Технико-эномическое обоснование выбора звукоизоляционных материалов
Внимание!!! Цены в статье даны по состоянию на август 2016 года.
Введение
В данной работе проводится сравнение эффективности звукоизолирующих решений по своим техническим характеристикам, с учетом стоимости материалов и стоимости монтажа.
В последнее время в связи с возросшей потребностью акустического комфорта, на рынке строительных материалов сформировалась специализированная ниша звукоизоляционных, звукопоглощающих и виброизолирующих материалов.
Однако, как правило, производители позиционируют свой товар больше как звукоизоляционный, независимо от того, какими свойствами он обладает и какова природа взаимодействия акустической волны с преградой из этого материала.
Целью написания данной статьи является классифицирование акустических материалов представленных на рынке по их свойствам и выявление наиболее эффективных продуктов с точки зрения способности снизить неблагоприятный внешний шум.
В таблице 1 представлены наименования наиболее популярных акустических материалов в России.
Таблица 1
Акустические материалы
| № | Наименование материала | Страна-производитель |
|---|---|---|
| 1 | Экозвукоизол | Россия |
| 2 | PhoneStar Triplex | Россия |
| 3 | ЗИПС | Россия |
| 4 | Tecsound | Испания |
| 5 | Sonoplat | Россия |
| 6 | Изоплат | Россия |
| 7 | Лист гипсокартонный | Россия |
| 8 | Лист гипсоволокнистый | Россия |
| 9 | Шуманет-100 | Россия |
| 10 | Шуманет-ЭКО | Россия |
| 11 | Шумостоп | Россия |
| 12 | Шумопласт | Россия |
| 13 | Звукоизол | Россия |
| 14 | Плиты Rockwool | Дания |
| 15 | Иглопробивной материал ИПМ | Россия |
| 16 | Термозвукоизол | Россия |
| 17 | Экотеплин | Россия |
| 18 | Шелтер экострой акустик | Россия |
| 19 | Шуманет БМ, Шуманет СК | Россия |
| 20 | Максфорте | Россия |
| 21 | Sylomer | Россия |
Как правило, каждый акустический материал или конструкция должна сертифицироваться аккредитованной испытательной лабораторией, на основе исследований которой, дается заключение о величине звукоизоляции или коэффициенте звукопоглощения.
К сожалению, полученные цифры не всегда можно использовать для сравнения, потому, как для разных материалов, условия измерений не совпадают. Например, компания Acoustic Group приводит протокол испытаний звукоизолирующих панельных систем ЗИПС смонтированных на стенке из кирпича толщиной 120 мм, а производители материала «Экозвукоизол» – перегородку из пазогребневых плит толщиной 80 мм, с относом 50 мм, заполненным звукопоглощающим материалом «Шелтер» и панелями «Экозвукоизол» с одним слоем из гипсокартонного листа. Понять какой слой преграды вносит основной вклад в звукоизоляцию не представляется возможным.
Для того чтобы определить к какому классу относятся каждый из представленных материалов, рассмотрим подробно основные акустические закономерности:
Звукоизоляция (воздушный шум)
- является важнейшей характеристикой ограждающих строительных конструкций и материалов в области снижения проникающего внешнего шума в помещение через преграду.
В области частот звукового диапазона воздействие акустической энергии от наиболее интенсивных источников шума на ограждающие строительные конструкции, приводит к изгибным колебаниям последних.
Звукоизоляция преград в таком случае выражается формулой, учитывающей собственную частоту пластины, коэффициент потерь в материале преграды, поверхностную массу преграды, плотность воздуха, скорость звука в воздухе, модуль упругости материала, эффективную плотность преграды, скорость звука в преграде.
Основываясь на основных закономерностях явления звукоизоляции для сравнительного анализа эффективности акустических материалов целесообразно ввести параметр эффективной плотности, учитывающей массу звукоизолирующей конструкции (материала), площадью 1 м2 и объем, занимаемый конструкцией той же площади.
Согласно закономерности, при прочих равных условиях, соблюдается правило: чем выше эффективная плотность материала, тем выше его звукоизолирующая способность, т.е. звукоизоляция.
Введенный выше параметр позволяет оценить в первом приближении эффективность материала или конструкции не только с технической точки зрения, но и с экономической.
В таблице 2 представлены данные эффективной плотности рассмотренных акустических материалов (см. табл.2).
Таблица 2
Эффективная плотность акустических материалов
| № | Наименование | Размер (мм2) |
Толщина (мм) |
Масса (кг) |
Эффективная плотность (кг/м3) |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | PhoneStar Triplex | 1195×795 | 12 | 16,8 | 1473,6 |
| 2 | ЗИПС панели | 1200×600 | 40 | 20 | 694,4 |
| 3 | Tecsound | 5000×1220 | 3,5 | 7 | 1890,0 |
| 4 | Экозвукоизол | 1200×800 | 13 | 17 | 1403,5 |
| 5 | SonoPlat | 1200×600 | 12 | 13 | 1041,7 |
| 6 | Изоплат | 2700×1200 | 12 | 9 | 231,5 |
| 7 | Гипсокартонный лист | 2500×1200 | 12,5 | 29 | 773,3 |
| 8 | Гипсоволокнистый лист | 2500×1200 | 12,5 | 47 | 1253,3 |
| 9 | Шуманет-100 | 15000×1000 | 3 | - | 433 |
| 10 | Шумостоп | 1250×600 | 20 | 0,9 | 60 |
| 11 | Шумопласт | - | 10 | - | 124 |
| 12 | Звукоизол | 20000×1000 | 5 | 33,2 | 320 |
| 13 | Плиты Rockwool | 1000×600 | 50 | 0,135 | 45 |
| 14 | Иглопробивные материалы ИПМ | - | от 5 до 25 | - | от 80 до 200 |
| 15 | Термозвукоизол | 10000×1500 | 10 | - | 162,7 |
| 16 | Экотеплин | 1000×625 | 50 | - | 32-34 |
| 17 | Шелтер ЭкоСтрой Акустик | 6000×1200 | 50 | - | - |
| 18 | Шуманет-БМ ,СК | 1000×600 | 50 | 1,4 | 40 |
| 19 | Шуманет ЭКО | 1250×600 | 50 | - | - |
| 20 | Максфорте | 6000×1400 | 12 | - | - |
| 21 | Sylomer | 5000×1500 | 12,5 | - | - |
Как показывает практика, в качестве звукоизоляционных решений, могут рассматриваться материалы с эффективной плотностью, превышающей 500 кг/м3.
Видео: "Борьба с шумом в современном мегаполисе"
Вторым этапом выявления наиболее эффективных материалов и конструкций в области снижения прохождения акустической энергии через строительные конструкции, рассмотрим данные собственной звукоизоляции, приводимые производителями.
Таблица 3
Собственная звукоизоляция
| № | Наименование | Эффективная плотность (кг/м3) |
Толщина (мм) |
Собственная звукоизоляция (дБ) |
|---|---|---|---|---|
| 1 | Tecsound | 1890,0 | 3,5 | 27,9 |
| 2 | PhoneStar Triplex | 1473,6 | 12 | 36 |
| 3 | Экозвукоизол | 1403,5 | 13 | 38 |
| 4 | Гипсоволокнистый лист | 1253,3 | 12,5 | - |
| 5 | SonoPlat | 1041,7 | 12,5 | 42 |
| 6 | Гипсокартонный лист | 773,3 | 12,5 | 27 |
| 7 | ЗИПС панели | 694,4 | 40 | - |
Согласно таблице 3 наиболее высокой эффективной плотностью обладает однородный материал Tecsound – 1890 кг/м3, однако за счет малой толщины имеет собственную звукоизоляцию всего 27,9 дБ, что всего на 1 дБ выше, чем у стандартного гипсокартонного листа. Поэтому целесообразно применение данного материала в многослойных ограждениях вместо гипсокартонных листов, для обеспечения той же звукоизоляции при меньшей толщине, но как самостоятельный звукоизолирующий материал его использование не целесообразно.
Вторым и третьим по значению эффективной плотности являеются немецкий материал PhoneStar (1473,6 кг/м3) и российский Экозвукоизол (1362,2 кг/м3), имеющие подтвержденную собственную звукоизоляцию в 36 и 38 дБ соответственно. Данные продукты изготавливаются по схожей технологии из многослойного гофрокартона, полости которого заполнены кварцевым наполнителем.
Для того чтобы получить такую же звукоизоляционную способность преграды на основе материала Tecsound, как и у панелей PhoneStar или Экозвукоизол, необходимо 8 слоев!!!
В вышеуказанных панелях, в качестве наполнителя используется прокаленный и просеянный кварцевый песок, имеющий насыпную плотность около 1650 кг/м3.
Применяемая технология производства этих панелей, позволяет обеспечить изотропность конструкции и соответственно равномерность акустических характеристик. Более того, технология производства за счет прокаливания наполнителя исключает наличие органических веществ и их примесей, предотвращая образования плесневелых грибов, что существенно повышает эксплуатационный срок службы.
Четвертый и шестой материал нашей таблицы, представляют собой широко распространённые строительные материалы – гипсокартонные и гипсоволкнистые листы. Вследствие наименьшей звукоизолирующей способности – 27 дБ собственной изоляции гипсокартонные и гипсоволокнистые листы, несмотря на значения эффективной плотности в 1253,3 кг/м3 и 773,3 кг/м3 принимаются за отправную точку.
Пятый материал Sonoplat, не смотря на невысокую эффективную плотность, за счет улучшенной конфигурации и составу – сотовым ячейкам, как показал И.И. Боголепов, действительно может иметь повышенный параметр звукоизоляции. Однако, до сих пор возникают трудности его крепления к потолку и стенам, что несколько ограничивает его области применения.
Отечественные панели ЗИПС, представляющие собой простой «звукоизоляционный пирог» из гипсоволкнистого листа и звукопоглощающих матов типа ШУМАНЕТ. За счет большой толщины – минимум в 40 мм, и крайне малой эффективной плотности, находятся на последней строчке таблицы 3. Как заявляют производители, добавочная звукоизоляция воздушного шума, которую вносит их звукоизолирующая конструкция, составляет 9-11 дБ. Учитывая, что основную звукоизоляционную функцию несет гипсоволокнистый лист, а слой материала типа ШУМАНЕТ является «добавочным» материалом, полученная эффективность ЗИПСА может быть обусловлена формированием двустенной конструкции. В результате замены менее эффективного гипсоволокнистого листа на материалы с повышенными акустическими характеристиками, например, на звукоизоляционные панели из гофрокартона (Экозвукоизол или ФонСтар), двустенная конструкция будет иметь более высокую звукоизоляционную способность.
Стоимость материалов
В зависимости от степени требуемой звукоизоляции конструкции, стоимости материала и стоимости монтажа складывается целесообразность использования того или иного варианта мер по увеличению звукоизоляционной способности.
В таблице 4 представлены данные производителей и дилеров Северо-западного округа по стоимости материалов и стоимости монтажа.
Таблица 4
Стоимость материалов и работ
| № | Наименование | Стоимость материала (руб./м2) |
Стоимость монтажа на стену (руб./м2) |
Стоимость монтажа на обрешётку (руб./м2) |
|---|---|---|---|---|
| 1 | PhoneStar Triplex | 1280 | 500 | 810 |
| 2 | Tecsound | 690 | 850 | - |
| 3 | Экозвукоизол | 890 | 500 | 810 |
| 4 | Гипсоволокнистый лист | 180 | 250 | 320 |
| 5 | SonoPlat | 900 | 500 | 810 |
| 6 | Гипсокартонный лист | 130 | 250 | 320 |
| 7 | ЗИПС панели | 1260 | - | 740 |
Рассмотрим, на основании данных таблиц 3 и 4, варианты звукоизоляции стены, площадью 1 м2 учитывая стоимость материалов, работ и звукоизоляционную способность исходных материалов, представим результаты в виде таблицы 5.
Таблица 5
Стоимость звукоизоляции стены
| № | Наименование | Общая стоимость (руб/м2) |
Собственная звукоизоляция (дБ) |
Эффективная плотность |
|---|---|---|---|---|
| 1 | ЗИПС панели | 2000 | - | 694,4 |
| 2 | PhoneStar Triplex | 1780 | 36 | 1473,6 |
| 3 | Экозвукоизол | 1600 | 38 | 1043,5 |
| 4 | Tecsound | 1540 | 27,9 | 1890,0 |
| 5 | SonoPlat | 1400 | 42 | 1041,7 |
| 6 | Гипсоволокнистый лист | 430 | - | 1253,3 |
| 7 | Гипсокартонный лист | 380 | 27 | 773,3 |
Как видно из таблицы 5, наибольшие затраты (2000 р) для звукоизоляции стены потребуются при выборе отечественных материалов ЗИПС – при этом такая система имеет максимальную суммарную толщину – 53 мм.
Учитывая, что стоимость системы ЗИПС складывается из стоимости листа ГВЛ (180 р/м2) и звукопоглощающего мата Шуманет (235 р/м2), стоимость полной системы ЗИПС оказывается завышенной более чем на 200% - 1260 р.
Общая стоимость решения «Экозвукоизол», составляет 1600 р/м2. Данная стоимость, очевидно, является оптимальной. Особенно если учесть широкий спектр сопутствующих материалов для снижения передачи вибрации (виброленты, виброподвесы, акустические дюбель-гвозди и демпфирующие прокладки), что значительно повышает общую эффективность работы системы. Добавляет "плюсов" системе высокая экологичность продукта, его доступность и простота монтажа.
Использование материала Tecsound, как и было указано ранее, целесообразно при замене гипсокартонного листа в многослойных конструкциях. При этом толщина конструкции уменьшится на 9 мм. Стоимость замены составит 1110 руб/м2, что достаточно дорого, учитывая его эффективность.
На 5 месте по стоимости стоит звукоизоляционный материал Sonoplat. При достаточно высокой эффективности изоляции воздушного шума, стоимость 1 м2 составляет порядка 1400 рублей. В настоящее время, остается 2 вопроса: вопрос о применении его на стенах и потолочных перекрытиях, и о возможности увеличения звукоизоляции ударного шума.
Цены на звукоизоляционные материалы в СПб
К статьям