструкцияхпосле прокладки труб санитарно-технических систем, укладка упругих прокладок;крепление к строительным конструкциям трубопроводов, воздуховодов, мусоропроводов,вентиляторов, насосов, электродвигателей, устройство звукоизолирующих диафрагммежду блоками; устройство горизонтальных перемычек и другие работы (взависимости от мер по обеспечению звукоизоляции, предусмотренных проектом).

6.6 . Надзор за правильным выполнениемработ, обеспечивающих требуемую звукоизоляцию, проводится инженерно-техническимперсоналом строительной организации и контролируется соответствующими органами.

6.7 . Контроль посредствомнатурных измерений звукоизоляции должен проводиться в одном доме каждой партиижилых домов. Партией считаются дома, строящиеся одной строительной организациейпо одному проекту и сдаваемые в эксплуатацию в один год. Перечень домов,входящих в партию, определяется строительной организацией до проведенияизмерений звукоизоляции.

6.8 . Документация, предъявляемаяпри приемке зданий в эксплуатацию, в части звукоизоляции должна содержать:

поэтажные акты напромежуточные скрытые работы, связанные с обеспечением звукоизоляции;

результаты контрольныхизмерений звукоизоляции ограждений и уровней шумов санитарно-технического иинженерного оборудования;

перечень отступлений отпроекта, допущенных при строительстве, и разрешение проектной организации наэти отступления;

перечень обнаруженныхдефектов и недоделок с указанием сроков их устранения и исполнителей.

СТРОИТЕЛЬНАЯ ТЕПЛОФИЗИКА

7 . НОРМЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ НАРУЖНЫХОГРАЖДЕНИЙ ЗДАНИЙ ИЗ ОБЪЕМНЫХ БЛОКОВ

7.1 . Сопротивление теплопередачеограждающих конструкций R _O должно быть не менее требуемого сопротивления теплопередаче R _O Т P , определяемого по формуле ( 7 ) и экономическицелесообразного сопротивления теплопередаче R _O Э K , определяемого исходя изусловия обеспечения наименьших приведенных затрат в соответствии с п. 7.15 Пособия.

7.2 . Требуемое сопротивлениетеплопередаче R _O Т P , м 2 ∙°С/Вт, ограждающих конструкций, за исключениемзаполнений световых проемов (окон, балконных дверей), следует определять поформуле

R _O Т P = , (7)

где D t Н — нормативный температурныйперепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутреннейповерхности ограждающей конструкции, принимаемый по табл. 7 ; n -коэффициент, принимаемый в зависимости от положения наружной поверхностиограждающих конструкций по отношению к наружному воздуху, принимаемый по табл. 8 ; t _B — расчетная температура внутреннего воздуха, °С, принимаемаяпо СНиП 2.08.01-89 «Жилые здания»; t _H — расчетная зимняя температура наружного воздуха,°С, принимаемая в соответствии с п. 7.3 настоящего Пособия; а_В— коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающих конструкций,принимаемый по табл. 9 .

Нормативный температурный перепад D t Н ,°С, для

Источник