ПОСОБИЕ
к МГСН 2.04-97
ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЗВУКОИЗОЛЯЦИИ
ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ
ЖИЛЫХ И ОБЩЕСТВЕННЫХ
ЗДАНИЙ

1998

ПРЕДИСЛОВИЕ

1. РАЗРАБОТАНО Научно-исследовательским институтом строительной физики (НИИСФ) Российской академии архитектуры и строительных наук (докт. техн. наук Осипов Г.Л., кандидаты техн. наук Климухин А.А., Анджелов В.Л.), Московским научно-исследовательским и проектным институтом типологии, экспериментального проектирования (МНИИТЭП) (инж. Лалаев Э.М., Федоров Н.Н.);

при участии ЦНИИЭП жилища (канд. техн. наук Крейтан В.Г.).

2. ПОДГОТОВЛЕНО к утверждению и изданию Управлением перспективного проектирования и нормативов Москомархитектуры (инж. Щипанов Ю.Б., Шевяков И.Ю.)

3. УТВЕРЖДЕНО указанием Москомархитектуры от 12.02.98 г. № 4.

Содержание

ВВЕДЕНИЕ

Настоящее "Пособие" разработано в развитие МГСН 2.04-97 "Допустимые уровни шума, вибрации и требования к звукоизоляции в жилых и общественных зданиях". Оно дополняет и уточняет ряд положений, содержащихся в главе СНиП II-12-77 "Защита от шума" (М., Стройиздат, 1978), "Руководстве по расчету и проектированию звукоизоляции ограждающих конструкций" (М., Стройиздат, 1983) и содержит ряд конкретных примеров по расчету и проектированию звукоизоляции ограждающих конструкций зданий.

Особое внимание следует обратить на то, что в связи с введением в МГСН 2.04-97 новой системы оценки звукоизоляции, соответствующей стандарту 717 Международной организации по стандартизации (ИСО), произошло изменение в численных значениях индексов изоляции воздушного шума и индексов приведенных уровней ударного шума, определяемых ранее по главе СНиП II-12-77, а соответственно и изменение их нормативных значений.

Для возможности сопоставления с новой системой нормирования результатов расчетов и измерений звукоизоляции, выполненных ранее до выхода МГСН 2.04-97, следует использовать следующие пересчетные формулы:

- для индексов изоляции воздушного шума ограждающей конструкцией:

 дБ

- для индексов приведенного уровня ударного шума под перекрытием:

 дБ

где R_w, и L_nw - значения соответствующих индексов по МГСН 2.04-97,

I_в, I_y -значения тех же индексов по главе СНиП II-12-77.

1. НОРМАТИВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ МГСН 2.04-97 К ЗВУКОИЗОЛЯЦИИ ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ

1.1. Нормируемыми параметрами звукоизоляции внутренних ограждающих конструкций жилых и общественных зданий являются индексы изоляции воздушного шума ограждающими конструкциями R_w и индексы приведенного уровня ударного шума под перекрытиями L_nw, дБ.

1.2. Нормативные значения индексов изоляции воздушного шума внутренними ограждающими конструкциями R_w и индексов приведенного уровня ударного шума под перекрытиями L_nw, дБ для жилых и общественных зданий приведены в табл. 1.1 (МГСН 2.04-97, табл. 6) в зависимости от категории здания:

- категория А - высококомфортные условия;

- категория Б - комфортные условия;

- категория В - предельно-допустимые условия.

Категория здания устанавливается техническим заданием на проектирование.

Значения индексов изоляции воздушного шума R_w должны быть не меньше нормативных, а индексов приведенного уровня ударного шума L_nw - не более нормативных.

1.3. Нормируемым параметром звукоизоляции наружных ограждающих конструкций (окон) является звукоизоляция R_Атран., дБА, представляющая собой изоляцию внешнего шума, производимого потоком городского транспорта.

1.4. Нормативные величины R_Атран для жилых комнат, номеров гостиниц, общежитий, кабинетов и рабочих комнат административных зданий, палат больниц, кабинетов врачей, площадью до 25 м² при различных уровнях шума у фасада здания приведены в табл. 1.2 (МГСН 2.04-97, табл. 7)

1.5. Для указанных помещений большей площади (свыше 25 м²), а также для помещений со звукопоглощающими облицовками (аудитории, залы собраний, конференц-залы и т.п.) нормативные величины R_Атран должны определяться по формуле:

, дБА

где L_Анар. - уровень звука снаружи в 2 м от фасада здания, дБА;

L_{Авн.доп}. - допустимый уровень звука в помещении, дБА;

S_о - площадь окна (всех окон в данном помещении, ориентированных в сторону источника внешнего шума), м².

А - эквивалентная площадь звукопоглощения в помещении (средняя в диапазоне 100 - 1000 Гц), м².

1.6. Методика определения индексов изоляции R_w, L_nw конкретных внутренних ограждений и звукоизоляции окон R_Aтран. по известным (рассчитанным или измеренным) частотным характеристикам звукоизоляции приведена в разделе 2.

Таблица 1.1
(Табл. 6 МГСН 2.04-97)

Примечание: К гостиницам категории А относятся гостиницы, имеющие по международной классификации четыре и пять звезд; к категории Б - три звезды; к категории В - менее трех звезд.

Таблица 1.2
(Табл. 7 МГСН 2.04-97)

Нормативные требования к звукоизоляции окон

2. МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИНДЕКСА ИЗОЛЯЦИИ ВОЗДУШНОГО ШУМА R_w, ИНДЕКСА ПРИВЕДЕННОГО УРОВНЯ УДАРНОГО ШУМА L_nw И ЗВУКОИЗОЛЯЦИИ НАРУЖНЫХ ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ R_Атран. В дБА

2.1.Индекс изоляции воздушного шума R_w (в дБ) ограждающей конструкцией с известной (рассчитанной или измеренной) частотной характеристикой изоляции воздушного шума определяется путем сопоставления этой частотной характеристики с оценочной кривой, установленной стандартом 717 Международной организации по стандартизации (ИСО) приведенной в табл. 2.1.

Таблица 2.1.

2.2. Для определения индекса изоляции воздушного шума R_w необходимо на график с нанесенной оценочной кривой нанести частотную характеристику изоляции воздушного шума и определить среднее неблагоприятное отклонение нанесенной частотной характеристики от оценочной кривой. Неблагоприятными считаются отклонения вниз от оценочной кривой. Среднее неблагоприятное отклонение составляет 1/16 суммы неблагоприятных отклонений.

Если среднее неблагоприятное отклонение приближается к 2 дБ, но не превышает эту величину, величина индекса R_w составляет 52 дБ.

Если среднее неблагоприятное отклонение превышает 2 дБ, оценочная кривая смещается вниз на целое число децибел так, чтобы среднее неблагоприятное отклонение не превышало указанную величину.

Если среднее неблагоприятное отклонение значительно меньше 2 дБ, или неблагоприятные отклонения отсутствуют, оценочная кривая смещается вверх (на целое число децибел) так, чтобы среднее неблагоприятное отклонение от смещенной кривой максимально приближалось к 2 дБ, но не превышало эту величину.

За величину индекса R_w, принимается ордината смещенной (вверх или вниз) оценочной кривой на частоте 500 Гц.

2.3. Индекс приведенного уровня ударного шума L_nw, (d дБ) под перекрытием с известной частотной характеристикой приведенного уровня ударного шума определяется путем сопоставления этой частотной характеристики с оценочной кривой, установленной стандартом 717 Международной организации по стандартизации (ИСО), приведенной в табл. 2.2.

Таблица 2.2

2.4.Для вычисления индекса L_nw необходимо на график с оценочной кривой нанести частотную характеристику приведенного уровня ударного шума под перекрытием и определить среднее неблагоприятное отклонение нанесенной частотной характеристики от оценочной кривой. Неблагоприятными считаются отклонения вверх от оценочной кривой, среднее неблагоприятное отклонение составляет 1/16 суммы неблагоприятных отклонений.

Если среднее неблагоприятное отклонение максимально приближается к 2 дБ, но не превышает эту величину, величина индекса L_nw составляет 60 дБ.

Если среднее неблагоприятное отклонение превышает 2 дБ, оценочная кривая смещается вверх (на целое число децибел) так, чтобы среднее неблагоприятное отклонение от смещенной кривой не превышало указанную величину.

Если среднее неблагоприятное отклонение значительно меньше 2 дБ или неблагоприятные отклонения отсутствуют, оценочная кривая смещается вниз (на целое число децибел) так, чтобы среднее неблагоприятное отклонение от смещенной кривой максимально приближалось к 2 дБ, но не превышало эту величину.

За величину индекса L_nw принимается ордината смещенной (вверх или вниз) оценочной кривой на частоте 500 Гц.

2.5. Величина звукоизоляции окна R_Атран, дБА, определяется с помощью «эталонного спектра» шума потока городского транспорта, установленного стандартом 717 Международной организации по стандартизации (ИСО). Уровни эталонного спектра, скорректированные в соответствии с кривой частотной коррекции «А», для шума с уровнем 75 дБА приведены в табл. 2.3.

Таблица 2.3.

2.6. Для определения величины звукоизоляции окна R_Атран (по известной частотной характеристике изоляции воздушного шума) необходимо в каждой третьоктавной полосе частот из уровня эталонного спектра L_i, вычесть величину изоляции воздушного шума R_i, данной конструкцией окна. Полученные величины уровней следует сложить энергетически и результат сложения вычесть из уровня эталонного шума равного 75 дБА.

Величина звукоизоляции окна R_Атран ДБА, определяется по формуле:

, дБА

где L_i - скорректированные по кривой частотной коррекции «А» уровни звукового давления эталонного спектра в i-ой третьоктавной полосе частот, дБ по табл. 2.3;

R_i - изоляция воздушного шума данной конструкцией окна в i-ой третьоктавной полосе частот, дБ.

Пример 1. Определить индекс изоляции воздушного шума R_w перегородкой, расчетная частотная характеристика звукоизолирующей способности которой R приведена в табл. 2.4 (поз.1).

Расчет проводится по форме табл. 2.4.

Находим неблагоприятные отклонения расчетной частотной характеристики от оценочной кривой (поз. 3). Сумма неблагоприятных отклонений составляет 79 дБ, среднее неблагоприятное отклонение составило 4,9 дБ, что больше 2 дБ. Смещаем оценочную кривую в отрицательную сторону (вниз) на 5 дБ, при этом сумма неблагоприятных отклонений составляет 26,5 дБ, среднее неблагоприятное отклонение уменьшилось до 1,65 дБ. Таким образом, за величину индекса изоляции воздушного шума данной перегородкой принимаем ординату смешенной оценочной кривой на частоте 500 Гц, т.е. R_w = 47 дБ.

Пример 2. Определить индекс приведенного уровня ударного шума L_nw под перекрытием, частотная характеристика приведенного уровня ударного звука L_n имеет значения, показанные в табл. 2.5 (поз. 1).

Решение:

Расчет проводим по форме табл. 2.5.

Находим неблагоприятные отклонения измеренной частотной характеристики от оценочной кривой (поз. 3). Сумма неблагоприятных отклонений составляет 47 дБ, среднее неблагоприятное отклонение равно 2,9 дБ, т.е. больше 2 дБ. Смещаем оценочную кривую в отрицательную сторону (вверх) на 2 дБ. Сумма неблагоприятных отклонений при этом составляет 30 дБ, среднее неблагоприятное отклонение - 1,87 дБ, т.е. очень близко к 2 дБ, но не больше. Таким образом, за величину индекса приведенного уровня ударного шума под перекрытием принимаем ординату смещенной оценочной кривой на частоте 500 Гц, т.е. L_nw = 62 дБ.

Пример 3. Определить звукоизоляцию окна R_Aтран (изоляцию воздушного шума потока городского транспорта). Частотная характеристика изоляции воздушного шума данной конструкцией окна по представленным фирмой-изготовителем результатам лабораторных испытаний имеет значения, приведенные в табл. 2.6 (поз. 2).

Решение:

Расчет проводим по форме табл. 2.6. Находим разность между уровнями звукового давления эталонного спектра L_i (поз.1) и величинами изоляции воздушного шума R_i (поз. 2). Полученные величины подставляем в формулу, приведенную в п. 2.6. Для некоторого упрощения вычислений объединяем одинаковые значения уровней в группы.

Таблица 2.4.

Таблица 2.5.

Таблица 2.6

В результате вычислений получим:

 дБА

3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЗВУКОИЗОЛЯЦИИ ВНУТРЕННИХ ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ ЖИЛЫХ И ОБЩЕСТВЕННЫХ ЗДАНИЙ

3.1. Индекс изоляции воздушного шума однослойными ограждающими конструкциями, а также двухслойными глухими остеклениями и перегородками, выполненными в виде двух облицовок по каркасу с воздушным промежутком, следует определять на основании рассчитанной частотной характеристики изоляции воздушного шума. Индекс изоляции воздушного шума перекрытиями с полом по упругому основанию и индекс приведенного уровня ударного шума под перекрытиями определяются непосредственно (без построения расчетных, частотных характеристик). Допускается при ориентировочных расчетах определять индекс изоляции воздушного шума однослойными массивными ограждающими конструкциями (с поверхностной плотностью от 100 до 1000 кг/м²) непосредственно без построения расчетной частотной характеристики изоляции воздушного шума.

3.2. Частотную характеристику изоляции воздушного шума акустически однородной (однослойной) плоской ограждающей конструкцией сплошного сечения с поверхностной плотностью от 100 до 1000 кг/м² из бетона, железобетона, кирпича и тому подобных материалов следует определять, изображая ее в виде ломаной линии, аналогичной линии ABCD на рис. 3.1.

Абсциссу точки В - f_в следует определять по табл. 3.1 в зависимости от толщины и плотности материала конструкции. Значение f_в следует округлять до среднегеометрической частоты третьоктавной полосы частот, в пределах которой находится f_в. Границы третьоктавных полос приведены в табл. 3.2.

Ординату точки В - R_в следует определять в зависимости от эквивалентной поверхностной плотности m_э по формуле:

 дБ                                                                               (3.1)

Таблица 3.1

Примечание: 1. h - толщина ограждения в мм.

2. Для промежуточных значений g частота f_в определяется интерполяцией.

Таблица 3.2.

Эквивалентная поверхностная плотность m_э определяется по формуле

 кг/м²,                                                                                         (3.2)

где m - поверхностная плотность, кг/м² (для ребристых конструкций принимается без учета ребер),

К - коэффициент.

Для сплошных ограждающих конструкций плотностью 1800 кг/м³ и более К=1.

Для ограждений из железобетона и бетона плотностью g³1800 кг/м³ с круглыми пустотами коэффициент К определяется по формуле:

,                                                                                           (3.3)

где j - момент инерции сечения, м⁴;

b - ширина сечения, м;

h_np - приведенная толщина сечения, м.

Для сплошных ограждающих конструкций из бетона на легких заполнителях коэффициент К определяется по таблице 3.3.

Таблица 3.3

Для ограждающих конструкций из легких бетонов с круглыми пустотами коэффициент К определяется как произведение коэффициентов, определенных отдельно для сплошных конструкций из легких бетонов и конструкций с круглыми пустотами.

Значение R_в следует округлять до 0,5 дБ.

Построение частотной характеристики производится в следующей последовательности: из точки В влево проводится горизонтальный отрезок ВА, а вправо от точки В проводится отрезок ВС с наклоном 6 дБ на октаву до точки С с ординатой R_с = 65 дБ, из точки С вправо проводится горизонтальный отрезок CD. Если точка С лежит за пределами нормируемого диапазона частот (f_c > 3150 Гц), отрезок CD отсутствует.

Пример 4. Построить частотную характеристику изоляции воздушного шума перегородкой из тяжелого бетона плотностью 2300 кг/м³ и толщиной 100 мм.

Построение частотной характеристики производим в соответствии с рисунком 3.1. Определяем поверхностную плотность ограждения m = gh, в данном случае m = 2300´0,1 = 230 кг/м². Находим частоту, соответствующую точке В, по табл. 3.1

 Гц

(Округляем до среднегеометрической частоты 1/3 октавной полосы, в пределах которой находится f_в).

Определяем ординату точки В по формуле 3.1

 дБ

Из точки В влево проводим горизонтальный отрезок ВА, а вправо от точки В - отрезок ВС с наклоном 6 дБ на октаву до точки С с ординатой 65 дБ. Точка С соответствует частоте 10000 Гц, т.е. находится за пределами нормируемого диапазона частот.

Рассчитанная частотная характеристика изоляции воздушного шума рассмотренной перегородки приведена на рис. 3.2.

В нормируемом диапазоне частот она составляет:

Пример 5. Построить частотную характеристику изоляции воздушного шума перегородкой из керамзитобетона марки 100, плотностью 1400 кг/м³ и толщиной 120мм.

Определяем поверхностную плотность ограждения m=gh=1400´0,12=168 кг/м². Находим частоту, соответствующую точке В, по таблице 3.1.

 Гц

(Округляем до среднегеометрической частоты 1/3-октавной полосы, в пределах которой находится f_в).

Определяем ординату точки В. По табл. 3.3 находим коэффициент К = 1,2; следовательно, эквивалентная поверхностная плотность составляет m_э=168´1,2=201,6 кг/м², а величина R_в = 20 lg 201,6-12 = 34,0 дБ

Из точки В влево проводим горизонтальный отрезок ВА, а вправо от точки В - отрезок ВС с наклоном 6 дБ на октаву до точки С с ординатой 65 дБ. Точка С в нашем случае находится за пределами нормируемого диапазона частот (рис. 3.3).

В нормируемом диапазоне частот изоляция воздушного шума перегородкой составляет:

3.3. При ориентировочных расчетах индекс изоляции воздушного шума ограждающими конструкциями сплошного сечения из материалов, указанных в п. 3.2, допускается определять по формулам:

 дБ при  кг/м²,                                               (3.4)

 дБ при  кг/м²,                                             (3.5)

Для плит из тяжелого бетона с круглыми пустотами:

 дБ,                                                        (3.6)

где h - толщина плиты, м

h_np - приведенная толщина плиты, м.

Пример 6. Рассчитать индекс изоляции воздушного шума многопустотной плиты перекрытия из тяжелого бетона плотностью 2400 кг/м³, толщиной 220 мм и приведенной толщиной 120 мм.

Определяем поверхностную плотность плиты m=2400´0,12=288 кг/м². Индекс изоляции воздушного шума составит:

 дБ

3.4.Расчеты, изложенные в пп. 3.2 и 3.3, дают достоверные результаты при отношении толщины разделяющего ограждения (подлежащего расчету) к средней толщине примыкающих к нему ограждений в пределах

При других отношениях толщин необходимо учитывать изменение звукоизоляции DR за счет увеличения или уменьшения косвенной передачи звука через примыкающие конструкции.

Для крупнопанельных зданий, в которых ограждающие конструкции выполнены из бетона, железобетона, бетона на легких заполнителях, поправка DR имеет следующие значения:

при 0,3<h/h_прим<0,5                       DR=+1 дБ,

при 1,5 < h/h_прим< 2                       DR=-1 дБ

при 2 < h/h_прим< 3                          DR=- 2дБ.

В каркасно-панельных зданиях, где элеметы каркаса (колонны и ригели) выполняют роль виброзадерживающих масс в стыках панелей, вводится дополнительно поправка к результатам расчета DR=+2 дБ.

3.5.Частотную характеристику изоляции возlушного шума однослойной плоской тонкой ограждающей конструкцией из металла, стекла, асбоцементного листа, гипсокартонных листов (сухой гипсовой штукатурки) и тому подобных материалов следует определять графическим способом, изображая ее в виде ломаной линии, аналогичной линии ABCD на рис. 3.4.

Координаты точек В и С следует определять по табл. 3.4, при этом значения f_в и f_c округляются до ближайшей среднегеометрической частоты 1/3-октавной полосы. Наклон участка АВ (рис. 3.4) следует принимать 4,5 дБ на октаву, участка CD - 7,5 дБ на октаву.

Таблица 3.4

Примечание: h - толщина в мм.

Пример 7. Требуется определить изоляцию воздушного шума глухим металлическим витражем, остекленным одним силикатным стеклом толщиной 6 мм.

Находим по табл. 3.4 координаты точек В и С, f_в = 6000/6 =1000Гц, f_c =12000/6 = 2000 Гц, R_в = 35 дБ, R_с = 29 дБ. Строим частотную характеристику в соответствии со схемой на рис. 3.4. Из точки В проводим влево отрезок ВА с наклоном 4,5 дБ на октаву, из точки С вправо - отрезок CD с наклоном 7,5 дБ на октаву (рис. 3.5).

В нормируемом диапазоне частот изоляция воздушного шума витражем составляет:

3.6. Частотная характеристика изоляции воздушного шума ограждающей конструкции, состоящей из двух одинаковых тонких листов с воздушным промежутком между ними (двойные глухие остекления, перегородки в виде двух обшивок из одинарных листов сухой гипсовой штукатурки, металла и т.п. по каркасу из тонкостенного металлического или асбоцементного профиля, деревянных брусков), при одинаковой толщине листов строится в следующей последовательности:

а) Строится частотная характеристика изоляции воздушного шума одной обшивкой по п. 3.5 - вспомогательная линия ABCD на рис. 3.6. Затем строится вспомогательная линия A₁B₁C₁D₁ путем прибавления к ординатам линии ABCD поправки DR₁ на увеличение поверхностной плотности по табл. 3.5 (в данном случае 4,5 дБ). Каркас при этом не учитывается.

Таблица 3.5

б) Определяется частота резонанса конструкции по формуле:

,Гц,                                                                                  (3.7)

где m₁ и m₂ - поверхностные плотности обшивок, кг/м² (в данном случае m₁=m₂);

d - толщина воздушного промежутка, м.

Значение частоты округляется до ближайшей среднегеометрической частоты 1/3-октавной полосы. До частоты 0,8f_p включительно частотная характеристика звукоизоляции конструкции совпадает со вспомогательной линией A₁B₁C₁D₁ (точка Е рис. 3.6). На частоте f_p звукоизоляция принимается на 4 дБ ниже линии A₁B₁C₁D₁ (точка F рис. 3.6).

в) На частоте 8f_p, (три октавы выше частоты резонанса) находится точка К с ординатой r_К =r_f+Н, которая соединяется с точкой F. Величина Н определяется по табл. 3.6 в зависимости от толщины воздушного промежутка. От точки К проводится отрезок KL с наклоном 4,5 дБ на октаву до частоты f_в (параллельно вспомогательной линии A₁B₁C₁D₁).

Таблица 3.6

Превышение отрезка KL над вспомогательной кривой A₁B₁C₁D₁ представляет собой поправку на влияние воздушного промежутка DR₂ (в диапазоне выше 8f_p). В том случае, когда f_в = 8f_p точки К и L сливаются в одну. Если f_в < 8f_p, отрезок FK проводится только до точки L, соответствующей частоте f_в.

г) От точки L до частоты 1,25 f_в (до следующей 1/3-октавной полосы) проводится горизонтальный отрезок LM. На частоте f_c находится точка N путем прибавления к значению вспомогательной линии A₁B₁C₁D₁ поправки DR₂ (т.е. R_N= R_C1 + DR₂) и соединяется с точкой М. Далее проводится отрезок NP с наклоном 7,5 дБ на октаву.

Ломаная линия A₁EFKLMNP представляет собой частотную характеристику изоляции воздушного шума рассматриваемой конструкции.

Пример 8. Требуется построить частотную характеристику изоляции воздушного шума перегородкой, выполненной из двух гипсокартонных листов (сухой гипсовой штукатурки - СГШ) толщиной 14мм, g =850 кг/м³ по деревянному каркасу. Воздушный промежуток имеет толщину 100 мм.

а) Строим частотную характеристику звукоизоляции для одного листа СГШ в соответствии с п. 3.5. Координаты точек В и С определяем по табл. 3.4:

 Гц; R_в=34 дБ,

 Гц; R_с=28 дБ,

Строим вспомогательную линию ABCD, с учетом поправки DR₁ по табл. 3.5, равной 4,5 дБ, строим вспомогательную линию A₁B₁C₁D₁ на 4,5 дБ выше линии ABCD (рис. 3.8).

б) Определяем частоту резонанса по формуле (3.7). Поверхностная плотность листа СГШ m=gh= 850´0,014=11,9 кг/м².

 Гц

На частоте 80 Гц находим точку F на 4 дБ ниже соответствующей ординаты линии A₁B₁C₁D₁, R_F=16,5 дБ.

в) На частоте 8f_p (630 Гц) находим точку К с ординатой R_K=R_F+H=16,5+26=42,5 дБ (Н=26 дБ по табл. 3.6). От точки К проводим отрезок KL до частоты f_в = 1250 Гц с наклоном 4,5 дБ на октаву, R_L=47 дБ. Превышение отрезка KL над вспомогательной линией A₁B₁C₁D₁ дает нам величину поправки DR₂=8,5 дБ.

г) Oт точки L проводим вправо горизонтальный отрезок LM на одну 1/3 октавную полосу. На частоте f_c ⁼ 2500 Гц строим точку N–R_N=R_C1+DR₂=32,5+8,5=41 дБ. От точки N проводим отрезок NP с наклоном 7,5 дБ на октаву.

Линия FKLMNP представляет собой частотную характеристику изоляции воздушного шума данной перегородкой. В нормируемом диапазоне частот звукоизоляция составляет:

3.7. В тех случаях, когда перегородка имеет конструкцию, описанную в п. 3.6, но одна или обе ее обшивки состоят из двух не склеенных между собой листов, ее частотная характеристика изоляции воздушного шума строится в соответствии с п. 3.6, но с учетом увеличения поверхностных плотностей m₁, m₂ и m_общ.. При этом звукоизоляция на частоте f_c увеличивается на DR₃=2 дБ, если одна из обшивок состоит из двух слоев (другая - из одного слоя) и DR₃=3 дБ, если обе обшивки состоят из двух слоев листового материала. При построении частотной характеристики на графике следует отметить точку S на частоте f_c с ординатой R_S=R_N+DR₃=R_C+DR₁+DR₂+DR₃, из которой проводится вправо отрезок ST с наклоном 7,5 дБ на октаву.

3.8. Частотная характеристика изоляции воздушного шума каркасно-обшивной перегородкой, выполненной из одного из указанных в п. 3.5 материалов при различной толщине листов обшивки (соотношение толщин не более 2,5), а также двойного глухого остекления при различной толщине стекол, строится в следующей последовательности.

а) Строится частотная характеристика изоляции воздушного шума одним листом (большей толщины) по п. 3.5 - линия ABCD рис. 3.7. Определяется частота f_c2 для листа обшивки меньшей толщины. Строится вспомогательная линия A₁B₁ до частоты f_в путем прибавления к значениям звукоизоляции первого (более толстого) листа поправки на увеличение поверхностной плотности ограждения по табл. 3.5 - DR₁. Между частотами f_в1 и f_с2 проводится горизонтальный отрезок B₁C₁ и далее отрезок C₁D₁ с наклоном 7,5 дБ на октаву.

б) Определяется частота резонанса конструкции f_p по формуле 3.7. До частоты 0,8f_p включительно частотная характеристика изоляции воздушного шума конструкцией совпадает со вспомогательной линией A₁B₁. На частоте f_p звукоизоляция принимается на 4 дБ ниже вспомогательной линии A₁B₁ (точки F рис. 3.7).

в) Па частоте 8f_p находится точка К с ординатой r_k=r_f+h, где Н - величина, определяемая по табл. 3.6 в зависимости от толщины воздушного промежутка.

От точки К частотная характеристика строится параллельно вспомогательной линии A₁B₁C₁D₁, т.е. проводится отрезок KL с наклоном 4,5 дБ на октаву до частоты f_в1, а затем горизонтальный отрезок LM до частоты f_с2 и далее отрезок MN с наклоном 7,5 дБ на октаву.

Если частота f_в<8f_р, отрезок FK проводится только до точки L, соответствующей частоте f_в. Точка К в этом случае лежит вне частотной характеристики и является вспомогательной.

Ломаная линия A₁EFKLMN представляет собой частотную характеристику изоляции воздушного шума рассматриваемой конструкцией.

Пример 9. Требуется построить частотную характеристику изоляции воздушного шума двойным глухим металлическим витражем, остекленным стеклами 6 и 4 мм, расстояние между стеклами 60 мм.

а) Строим частотную характеристику звукоизоляции для стекла 6 мм (линия ABCD, рис. 3.9). Координаты точек В и С определяем по табл. 3.4: f_в=6000/6=1000 Гц; R_в=35 дБ.

Для тонкого стекла f_с2=12000/4=3000»3150 (округляем до ближайшей среднегеометрической частоты 1/3 октавной полосы).

Определяем поправку DR₁ по табл. 3.5 – m_общ./m₁=25/15=1,66; DR₁=3,5 дБ.

Строим вспомогательную линию A₁B₁C₁. Отрезок A₁B₁ проводим на 3,5 дБ выше отрезка АВ, далее - горизонтальный отрезок B₁C₁ до частоты f_с2=3150 Гц (точка D₁ лежит вне нормируемого диапазона частот).

б) Определяем частоту резонанса конструкции по формуле:

 Гц

Поскольку частота резонанса лежит на границе нормируемого частотного диапазона точки A₁ и Е в данном случае не входят в частотную характеристику, которую требуется построить. На частоте 100 Гц находим точку F с ординатой R_F=20+3,5-4=19,5 дБ.

в) На частоте 8f_p=800 Гц отмечаем точку К с ординатой R_K=r_f+Н=19,5+24=43,5 дБ и соединяем ее с точкой F. Далее проводим отрезок KL до следующей 1/3 октавной полосы (f_в=1000 Гц) и горизонтальный отрезок LM до частоты f_c2=3150 Гц). Точка N в данном случае лежит за пределами нормируемого диапазона частот.

Линия FKLM представляет собой частотную характеристику изоляции воздушного шума данной конструкцией, в нормируемом диапазоне частот звукоизоляция составляет:

3.9. Частотная характеристика изоляции воздушного шума каркасно-обшивной перегородкой из одного из указанных в п. 3.5 материалов при заполнении воздушного промежутка пористым или пористо-волокнистым материалом строится в следующей последовательности.

а) Строится частотная характеристика звукоизоляции с незаполненным воздушным промежутком в соответствии с пп. 3.6, 3.7 или 3.8. При этом в общую поверхностную плотность конструкции m_общ при определении поправки DR₁ включается поверхностная плотность заполнения воздушного промежутка.

Частота резонанса конструкции f_p при заполнении воздушного промежутка полностью или частично минераловатными и стекловолокнистыми плитами определяется по формуле 3.7.

При заполнении промежутка пористым материалом с жестким скелетом (пенопласт, пенополистирол, фибролит и т.п.) частоту резонанса следует определять по формуле

, Гц,                                                                       (3.8)

где m₁ и m₂ - поверхностные плотности обшивок, кг/м²;

d - толщина воздушного промежутка, м;

Е_Д - динамический модуль упругости материала заполнения, Па.

Если обшивки не приклеиваются к материалу заполнения, значения Е_Д принимаются с коэффициентом 0,75.

б) До частоты резонанса включительно (f£f_p) частотная характеристика звукоизоляции конструкции полностью совпадает с частотной характеристикой, построенной для перегородки с незаполненным воздушным промежутком.

На частотах f³l,6f_p звукоизоляция увеличивается дополнительно на величину DR₄ (табл. 3.7).

Таблица 3.7.

При построении частотной характеристики звукоизоляции конструкции на частоте f=1,6f_p (2 третьоктавные полосы выше частоты резонанса) отмечается точка Q с ординатой на величину DR₄ выше точки, лежащей на отрезке FK, и соединяется с точкой F. Далее частотная характеристика строится параллельно частотной характеристике звукоизоляции конструкции с незаполненным воздушным промежутком - линия A₁EFQK₁L₁M₁N₁P₁ (рис. 3.10).

Пример 10. Требуется построить частотную характеристику изоляции воздушного шума перегородкой, выполненной из двух листов сухой гипсовой штукатурки толщиной 10 мм, g=1100 кг/м³ по деревянному каркасу, воздушный промежуток d=50 мм заполнен минераловатными плитами ПП-80, g=80 кг/м³.

а) Строим частотную характеристику звукоизоляции для одного гипсокартонного листа. Координаты точек В и С определяем по табл. 3.4:

 Гц;          R_в=36 дБ

 Гц;          R_с=30 дБ

Общая поверхностная плотность ограждения включает в себя две обшивки с m₁=m₂=gh=1100´0,01=11 кг/м² и заполнение 80´0,05=4 кг/м², m_общ.=26 кг/м².

m_общ/m₁=26/11=2,36; по табл. 3.5 находим Dr₁=5,5 дБ. Строим вспомогательную линию A₁B₁C₁ на 5,5 дБ выше линии АВС (рис. 3.11). Точка С лежит уже вне нормируемого диапазона частот.

б) Определяем частоту резонанса конструкции по формуле:

 Гц.

На частоте 0,8f_p=100 Гц отмечаем точку Е с ординатой R_Е=16,5+5,5=22 дБ, на частоте f_p=125 Гц - точку F с ординатой R_f =18+5,5-4=19,5 дБ.

в) на частоте 8f_p=1000 Гц отмечаем точку К с ординатой R_К=R_F+H=19,5+24=43,5 дБ и соединяем ее с точкой F. Далее до частоты f_в=2000 Гц проводим отрезок KL с наклоном 4,5 дБ на октаву, до следующей 1/3 октавной полосы 2500 Гц горизонтальный отрезок LM. На частоте f_c=4000 отмечаем точку N с ординатой

 дБ.

Линия EFKLIN является частотной характеристикой изоляции воздушного шума перегородкой с незаполненным воздушным промежутком.

г) На частоте 1,6f_p=200 Гц отмечаем точку Q с ординатой r_q=25+5= 30 дБ (по табл. 3.7 поправка DR₄=5 дБ) и соединяем ее с точкой F. Далее строим частотную характеристику параллельно линии FKLMN, прибавляя к ее значениям поправку DR₄=5 дБ.

В нормируемом диапазоне частот изоляция воздушного шума данной перегородкой составляет:

3.10. Индекс изоляции воздушного шума R_w, дБ, междуэтажным перекрытием со звукоизоляционным слоем следует определять по табл. 3.8 в зависимости от величины индекса изоляции воздушного шума несущей плитой перекрытия R_wo, определенного в соответствии с п. 3.2 или 3.3 настоящих норм и частоты резонанса конструкции f_p, Гц, определяемой по формуле 3.8:

, Гц,                                                                       (3.8)

где Е_Д - динамический модуль упругости материала звукоизоляционного слоя, Па, принимаемый по табл. 3.9; m₁ - поверхностная плотность плиты перекрытия кг/м²; m₂ - поверхностная плотность конструкции пола выше звукоизоляционного слоя (без звукоизоляционного слоя), кг/м²; d -толщина звукоизоляционного слоя в обжатом состоянии, м, определяемая по формуле:

                                                                                                 (3.9)

где d_o - толщина звукоизоляционного слоя в необжатом состоянии, м;

e - относительное сжатие материала звукоизоляционного слоя под нагрузкой, принимаемое по табл. 3.9.

Пример 11. Требуется рассчитать индекс изоляции воздушного шума междуэтажным перекрытием. Перекрытие состоит из железобетонной несущей плиты g=2500 кг/м³ толщиной 10 см, звукоизоляционных полосовых прокладок из мягких древесноволокнистых плит плотностью 250 кг/м³ толщиной 2,5 см в необжатом состоянии и дощатого пола толщиной 3,4 см, на лагах сечением 100´50 мм с шагом 50 см. Полезная нагрузка 2000 Па.

а) Определяем поверхностные плотности элементов перекрытия:

несущей плиты m₁=2500´0,1=250 кг/м²

деревянного пола m₂=600´0,034(доски)+600´0,05.0,1´2(лаги)=26,4 кг/м²

Нагрузка на прокладку (с учетом того, что на 1 м² пола приходятся 2 лаги)  Па.

В соответствии с п. 3.3 находим величину R_wo для несущей плиты перекрытия:

 дБ

Таблица 3.8

________________________

¹ При увеличении толщины прокладки до 40 мм (в обжатом состоянии) к величине R_w, прибавлять 1 дБ

² При увеличении толщины засыпки до 90-100 мм к величине R_w, прибавлять 1 дБ

Таблица 3.9

Примечание:

Для нагрузок на звукоизоляционный слой, не указанных в этой таблице, величины Е_Д и e_Д следует принимать по линейной интерполяции в зависимости от фактической нагрузки.

 Гц

По табл. 3.8 находим индекс изоляции воздушного шума данным междуэтажным перекрытием (с помощью интерполяции):

 дБ.

3.11. Индекс приведенного уровня ударного шума L_nw под междуэтажным перекрытием с полом на звукоизоляционном слое следует определять по табл. 3.10 в зависимости от величины индекса приведенного уровня ударного шума для плиты перекрытия L_nwo, определенной по табл. 3.11, и частоты колебаний пола, лежащего на звукоизоляционном слое, f_o определяемой по формуле:

, Гц,                                                                                     (3.10)

где Е_Д - динамический модуль упругости звукоизоляционного слоя, Па, принимаемый по табл. 3.9;

d - толщина звукоизоляционного слоя в обжатом состоянии, м;

m₂ - поверхностная плотность пола (без звукоизоляционного слоя), кг/м²

Пример 12. Требуется рассчитать индекс приведенного уровня ударного шума под междуэтажным перекрытием. Перекрытие состоит из железобетонной несущей плиты толщиной 10 см, g = 2500 кг/м³ сплошного слоя из древесноволокнистых плит плотностью 250 кг/м³, толщиной 2,5 см в необжатом состоянии, гипсобетонной панели плотностью 1300 кг/м³, толщиной 5 см и линолеума средней плотностью 1100 кг/м³, толщиной 3 мм. Полезная нагрузка 2000 Па.

а) Определяем поверхностные плотности элементов перекрытия:

m₁=2500´0,1=250 кг/м²;

m₂=1300´0,05+1100´0,003=68,3 кг/м²

Нагрузка на звукоизоляционный слой 2000+683=2683 Па.

По табл. 3.11 находим L_nwo=82 дБ.

б) Вычисляем частоту колебаний пола при Е_Д=10´10⁵ (табл. 3.9) и d=0,025(1-0,1)=0,0225м:

.

По табл. 3.10 находим по линейной интерполяции индекс изоляции приведенного уровня шума под данным междуэтажным перекрытием

 дБ.

3.12. Индекс изоляции воздушного шума R_w, дБ, междуэтажным перекрытием без звукоизоляционного слоя с полом из рулонных материалов следует определять в соответствии с п. 3.2 или 3.3 настоящих норм, принимая при этом величину m равной поверхностной плотности плиты перекрытий (без рулонного пола).

Если в качестве покрытия чистого пола принят поливинилхлоридный линолеум на волокнистой теплозвукоизоляционной подоснове (ГОСТ 18108-80), то рассчитанную величину индекса изоляции воздушного шума междуэтажным перекрытием следует уменьшать на 1 дБ.

Индекс приведенного уровня ударного шума L_nw, дБ, под перекрытием без звукоизоляционного слоя с полом из рулонных материалов следует определять по формуле:

                                                                                          (3.11)

где L_nwo - индекс приведенного уровня ударного шума для плиты перекрытия, дБ, принимаемый по табл. 3.11;

DL_nw - индекс снижения приведенного уровня ударного шума, дБ, принимаемый в соответствии с паспортными данными на рулонный материал.

Величины DL_nw для рулонных материалов покрытий полов принимаются по данным сертификационных испытаний образцов этих материалов.

Таблица 3.10