1. Конструкции и эффективность «плавающих» полов

1. Конструкции и эффективность «плавающих» полов

Важнейшим способом улучшения изоляции ударного шума перекрытием является устройство так называемого плавающего пола, представляющего собой плиту из бетона, гипса, асфальта или других подобных материалов толщиной 30-50 мм, укладываемую на слой в 10-30 мм упругого изоляционного материала. Плиты должны быть отделены от стен помещения тонкими упругими прокладками.

Снижение уровня ударного шума приближенно рассчитывается по формулам:

, ,

(1.1)

– поверхностная плотность стяжки, ;

– динамическая жесткость упругого слоя, .

Из практических соображений варьирование значениями плотности возможно только в малых пределах, поэтому управление изолирующим действием, в первую очередь, осуществляется динаической жесткостью упругого слоя. Чем мягче демпфирующий упругий слой, тем выше изоляция ударного шума. Приведенные формулы справедливы только до граничной частоты резонанса и учитывают передачу звука только в непосредственной близости от места удара. Выше граничной частоты (около 300-400 Гц) начинает играть роль передача звука диффузным полем изгибных волн, из-за чего изолирующее действие падает и становится меньше расчетного. На рис.1.2 представлена эффективность применения плавающего пола.

На рис.1.1 кривая 1 рассчитана по формуле (1.1). Показатель улучшения изоляции плавающим полом может быть определен, если известна динамическая жесткость . Динамическая жесткость упругого слоя состоит из двух частей – динамической скелета демпфирующего материала (например, волокнистого или вспененного) и жесткости воздуха:

.

Для материалов с открытыми порами:

, ,

(1.2)

– толщина слоя, мм.

При заданной толщине динамическая жесткость не может быть выбрана любой величины, несмотря на то, что стремятся применять особо мягкие демпфирующие материалы. Для хорошо изолирующего упругого слоя, например, слоя из минераловатных плит или известных вспененных материалов, соотношение должно лежать в пределах 0,5 – 1.

На рис.1.3 показана степень улучшения защиты от ударного шума от величины динамической жесткости упругого слоя.

.

– уровень ударного шума без защиты и уровень ударного шума после установки

плавающего пола в проектируемом помещении.

Точки на рисунке обозначают результаты экспериментальных данных.

Изолирующее действие плавающего пола существенным образом ухудшится, если между стяжкой и плитой перекрытия или окружающими стенками существуют жесткие соединения (звуковые мостики). Тонкий, относительно жесткий прокладочный материал позволяет избежать возникновения звуковых мостиков, существенно снижая их жесткость.

Схема устройства плавающего пола представлена на рис.1.4.

На плиту перекрытия укладывается слой упругого шумоизоляционного материала толщиной 3-20 мм, поверх которого устраивается массивная выравнивающая стяжка. Стяжка представляет собой армированную плиту из бетона, гипса, цементнопесчаной смеси или других подобных материалов толщиной 50-80 мм. При этом стяжка должна быть отделена от стен упругими прокладками толщиной 4-10 мм по всему периметру изолируемого помещения для того, чтобы исключить образование «звуковых мостиков», наличие которых приводит к существенному снижению эффекта звукоизоляции.

Пол на звукоизоляционном основании не должен иметь жестких связей с несущей частью перекрытия, стенами и другими конструкциями здания, а также трубопроводами инженерных сетей. Плинтусы следует крепить только к полу или только к стене.

Для увеличения звукоизоляции перекрытия с полом на вибродемпфирующем слое возможны следующие меры:

– уменьшение динамической жесткости звукоизоляционного слоя путем его утолщения;

– увеличение поверхностной плотности пола;

– применение под звукоизоляционным слоем засыпок из песка, шлака и т. п. в дополнение к основному звукоизоляционному слою;

– применение сплошных звукоизоляционных прокладок вместо полосовых;

– увеличение средней толщины промежутка между несущей частью и полом.

Конструкции плавающего пола выполняют с применением рулонных упругих подложек и полужестких плит. Рассмотрим особенности технологии устройств плавающих полов.

1.1. Особенности технологии устройства плавающих полов

Применение рулонных упругих подложек. Схема примыкания конструкции плавающего пола на основе рулонного материала представлена на рис.1.5.

При укладке прокладочного материала в местах дверных проемов, углов, выводов труб, внутренних коммуникаций и прочих элементов обустройства помещения необходимо вырезать контур имеющегося элемента обустройства помещения. Во избежание жесткого контакта между стяжкой и элементом обустройства помещения отрезают полоску материала, длина которой будет больше периметра имеющегося элемента на 100мм; ширина равна высоте заведения на стены плюс 40мм. Для криволинейных элементов материал надрезают настолько часто, насколько это требуется (материал должен плотно прилегать к вертикальной части элемента). Материал обводят вокруг выступающего элемента, закрепляют по верхнему краю к обводимому элементу битумной самоклеящейся лентой или скотчем и скотчем же проклеивают вертикальный шов.

После укладки прокладочного материала выполняют цементнопесчаную стяжку толщиной 60 мм из пескобетона или товарного бетона.

При устройстве стяжки необходимо армировать ее металлической арматурной сеткой с размером ячейки 50х50 мм и диаметром прутка 4 мм. Сетка должна быть расположена в теле стяжки не ниже 20 мм от ее нижнего уровня и не выше средней линии стяжки и укладываться с перехлестом стыков 100 мм, которые связываются вязальной проволокой через каждые 200 мм.

Применение звукоизолирующих плит. С применением звукоизолирующих плит схема устройства показана на рис.1.6.

Для обеспечения стабильности основания пола, выполняемого по плитам, по периметру помещения, а также вокруг колонн укладываются специальные кромочные плиты, которые предварительно разрезаются на полосы шириной 300 мм.

Звукоизоляционные плиты укладываются на перекрытие стык в стык без зазора в соответствии с заданными размерами с таким расчетом, чтобы полностью покрыть площадь пола. Материал и кромочные плиты могут быть уложены в 2 слоя при условии перехлеста стыков верхнего и нижнего слоев в перпендикулярных направлениях. При этом кромочная плита второго слоя имеет ширину 250 мм.

Во избежание жесткого контакта между стяжкой и другими конструкциями здания необходимо на все стены по периметру помещения завести кромочную прокладку на высоту 30-40 мм выше уровня устраиваемого пола. Кромочную прокладку закрепляют строительным клеем.

Поверх слоя из звукоизоляционных плит укладывается разделяющий слой из армированной полиэтиленовой пленки также с заведением краев на все стены и колонны. Это необходимо для того, чтобы при устройстве стяжки раствор не попадал на стекловолокнистые плиты и кромочную прокладку. После устройства пола полиэтиленовую пленку, а также избыток кромочной прокладки обрезают по уровню готового пола.

После укладки разделяющего слоя полиэтилена выполняют цементнопесчаную стяжку.

1.2. Технология устройства «плавающего» пола

Существует огромный выбор материалов, которые можно с большим и меньшим успехом использовать под стяжку в качестве упругого слоя. Это всякого рода материалы на основе вспененного пенополиэтилена, пенополипропилена, пробки, синтетических волокон, минеральной и стеклянной ваты.

Получили широкое применение материалы, изготавливаемые в виде плит:

– «ШУМОСТОП-С2» толщиною 20 мм, изготавливаемые из стеклянного штапельного волокна. Эффективность снижения ударного шума приведена на рис.1.7. Эксперимент выполнен в НИКФ.

– плиты «ШУМОСТОП-С2» укладываются на плиту перекрытия вплотную друг к другу без зазора. Чтобы исключить соприкосновение выравнивающей стяжки с поверхностью стен, по всему периметру пола вдоль стен используют прокладочный материал (например, «ВИБРОСИЛ» или «ШУМОСТОП-С2»), высота которого должна быть чуть больше толщины заливаемой стяжки. На плиты «ШУМОСТОП-С2» укладывают гидроизоляционный слой (армированную полиэтиленовую пленку) с заводом его на стену до высоты кромки прокладочного материала. Затем устраивают армированную бетонную стяжку толщиной не менее 60 мм. На стяжке выполняется конструкция чистового пола. Плинтус монтируется только к одной поверхности: либо к полу, либо к стенам.

– «Sylomer» - полиуретанолвый эластомер. Материал Sylomer® австрийской фирмы Getzner Werkstoffe GmbH – это уникальный, не имеющий аналогов виброизолирующий материал, обладающий рядом свойств, которые делают его незаменимым для решения широкого спектра задач в области виброизоляции. В отличие от других упругих материалов Sylomer® не теряет своих виброизолирующих свойств на протяжении длительного периода времени, а также устойчив к воздействию различных агрессивных сред. Sylomer® применяется в качестве упругого элемента для виброизоляции инженерного и производственного оборудования, фундаментов зданий.

– рулонный материал «ШУМАНЕТ-100», «ШУМАНЕТ-100С». Технические характеристики материала представлены в табл.1.1.

Таблица 1.1. Технические характеристики рулонного материала «ШУМАНЕТ»

Технические характеристики	ШУМАНЕТ-100	ШУМАНЕТ-100С (Супер)
состав материала	стеклохолст с односторонним полимерно-битумным покрытием	стеклохолст с односторонним полимерно-битумным покрытием
размеры рулона	15х1 м	15х1 м
толщина рулона	3 мм	4 мм
поверхностная плотность,	1,3	1,37
индекс снижения уровня ударного шума	23	29

Результаты эксперимента по определению эффективности материалов ШУМАНЕТ, выполненного в НИКФ, приведены на рис.1.8.

В качестве упругой звукоизолирующей прокладки при устройстве конструкций «плавающих» полов для всех существующих типов ж/б перекрытий применение материала ШУМАНЕТ-100 гарантирует выполнение требований СНиП в части нормирования уровня ударного шума в зданиях категории комфортности «Б», а применение материала ШУМАНЕТ-100С гарантирует выполнение норм СНиП для зданий категории комфортности «А» (студии).

– виброизоляционный материал ТЗИ. Материал «ТермоЗвукоИзол» (ТЗИ) выпускается в рулонном виде толщиною 14 мм. Рассмотрим технологию устройства плавающего пола в двух вариантах применения упругой прокладки.

Вариант 1.

Слои материала «ТермоЗвукоИзол®» укладывают во взаимно перпендикулярных направлениях по всей площади железобетонного перекрытия, предварительно высушенного и тщательно очищенного от мусора, с напуском на стены и перегородки на высоту на 10 мм выше уровня чистого пола. Первый слой виброизоляционного материала укладывается без тщательного разравнивания. На него до начала схватывания укладывается армирующая металлическая или базальтовая сетка с ячейкой 25х25 мм или 50х50 мм, которая накрывается вторым слоем цементнопесчаного раствора толщиной 30-40 мм, который тщательно разравнивается и затирается. Общая толщина плавающей стяжки должна быть 50-60 мм, а поверхностная плотность не менее 80 . Такая технология устройства стяжки обеспечивает расположение армирующей сетки в толще стяжки, что является обязательным условием для нормальной работы армирующего слоя. В связи с тем, что второй слой стяжки укладывается на первый слой до момента его твердения, обеспечивается надежная адгезия первого и второго слоев стяжки. Конструкция «плавающего» пола с двумя слоями ТЗИ представлена на рис.1.9.

Эффективность применения конструкции «плавающего» пола с одним слоем ТЗИ толщиною 14 мм исследована в лаборатории акустики Телевизионно-технического центра и представлена в табл.1.2.

Таблица 1.2. Частотные характеристики снижения приведенного уровня ударного шума

плавающей стяжкой с поверхностной плотностью 80 , уложенной по

слою звукоизоляционного материала «ТермоЗвукоИзол®» (ТЗИ) толщиной 14 мм

Объект измерений	Снижение приведенного уровня ударного шума , дБ стяжкой, уложенной по слою «ТермоЗвукоИзола»
среднегеометрические частоты 1/3 октавных полос
125	250	500	1000	2000	3200
«ТермоЗвукоИзол» (ТЗИ) (толщина 14 мм)	9,0	23,8	29,4	34,5	37,3	38,5
индекс приведенного уровня ударного шума , дБ	29

Таким образом, индекс улучшения изоляции ударного шума плавающей стяжкой, уложенной по изоляционному слою из материала «ТермоЗвукоИзол» (ТЗИ) толщиной 14 мм при толщине стяжки 50-60 мм и поверхностной плотности около 80 составляет 29 дБ.

Испытанные образцы звукоизоляционного материала «ТермоЗвукоИзол» по своим акустическим показателям соответствуют требованиям СНиП .

Вариант 2.

Применяется упругая двухслойная прокладка, состоящая из одного слоя базальтового картона «БАЗАЛЬТИН®» толщиной 10мм и одного слоя из материала «ТермоЗвукоИзол®» толщиной 14мм, отвечает самым высоким физическим требованиям.

Слой базальтового картона «БАЗАЛЬТИН®» укладывают внахлест на железобетонное перекрытие, предварительно высушенное и тщательно очищенное от мусора. Поверх него укладывают слой из материала «ТермоЗвукоИзол®» с напуском на стены и перегородки на высоту на 10 мм выше уровня чистого пола. Далее устраивается плавающая стяжка по технологии, описанной выше.

Конструкция «плавающего» пола с двухслойной виброизолирующей прокладкой представлена на рис.1.10.

Эффективность конструкции, приведенной на рис.1.10, представлена в табл.1.3.

Таблица 1.3. Частотные характеристики снижения приведенного уровня ударного шума

плавающей стяжкой с поверхностной плотностью 80 , уложенной по

слою базальтового картона «БАЗАЛЬТИН®» толщиной 10 мм и слою из

материала «ТермоЗвукоИзол®» (ТЗИ) толщиной 14 мм

Объект измерений	Виброизолирующая способность, дБ
в октавных полосах частот, Гц
63	125	250	500	1000	2000	4000	8000
«ТермоЗвукоИзол» (ТЗИ) (толщина 14 мм) + базальтовый картон (толщина 10 мм)	40	42	44	42	40	41	46	52
индекс приведенного уровня ударного шума, дБ	46,5

Рис.1.1. Зависимость жесткости звукоизоляционной прослойки

от веса несущей части перекрытия

Рис.1.2. Снижение ударного шума вследствие применения плавающего пола

из цементной плиты толщиной 35 мм, установленного на прокладку

из минерального волокна толщиной 15 мм

Рис.1.3. Зависимость показателя улучшения защиты от ударного шума в результате применения плавающего пола от динамической жесткости упругого слоя

Рис.1.4. Схема устройства «плавающего» пола:

1 – стена или перегородка; 2 – плиты шумоизоляционного материала толщиной 20 мм;

3 – гидроизолирубщий слой полимерной пленки; 4 – армированная бетонная стяжка;

5 – плита межэтажного перекрытия; 6 – герметик

Рис.1.5. Схема примыкания конструкции «плавающего» пола на основе

рулонного звукоизолирующего материала к стене и коммуникациям под стяжкой

Рис.1.6. Схема устройства конструкции «плавающего» пола

с применением звукоизолирующих плит в один слой

Рис.1.7. Уровни ударного шума под перекрытием при применении

плит ШУМОСТОП-С2 толщиной 20 мм под стяжкой поверхностной плотностью 120 .

1 – уровень шума под голой ж/б плитой перекрытия толщиной 140 мм;

2 – уровень шума при 3-х слоях ШУМОСТОП-С2 под стяжкой;

3 – уровень шума при 2-х слоях ШУМОСТОП-С2 под стяжкой;

4 – уровень шума при одном слое ШУМОСТОП-С2 под стяжкой

Рис.1.8. Уровни ударного шума под перекрытием при применении

материалов ШУМАНЕТ-100 и ШУМАНЕТ-100 Супер

под стяжкой поверхностной плотностью 120 .

1 – уровень шума под голой ж/б плитой перекрытия толщиной 140 мм;

2 – уровень шума при одном слое ШУМОСТОП-100 Супер под стяжкой;

3 – уровень шума при одном слое ШУМОСТОП-100 под стяжкой

Рис.1.9. Конструкция «плавающего» пола.

1 – первый слой материала «ТермоЗвукоИзол®» толщиной 14 мм;

2 – второй слой материала «ТермоЗвукоИзол®» толщиной 14 мм (второй слой укладывается для усиления эффекта);

3 – железобетонное перекрытие;

4 – стена, перегородка;

5 – армированная плавающая стяжка, как основание чистого пола

Рис.1.10. Конструкция «плавающего» пола.

1 – межкомнатная перегородка; 2 – плита перекрытия;

3 – базальтовый картон «БАЗАЛЬТИН®»; 4 – «ТермоЗвукоИзол®» толщиной 14 мм;

5 – основание пола – армированная стяжка