Vibrofix

Дилемма - динамический модуль упругости vs поверхн.плотность

Обсуждение проблем защиты от шума, звукоизоляции помещений, виброизоляции оборудования.
Проектирование, материалы, измерения

Дилемма - динамический модуль упругости vs поверхн.плотность

Сообщение Aleksey Vaneev » 18 апр 2012, 09:40

Существует известная общая формула для вычисления резонансной частоты системы перекрытие-минвата-стяжка.
Fр=0.16*sqrt(Ед/(h*m)), где Eд-динам.модуль упругости минваты, h - толщина минваты (в метрах), m-поверхностная плотность стяжки (масса на кв.метр)

Но при этом известно, что чем выше масса стяжки, тем выше модуль упругости минваты. К примеру, для некоторых минват при 200кг/м2 он может быть равен 0.5 МПа, а при 500кг/м2 он равен 1 МПа. Соответственно, при 100 кг/м2 это уже величина около 0.35 МПа, при 50 кг/м2 можно предположить величину 0.25МПа.

Вот и возникает дилемма - то ли нагружать пол, то ли не нагружать.

Примеры вычислений для минваты 50мм:

0.16*sqrt(1000000/(0.05*500))=32
0.16*sqrt(500000/(0.05*200))=35.8
0.16*sqrt(350000/(0.05*100))=42.3
0.16*sqrt(250000/(0.05*50))=50
0.16*sqrt(200000/(0.05*35))=54

Суть в том, что резонансная частота растет незначительно и остается в диапазоне ниже 100 Гц. Речь больше о том, что разница между 42 и 54 Гц чисто косметическая.

Если учесть, что минвата высококачественная, не имеет повышенного динамического модуля упругости на определенных частотах, нагружать ее не имеет большого смысла.
Aleksey Vaneev
 
Сообщения: 28
Зарегистрирован: 29 окт 2011, 22:13
Откуда: Россия, Сыктывкар

Re: Дилемма - динамический модуль упругости vs поверхн.плотность

Сообщение Андрей Смирнов » 18 апр 2012, 15:56

Факты правильные, но выводы не совсем корректны :)
Конечно же изменение массы стяжки это тупиковый путь увеличения звукоизоляции. Именно поэтому во всех справочниках по строительной акустике рекомендуется регулировать значение дополнительной звукоизоляции применением материалов с наименьшим значением динамической жесткости. А стяжки рекомендуется применять приемлемой для укладки финишного покрытия толщины.
Но при этом необходимо учитывать несколько факторов:
1. уменьшение резонансной частоты в большей степени влияет на изоляцию ударного, а не воздушного шума
2. если стяжка будет тонкой, то её легче и с большей амплитудой будет возбуждать внешнее воздействие
3. для увеличения изоляции воздушного шума более важны инерционная масса стяжки, звукопоглощающие свойства и толщина изолирующего слоя
4. оптимальная толщина цементно-песчаной стяжки с конструкционной и акустической точек зрения 60-80 мм
5. если применять легкую сборную (наливную, полусухую) стяжку по слою мягкого упругого материала, то прочность такой конструкции может оказаться недостаточной для нормативных значений полезной нагрузки. Кроме того, поверхность такого пола может быть неприятно "зыбкой".
...ничто не слишком...(с) Кармадон, "Альтист Данилов"
http://www.akustik.ua - акустическое проектное бюро
http://www.acoustic.ua - звукоизоляционные материалы
............................................
Аватара пользователя
Андрей Смирнов
Soundmoderator
 
Сообщения: 8776
Зарегистрирован: 29 авг 2006, 12:24
Откуда: Украина, Киев

Re: Дилемма - динамический модуль упругости vs поверхн.плотность

Сообщение Aleksey Vaneev » 18 апр 2012, 17:04

А зачем так много-60-80мм? 40мм ЦПС уже обеспечивает около 90кг на м2, да и жесткость покрытия высокая. Сейчас также существует полипропиленовая фибра для укрепления ЦПС.

Спрашиваю еще и потому, что все готовые ЦПС, о которых я читал, рекомендуется класть в слой толщиной 40-50мм.

Еще нужно учесть, что для увеличения изоляции воздушного шума на 6 дБ массу стяжки нужно увеличить в 2 раза. И это для системы воздух-масса-воздух. А в рассматриваемом случае стяжка сопряжена с минватой и там для увеличения звукоизоляции на 6 дБ нужно увеличивать массу в большее число раз.
Aleksey Vaneev
 
Сообщения: 28
Зарегистрирован: 29 окт 2011, 22:13
Откуда: Россия, Сыктывкар

Re: Дилемма - динамический модуль упругости vs поверхн.плотность

Сообщение Андрей Смирнов » 18 апр 2012, 17:30

Среднее значение плотности ЦПС составляет 1700-1800 кг/куб.м, т.е. стяжка толщиной 40 мм будет иметь поверхностную массу около 70 кг/кв.м.
Стяжка такой толщины вполне достаточна для укладки на жесткое основание, но этого может быть мало для устройства плавающего пола на упругом изолирующем слое.
Если стоит задача изолировать только ударный шум можно применять тонкие (35-40 мм) цементно-полимерные или гипсовые стяжки. Но целесообразность применения той или иной стяжки определяется назначением защищаемого помещения, требуемой звукоизоляцией, типом финишного покрытия пола.

Удвоение толщины стяжки никаким образом не приведет к увеличению звукоизоляции конструкции перекрытия с плавающим полом на 6 дБ. В данном случае Вы путаете "килограммы" и "километры" :)
...ничто не слишком...(с) Кармадон, "Альтист Данилов"
http://www.akustik.ua - акустическое проектное бюро
http://www.acoustic.ua - звукоизоляционные материалы
............................................
Аватара пользователя
Андрей Смирнов
Soundmoderator
 
Сообщения: 8776
Зарегистрирован: 29 авг 2006, 12:24
Откуда: Украина, Киев

Re: Дилемма - динамический модуль упругости vs поверхн.плотность

Сообщение Aleksey Vaneev » 18 апр 2012, 17:40

Я как раз и написал, что удвоение массы не приведет к значительному улучшению звукоизоляции. В пику тому, что вы написали про влияние массы стяжки на звукоизоляцию. :-)
Aleksey Vaneev
 
Сообщения: 28
Зарегистрирован: 29 окт 2011, 22:13
Откуда: Россия, Сыктывкар

Re: Дилемма - динамический модуль упругости vs поверхн.плотность

Сообщение Андрей Смирнов » 18 апр 2012, 17:43

Я прочитал это:
Еще нужно учесть, что для увеличения изоляции воздушного шума на 6 дБ массу стяжки нужно увеличить в 2 раза.

и ответил именно на эту фразу.
...ничто не слишком...(с) Кармадон, "Альтист Данилов"
http://www.akustik.ua - акустическое проектное бюро
http://www.acoustic.ua - звукоизоляционные материалы
............................................
Аватара пользователя
Андрей Смирнов
Soundmoderator
 
Сообщения: 8776
Зарегистрирован: 29 авг 2006, 12:24
Откуда: Украина, Киев

Re: Дилемма - динамический модуль упругости vs поверхн.плотность

Сообщение Aleksey Vaneev » 19 апр 2012, 06:57

Я хотел сказать, что "в теории, для увеличения изоляции воздушного шума на 6 дБ массу перегородки нужно увеличить в 2 раза."
Aleksey Vaneev
 
Сообщения: 28
Зарегистрирован: 29 окт 2011, 22:13
Откуда: Россия, Сыктывкар

Re: Дилемма - динамический модуль упругости vs поверхн.плотность

Сообщение Андрей Смирнов » 19 апр 2012, 11:20

:)
Хотел сказать про перегородку, но написал по стяжку... :)

На самом деле увеличение ЗИ каркасной перегородки подчиняется несколько другим законам. Фраза "Увеличение ЗИ на 6 дБ при удвоении массы ограждения" касается только однослойных однородных ограждений, но не имеет отношения к двухслойным или многослойным конструкциям, например, на основе ГКЛ.
...ничто не слишком...(с) Кармадон, "Альтист Данилов"
http://www.akustik.ua - акустическое проектное бюро
http://www.acoustic.ua - звукоизоляционные материалы
............................................
Аватара пользователя
Андрей Смирнов
Soundmoderator
 
Сообщения: 8776
Зарегистрирован: 29 авг 2006, 12:24
Откуда: Украина, Киев

Re: Дилемма - динамический модуль упругости vs поверхн.плотность

Сообщение Aleksey Vaneev » 19 апр 2012, 16:51

Андрей Смирнов писал(а)::)
Хотел сказать про перегородку, но написал по стяжку... :)

На самом деле увеличение ЗИ каркасной перегородки подчиняется несколько другим законам. Фраза "Увеличение ЗИ на 6 дБ при удвоении массы ограждения" касается только однослойных однородных ограждений, но не имеет отношения к двухслойным или многослойным конструкциям, например, на основе ГКЛ.

Да, в теории - так, однослойные однородные. А вы проанализируйте массу против коэффициента звукоизоляции разных конструкций перегородок, предлагаемых той же фирмой КНАУФ. По моим прикидкам, "закон массы" выполняется почти точно и при разнородных ограждениях, погрешность - пара дБ. То есть, к примеру, добавление минваты по сравнению с пустой перегородкой - увеличение (пусть и не удвоение) массы. Использование двойного слоя ГКЛ - это просто удвоение массы, оно и дает где-то 6 дБ звукоизоляции.
Aleksey Vaneev
 
Сообщения: 28
Зарегистрирован: 29 окт 2011, 22:13
Откуда: Россия, Сыктывкар

Re: Дилемма - динамический модуль упругости vs поверхн.плотность

Сообщение Андрей Смирнов » 19 апр 2012, 18:05

Алексей, мне не надо ничего анализировать, т.к. я владею вопросом :)
Есть законы строительной физики, которые диктуют определенные механизмы звукоизоляции каркасных ограждений. Мне эти законы известны и понятны.

Кроме того, когда сертифицировались крепления Vibrofix и акустическая минеральная вата AcousticWool, то моя компания провела испытания различных типов звукоизоляционных конструкций в аккредитованной акустической лаборатории Госстандарта.
(Протокол испытаний № 315-214-09, проведенных ООО «Акустик Трафик» в лаборатории строительных конструкций и материалов
ДП «Укрметртестстандарт», г. Киев)

Результаты этих официальных испытаний вошли в состав детального листа "Звукоизоляционные системы Кнауф"

Из данных первой таблицы ясно видно, как изменяется значение звукоизоляции перегородки в зависимости от изменения её состава.
За основу была взята стандартная перегородка W111 на основе незаполненного каркаса 100 мм с обшивкой по 1 слою ГКЛ с каждой стороны.
Затем в каркас последовательно добавлялись слои Акустиквул Концепт толщиной 50 мм, потом монтировались дополнительные слои ГКЛ с каждой стороны и, наконец, вместо одного каркаса 100 мм было применено два независимых каркаса по 50 мм шириной.

Удвоение количества слоев ГКЛ привело к увеличению фактической ЗИ перегородки на 3 дБ.
Механизм звукоизоляции каркасной перегородки основан не на законе массы, а на сложном комплексе различных резонансных явлений, как внутри каркаса, так и в составе облицовок.

Виброфикс  Акустиквул перегородки облицовки.JPG
Виброфикс Акустиквул перегородки облицовки.JPG (159.63 Кб) Просмотров: 16721
...ничто не слишком...(с) Кармадон, "Альтист Данилов"
http://www.akustik.ua - акустическое проектное бюро
http://www.acoustic.ua - звукоизоляционные материалы
............................................
Аватара пользователя
Андрей Смирнов
Soundmoderator
 
Сообщения: 8776
Зарегистрирован: 29 авг 2006, 12:24
Откуда: Украина, Киев

Re: Дилемма - динамический модуль упругости vs поверхн.плотность

Сообщение Aleksey Vaneev » 19 апр 2012, 18:53

Я не претендую на совершенную точность закона массы в отношении неоднородных перегородок. Наверное, нужно речь вести о том, что закон масс выполняется, но с поправкой на резонансные явления в неоднородной перегородке.
Aleksey Vaneev
 
Сообщения: 28
Зарегистрирован: 29 окт 2011, 22:13
Откуда: Россия, Сыктывкар

Re: Дилемма - динамический модуль упругости vs поверхн.плотность

Сообщение Андрей Смирнов » 19 апр 2012, 21:09

Алексей, должен вас разочаровать. Закон массы для каркасных перегородок выполняется только в узком диапазоне частот, немного выше значения основной резонансной частоты. А может и вообще не выполняться, что зависит от конструкции перегородки.
В общем случае частотная зависимость ЗИ каркасной перегородки представлена графиком на рисунке.
На средних частотах звукоизоляция каркасной перегородки существенно выше звукоизоляции однослойной перегородки аналогичной массы из-за влияния антирезонансов колебательной системы "облицовка - воздушный промежуток - облицовка".
Повторяю, механизм звукоизоляции каркасных многослойных ограждений достаточно сложен и не объясняется простыми умозаключениями.
В профильной литературе феномен повышенной звукоизоляции легких двойных ограждений достаточно хорошо описан.
Например в учебнике "Архитектурная физика", 2007, Оболенский Н. В.

Звукоизоляция ГКЛ перегородки 2.JPG
Звукоизоляция ГКЛ перегородки 2.JPG (20.77 Кб) Просмотров: 16715
...ничто не слишком...(с) Кармадон, "Альтист Данилов"
http://www.akustik.ua - акустическое проектное бюро
http://www.acoustic.ua - звукоизоляционные материалы
............................................
Аватара пользователя
Андрей Смирнов
Soundmoderator
 
Сообщения: 8776
Зарегистрирован: 29 авг 2006, 12:24
Откуда: Украина, Киев


Вернуться в Звукоизоляция

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 37