Основными задачами перегородок в доме являются акустическое и оптическое зонирование помещений. Оптическое зонирование осуществляется без затруднений непрозрачными материалами, а вот с акустическим зонированием дело обстоит сложнее. К сожалению, звук легко проникает через обычные перегородки, если этому вопросу не уделить специального внимания.
Шум в помещении по природе возникновения разделяют на два типа: воздушный шум (например, шум человеческого голоса, доносящийся из соседнего помещения) и структурный шум (например, шум перфоратора из другого конца дома). Распространение воздушного шума связано с колебаниями перегородки, разделяющей два помещения, поэтому распространение такого шума определяются свойствами материала перегородки. Распространение структурного шума определяется в значительной степени несущей конструкцией дома (например, примыканием несущих плит перекрытий и стен). Для простоты ограничимся рассмотрением вопроса распространения воздушного шума через простые однослойные перегородки.
Основные свойства перегородки можно перечислить в порядке убывания их важности:
- Толщина перегородки, потребная для достижения заданных звукоизоляционных свойств.
- Стоимость перегородки: стоимость материала + стоимость монтажа.
- Прочность (вес, удерживаемый стандартным крепежом).
- Геометрическая точность перегородочных плит/блоков.
- Трудоемкость прокладки штроб.
Свойства 1 и 3, важны для людей, которые будут проживать в помещении (для заказчика). Свойства 2, 4 и 5 важны для строителей, которые будут возводить перегородку и вести дальнейшие строительные работы (для исполнителей работ).
Определим потребные толщины перегородок (первое свойство в нашем ряду) для различных материалов по следующей методике.
Согласно свода правил СП 51.13330.2011 межквартирные перегородки должны обеспечивать индекс изоляции воздушного шума Rw = 52 дБ.
Индекс изоляции воздушного шума для сплошных материалов можно упрощенно рассчитать в виде (СП 275.1325800.2016 п. 9.13 формула (26)):
Rw = 37 * lg m – 43 (дБ),
где m = ρ * h– поверхностная плотность кладки, кг/м2,
ρ – объемная плотность кладки, кг/м3,
h – толщина кладки, м.
Из формулы видно, что основную роль в звукоизоляционных свойствах будет играть массивность перегородки. То есть, чем плотнее (тяжелее) материал, тем тоньше будет перегородка, необходимая для достижения заданных звукоизоляционных свойств.
Если объемная плотность кладки ρ < 1800 кг/м3 (гипс, легкий бетон), то в формуле индекса изоляции воздушного шума добавится новое слагаемое «55*lgK»:
Rw = 37 * lg m + 55*lg K - 43 (дБ), (1)
где коэффициент K можно взять в таблице 9 свода правил СП 275.1325800.2016.
Для пустотелых блоков формула расчета Rw немного иная (СП 275.1325800.2016 формула (27)):
Rw = 23 * lg m + 13,3*lg (h/hпр) - 8 (дБ), (2)
где h – толщина блока,
hпр – приведенная толщина блока.
Рассмотрим следующие материалы для перегородок (листайте карусель):
По формулам (1) и (2) рассчитаем зависимость индекса изоляции Rw от толщины перегородки h для различных материалов. Расчетные данные приведены на графиках "Rw = f(h)".
В таблице 1 приведены характеристики исследуемых материалов и расчетные толщины перегородок, потребные для обеспечения нормативного индекса Rw=52дБ.
Из графиков и таблицы 1 видно, что лидером по звукоизоляции является гипсовая плита. Для достижения нормативного индекса звукоизоляции Rw=52дБ для межквартирной перегородки из гипсовых ПГП необходимо иметь ширину 19,2 см.
Обратите внимание (таблица 1): для обеспечения нормативного Rw=52дБ, поверхностная плотность кладки не может быть меньше 200 кг/м2.
Далее рассмотрим характеристики перегородок из блоков с толщинами доступными на рынке.
В таблице 2 материалы отранжированы по индексам звукоизоляции Rw, обеспечиваемым перегородками. Приведены отклонения перегородок от норматива Rw=52дБ в децибелах (по логарифмической шкале) и в процентах (по линейной шкале).
Межквартирные перегородки из гипсовых и силикатных плит вряд ли имеет смысл рассматривать из-за отсутствия на современном рынке плит толщиной 20см и более. Это обстоятельство потребует возводить перегородки в два слоя, что удвоит трудоемкость и стоимость монтажа. Поэтому обратим внимание на следующие материалы: бетонные и керамзитобетонные блоки. Их объединяет низкая стоимость и низкая геометрическая точность. Низкая геометрическая точность потребует увеличенных расходов на штукатурные работы. Различаются бетонные и керамзитобетонные блоки прочностью. Бетонные блоки, ожидаемо, более прочные, т.е. проблем с навеской тяжеловесных шкафов на бетонных перегородках не будет. Однако высокая прочность бетонных блоков увеличивает трудоемкость и, соответственно, стоимость последующих строительных работ (прокладки штроб в перегородках, монтажа подрозетников и пр.).
Если для дома важна нагрузка на перекрытие, достаточно площади для размещения толстых перегородок и позволяет бюджет, то для такого случая наиболее подходящими являются газобетонные и керамические блоки. Однако для толщин 25см и более целесообразнее рассмотреть вариант многослойной перегородки из гипсокартона с заполнением пустот минеральной ватой. Такой вариант будет еще более легковесным при соблюдении нормативного Rw=52дБ.
Гипсокартон не обладает сколько-нибудь серьезной взломостойкостью. Проживание за такими межквартирынми перегородками не будет безопасным.
В настоящее время в практике строительства наиболее часто используемыми блоками являются пустотелые керамзитобетонные. Распространенность керамзитобетонных блоков связана с приемлемой стоимостью как самого материала, так и стоимостью монтажа таких перегородок. Керамзитобетонные блоки технологичны: хорошо штробятся, пилятся.
Вывод: наиболее подходящими материалами для межквартирных перегородок по комплексу рассмотренных свойств являются бетон и керамзитобетон. В случае превышения проектной нагрузки на перекрытие от бетонных и керамзитобетонных перегородок следует рассмотреть возможность монтажа либо однослойных керамических или газобетонных перегородок, либо многослойных перегородок из листовых материалов с заполнением пустот минеральной ватой.
P.S. Расчетные материалы, протоколы испытаний блоков на звукоизоляцию находятся здесь.