Оценка звукоизоляции светопрозрачных конструкций с учетом приточных вентиляционных устройств

Повышение требований к комфортности жилья, отмечающееся в последние годы, обуславливает актуальность вопросов, связанных с обеспечением за-данных параметров внутренней среды помещений.

Одной из основных задач в этой области является обеспечение требуемой звукоизоляции ограждающих конструкций зданий с учетом режима проветривания помещений и обеспечения требуемого воздухообмена.
Для притока свежего воздуха в помещениях жилых и ряда общественных зданий с современными светопрозрачными конструкциями применяют оконную фурнитуру с регулируемым открыванием оконных створок (микропроветривание, щелевое проветривание и т.п.), различного рода проветриватели и приточные вентиляционные устройства (клапаны), встраиваемые в наружные стены или непосредственно в оконные конструкции. Соответственно возникает необходимость в оценке звукоизоляции ограждающих конструкций с учетом различных режимов проветривания.

Нормируемой акустической характеристикой оконных блоков является величина звукоизоляции R_Атран, дБА, отражающая снижение воздушного шума потока городского транспорта [1]. В соответствии [2] требуемое значение R_Атран должно обеспечиваться оконным блоком с учетом нормативного воздухообмена.
Следует отметить, что влияние режима проветривания на звукоизоляцию ограждающих конструкций может быть весьма существенным и предопределять акустический режим помещений. В качестве примера на рис.1 приведены результаты испытаний оконного блока из ПВХ-профилей с двухкамерными стеклопакетами, выполненные по методике ГОСТ 26602.3-99 [1] в звукомерных камерах. Как следует из результатов испытаний, открытие створки окна в режиме щелевого проветривания приводит к снижению R_Атран ~ на 10 дБА, открытие створки в режиме проветривания ~ на 17 дБА .

Рис. 1. Частотные характеристики изоляции воздушного шума оконного блока ОП ОСП 15-15 ГОСТ 30674-99 с двухкамерными стеклопакетами СПД 4М1-12-4М1-12-4М1 при различных режимах проветривания (по результатам испытаний в звукомерных камерах): 1 – нормативная частотная характеристика; 2 – частотная характеристика оконного блока в закрытом состоянии (R_Атран = 25,2 дБА); 3 – частотная характеристика оконного блока в режиме «щелевого проветривания» (R_Атран = 15,0 дБА); 4 – частотная характеристика оконного блока с (открытой) откинутой створкой (R_Атран = 7,5 дБА).

Для характеристики малых строительных элементов, к которым можно от-нести приточные вентиляционные устройства, применяется показатель D_new(С;С_tr) [3]. Здесь С и С_tr – коэффициенты согласования, позволяющие учитывать различные спектры источников шума, таких как розовый шум и шум потока городского транспорта соответственно. Коэффициенты согласования рассчитываются на основании результатов лабораторных испытаний по [3]. Для учета спектра транспортного шума к индексу звукоизоляции D_new прибавляют коэффициент согласования С_tr. Таким образом, (D_new + C_tr), дБА – величина, характеризующая снижение строительным элементом воздушного шума потока городского транспорта. Применительно к приточным устройствам (D_new + C_tr) можно назвать звукоизоляцией приточного устройства и, для удобства записи, обозначить как D_A.
В качестве примера в таблице 1 приведены результаты испытаний некоторых приточных устройств с определением показателя D_A .
Таблица 1
Результаты испытаний некоторых приточных вентиляционных устройств

№ п/п	Марка приточного устройства	Характеристика	Звукоизоляция, DА, дБА
			открыто	закрыто
1	Стеновой клапан «КИВ-125»	Внутренний диаметр канала – 125 мм. Длина канала – 400 мм.	36,1*	39,8*
2	Стеновой клапан «СВК В-75»	Размеры внутреннего сечения 415×75 мм. Длина корпуса – 400 мм	45,1*	51,6*
3	Оконный клапан EMM 3-30	Размеры внутреннего сечения 344х12 мм	33,0**	-
4	Стеновой клапан «Purmo Air»	Размеры внутреннего сечения 250×25 мм. Длина канала 400 мм.	36,0**	-

(*) - по результатам испытаний в звукомерных камерах ИЦ «Стройтест-СибАДИ»; (**) - по данным производителя. В связи с вышеизложенным возникает необходимость в оценке совместной звукоизоляции того или иного оконного блока с приточным устройством. По сути дела – прогнозирование величины при известных (полученных по результатам испытаний) показателях звукоизоляции оконных блоков R_Атран и звукоизоляции приточных устройств D_A. Здесь – показатель, служащий для оценки снижения оконным блоком воздушного шума потока городского транспорта совместно с приточным устройством.
Бесспорно, для случая, когда приточное устройство является элементом оконного блока, возможно проведение испытаний по методике ГОСТ 26602.3-99 [1] и получение характеристики R_Атран^{окно+ПУ} по результатам прямых измерений. Хотя и такой подход является не очень удобным, поскольку требует испытаний ряда оконных блоков с различными величинами R_Атран.
Гораздо сложнее обстоит дело при использовании устройств, которые не являются элементами оконных блоков и монтируются в наружных стенах, на-пример стеновые клапаны «КИВ 125» или «СВК В-75».
Для прогнозирования величины R_Атран^{окно+ПУ} предложено воспользоваться известным подходом [2], применяемым для расчета ограждающих конструкций, состоящих из нескольких частей с различной звукоизоляцией:
(1)
где S — общая площадь ограждающей конструкции, м²;
S_i — площадь i-й части, м²;
R_i — изоляция воздушного шума i-й частью, дБ.
Если рассчитываемая ограждающая конструкция состоит из двух частей, то выражение (1) принимает вид:
(2)
Для оценки звукоизоляции оконного блока совместно с приточным устройством по формуле (2), необходимо, чтобы их акустические характеристики описывались одинаковыми величинами.
Согласно [4] величину R_i можно представить в виде:
R_i=D_i-10lgA_o+10lgS_i (3)
После несложных математических преобразований:
(4)
Подставляя (4) в (2) вместо одного из слагаемых знаменателя получим:
(5)
Из-за относительно небольших геометрических размеров приточного устройства по сравнению с оконным блоком, площадь оконного блока S1 можно принять как общую площадь рассчитываемой ограждающей конструкции S. Учитывая то, что характеристикой оконного блока является R_Атран, а характеристикой приточного клапана является D_А, выражение (5) можно записать в виде:
(6)
Полученная зависимость (6) позволяет рассчитывать общую звукоизоляцию оконного блока совместно с приточным устройством , используя известные характеристики оконного блока R_Атран и приточного устройства D_А.
На рис.2 в качестве примера приведены результаты расчета ряда оконных блоков с приточными устройствами различного типа. Как свидетельствует полученные зависимости для оконных блоков с R_Атран < 25 дБА, величина звукоизоляции приточных устройств DA оказывает незначительное влияние на . В то же время для оконных блоков с высокими значениями R_Атран (R_Атран > 35 дБА) снижение R_Атран^{окно+ПУ} может составлять до 6-8 дБА.

Рис. 2. Зависимость общей звукоизоляции оконного блока с приточным устройством от звукоизоляции оконного блока R_Атран при различной звукоизоляции приточных устройств D_А

Экспериментальная проверка полученных теоретических зависимостей проведена в звукомерных камерах ИЦ «Стройтест-СибАДИ» с различными приточными устройствами (см. табл.2). Погрешность расчетных и экспериментальных величин R_Атран^{окно+ПУ} составила Δ ~ 1÷5%.
Таблица 2
Результаты определения звукоизоляции оконного блока с приточными устройствами различного типа по формуле (6) и по результатам измерений в звукомерных камерах

Звукоизоляция оконного блока,RАтран, дБА	Марка приточного устройства	Звукоизоляция приточного устройства, DА,  дБА	RАтранокно+ПУ, дБА		Погрешность, %
			по расчету	по результатам испытаний
25,2	КИВ-125	36,1*	23,2	24,3*	4,5
27,9	СВК В-75	45,1*	27,3	26,5*	2,9
27,4	ЕММ 3-30	33,0**	23,9	24,3*	1,6

(*) - по результатам испытаний в звукомерных камерах ИЦ «Стройтест-СибАДИ»; (**) - по данным производителя.

Предложенный метод позволяет прогнозировать звукоизоляцию оконных блоков с приточными устройствами различного типа. Результаты расчетов достаточно хорошо корреспондируются с результатами испытаний в звукомерных камерах.
АЛЕШКОВ Д.А. КРИВОШЕИН А.Д., инженерно-строительный институт, г.Омск, Россия

Примечание

1. ГОСТ 26602.3-99 Блоки оконные и дверные. Метод определения звукоизоляции.
2. CНиП 23-03-2003 Защита от шума.
3. ISO 717-1:1996 Acoustics. Rating of sound insulation in buildings and of building elements - Part 1: Airborne sound insulation.
4. Ventilation systems for windows// ift-guideline, LU-01engl/1, 2009.

Вклад участника:

Смирнова Дана