Звукопроницаемость панелей

• Звукопроницаемость. Каковы параметры по шумоизоляции этой ж/б сэндвич-панели?

Стандарты и тестирование звукоизоляции ограждающих конструкций

Звуковой комфорт в любом доме — одна из важнейших характеристик пространства. «Счастье любит тишину», но за оболочками нашего жилья часто не звуки леса. Неприятный звуковой фон плохо отражается на нервной системе, раздражает, начинаются конфликты, недосыпы…

В России, а ранее в СССР, теме звукоизоляции возведенных зданий, вопросам снижения воздействия шума на людей не уделялось достаточного внимания, считалось излишними тратами. Тихая зона должна быть в каждом жилом пространстве, поэтому мы обращаемся к качеству жилья и строительной акустике, которая обязана обеспечить шумозащиту от воздушного, ударного и корпусных шумов.

Любой стеновой материал, прежде чем быть допущенным к использованию в гражданском строительстве, должен пройти акустический тест на соответствие национальным или международным нормам по шумоизоляции, в отношении пассивной звукоизоляции возведенных зданий и их элементов. Вот некоторые из тестов:

⭐ ASTM E1050-19 «Стандартный метод определения коэффициентов звукопоглощения материалов»,
⭐ ISO 11654: 1997 «Акустика. Звукопоглотители для использования в зданиях. Уровень звукопоглощения»,
⭐ ISO 10052:2021 Полевые измерения, тест звукоизоляции воздушного и ударного шума
⭐ ГОСТ 27296-87 «Защита от шума в строительстве. Звукоизоляция ограждающих конструкций. Методы измерения».

В России актуальной версией национальных требований по звукоизоляции ограждающих конструкций, является СП 51.13330.2011 «Защита от шума», где под звукоизоляцией воздушного шума подразумевается обеспечиваемое разделяющим два помещения ограждением снижение уровней звукового давления в дБ.

Параграф 9.9 СП 51.13330.2011 гласит, что с 7.00-23.00 жилые комнаты квартир должны иметь уровень звука La 40 дБа, максимальный Lамакс 55 дБа; в ночное время с 23.00-7.00 — La 30 дБа, а максимальный Lамакс 45 дБа. А ещё там сказано, что элементы ограждений рекомендуется проектировать из материалов с плотной структурой не имеющих сквозных пор, и примером правильного использования называют бетон или раствор, но об этом чуть позже, а сейчас разберём отличия дБ от дБа, нам это пригодится при чтении тестов SCIP.

Размерность Децибел (дБ) применяется не только для измерения интенсивности источников звука, но и для измерения звукоизоляции конструкций. Разница в 10 дБ улавливается человеческим ухом как усиление или уменьшение громкости слышимого звука в 2 раза, поэтому кроме Децибел, ещё отдельно считают Акустический Децибел (дБа) — единицу измерения уровня звука с учетом его восприятия человеком. При измерении в дБа удвоение громкости грубо соответствует увеличению уровня звука на эти 10 дБ.

⭐ 20 дБ — тиканье настенных часов,
⭐ 30 дБ — шепот, еле понятный разговор соседей,
⭐ 50 дБ — разговор,
⭐ 70 дБ — громкий разговор, крик, громкое радио.
⭐ 80 дБ — уличный шум при сильном движении.

А что в Европе? В Германии не так давно вступил в силу обновлённый стандарт DIN 4109-1-2018 «Звукоизоляция в строительстве», по сравнению с DIN 4109:1989 выросли требования к ударному шуму и внутренним перегородкам дома. Существенно изменены и требования к звукоизоляции фасадов, которые теперь обеспечивают расчетный средний уровень шума в помещении 35 дБа в дневное время и 25 дБа и меньше в ночное время. Увеличились и требования к звукоизоляции объектов строительства вблизи автомобильных и железных дорог.

Класс передачи звука

Существует два типа лабораторных звуковых тестов выполняемых в контролируемой среде, признанной Международным строительным кодексом (IBC) для звуковой вибрации, которая распространяется из одной жилой зоны в другую: класс ударной изоляции (IIC) и класс передачи звука (STC). IIC проверяет способность блокировать ударный звук, измеряя сопротивление передаче ударного шума или структурного шума (имитируя шаги, падающие на пол предметы и т.д.). STC оценивает способность конкретной конструкции уменьшать звуки, исходящие от воздуха, такие как голоса, стереосистемы и ТВ. Существует ещё индекс звукоизоляции (SRI) ISO.

В США широко популярно значение класса передачи звука S.T.C. (Sound Transmission Class). Рейтинговая система STC оценивает общую способность поверхности стен, перегородок, потолка, пола, дверей и окон блокировать и сдерживать нежелательную передачу звука. Чем выше значение STC, тем выше падение уровня децибел и тем выше защита от шума оболочек. Несмотря на то, что продукты действительно проходят испытания на соответствие стандарту STC в лаборатории, их характеристики в реальных условиях могут варьироваться в зависимости от потенциала вибрации и воздушных зазоров.

⭐ 25 STC — Нормальную речь можно понять,
⭐ 30 STC — Громкая речь понятна,
⭐ 35 STC — Громкая речь слышна, но неразборчива,
⭐ 40 STC — Громкая речь, слышимая как ропот.
⭐ 45 STC — Громкая речь слышна, но не слышна.
⭐ 50 STC — Громкие звуки слышны слабо.
⭐ 60+ STC — Хорошая звукоизоляция; большинство звуков не беспокоит жителей соседей.

Например, шум 50 дБ на другой стороне стены с рейтингом STC 35, будет слушателю казаться, в среднем, как шум 15 дБ.

Считается, STC очень приблизительно отражает затухание шума в децибелах, которое может обеспечить помещение. Рейтинг может быть полезен для оценки недовольства вызванного звуками речи, но не музыкой или шумом оборудования, поскольку они дают больше низких частот чем обычная речь.

Какие стены вашего жилья вы желаете по рейтингу STC? Устраивает STC 38 или вы хотите тише? Как насчёт STC 60+?

Теория звукоизоляции

Сперва немного необходимой теории. Пути решения проблемы увеличения звукоизоляции ограждающих конструкций известны давно. Можно идти путём увеличения массы, но звукоизоляционные характеристики однослойных ограждений определяются, прежде всего, их поверхностной плотностью. Поэтому если увеличивать шумоизоляцию этим путём, нужно увеличивать массу конструкции, однако, 2-х кратное её увеличение даёт повышает звукоизоляцию всего до 6 дБ, что экономически и практически нецелесообразно. [ 1 ]

Однослойные — тупиковый путь, поскольку сегодня в архитектурно-строительном проектировании стремятся снизить массу внутренних ограждающих конструкций (стен, перегородок), чтобы уменьшить нагрузку на несущие конструкции зданий, и тем самым снизить материалоёмкость и цену строительства.

Поэтому главный интерес представляет применение многослойных конструкций, состоящих из нескольких чередующихся слоёв жестких (плотных) и мягких (лёгких) материалов. В качестве жесткого слоя часто используют гипсокартон, гипсоволокнистые листы, кирпич, металл и т.д., а в качестве лёгкого применяют мягкие материалы с большим коэффициентом звукопоглощения, в которых ослабление звуковых колебаний происходит за счет трения воздуха в порах материала. [ 1 ]

Однослойные конструкции не используют там, где нужна высокая степень звукоизоляции. Если вы хотите достичь защиту от шума в 55 дБ и выше, это можно сделать только с помощью многослойных конструкций. Так можно использовать меньшую поверхностную массу конструкции, чем с конструкцией в один слой. [ 2 ]

Если мы обратим внимание на то, как устроена звукоизоляция в профессиональных студиях звукозаписи, то мы везде увидим конструкции чередующие мягкие звукопоглощающие и твердые звукоотражающие материалы. Законы физики везде одинаковы, поэтому если вы хотите достичь отличную звукоизоляцию вашего жилья, нужно использовать тот же принцип многослойного сэндвича.

« Приём «двойных стен» часто используется в строительстве «комнаты в комнате» для студии или занятий музыкой, он обеспечивает полную защиту звука. Тем не менее, двойные стены дороги, сложны в строительстве и занимают пространство» — резюмируют в Донском государственном техническом университете [ 3 ].

По сравнению со структурой из двух панелей, имеющей одинаковую общую массу на единицу площади и общую толщину, структура из трех панелей обычно демонстрирует лучшие звукоизоляционные характеристики [ 4 ]. SCIP — это трехслойная сэндвич-панель «бетон-изолятор-бетон», их комбинация придаёт стенам и перекрытиям эффективные акустические свойства по отношению к воздушному и прочному шуму из окружающей среды. Поясняет Masisa (2003):

При строительстве стен или плит перекрытия следует учитывать, что они легко передают шум, если представляют собой однородный материал. Хорошая звукоизоляция достигается за счёт размещения гибких материалов разной плотности так, как это делается в SCIP, что предотвращает прямой переход шума из одной среды в другую. Звуковые волны слабеют только при значительном изменении материала (плотности), прохождении его через среды разной плотности. [ 5 ]

Звукоизоляция ж/б сэндвич-панелей

Идёт новый блокбастер, а вас просят сделать тише? SCIP-панели минимизируют шум между комнатами и помогают снизить шум за пределами конструкции. Звукоизоляция — одно из преимуществ этой строительной системы, с ней вы можете выполнить даже помещения предназначены для соблюдения самых строгих акустических стандартов, и что интересно, система это делает с максимальной эффективностью.

Во-первых, панель имеет очень приемлемое поведение за счет сочетания материалов разной массы, насколько это важно мы говорили выше. Во-вторых, изоляция в SCIP простирается непрерывно, без разрывов, какой бы элемент конструкции мы бы не взяли: пол, стены или кровля. В-третьих, бетон или цементно-песчаная штукатурка, при нанесении ложаться со специальным уплотнением. Торкретирование — особый режим работающего под давлением оборудования, он снижает вероятность образования пустот внутри жёстких слоёв панели.

Для оптимизации звукоизоляции стен, возможно использование комбинаций сердечника панели с шумоизоляционными материалами, а так же использовать другие приёмы, об этом в конце статьи. Даже если за стеной спят дети вы можете в полной мере использовать преимущества современных акустических систем 5.1 и домашних кинотеатров, если ваш дом выполнен по SCIP.

«SCIP — отличный пример оптимального использования разнородных материалов. Эта композитная сэндвич-панель представляет собой многообещающее решение для строительной индустрии» — из доклада на 22-й Австралийской конференции по механике конструкций и материалов. [ 6 ]

SCIP применяют в жилых, коммерческих и промышленных зданиях в Северной Америке и Европе в первую очередь из-за высокой термоакустической эффективности этой системы, считает знаменитый ученый-исследователь нагрузочных характеристик SCIP из Бразилии (Londrina, Paraná) G. Carbonari [ 7 ]. Почему он считает, что эти панели обладают отличной звукоизоляцией, мы узнаем прямо сейчас, о термоизоляции говорим там.

Аккустические тесты монолитных панелей с армированным пенополистиролом 50-65 мм

Разговор о звукопоглощении SCIP начнём с самых скромных вариантов панели, это интересно, ведь все хотят сэкономить. В этих панелях нет дополнительного шумоизолятора, а есть только самый обычный пенополистирол, всего 50-65 мм ширины. Далее рассмотрим кейсы увеличения звукопроницаемости и аккустических характеристик стен с увеличением ширины, а затем узнаем как сделать сэндвич SCIP максимально звукопроницаемым.

В 2013 году независимая консалтинговая компания Cero Ruido S.A., которая занимается акустикой зданий в Центральной Америке, Панаме, Мексике и Колумбии, провела полевой тест акустического затухания FSTC для SCIP Panelco (Коста-Рика) в уже построенном здании, где панель используется в качестве ограждающей конструкции.

В этой панели толщина пенополистирола 50 мм, плотность 10 кг/м³, толщина штукатурного покрытия 30 мм с каждой стороны.

Тест проводился на одной из стен коридора, с источником шума в коридоре и микрофоном внутри комнаты, которая имеет 3 входные двери, таким образом входящий звук измеряется только через стены. Тест проводился с использованием шумомера с анализатором спектра в октавных полосах для измерения разницы в уровнях звукового давления с обеих сторон перегородки по отношению к источнику белого и розового шума.

Практическим путём для источников шума в жилых помещениях для SCIP Panelco получили коэффициент акустического затухания FSTC-45; и FSTC-42 для источников низкочастотного звука, таких как стереосистемы и домашние кинотеатры, что соответствует максимальному теоретическому номинальному значению STC 50. Кажущееся затухание панели составляет 44 дБА, что воспринимается как в 8 раз меньше шума, чем снаружи.

Затем тестировали способность панелей на передачу белого шума. Разница между внешним и внутренним звуком называется кажущимся ослаблением шума (дБа), Panelco продемонстрировала индекс 44 дБА, на изображении кривая затухания звука при полевом тесте белого шума. Мы видим довольно однородную кривую STC45 FSTC, с небольшим падением на 1000 Гц из-за прохождения звука на высоких частотах.

Также исследовали передачу звука с музыкальным источником шума. Музыка снаружи громкостью 88 дБА, в среднем достигают 45 дБА внутри: кажущееся ослабление шума составлило 43 дБА. [ 8 ]

Если раньше, для достижения такого результата на бетонной или кирпичной стене требовалась трудоёмкая операция по наклейке звукоизоляционного материала, то в случае с SCIP звукоизоляция уже является составляющей самой стены.

Ещё один кейс. В 1991 году, компания Paneles Estructurales Covintec Chile ltda (Чили), только что купившая официальную франшизу Covintec (США, 1977), озаботилась получением национальных сертификатов допуска к строительству, и обратилась в Акустическую лабораторию департамента Строительной физики Института исследования и испытаний материалов Чилийского университета.

Выясняли акустическую изоляцию панели Covintec от наиболее распространенных шумов или звуков в диапазоне частот от 125 до 4000 Гц. Для теста был выбран экономичный вариант панели: 60 мм пенополистирол, цементно-песчаный раствор толщиной в 25 мм каждый слой. Размеры образца: высота 1,62 м, ширина 0,42 м. Общая толщина панели: 0,11 м. Общий вес образца: 95,4 кг/м.

Образец поместили в специальную раму в пролете стены, разделяющей два помещения. В одном излучали белый шум с уровнем звука не менее 100 дБ, он охватывал диапазон от 20 до 20 000 Гц. Уровень звука измеряли в другом помещении прецизионным децибелметром, соединенным с набором третьоктавных фильтров для диапазона от 125 до 4000 Гц. Наблюдали разницу в уровнях (затухание), составившей общую звукоизоляцию испытуемого объекта. Результаты показали, что звукоизоляция без фильтра (общая), диапазоном от 20 до 20 000 Гц, составляет 40 дБа, с фильтром указаны в таблице (см. источник).

Затем определили Класс передачи звука STC по нормативу ASTM E 413-73 (сегодня он заменён на ASTM E413-16). Для определения этого параметра, потери акустической передачи измеряются в серии из 16 полос частот в третях октавы от 125 до 4000 Гц, а затем сравниваются с нормализованной кривой STC установленной стандартом.

На графике вы видите значения акустической изоляции и контрольную кривую образца, определяющую значение STC. Открыть изображение в новом окне. Для тестируемого образца значение STC в децибелах оказалось равным STC 40. Красным отмечена тестовая кривая. Аккустический стандарт Чили NCh 352 тех лет (сегодня действует обновлённый стандарт NCh.352/1.Of.2000), классифицировал звуковые среды на 7 субъективных эталонных уровней, согласно ему, кривая образца SCIP Covintec попадает в два диапазона: очень тихо (30-40 дБ) и умеренно тихо. [ 9 ]

В 2014 году, эта же компания обратилась в ведущий чилийский технологический центр в области исследований, разработок и инноваций строительной отрасли IDIEM, чтобы провести новое исследование акустической изоляции от воздушного шума своей панели SCIP Covintec (США). В этот раз определяли взвешенный индекс снижения кажущегося шума» в соответствии с действующими сегодня (2022) стандартами NCh 2786.0f2003 и ISO 717-1:1996.

Испытания звукоизоляции проводились в акустической лаборатории IDIEM, которая разделена тестируемым элементом (9,5 м) на две смежные комнаты, излучающей и приемной, объем которых 55 м² и 50 м².

Сама панель представляла собой сетку и соединители Ø 2,1 мм (14 калибр AWG); сердечник пенополистирол 55 мм плотностью 10,00 кг/м³, бетон 32 мм каждый слой, его сопротивлением сжатию 200 кг/см²; финишная отделка гипсовой штукатуркой.

Измерения проводились в соответствии с процедурой, указанной в стандарте NCH 2786:2003. В вещательной комнате создали розовый шум, установивший уровень звукового давления (SPL) на уровне 106 дБА, в среднем в широкополосной сети. Уровень фонового шума в приемной оказался 45 дБА. Все измерения проводились в третьоктавных полосах, между полосами от 100 Гц до 5000 Гц. Во всех выполненных акустических измерениях отношение сигнал/шум превышало 15 дБ .

Выводы заключались в том, что согласно стандарта NCh 2786.0f2003 и классификации ISO 717-1:1996, армированная панель SCIP Covintec имеет взвешенный индекс снижения кажущегося шума R'w (C; Ctr) = 46 (-1; -3) дБ. R'w + C = 45 дБА. Термоизолятор отвечает требованиям звукоизоляции от воздушного шума для разделительных стен жилых домов, установленных статьёй 4.1.6 Общего постановления о градостроительстве и строительстве MINVU, поскольку его индекс снижения акустического шума R'w + C = 45 aBA, это максимально допустимый уровень. [ 10 ]

Удивительно, но знаменитая компания Рода Адриана, американцы SCIP TridiPanel Rodney G. Hadrian утверждают, что их панель с пенополистиролом 63,5 мм (2,5") и бетонными оболочками 50,8 мм (2") с каждой стороны, достигает коэффициента передачи звука STC 50, в то время как стандартные стены жилого дома в среднем имеют рейтинг STC 38.

В следующем кейсе интересно посмотреть, как изменяется звукопроницаемость помещений с увеличением изменения толщин бетонных оболочек. Франшиза EVG 3D (Австрия) SCIP Hefty Homes (Калифорния, США), согласно Руководства по сборному железобетону PCI Pre-cast Manual рассчитали STC своих панелей с изолятором пенополистирол 63,5 мм (2.5"):

⭐ 76 мм бетон, по 38 мм (1.5") с каждой стороны = [0,1304 x 38] + 43,48 [4,9552] + 43,48 = STC 48,4,
⭐ 102 мм бетон, по 51 мм (2.0") с каждой стороны = [0,1304 x 50] + 43,48 [6,52] + 50,00 = STC 50.0.

Другой популярный американский производитель SCIP Panel W, приводит по своим EPS панелям такие показатели:

☆ пенополистирол 25,4 мм (да, такое бывает, но работать труднее), общая ширина панели 5,08 см — STC 45;
☆ пенополистирол 50,8 мм, общая ширина панели 76,2 мм — STC 50;
☆ пенополистирол 76,2 мм, общая ширина панели 10,80 см — STC 55.

Для получения национального технического сертификата в Турции, SCIP Zenon провела испытания теплоизоляции стеновой панели (P100-075-16) с утеплителем пенополистирол толщиной 7,5 см, плотностью 16 кг/м³. Стальная сетка 10 x 10 см на обеих поверхностях, непрерывные диагональные стальные оцинкованные соединители (100 шт/м²) диаметром 2,5-3,5 мм. Тест проводился в аккредитованной лаборатории в соответствии со стандартом EN ISO 10140-2: 2010 и показал 38,7 (-2,7; -4,5) дБ.

Это Интернет, кто знает, возможно показатели завышены. Впрочем не спешите с выводами, посмотрим как меняются акустические характеристики при увеличении ширины слоёв сэндвича.

Одним из самых активных исследователей технических характеристик этих железобетонных сэндвич-панелей с пенополистиролом, является знаменитая на весь мир, итальянская SCIP-марка Emmedue. Их успешная мексиканская франшиза SCIP Fanosa в одном файле собрала список тестов и испытаний, которые панель Emmedue прошла в разных странах за период с 1989 по 2014 год. Как всегда, всех больше всего интересуют нагрузочные характеристики, как панель себя ведёт при различных видах нагрузки, испытаний больше всего. О нагрузках здесь.

Таблица содержит много аккустических тестов. Например, в Бразилии Технологический научно-исследовательский институт провёл исследование 800.133 в 1992 г. и Акустический тест IPT №1047048-203 в 2012-2013 гг. В Чили факультет физико-математических наук Чилийского университета, провёл 3 исследования на предмет соответствия PSME90 и PSME40, №230.348, №209.632, №209.633 в 1998 г. В Италии Институт Джордано провёл исследования PSME80 №178090 в 2003 г.; Спецпанель №185519 в 2004 г.; PSM80HP №185520 в 2004 г.; PDME150 №261365 и №261364 в 2009 г.

Познакомьтесь с результатами испытаний звукоизоляции панели Emmedue без штукатурки или какой-либо отделки, проведёнными в Институте технологических исследований Сан-Паулу (Бразилия). Результаты испытаний были оценены в соответствии с методами установленными в DIN 4109, ISO 717 и IRAM 4043, таким образом получили следующие показатели:

• Панель M2 PSM 04 с пенополистиролом 4 см толщиной и плотностью 12 кг/м³, оштукатурены цементным раствором с обеих сторон до конечной толщины 9,5 см. — 38 дБ.

• Панель M2 PSM 08 с пенополистиролом 8 см толщиной и плотностью 12 кг/м³, оштукатурены цементным раствором с обеих сторон до конечной толщины 14 см — 45 дБ.

Для иллюстрации, итальянский стандарт IRAM 4044 «Защита от шума в зданиях» имеет две шкалы (I и II), первая считается «минимально необходимым для сохранения здоровья посредством акустической защиты», а вторая стремится «достичь адекватного уровня интеллектуальной деятельности, отдыха или отдыха и защиты частной жизни в местах, пригодных для проживания, даже в случае умеренного повышение голоса». Показателем в обоих случаях, является Глобальный индекс снижения видимого шума R'w (дБа):

• Разделительные стены между разными хозяевами: I — 50 дБа, II — 56 дБа.
• Внутренние перегородки каждого дома: I — 35-42 дБа, II — 41-48 дБа.

Ниже указаны измеренные в лаборатории показатели часто используемого для возведения стен и перегородок в Аргентине кирпича:

• Пустотелый кирпич 12/20/40 без штукатурки 36 дБ
• Пустотелый кирпич 11/17/31, оштукатуренный с двух сторон (15 см) 38 дБ
• Пустотелый кирпич 18/19/40 без штукатурки 42 дБ
• Пустотелый кирпич 18/19/40, оштукатуренный с одной стороны (20 см) 43 дБ
• Обычные 12 кирпичей без штукатурки 40 дБ

Сравнивая эти данные с показателями панели выше, мы прийдём к выводу, что с акустической точки зрения панель с полистиролом 4 см, имеет такую же изоляцию, что и стена с пустотелым кирпичом 15 см, и превышает требования для внутренних перегородок Аргентинского института стандартизации и сертификации (IRAM). Применяя в панели полистирол толщиной 8 см, мы превышаем требования для перегородок к акустической изоляции, он выше чем у оштукатуренной пустотелой кирпичной стены шириной 20 см.

«Использование SCIP обеспечивает отличную изоляцию от звука, теплового тепла и вибрации» — из доклада на 22-й Австралийской конференции по механике конструкций и материалов (ACMSM 2012). [ 6 ]

Аккустические тесты армированного пенополистирола толщиной 80-110 мм

Центр исследований и развития поселений при Агентстве исследований и разработок Министерства общественных работ Индонезии, в 2011 году провёл тест на уровень звукоизоляции SCIP MPanel с наружными слоями цементно-песчаного раствора 35 мм, утеплителем пенополистирол (плотность 15 кг/м³, толщина 80 мм), сеткой 2,5 мм с ячейкой 7,5 см х 7,5 см, общая толщина стены панели составила 150 мм, вес 22,11 кг/м. Согласно ISO 717-1 она получила рейтинг Rw(C:Ctr,)= 38 (-1; -2) дБ, протокол испытаний здесь.

Один из самых первых заводов SCIP в Иране (с 2004 г.) Ayman Pars Basic Engineering (APCO), провели лаботаторный тест на звукоизоляцию своих панелей с сердечником из пенополистирола плотностью 15 кг/м³ с различной толщиной. Какая толщина EPS соответствует какому STC ниже, ссылка на их исследование тут. Это весьма уважаемая в Иране компания, в её портфолио строительство университетских корпусов, кинотеатров, торгово-культурных центров, зданий муниципалитетов, заводов, больниц, отелей и жилых башен.

⭐ EPS 25 мм (1") — 38 STC.
⭐ EPS 25-38 мм (1-1,5") — 40 STC.
⭐ EPS 51 мм (2") — 48 STC.
⭐ EPS 51-63 мм (2-2,5") — 54 STC.
⭐ EPS 76 мм (3") — 58 STC.

К подобному выводу пришли и в Массачусетском Институте Технологий (MIT) при изучении [стандартных на тот момент — прим. ред.] SCIP-панелей с проволокой калибра 11 (AWG), две проволочные сетки которой находятся на расстоянии 4 дюймов друг от друга с пенополистиролом 2,5 дюйма (63 мм): «Панели действуют как хорошие акустические изоляторы из-за двух слоев бетона, имеют класс звукопередачи 35 без гипсокартона и 40 с гипсокартоном». [ 11 ]

В октябре-ноябре 2005 года для определения пассивных звукоизоляционных характеристик возведенных зданий и их конструктивных элементов, отдел акустики строительных систем лаборатория Synthesy (Пьеве-ди-Солиго, Италия), провёл фонометрические испытания изоляции воздушного шума вертикальных перегородок и фасада помещений выполненных из панелей SCIP Emmedue (Италия).

Измеряли звукопроницаемость фасадной стены из панели PSME 80 (80 мм EPS). С внутренней стороны помещения установили лист гипсокартона с минеральной ватой Isover 3 мм, общая толщина панели составила 19 см (см. рис.), снаружи панель оштукатурена. Открыть изображение в новом окне.

Удельную звукоизоляцию по полученным фонометрическим замерам рассчитали по стандарту UNI EN ISO 140-5 (уже заменён на ISO 16283-3: 2016). Оценка согласно UNI EN ISO 717-1 показала, что D2m,nTiW = 51,0 дБ. C50-3150 = -2 дБ; Ctr,50-3150 = -5 дБ. Открыть изображение в новом окне.

Таким образом, показатель звукоизоляции возведенного фасада соответствует нормативным требованиям предъявляемым к звукоизоляции в зданиях и строительных элементах. Отчет об испытаниях № 41506

Ещё один кейс. Панель самого крупного поставщика пенополистирола в Бразилии SCIP Monoforte, со слоями бетона по 6 см и экструдированным пенополистиролом (XPS) 80 мм имеет индекс звукоизоляции воздушного шума по стандарту ISO 717 Rw = 38 дБ.

Точно такой же результат получил и Центр исследований и развития поселений при Агентстве исследований и разработок Министерства общественных работ Индонезии, но уже не с экструдированным, а обычным пенополистиролом. В 2011 г. Центр провёл аккустический тест изоляции от воздушного шума панели SCIP MPanel с наружными слоями по 35 мм, сердечником из пенополистирола 80 мм, и металлической сеткой 2,5 мм с ячейкой 7,5 см х 7,5 см — с полученным в результате теста значением Rw = 38 дБ, испытательный образец соответствует стандарту ISO 717-1.

Dêgelo (2014), сообщает что его SCIP панель толщиной пенополистирола 90 мм и 2,5 см цементно-песчаного раствора на каждой стороне, имеет акустическую изоляцию 40 дБ. То есть его панель, общей толщиной 14 см, даёт такую шумоизоляцию, как кирпичная кладка толщиной 40 см. Действительно неплохо.

Первая кто внедрил SCIP в Испании, успешная франшиза итальянской Emmedue SCIP MK2 сообщает, что их панель с толщиной пенополистирола 112,5 мм и бетоном 3,5 см с каждой стороны, в среднем имеет звукоизоляцию 43,50 дБ, что соответствует акустическому стандарту строительных Кодов Испании (DB HR).

О подобном результате сообщает и SCIP Construpanel en EPS (Колумбия), звукоизоляция их панели достигает 45 дБ, что соответствует Колумбийским техническим стандартам (Norma Tecnica Colombiana) NTC 1359 и NTC 1397. О толщине пенополистирола в панели не сообщается, но судя по фотографиям с мест строительства, они никогда не используют более 101,6 мм (4").

Бразильская SCIP Monolite, недавно отметившая своё 40-летие, полностью удовлетворяет техническим требованиям Стандарта производительности ABNT NBR 15.575, а так же соответствует Национальной системе технической оценки (SINAT), Руководства № 011 «Руководство по технической оценке стен отлитых на месте, сделанных из пенополистирольных компонентов, стали и строительного раствора. Микробетон или бетон» (как мы видим в Бразилии SCIP имеет национальный стандарт, в России и странах СНГ, увы, этого пока нет). Их утверждение о том, что их панели имеют лучшие акустические характеристики по сравнению с обычными системами строительства, основано на Отчете 32911 «Испытание звукоизоляции», проведённых IPT и Лабораторией строительных материалов Федерального университета Санта-Мария (LMCC-UFSM), который подтверждает минимальные характеристики SCIP Monolite, требуемые стандартами эксплуатационных характеристик зданий. [ 14 ]

«Превосходная тепло- и звукоизоляция» — пишет магистр гражданского строительства Калифорнийского Университета С. Дадлани [ 15 ].

О полном соответствии национальным требованиям Стандарта производительности ABNT NBR 15.575 говорит и SCIP Monopainel (Бразилия), предоставившая свои панели в Технологический институт развития (Instituto Lactec) со штаб-квартирой в Федеральном университете Параны (UFPR, Бразилия). Друзья, что бы не говорили «специалисты» в чатах и форумах, в каждой стране мира SCIP без проблем вписывается в национальные стандарты, и при необходимости легко их превосходит, мы говорили и будем об этом говорить, пока это все не поймут.

«Это очень прочная конструкция, которая практически исключает внешний шум и ветер. Я настоятельно рекомендую здание из SCIP Solarcrete по сравнению с традиционным строительством» — пишет в благодарственном письме Джеймс Дж. Мак (США).

Убедительная реклама звукоизоляционных качеств системы SCIP Hormi2 (Перу), продукта итальянского оборудования Emmedue.

Шумоизоляционные заборы из этой сэндвич-панели

Давайте рассмотрим специфическое применение SCIP, как раз таки в целях шумозащиты. Да, благодаря отличному шумопоглащению этой трёхслойной панели, её применяют именно в качестве эффективного ограждающего звукового барьера вдоль ж/д путей и автомагистралей. Полученные стены значительно снижают шум транспорта, однако при этом экономичны и просты в строительстве.

На верхнем фото шумоизоляционный забор из SCIP-панели с сердечником из пенополистирола, установленный вдоль автодороги в Кабо-Верде. Обратите внимание на изящность конструкционного решения с опорными столбами.

На нижнем фото: применение сэндвич-панели в качестве звукоизоляции эстакады в Мексике (Panel W), снимки сделаны уже после монтажа, но ещё до торкретирования.

Ещё один кейс. В 2018 году жители г. Санта-Роза (Крикс) выступили с инициативной строительства на Хоппер-авеню новой высокопрочной и долговечной стены длиной 914 погонных метров для уединения (privacy wall), защиты 42 домов от шума автомобилей по обе стороны от магистрали с востока на запад. Старый забор был разрушен пожаром год назад (как всё это выглядело, вид со стороны дороги см. тут), поэтому они нашли спонсора в лице занимающейся вывозом мусора компании AshBritt. Ещё не все жители вернулись в город после прошлого пожара, поэтому кроме сопротивления звуку, стена должна была быть огнестойкой и выбор пал на SCIP.

Тендер на $437,5 тыс. выиграла компания Restructure Group LLC, исполнителем стала Hadrian Construction (Tridipanel), возглавляемая отраслевым экспертом Родом Адрианом-старшим (Rod Hadrian, Sr.), который лично контролировал этапы строительства и планирования звукоизоляционной стены от начала до конца. Старая стена высотой 1,83 м была демонтирована, на её месте появилась новая пожаробезопасная, сейсмостойкая, легко ремонтируемая и звукопоглощающая стена 2,44 м высотой.

Согласно проекту, для этой ландшафтной стены было отлито в опалубке около 150 бетонных колонн на расстоянии 6,1 м друг от друга, которые удерживают панели SCIP. Сетка в панели 5 х 5 см. Торкретбетон из портландцемента наносился пневматическим способом. После того как с бетон был нанесён и поверхность стала ровной, на стену со стороны улицы нанесли штукатурку, на прямые участки стены между колоннами один цвет, а сами колонны в другой. Ещё до этого процесса, Род Адриан дал небольшое интервью (см. видео).

Строительство шумоизоляционных заборов из панели несъемной опалубки вполне может быть прибыльным бизнесом, и деятельность Tridipanel (США) тому подтверждение. Компания приводит подробное описание этапов строительства в Сан-Хосе (Калифорния) 183 метрового шумоизоляционного забора высотой 4,57 метра между гостиницей и железнодорожными путями. Забор получается одновременно лёгким и прочным, пожароустойчивым, сейсмоустойчивым, и отлично защищает от шума.

Звукоизоляционный и противопожарный забор в Санта-Розе до нанесения торкретбетона. Открыть фотографию в новом окне

Звукоизоляционный и противопожарный забор в Санта-Розе после нанесения торкретбетона. Открыть фотографию в новом окне

Любопытно, что Род Адриан имеет имя в честь римского императора построившего стену 4,5 м высотой, которая когда-то определяла самый северный край древней империи — её руины и сегодня можно увидеть на границе между Англией и Шотландией. Сегодня Род Адриан участвует в конкурсе на строительство пограничной стены предложенной Трампом на границе США с Мексикой, среди более 200 организаций, предлагающих самые невероятные сооружения, он предложил стену зигзагообразной формы, одновременно лёгкую и прочную из SCIP Tridipanel высотой 30-футов (9,14 м).

На фото макет, стена SCIP с отделкой в миниатюре, от Hadrian Construction Company. Открыть фотографию большего разрешения в новом окне

Кстати, на этом конкурсе было предложение бетонного забора iCON Wall от Concrete Contractors Interstate (США), изюминка которого отделка декоративными камнями. Пограничная стена должна быть произведением искусства, сказал CEO компании Расс Баумгартнер. Чтобы стена была очень приятной для глаз, в полированный бетон предлагается вставить камни и артефакты, чтобы из Мексики на американскую сторону было приятно смотреть. В SCIP так тоже можно. Вы можете увидеть детали вида декоративных камней крупным планом. Открыть фотографию большего разрешения в новом окне

Ниже на фото звукоизоляционный забор в г. Дель-Мар (Калифорния, США) из железобетонной сэндвич-панели с сердечником из пенополистирола SCIP Global Panel Solutions (США). Забор специально построен для тишины жилых домов, он удостоен ежегодной награды Департамента транспорта Калифорнии (Caltrans) Wall of the Year: Millennium Wall Award, как признания передового опыта в области транспортного проектирования и строительства.

Звукоизоляционный забор для тишины жилых домов из железобетонной сэндвич-панели SCIP GPS в г. Дель-Мар (США), «Wall of the Year: Millennium Wall Award». До и после строительства. Открыть изображение в новом окне

Так же, компания Global Panel Solutions построила по технологии SCIP ряд других шумоизоляционных и огнестойких заборов в Калифорнии, Флориде и Колорадо: Anaheim (CA), Chino (CA), Pomona (CA), Palm Springs (CA), Riverside (CA), Coral Springs (FL), Pompano Beach (FL), Englewood (CO).

Максимальная звукоизоляция армированной сэндвич-панели и пути её достижения

Эта новая технология призвана обеспечить конструкциям [...] хорошие тепловые и акустические характеристики, обеспечивающие комфорт для окружающей среды, пишет Оливейра (2019) [ 16 ]. Со SCIP вы действительно можно достигать превосходный уровень комфорта проживания, несмотря на самые сложные окружающие условия.

Cтандартная конфигурация стен в жилом доме имеет средний рейтинг STC 38. Это уровень необходимый для стен квартир с вечеринками, он соответствует требованиям конференц-залов. Стена класса люкс имеет значения STC >55-60, к чему можно прийти, например, с помощью увеличения толщины утеплителя.

Хотите создать среду с высоким звуковым комфортом? Сообщается, что звукопроницаемость панели SCIP с утеплителем пенополистирол 250 мм и слоями бетона 50 мм на край, составляет >55-60 STC. Это отличное затухание и хорошее решение для строительства больниц, театров или школ в городе или местности, где звук является проблемой.

Увы, сухие цифры рейтинга STC не в состоянии продемонстрировать всю звукоизоляционную мощь SCIP, особенно их непревзойденную способность уменьшать низкочастотные звуки. Вам нужно находиться в доме чтобы понять, насколько он может быть тихим.

Выше мы видели, как при увеличении толщины утеплителя растёт и звукопроницаемость, поэтому если вы строите энерго-пассивный дом с пенополистиролом 250-350 мм, шум редко будет беспокоить вас. Но увы, любой утеплитель не является профессиональным звукоизолятором, и по характеристикам он им уступает.

Чтобы получить высокие акустические характеристики конструкций и усилить их звукопоглощение, на этапе производства панели мы можем добавить в сэндвич панель жёсткий или мягкий звукопоглощающий материал (например, это возможно с помощью оборудования SCIP SOTA). Комбинируя между собой материалы и играя их толщиной, можно полностью устранить внешний шум и улучшить акустику помещений.

Дополнительный шумоизоляционный материал устанавливается между листами утеплителя. Это может быть шумоизолятор из кокосового волокна, минерало-базальтный утеплитель, гипсокартон с минватой и т.д. Дело в том, что для разных видов шума — ударного, высоко- и низкочастотного, в идеальном варианте нужен свой звукоизолятор, т. е. набор таких звукоизоляторов.

Акустическая стеновая панель SCIP Tebyan Rahbard Parsi (Иран), итальянской франшизы Schnell Group. Между двух слоёв полистирола размещён слой минеральной ваты. Сообщается о звукоизоляции 98 дБ, и теплоизоляции в 20 раз большей, чем у традиционных блочно-керамических материалов. Открыть изображение в новом окне

В таком виде SCIP-панель применяется для стен объектов особого назначения, предписывающих соблюдение требований наиболее строгих нормативов по шумовыделению. Среди требовательных к звуковой чистоте объектов: студии звукозаписи, лаборатории аудиометрии, шумные фабрики и мастерские, здания прилегающие к автостраде, соседство с ж/д станцией или аэропортом.

Используйте этот вариант панели, если вы хотите в полной мере использовать вашу сложную звуковую систему, домашний кинотеатр и др., в то время как за стеной спят ваши дети.

Свойства слоёв пенопласта и воздушных зазоров можно изменять, поэтому продолжаются эксперименты со встроенными воздушными карманами в полистирольном изоляторе. Сообщается, что так можно настроить звукоизоляционные характеристики определённых частот в трехпанельной конструкции, есть ожидания хороших новостей по звукоизоляции SCIP в этом перспективном направлении.

Yu Liu (2015) показал, что способ соединения пенопласта или, более конкретно, количество воздушных зазоров в конструкции из трех панелей, оказывает сильное влияние на характеристики звукоизоляции [ 5 ]. Поэтому в будущем, панели SCIP могли бы иметь комбинацию цельного и фигурно вырезанного изолятора (EPS, XPS, SPUR и др.) фигур во внутренней его части. Режущий плотер программируется, поэтому их несложно сделать уже сегодня в сборе из нескольких частей. Что-то подобное сегодня уже есть.

В то время как перекрытия по деревянным балкам из-за их малой поверхностной массы имеют очень малую звукоизоляцию от воздушного и ударного шума, плита перекрытия популярной в США и Мексике SCIP Panel W (Флорида), эффективно снижает шум воздушными пустотами конструкцией пенополистирола. Обратите внимание, плита выпускается с штатным местом для обустройства балки, и уже предустановленным армированием — ферма Уоррена для длины безопорного пролёта 6-7 м.

Ещё один приём для защиты от шума в SCIP: игра формой бетонных поверхностей. Вы наверно видели необычную волнистую форму SCIP Emmedue. Эти волны помогают сцеплению бетона с сердечником, а после нанесения служат микро-колонами (пучком-труб), увеличивая нагрузочные характеристики конструкции. Но это ещё не всё — волнистая форма бетона, упрятанная внутрь панели, способствует рассеиванию звуковых волн в разных направлениях.

Если вам требуется устроить в доме домашний кинозал, музыкальную комнату и т.п., т.е. помещение, где особенно важно качество звука, ещё до подписания техзадания на проектирование дома, вы можете особо отметить это место на плане, так как подобные помещения требуют специальной конфигурации панели, чтобы обеспечить желаемый уровень акустики.

Есть такой метод увеличения звукоизоляции перекрытий, как просыпание перекрытий песком. Песок является самым недорогим в строительстве материалом и возможно лучшим в природе звукоизолятором. Сыпучий и тяжёлый (1500-1700 кг/м³), его масса песчинок может превращать звуковую энергию (вибрацию) в тепловую — «поедать звук», превращая вибрацию в тепло. Недаром лучшей защитой от пуль и осколков служат мешки с песком, в котором они надёжно вязнут. В бетоне для SCIP не используется щебень, его ещё называют микробетоном или… да, пескобетоном. Если вы сделаете больше чем 50 мм внутренний слой, это будет лучше для звукоизоляции и тепломассы помещения.

В заключение, публикуем высокохудожественное описание проблем с звукоизоляцией в доме из дерева, от пользователя Сети: «Теперь — звукоизоляция. Сказать, что она в деревянном доме плохая, значит ввести вас в заблуждение. Дерево обладает самыми лучшими в природе резонансными свойствами, недаром из него делают музыкальные инструменты. Звукоизоляции в деревянном доме нет вообще. Напротив, создаётся впечатление, что все звуки, чем дальше распространяются, тем большую силу набирают, приобретая новые оттенки, обогащаясь обертонами и гармониками. Хороший деревянный дом как скрипка: чем старее — тем суше, тем — лучше звучит. Больше в доме комнат — богаче звук храпящего человека в другом конце. Вернувшись с хорошей охотничьей базы на Валдае, жена друга заметила: «Спишь ночью с мужем, а по звуку ощущение, что, как минимум, ещё с пятью мужиками спишь — так эротично!» Хлопанье дверью, скип половиц, игра в бильярд! А туалет! Смыв воды из унитаза и наполнение бачка ночью, в тишине, — это просто симфония! В маленьком «домике в деревне» это незаметно, потому что домик маленький и унитаза там нет — туалет на улице.».

#

Если статья была вам полезна — воспользуйтесь кнопкой Поделиться, лайк и коммент по ссылкам ниже, спасибо! Если у вас остались вопросы, вы можете спросить нас личным сообщением в Телеграм, написать электропочтой или в форму обратной связи (в нижней части страницы). Также вы можете задать вопрос публично в ЧАТ Телеграм или YouTube.

FAQ Далее ⏩ Экологичность SCIP

К Содержанию FAQ