Акустический комфорт

Акустический комфорт

Каменная вата компании ROCKWOOL состоит из разно направленных волокон, равномерно рассредоточенных по всему объему. Пространство между волокнами каменной ваты компании ROCKWOOL – это не что иное, как открытые воздушные пустоты.

Именно благодаря уникальной структуре рассредоточенных волокон с открытыми воздушными пустотами наблюдается хорошее звукопоглощение и сведение к минимуму акустических колебаний, вызываемых источником звука.

Таким образом, изделия компании ROCKWOOL хорошо изолируют воздушные звуки (распространяющиеся в воздухе), а также ударные (возникшие в результате удара), благодаря чему значительно улучшают акустический комфорт помещений.

Физическая природа звука

Скорость звука зависит от свойств среды, в которой он распространяется: в газах скорость звука растет с ростом температуры и давления, в жидкостях при росте температуры наоборот снижается (исключением является вода, в которой скорость звука достигает максимума при 74 °С и начинает снижаться только при увеличении данной температуры). Для воздуха такая зависимость выглядит так: c = 332 + 0,6tc, где tc — температура окружающей среды, °С.

Скорость звука в газах, при температуре 0 °С и давление 1 атм

  • Азот 334 м/с;
  • Кислород 316 м/с;
  • Воздух 332 м/с;
  • Гелий 965 м/с;
  • Водород 1284 м/с;
  • Метан 430 м/с;
  • Аммиак 415 м/с.

Скорость звука в жидкостях при температуре 20 °С

  • Вода 1490 м/с;
  • Бензол 1324 м/с;
  • Спирт этиловый 1180 м/с;
  • Ртуть 1453 м/с;
  • Глицерин 1923 м/с.

В твердых телах скорость звука определяется модулем упругости вещества и его плотностью, при этом в продольном и поперечном направлении в неограниченных изотропных твердых телах она различается. Волновое перемещение звуковой волны называется гармоническими или синусоидальной колебаниями, которое описывается следующим образом: x(t) = A • sin (wt + φ).

Скорость звука в твердом теле

Вид твердого тела  Скорость продольной волны, м/с  Скорость поперечной волны, м/с 
Плавленный кварц 5970  3762 
Бетон  4200-5300 
Плексиглас  2675  1100 
Стекло  3760-4800  2380-2560 
Тефлон  1340  1120 
Полистирол  2350  1120 
Сталь  5740  1200 
Золото  3220  2100 
Мрамор  3810  -
Алюминий  6400  3130 
Полиэтилен  2000  -
Серебро  3650-3700  1600-1690 
Дуб  4100
Сосна  3600

Волновое перемещение звуковой волны называется гармоническими или синусоидальной колебаниями, которое описывается следующим образом: x(t) = A · sin (wt + φ).

Простая гармоническая синусоидальная волна

Длина волны зависит от частоты и скорости звука: длина волны (м) = скорость волны (м/с) / частота (Гц). Соответственно частота определяется следующим образом: частота (Гц) = скорость волны (м/с) / длина волны (м).

Длина волны в зависимости от частоты звука (при температуре воздуха °С)

Частота, Гц  31,5 63 125 250  500  1000  2000  4000  8000  16000 
Длина волны, м  10,9  5,44  2,74  1,37  0,69  0,34  0,17  0,084  0,043  0,021 

Интенсивность звука снижается по мере увеличения расстояния от источника звука. Если звуковая волна на своем пути не встречает преград, то звук из источника распространяется во все направления.

Процесс распространения звуковой волны


В зависимости от вида источника звука — существует несколько видов звуковых волн: плоские, сферические и цилиндрические

Плоские волны при распространении не меняют форму и амплитуду, сферические не меняют форму (амплитуда уменьшается как 1/r), цилиндрические меняют и форму, и амплитуду (убывает как r-0,5).

Психоэмоциональная природа звука

Восприятие звука субъективный процесс, именно поэтому в мире существует множество стилей и разновидностей музыки. Диапазон восприятия звука человеком очень широк, каждый в этом мог убедиться на собственном опыте: когда находишься в тихом помещении, то через некоторое время начинаешь слышать звуки, на которые первоначально не обращаешь внимание: тиканье часов, биение сердца и это совершенно не удивительно, если знать, что человеческое ухо способно воспринимать колебания частиц размером 1/10 диаметра молекулы водорода!

К сожалению, в науке нет теории, достоверно объясняющей все аспекты восприятия звука человеком. Вот некоторые из них:

  • Струнная теория Гельмгольца;
  • Теория бегущей волны Бекеши;
  • Микрофонная теория;
  • Электро-механическая теория.

В биологии принято разделять человеческое ухо на три части: наружное ухо, среднее ухо и внутреннее ухо. Стоит отметить, что ухо отвечает в человеческом организме не только за восприятие звуковых импульсов, но и за положение тела в пространстве, а также за способность удерживать равновесие.

Человек воспринимает звуковые волны в диапазоне от 16 Гц до 20 кГц, упругие волны с частотой ниже называют инфразвуком, а выше ультразвуком. Считается, что инфразвук негативно влияет на человека, а при длительном воздействии может нанести непоправимый вред его здоровью.

Звукоизоляция и звукопоглощение

Уравнение баланса звуковой энергии в упрощённом виде выглядит следующим образом: Iпад = Iотр + Iпр + Iпогл, где Iпад, Iотр, Iпр и Iпогл – интенсивности падающего, поглощенного, отраженного и прошедшего звука соответственно.

Прохождение звука через преграду: 1 — падающая на конструкцию звуковая энергия; 2 — отраженная звуковая энергия; 3,5 — энергия, излучаемая колеблющейся конструкцией в смежные помещения; 4 — энергия структурного шума; 6 — энергия, трансформирующаяся в тепловую; 7— звуковая энергия, прошедшая через поры и неплотности; 8 — суммарная звуковая энергия, прошедшая через конструкцию.

Отношение интенсивности прошедшего звука к интенсивности падающего называется коэффициентом звукопроводности: t = Iпр/Iпад.

Величина, обратная коэффициенту звукопроводности, называется звукоизоляцией. Звукоизоляция характеризует процесс отражения звука и является мерой звуконепроницаемости преграды. Зависимость звукоизоляции от коэффициента звукопроводности записывается следующим образом: Rw = 10·lg (1/t).

Физический процесс перехода звуковой энергии в тепловую называется звукопоглощением, а мерой его измерения является коэффициент звукопоглощения: αw = (Iпогл + Iпрош) / Iпад.

Коэффициент звукопоглощения зависит от свойств материалов – материалы из каменной ваты ROCKWOOL обладают большим количеством открытых пор, что позволяет им иметь более высокий коэффициент звукопоглощения, чем у материалов с закрытой пористостью. В ГОСТе 23499-2009 вводится понятие индекс звукопоглощения αw (частотно независимые значения коэффициентов звукопоглощения, соответствующие величине смещенной нормативной кривой на частоте 500 Гц (среднегеометрической частоте октавной полосы)), в зависимости от величины которого материалу присваивается класс звукопоглощения.

Частотные характеристики реверберационных коэффициентов звукопоглощения плит АКУСТИК БАТТС
Толщина плит АКУСТИК БАТТС, мм  Класс звукопоглощения (по ГОСТ 23499-2009)  Индекс звукопоглощения (по ГОСТ 23499-2009) 
50 В  0,8
100  А  0,95
150  А  0,95 
200  А 

Воздушный и структурный шумы

В строительной акустике нормируется звукоизоляционные характеристики для двух основных видов шума:

  • Воздушный шум, звуковые колебания при этом шуме возникают и распространяются в воздухе. К нему относятся человеческая речь, звуки музыкальных инструментов, акустической системы, телевизора;
  • Ударный шум, звуковые колебания при этом шуме возникают непосредственно в толще ограждающей конструкции в результате механического воздействия. Он возникает при ударе молотка при забивании гвоздя, при сверлении отверстий в стене, при ходьбе, при хлопанье дверей.

Передача шума в помещении может происходить прямым и косвенным (обходным) путем. Колебания, вызванные воздушным и ударным шумом, распространяются по смежным конструкциям – перегородкам, стенам, перекрытиям, а затем частицам частицам воздуха. В результате распространения структурного шума жители дома могут слышать, как работает перфоратор в квартире, расположенной несколькими этажами выше.


Конструкция плиты перекрытия не может обеспечить снижение уровня ударного шума до комфортных для человека значений, поскольку затухание звука в железобетонной плите перекрытия настолько мало, что даже увеличивая толщину плиты, добиться приемлемых значений невозможно.

Звукопоглощающие плиты АКУСТИК БАТТС, изготовленные из каменной ваты ROCKWOOL, разработаны специально для использования в конструкциях, к которым предъявляются требования к характеристикам индекса изоляции воздушного шума: в межкомнатных перегородках, межквартирных стен, междуэтажных перекрытиях.

Жесткие теплоизоляционные плиты ФЛОР БАТТС и ФЛОР БАТТС И, изготовленные из каменной ваты ROCKWOOL предназначены для устройства акустических плавающих полов, конструкция которых позволяет изолировать внутренние ограждения друг от друга, что снижает уровень излучаемого структурного шума до нормативных значений. 

Воздушный шум Воздушный шум
Ударный шум Ударный шум
Передача шума в помещении Передача шума в помещении
Back