Звукоизолация на жилището

Доста време мина след отварянето на държавата ни към цивилизования свят, за да проумеем, че жилищата ни нямат топлоизолация, поради което пилеем огромни средства, за да отопляваме въздушното пространство. В момента решението на проблема има единствено финансово измерение, защото никак не е лесно да се компенсира това, което не е направено за повече от половин век, при това в условия на силно „опоскана“ държава, както сполучливо се бе изразил един от по-новото поколение политици. Не така обаче стои проблемът с един друг силен вредител на човешкото здраве – шумът в жилищата, където спим и почиваме, или на работното място, където човек прекарва 1/3 от денонощието. За улиците – да не говорим, защото там проблемът е почти неспасяем, или решението му изобщо не зависи от самите пешеходци.
Едва ли е необходимо да цитираме медицински изследвания за непоправимите увреждания, които причинява шума. Даже и поносимото ниво, с което сме привикнали, се отразява крайно неблагоприятно върху работоспособността и възможностите за възстановяване на силите по време на сън и във времето за отдих – с две думи върху общото психическо и физическо здраве на човека. Че нацията ни прогресивно оглушава според нас, говори и фактът, че почти няма заведение, в което музиката да не дъни оглушително. В това число спадат и фирмени срещи, на които хората се събират, за да си говорят за бизнес, а не да се надвикват с набедени „музиканти“, прикриващи липсата на дарба и музикално умение зад звуковата мощност на техниката.
Шумът ни залива отвсякъде, а ние сме почти безпомощни да се противопоставим на тази „децибелна напаст“, защото сме орисани да обитаваме жилища, наподобяващи и в прекия, и в преносния смисъл, на голямо общежитие. В него всеки по неволя трябва да слуша съпричастно и денонощно кавгите на съседите си, тракането на домакинските съдове и дамските токчета. Да не говорим за непоносимото думкане на тъпана на развилнял се барабанист, когато някой изпаднал в транс тийнейджър надуе до дупка усилвателя на музикалната уредба. Звукът безпрепятствено преминава през преградните стени и междуетажните плочи, като неспасяемо извира отвсякъде, и се възприема не само чрез ушите, но даже и чрез ходилата на краката от вибриращия под. Шумът прониква и от улицата, защото старите прозорци са направо широко отворена врата за него. Не случайно първото и най-силно впечатление у всеки, подменил старата дограма с модерна със стъклопакет и качествен гумен уплътнител, е невероятната тишина, която настава след затваряне на прозореца. Чак ушите да ти „писнат от тишина“!
С казаното дотук целим да обърнем внимание, че когато така и така се правят разходи и поемат неизбежно свързаните с ремонти и строителство неволи по саниране на старите жилища, освен топлоизолация, те се нуждаят не по-малко и от звукоизолация. Това се отнася с пълна сила и за много от построените в по-ново време сгради с преградни стени от гипсокартон, които, ако не се вземат специални мерки за тяхната изолация, са почти „прозрачни“ и свободно пропускат звуковите вълни от едно помещение в друго.
Звукът се разпространява във вид на вълни с различна честота и амплитуда. Човешкото ухо е способно да възприема механичните трептения на въздуха като звук, ако тяхната честота е в границите от 17 до 20 000 Hz. Такива трептения се наричат акустични или просто звук. Вълни с честота над 20 000 Hz са вече ултразвук, с който си общуват прилепите, а тези с честота под 17–20 Hz – инфразвук, който не чуваме. За сметка на това звуци с честота под 7 Hz са гибелни за човека. Границите 17–20 000 Hz са постижими за хора с идеален слух, докато реално, и особено с напредване на възрастта, долната граница на чуваемост се вдига нагоре, а горната съответно пада. Звуковите вълни се разпространяват в различни среди (въздух или твърди предмети) с различна скорост, при което възникват явления като поглъщане, пречупване, отразяване, интерференция и резонанс.
Заслужава още да се спомене, че човешкото ухо е най-чувствително към вълните с честота между 1000 и 5000 Hz, като за всяка честота съществува определена минимална стойност на интензитета на звуковата вълна, под която то не я възприема като звук – това е долният праг на чуваемост. За всяка честота съществува и горна граница на интензитета на звуковата вълна, над която той не се възприема вече като звук, а предизвиква болка, последвана и от оглушаване.
Субективната преценка на интензитета на звуковата вълна се характеризира с величината „сила на звука“ или „ниво на звуковото налягане“, които се измерват в децибели (dB) – 1/10 от единицата Bel, наречена на изобретателя на телефона Александър Бел. По-точно, това е логаритмична мярка за сравняване на две стойности наинтензитета на звука. Логаритмичната формула, по която се изчислява единицата dB (D=10.lg I2/I1, където I е интензитета на звука), създава известни затруднения при нейната оценка. Така например разлика в нивото на звука 30 dB на практика означава 1000-кратно по-високо ниво в сравнение с „абсолютната тишина“ (0 dB). Звук над 120 dB вече предизвиква болка в ушите.
В строителната практика се използват и величините: еквивалент ниво на външния шум (LАeq), индекс на изолацията от въздушен шум (Rw) и индекс на изолацията от ударен шум (Lw). Всички се измерват в dB. За по-лесна ориентация сме показали графично изобразяване на еквивалентното нивото на външния шум в различна среда. Нивото на домашния шум е около 30 dB, уличното движение създава шум с ниво 75–80 dB, атмосферата в дискотеките доближава критичната до усещането за болка зона (100 dB), а териториите, разположени непосредствено до летищата, определено не са място за живеене. Индексът на изолация от въздушен шум Rw оценява степента на намаляване на интензитета на звука при преминаването му през различни елементи на строителната конструкция. Намаляване на нивото на шума с 10 dB се възприема от човешкото ухо като намаляване на шума наполовина, а доловима разлика в нивата на шума се получава при разлика 3 dB.
Допустимото ниво на шума в помещения с различно предназначения (болници, жилища, офиси и т.н.) е нормирано по БДС, а съответните индекси на звукоизолация срещу въздушен шум са зададени в „Норми за проектиране на защита срещу шум“. В табл. 1 са дадени някои от стойностите на Rw за жилищни сгради, а в табл. 2 е пояснен ефектът от звукоизолацията. Както при нормите за топлинна изолация, и тук очевидно изоставаме, защото, докато в някои европейски страни стандартът за звукоизолация между стаи в две съседни жилища предвижда 52 dB, нашият се задоволява с 40 dB, което на практика означава, че, ако се говори на висок глас, съседите ви ще бъдат добре осведомени по темите, които обсъждате.
От табл. 2 се вижда, че, за да бъде жилището добре звукоизолирано, стените му трябва да осигуряват индекс на изолация срещу въздушен шум 55–60 dB или още по-добре – до 65 dB. Една добре изпълнена преградна стена от керамични тухли с дебелина 15 cm (с мазилката) осигурява индекс на изолация не повече от 40–45 dB, т.е. може да се чувате със съседите си, и без да се налага прекалено да повишавате глас.
Изводът е, че всяка сграда, била тя жилище, хотел, офис или за обществени цели, се нуждае от ефективна звукоизолация. От една страна, това са конструктивни мерки, целящи затихване (поглъщане) на звука при преминаването му през стените и пода, а от друга взимане на мерки за поглъщане на звуковите вълни в самото помещение. Това се постига чрез покриване на стените и тавана със специални звукопоглъщащи покрития, които не позволяват или силно намаляват обратното отразяване на звуковите вълни към вътрешността на помещението.
Подобряването на акустиката на помещенията не е тема на тази статия, както и звукоизолацията срещу ударен шум, характерен най-вече за подовите конструкции.Тук ще разгледаме само възможностите за подобряване на изолацията срещу въздушен шум, така че звукът да не преминава безпрепятствено от едно помещение в друго, както и да не прониква от улицата в жилището ни.
Възможностите за подобряване на звукоизолацията срещу въздушен шум са две – изграждане на масивни, т.е. дебели и тежки преградни стени от плътни тухли или бетон, или използване на конструкции със силен звукопоглъщащ ефект. Вторият подход, естествено, е за предпочитане и масово се използва в съвременното строителство, при това с еднакъв успех при ново строителство, при преустройства на помещенията чрез изграждане на леки преградни стени или при саниране на съществуващи сгради. Тези конструкции използват т.нар. принцип маса-пружина-маса, който представлява многопластова система, изградена примерно от две плочи гипсокартон с пълнеж от минерална вата помежду им. Такава именно трябва да бъде конструкцията на леките преградни стени, а не пространството във вътрешността им да се оставя празно.
При звукоизолиране на съществуващи тухлени стени върху тях се прави обшивка от гипсокартонени плочи с пълнеж от минерална вата – ефектът от гледна точка на звукоизолацията е същият. При външни стени такава звукоизолация има и допълнителен ефект, който също не е за пренебрегване – може да послужи и за много добра топлоизолация. Само за сравнение ще посочим, че една лека преградна стена с дебелина на звукоизолационния материал 95 mm има същия звукоизолиращ ефект срещу въздушен шум, колкото и една стена от бетон с дебелина 180 mm. Първата тежи 40 kg/m2, докато втората 414 kg/m2. Оттук веднага следват допълнителни разходи за усилване на носещата конструкция, да не кажем, че при съществуващи сгради използването на масивни преградни стени с цел звукоизолация е направо неприложимо решение. Като звукоизолационен материал се използват предимно леки материали от стъклена вата. Тя има по-дългата и еластична нишка и малко по-добри изолационни свойства от тежката каменна вата. Освен това е значително по-евтина.
Като водещ производител на стъклена вата Isover предлага широка гама от материали, специализирани за изграждане на звукоизолиращи системи. Според специалисти върхът у нас в областта на звукоизолацията и акустиката е новото кино „Мултиплекс Арена 2“ в столичния квартал Младост, изпълнени по системата Isover Technostar (Rw=74–82 dB).
За да има добър ефект от звукоизолацията, минималната дебелина на пласта стъклена вата (Isover Piano/Akusto) трябва да бъде 7,5 cm, което прави обща дебелина от 10 cm за преградна стена с еднопластова обшивка от гипсокартонени плочи. Нейният индекс на изолация срещу въздушен шум (47 dB) е задоволителен, а в допълнение стената има и коефициент на топлопреминаване 0,45 W/m2K, което удовлетворява нормите за изолация на външни стени, и е ефективно решение в случай, че съседното помещение не се отоплява.
Монтирането на двустранна двупластова облицовка от гипсокартонени плочи със същата дебелина (12,5 mm) при непроменена дебелина на пълнежа от стъклена вата повишава индекса на звукоизолация до 55 dB. Ако пък целите да сте напълно звукоизолирани от съседните помещения, решението е двустранна двуслойна обшивка от гипсокартонени плочи с два слоя стъклена вата Isover Piano/Akusto с обща дебелина 15 cm. При това общата дебелина на стената вече става 20,5 cm, т.е. почти колкото една обикновена преградна стена, иззидана с надлъжно разположени тухли. В този случай обаче индексът на изолация се повишава до 63 dB и изолацията получава оценка „много добра“. С приближение може да се пресметне, че всеки сантиметър стъклена вата над минималната дебелина 50 mm повишава индекса на звукоизолация с 1 dB, а разлика от 10 dB води до намаляване нивото на шума наполовина. При всички случаи, за да се получи максимален звукоизолиращ ефект, кухината трябва да бъде плътно запълнена със стъклена вата, без пролука между ватата и облицовката.
По подобен начин се решава проблемът със звукоизолацията при съществуващи сгради. Методът „сухо строителство“ с използване на плочи от гипсокартон гарантира бърза и почти без замърсяване на помещенията монтажна работа. Единственият недостатък е, че се отнемат допълнително 10 cm от помещението. За сметка на това обаче получавате спокойствие, здрави нерви и здравословен сън. Обшивка, изпълнена с монтирани върху скара от метални профили плочи от гипсокартон и плътен пълнеж от стъклена вата Isover Piano/Akusto с дебелина 7,5 cm повишава индекса на звукоизолация на тухлената стена от 45 dB на 55 dB, т.е. намалява два пъти нивото на преминаващия през нея шум. Както вече посочихме, при двуслойна обшивка и увеличаване на дебелината на пълнежа от стъклена вата, звукоизолиращият ефект става още по-добър.
Isover Piano се използва еднакво успешно както за звукоизолация, така и за топлоизолация като пълнеж в леки преградни стени. Широчината на материала е съобразена със стандартното разстояние между вертикалните метални профили на конструкцията, носеща обшивката от гипсокартон – 60 или 62,5 cm. Предлага се в три дебелини, съответно 50, 75 и 100 mm, при което индексът на изолация (Rw) съответно е 45, 47 и 50 dB. Към предимствата на този материал ще добавим, че се доставя на рула (с дължина от 6 до 12 m в зависимост от дебелината) в силно компресирано състояние (40%), което намалява разходите за транспорт и улеснява съхранението му. Има добра механична устойчивост, поради което се самозадържа между металните профили, без да е необходимо ползване на допълнителни крепежни средства.
Isover Akusto – това е нов материал, произведен по най-съвременна технология, който има еднаква широчина и звукоизолиращи качества като Piano. Поради по-малкото си тегло допуска по-висока степен на компресия (60%), като най-същественото му предимство е по-ниската цена в сравнение с тази на Piano. По тази причина е най-търсеният материал за запълване на леки преградни стени с цел звукоизолация.
За да сме съвсем коректни, трябва да се знае, че общият ефект от звукоизолирането на преградните стени в съществуващо жилище винаги ще бъде по-нисък от този, който се постига за самата стена. Причината е, че шумът от съседния апартамент, например, преминава не само през стените, но и през неизолираните елементи на строителната конструкция – тавани и подове, т.е. образуват се „звукопроводящи мостове“. Към това трябва да се добави и ударният шум, причинен от живеещите на горния етаж. За звукоизолация на подове срещу преминаване на ударен шум се използват специални изолационни плочи, способни да поемат натоварването от плаващата циментова замазка върху тях. Друг вариант е направа на носеща конструкция от напречно разположени бичмета и пълнеж от стъклена вата. Това обаче ще бъде тема за друга статия.
За подобряване на акустиката в помещенията се използват специални звукопоглъщащи плочи с висока порьозност Isover Akustik Platte с размери 100х60 cm и дебелина 2–10 cm. Те се поставят над перфорирани облицовъчни плочи за окачени тавани. Подобно е предназначението и на филца Isover Akustik Filz.
И накрая още един съвет – ако желаете да се отървете от проникващия в жилището ви уличен шум, първата работа е да подмените старата дограма със съвременна.