Виды акустических материалов > Звукоизоляционные материалы, Звукопоглощающие материалы, Вибропоглощающие материалы

Виды акустических материалов и их свойства

Согласно ГОСТ Р23499-79, звукоизоляционные материалы и изделия подразделяются на:

звукопоглощающие материалы, предназначенные для внутренней облицовки помещений и устройств с целью создания в них требуемого звукопоглощения;

звукоизолирующие материалы, предназначенные для изоляции от воздушных масс;

звукоизолирующие материалы, предназначенные для изоляции от структурного (ударного) шума.

Звукопоглощающие материалы

Отсчет уровня громкости производят от так называемого порога слышимости, или неуловимого уровня, представляющего собой минимальную громкость звука, которую может уловить человек с нормальным слухом.

Звуковое поле, создаваемое каким-либо источником шума в помещении, слагается из наложения прямых и отраженных от препятствия звуковых волн. Отражение значительно увеличивает интенсивность звука и изменяет характер его звучания в худшую сторону.

Характеристика некоторых уровней громкости звука приведена в табл. 1.

Таблица 1. Уровни громкости звука

Звуковая энергия, попадая на перегородку, и частично отражается от нее, частично поглощается и частично проходит через нее. Материалы, обладающие способностью в основном поглощать звуковую энергию, называются звукопоглощающими.

Звукопоглощающие материалы, снижая энергию отраженных звуковых волн, благоприятной изменяют характеристику звукового поля. Эти материалы должны быть высокопористыми.

Если в теплоизоляционных материалах желательно иметь замкнутые поры, то в звукоизоляционных лучше иметь поры, сообщающиеся и возможно меньшие по размеру.

Такие требования к строению звукоизоляционных материалов вызваны тем, что при прохождении звуковой волны через материал она приводит воздух, заключенный в его порах, в колебательное движение, и мелкие поры создают большее сопротивление, чем крупные. Движение воздуха в них тормозится, и в результате трения часть механической энергии превращается в тепловую.

Звукопоглощающие материалы по характеру поглощения звука делятся на:

панельные материалы и конструк­ции, в которых звукопоглощение обусловлено активным сопротивлением системы, совершающей вынужденные колебания под действием попадающей звуковой волны (тонкие панели из фанеры, жесткие древесноволокнистые плиты и звуконепроницаемые ткани);

пористые с твердым скелетом, в которых звук поглощается в результате вязкого трения в порах (пенобетон, газостекло);

пористые с гибким скелетом, в которых, кроме резкого трения в порах, возникают релаксационные потери, связанные с деформацией нежесткого скелета (минеральная, базальтовая, хлопковая вата).

На звукопоглощающие свойства материалов оказывает влияние и их упругость. В изделиях с гибким деформирующимся каркасом имеют место дополнительные потери звуковой энергии вследствие активного сопротивления материала вынужденным колебаниям под действием падающих звуковых волн.

В ряде случаев облицовка поверхности строительных конструкций осуществляется перфорированными листами из сравнительно плотных материалов (гипсокартон, асбестоцемент, металлические, пластмассовые листы), которые обеспечивают конструкциям, наряду со звукопоглощением, повышенную механическую прочность и декоративность.

Звукопоглощающее свойство материала характеризуется коэффициентом поглощения, который представляет собой отношение поглощенной звуковой энергии ко всей энергии, падающей на материал. За единицу звукопоглощения условно принимают звукопоглощение 1 м² открытого окна.

К звукопоглощающим материалам относят те, которые имеют коэффициент звукопоглощения не менее 0,4 при частоте 1000 Гц («Защита от шума» СНиП 11-12-77).

Коэффициент звукопоглощения определяется в так называемой акустической трубе и подсчитывается по формуле:

α_зв = Е_погл / Е_пад

где Е_погл - поглощенная звуковая волна,

Е_пад - падающая звуковая волна.

Коэффициенты звукопоглощения некоторых материалов представлены в табл. 2.

Таблица 2. Коэффициент звукопоглощения некоторых материалов

Уровень шума также зависит от времени реверберации (времени звучания отраженного сигнала). Например, в помещении объемом 100 м³ с жесткими поверхностями время реверберации составляет от 5 до 8 сек. Если поверхность покрыта хорошо поглощающим акустическим материалом, время реверберации может составить менее 1 сек, т. е. как в хорошо меблированной жилой комнате.

Снижение времени реверберации до вышеупомянутого уровня увеличивает звуковой комфорт помещений, создает оптимальную рабочую атмосферу в лекционном или спортивном зале, офисе, кинотеатре или студии.