Звукоизоляция окон

Эффективная звукоизоляция окон достичгается только в том случае, если защита обеспечена по всему контуру здания. Как и в случае теплоизоляции, окна являются самым тонким местом ограждающей конструкции дома. Поэтому звуковые характеристики дома в целом в первую очередь определяют акустические свойства окон. Ведь стена даже метровой толщины с плохо изолированным окном будет пропускать почти все уличные звуки.

Звукоизоляция окон может быть оценена с помощью так называемого акустического коэффициента отражения, или коэффициента звукоизоляции

К = L/La,

где L и L0 — уровни интенсивности падающего на ограждение звука и отраженного от него. Большое значение имеет и коэффициент поглощения звуковой энергии а, равный разности между единицей и коэффициентом звукоизоляции:

а = 1 — К.

За единицу коэффициента поглощения принято поглощение 1 м2 открытого, не возвращающего энергию окна. Произведение среднего коэффициента поглощения на площадь поверхности

А = a-S


определяет общее звукопоглощение всей конструкции окна. Чем больше площадь остекления, тем более эффективной должна быть звукоизоляция окон, которая зависит, во-первых, от количества и толщины стекол, во-вторых, от толщины воздушного промежутка между крайними стеклами и, в-третьих, от плотности притвора (проницаемости стыков). Наиболее очевидный путь — установить стеклопакеты. Их конструкция чаще всего отвечает требованиям по звукоизоляции. Правда, и здесь не так уж все просто.

Шумовые воздействия на окно носят, как правило, воздушный характер. Внешний источник излучает звуковую волну, которая вызывает колебания стекла, что в свою очередь становится причиной излучения звуковой волны в помещение. Главная опасность воздушного шумового воздействия — явление пространственно-частотного резонанса, которое резко снижает звукоизоляцию. Оно характерно для шумовых нагрузок высокой частоты. Именно к таким шумам окно особенно чувствительно, и никакое увеличение массы и толщины стекла не сможет значительно повысить звукоизоляцию. Утолщение стекла вдвое (с 3 до 6 мм) улучшит звукоизоляцию на высоких частотах всего лишь на 4 дБ.

Частично решить проблему улучшения звукозащитных характеристик можно за счет установки нескольких стекол, разделенных воздушными промежутками. Звукоизоляция таких окон колеблется от 30 до 35 дБА. Но и эта конструкция имеет определенные недостатки. Согласно проведенным исследованиям, звукоизоляция окон с двухкамерным стеклопакетом не всегда лучше однокамерных, более того — может быть ниже. Промежуточное стекло в такой конструкции обычно размещается посередине между крайними стеклами, что приводит к повышению пространственно-частотного резонанса и, как следствие, ухудшению звукоизоляционных характеристик.

Двойнойстеклопакет может дополнительно снизить шум еще на 2—3 дБА лишь тогда, когда среднее стекло приближено к одному из крайних. Однако реально звукоизоляция улучшается в диапазоне частот от 400 до 800 Гц. В других диапазонах (от 100 до 400 и от 800 до 3000 Гц) эффект от двухслойного (трехслойного) остекления незначителен. При этом желательно, чтобы стекла в стеклопакете были разной толщины. Например, внешнее — 8 мм, а внутреннее — 6 мм. Тогда на резонансной частоте провал звукоизоляции будет меньше, чем в случае с одинаковыми стеклами.Двухкамерный стеклопакет с разной толщиной воздушных камер и стекол позволяет снизить уровень шума на 40 дБА, а выигрыш по сравнению с обычным стеклопакетом той же суммарной толщины составляет 3,5 дБА.

Увеличение межстекольного пространства повышает звукоизоляционные свойства окна лишь на несколько процентов (табл. 28). Заполнение межстекольного промежутка инертным газом улучшает звукоизоляционные показатели окна, но тоже незначительно. В Чехии и Германии были проведены испытания стеклопакетов, заполненных различными газами. В результате оказалось, что заполнение аргоном, неоном, углекислым газом, водородом и фреоном практически не улучшает звукоизоляцию: отклонения от результатов для аналогичных стеклопакетов с воздухом находятся в пределах +1 дБА по интегральной оценке. Единственный газ, дающий устойчивое увеличение звукоизоляции на 2—3 дБА, — это гексафторид серы (SF6). При этом основной выигрыш получается в диапазоне 250—3000 Гц, а на низких частотах звукоизоляция даже несколько уменьшается. К тому же заполнение шестифтористой серой — довольно плотным и тяжелым соединением — вызывает своего рода парниковый эффект: летом в солнечную погоду комната будет очень сильно нагреваться.

Хорошие результаты дает применение в стеклопакете триплекса. Строительный триплекс изготовляют из двух силикатных стекол толщиной 3—6 мм, склеивая их по одной из двух технологий. В первом случае стекла склеивают с помощью пленки (поливинилбутираль или крем-нийорганический каучук) толщиной 3—6 мкм. Во втором случае в пространство между стеклами, зафиксированными особой дистанционной рамкой, заливают светоотверждаемый мономер (обычно акриловый). Полученная в результате прослойка толще пленки (7—8 мкм) и лучше гасит вибрации стекла1. Такое изделие благодаря шумогасящим свойствам полимерной прослойки задерживает звуковые волны очень низких, средних и высоких частот эффективнее и гораздо меньше подвержено резонансным явлениям. Как правило, при замене монолитного стекла многослойным (ламинированным или триплексом) одинакового веса и толщины звукоизоляция увеличивается на 3—4 дБ.

Увеличивая количество слоев поливинилбутиральной пленки в многослойном стекле, можно увеличить звукоизоляцию на 1 дБ на каждый новый слой пленки (толщина пленки 0,38 мм). Многослойное стекло, ламинированное смолой (с толщиной смолы до 2 мм), на 3 дБ улучшит звукоизоляцию в сравнении с многослойным стеклом такой же толщины, ламинированным поливинилбутиральной пленкой. В стеклопакете с многослойным стеклом при расстоянии между стеклами менее 24 мм увеличение веса стекла в два раза приведет к подъему звукоизоляции на 3 дБ, при расстоянии больше 24 мм — только на 1 дБ.

И все же наиболее значимый фактор, с точки зрения специалистов, — это герметичность притвора. Ее обеспечивают конструкция оконной рамы, тип уплотнения (резиновых прокладок по периметру створок и рамы), прижим, обеспечиваемый системой фурнитуры, и, безусловно, качественный монтаж всей системы.

Широко распространен миф о пластиковых окнах, шумоизоляция которых якобы значительно лучше, чем деревянных. Однако профили оконной рамы отвечают за внешний вид окна и его эксплуатационную надежность, в некоторой степени — за теплосбережение, но лишь в очень незначительной — за звукоизоляцию. Оконная рама занимает гораздо меньшую площадь в сравнении со стеклом, к тому же она более массивна, обладает значительно большей жесткостью. Поэтому звук в помещение проникает практически полностью через стекло, и не стоит верить рекламным заявлениям продавцов об «особо тихих» профилях.

Обычно при замене деревянных окон пластмассовыми человек субъективно отмечает заметное снижение проникающего шума. Но причина этого в том, что старые окна без уплотняющих прокладок в притворе заменены новыми с эффективными резиновыми прокладками (а часто и с двойными) и герметично установленным стеклопакетом. Так что при одинаковой герметичности звукоизоляция от материала створок не зависит. Более того, ПВХ — материал легкий, а деревянные или алюминиевые окна более массивны, и, как следствие, ряд звукоизоляционных параметров у них лучше.

Для стандартных деревянных окон со спаренными или раздельными переплетами можно применить более дешевое и тем не менее весьма эффективное решение проблемы — ремонт. Для этого рамы снимают, из них вынимают стекла; затем ремонтируют и укрепляют переплеты, как это было описано в главе об утеплении старых окон. Вместо обычных оконных стекол вставляют более толстые — 5—6-мм. Желательно, чтобы стекла были различной толщины для защиты от резонанса. Если толстые стекла достать не удалось, можно с внешней стороны окна установить двойное стекло. Перед монтажом в фальцы по всему периметру створок наносят слой силиконового герметика. Затем стекла фиксируют штапиками, а излишки силикона удаляют.

По периметру коробки между стеклами прокладывают звукопоглотитель, а в притворе устраивают двойной контур уплотнения из эластичного полимера. Этот комплекс работ приводит к увеличению звукоизоляции на 10 дБ, что совсем немало, так как можно получить звукоизоляцию 45 дБ (при стандартной звукоизоляции окна 27—35 дБ). Но подобный ремонт целесообразен только в том случае, если створки не слишком деформировались от времени. Устанавливать в старые створки стеклопакеты тоже, как правило, нет смысла. Исключение можно сделать для хорошо сохранившихся или не старых оконных переплетов. В них нужно аккуратно выбрать широкие фальцы под стеклопакет, который устанавливают на силиконовый герметик и закрепляют штапиком.

Большое значение для защиты от наружных шумов имеет герметичность всей оконной конструкции. Необходимо хорошо уплотнить зоны примыкания окон к откосам оконного проема с использованием звукопоглощающих волокнистых материалов, а также заделать герметиком имеющиеся зазоры. Хорошие результаты с точки зрения звукоизоляции достигаются при заглублении окон в стену здания или при расположении их в одном помещении под разными углами к источнику звука.

Все вышеизложенное касается плотно закрытых окон, которые препятствуют естественному проветриванию помещения. У нас системы принудительного вентилирования, особенно в жилом секторе, слабо развиты, и помещения проветриваются по старинке — через открытое окно. При этом шумоизоляция резко ухудшается: в зависимости от площади открытого элемента (форточка, створка и т. д.) до 8—14 дБА. Например, если открыть форточку, площадь которой составляет всего лишь 8—9 % от общей площади окна, шум в помещении увеличится на 12 дБА. И чем больше отверстие для вентиляции, тем больше уличного шума проникает в комнату, сводя на нет все изоляционные мероприятия. Один из возможных способов уменьшения шума при той же кратности воздухообмена — использование ставней или жалюзи. В таком случае угол наклона элементов жалюзи относительно вертикали должен быть около 15°. Кардинальным решением вопроса является установка сплит-системы кондиционирования воздуха, тихая работа которой создает акустический комфорт внутри помещения. При этом открывать форточки или фрамуги нет необходимости.

Проветривать помещения с герметичными окнами можно и с помощью приточных шумозащитных клапанов. Эти устройства получили широкое распространение на Западе и начинают внедряться у нас. Как правило, они сделаны из пластика, имеют небольшие размеры и крепятся в верхней части окна на сквозной прямоугольной щели в переплете без уменьшения светового проема. Причем установка такого клапана возможна не только при изготовлении окна в цеху, но и после монтажа окна на объекте. Количество проходящего извне воздуха регулируется заслонкой, автоматически управляемой с помощью специального датчика-привода по уровню влажности внутреннего воздуха. В полностью открытом положении клапан (при поступлении воздуха извне в объеме 30 м3/ч и перепаде давлений 10 Па) обеспечивает звукоизоляцию транспортного шума от 33 до 42 дБА в зависимости от комплектации.

По материалам сайта: http://teploizolyaciya.com