Защита от шума

Чрезмерные шумовые воздействия могут привести к серьезному нарушению здоровья, в то время как при возросших психических нагрузках мы как никогда нуждаемся в тишине и покое.
Проблема борьбы с шумом столь остро встала в последние годы в первую очередь в связи со значительно возросшей интенсивностью транспортного движения. Каждый день на улицы выезжают тысячи автомобилей. Возросли мощности двигателей, скорости, что также послужило причиной увеличения транспортного шума. Его уровень в часы пик на оживленных магистралях приближается к 75 децибелам. При такой интенсивности далеко не всегда удается обеспечить допустимые ГОСТом санитарные нормы: 55 децибел для территории жилой застройки (дворы, внутренние проезды и т. д.), 40 децибел в жилых помещениях днем и 30 децибел в ночное время.
Транспортный шум - это лишь одна из проблем, связанная с возросшей интенсивностью движения, перегруженностью улиц машинами, загрязнением воздуха выхлопными газами. Для их решения проводится целый комплекс мер. В частности, идет большая работа по упорядочению транспортных потоков, запрещен проезд транзитного транспорта через крупные города, ограничен въезд грузовых автомобилей на центральные улицы и т. д. Конструкторы ведут работы по снижению шума двигателей.
И все-таки пока не удается сколько-нибудь значительно снизить шум на оживленных магистралях. Поэтому особое значение приобретает разработка методов защиты от него. Там, где позволяет рельеф местности, дороги прокладывают в выемках, вдоль магистралей устраивают специальные насыпи-кавальеры, возводят шумозащитные стенки. Зеленые насаждения также создают некоторую преграду, но эффект ее незначителен.
Из архитектурных средств защиты наиболее распространено зонирование застройки, когда к проезжей части выносятся учреждения, предприятия, создающие экранирующий эффект для жилых зданий. Однако возможности использования зонирования ограниченны, поскольку масштабы жилищного строительства значительно не превышают потребность в общественных зданиях. Казалось бы, наиболее простое архитектурное решение - размещение зданий на достаточном удалении от проезжей части. Однако не все простое эффективно. Дело в том, что звук с расстоянием затухает незначительно: при удвоении расстояния уровень шума снижается всего на 3 дБА. Так, если в 7,5 метра от проезжей части уровень шума достигает 75 дБА, то снижение шума на 9 дБА произойдет в 60 метрах, на 12 дБА - уже в 120 метрах от дороги и т. д. Современные масштабы строительства и недостаток свободной территории, вынуждающие вести застройку плотно к магистралям, делают этот метод малоприемлемым. В целом возможности архитектурных средств защиты от шума довольно ограниченны, особенно в районах с уже сложившейся застройкой.
В этой связи внимание архитекторов и инженеров обратилось к конструкции окон. Надо сказать, что прежде в строительстве широко использовались окна раздельной конструкции с отдельными оконными коробками для наружного и внутреннего переплетов. Эти окна обеспечивали хорошую теплоизоляцию и неплохую звукозащиту помещений. В конце 50-х годов, когда началось массовое панельное строительство, было освоено производство спаренных окон: привлекла простота изготовления, экономичность, удобство эксплуатации. В настоящее время в строительстве используется до 95% спаренных окон.
Но при всех выгодах шумозащитные свойства окон, применяемых в массовом строительстве, оказались на сегодняшний день совершенно недостаточными. Так, например, стандартное спаренное (свинчивающееся) окно снижает уровень звука лишь на 18-20 дБА в закрытом состоянии, а с открытой форточкой - на 10 дБА, в то время как окна для зданий, выходящих на наиболее напряженные магистрали, должны обеспечивать снижение уровня порядка 40 дБА. В свое время в районах новостроек, которые обычно располагались на окраинах городов и где шум был весьма невелик, спаренные окна обеспечивали достаточную защиту. Теперь, когда новые дома возводятся повсеместно, в том числе в районах старой застройки, на магистралях, когда резко возросло количество транспорта, возникла необходимость оборудовать дома окнами с повышенными звукоизоляционными свойствами. Работы по созданию шумозащитных окон начались, было исследовано влияние конструктивных элементов окон на их звукоизоляцию. С учетом результатов этих исследований группа архитекторов-конструкторов разработала новые оконные блоки с двойным и тройным остеклением, с различными воздушными промежутками между стеклами и разной толщиной стекол.
В ходе акустических испытаний выяснилось, например, что при тройном остеклении установка третьего стекла посередине между наружным и внутренним практически не улучшает шумозащитных свойств окон из-за резонанса на некоторых частотах: третье стекло должно быть максимально смещено к внутреннему. Очень существенную роль играет также герметичность притворов и установки стекол. Положительное влияние оказывает и звукопоглощающая обкладка по внутреннему периметру оконной коробки. Исследования показали бесперспективность спаренных окон с точки зрения возможности повышения звукоизоляции. Спаренная конструкция представляет собой колебательную систему, у которой наружное и внутреннее стекла связаны между собой слоем воздуха малой толщины, а также через переплеты и общую оконную коробку, и по этой причине ее усовершенствование не может существенно повысить шумозащитный эффект.
Значительно лучшие результаты показали окна новой конструкции с увеличенным воздушным промежутком между внешним и внутренним переплетами, большей толщиной стекол, двойным притвором створок и коробки, двойным или тройным рядами уплотняющих прокладок. Опытные партии таких окон выпущены в двух вариантах.
Первая модель - с двойным остеклением и сплошными оконными коробками. Воздушный промежуток между стеклами увеличен с 57 мм до 90 мм. Толщина стекол также увеличена - наружное до 4 мм и внутреннее до б мм. Окна такой конструкции прошли испытания в Москве в микрорайоне Тропарево, в домах, выходящих на Ленинский проспект и проспект Вернадского, и показали хорошие шумозащитные свойства. Они снижают уровень шума на 30 дБА: вполне достаточно, чтобы обеспечить норму в жилых комнатах, выходящих на эти магистрали.
Вторая модель с раздельной оконной коробкой, с тройным остеклением. Наружный и внутренний переплеты имеют самостоятельные коробки, соединенные между собой тонкими пластинами. Между коробками помещен звукопоглощающий материал (ПВХ - войлок, сверхтонкая стекловата, волокно). Эти окна испытывались в домах на одной из оживленных магистралей столицы - Дмитровском шоссе. Контрольные измерения показали, что они снижают уровень шума на 38 - 40 дБА и обеспечивают благоприятный режим даже на наиболее шумных магистралях. Окна с тройным остеклением имеют значительно лучшие теплозащитные свойства, примерно в 1,5 раза более высокие, чем окна обычной конструкции. За рубежом, в частности в Швеции и Финляндии, применение окон с тройным остеклением стало уже повсеместно принятым. Такие окна используются и в тех случаях, когда нет необходимости защищаться от шума: разница лишь в том, что вместо утолщенных стёкол ставятся обычные. Широкое внедрение в строительство окон с тройным остеклением, решая проблему защиты от шума, приведет к значительной экономии тепла.
Создание шумозащитных окон выдвинуло перед конструкторами другую проблему - проблему вентиляции помещений. Вентиляция с помощью обычной форточки в данном случае непригодна: сводится на нет вся система звукоизоляции. Можно, конечно, использовать индивидуальные кондиционеры, но их приобретение и эксплуатация - дело довольно дорогое. К то му же кондиционеры сами служат источником шума. Общие системы кондиционирования также не лишены недостатков, так как, помимо их высокой стоимости и сложности эксплуатации, воздуховоды необходимо расположить в пределах толщины стен жилых помещений.
В лаборатории строительной акустики разработан специальный вентиляционный клапан-глушитель для естественного проветривания помещений. Он действует как форточка, но значительно ослабляет шум, снижая его уровень на 25-35 дБА в зависимости от модели клапана. Вентиляционный клапан устанавливается вместе с оконным блоком и имеет довольно компактные размеры. Первые испытания в квартирах показали его высокую эффективность. Разработка клапана-глушителя и использование его совместно с новыми окнами позволяют в значительной мере решить проблему защиты помещений от шума.
Уровни шума, правильнее уровни звукового давления, измеряются в децибелах (дБ). Уровень звукового
давления в децибелах - это десятикратный десятичный логарифм отношения интенсивности звуковой энергии к ее пороговому значению. Выбор логарифмической шкалы вызван ее удобством. Дело в том, что человеческое ухо обладает чрезвычайно большим диапазоном чувствительности - от 20 дБ до 120 дБ, что соответствует изменению интенсивности звуковой энергии в 10 в десятой степени раз. Шум в слышимой полосе частот (20-20 000 Гц) часто измеряется в децибелах А
(дБА) и в этом случае на зывается уровнем звука. Как известно, ухо обладает неодинаковой чувствительностью на различных частотах - оно более чувствительно к средним и высоким. Приборы, регистрирующие уровни шума, шумомеры, имеют соответствующую человеческому слуху частотную характеристику усиления, так называемую коррекцию А. • По данным правительственного обследования, в Японии 82 процента населения страны-жертвы значительно превышающего медицинские нормы индустриального и транспортного шума. При этом в особо неблагоприятных условиях находятся жители домов, расположенных в непосредственной близости от магистралей. По мнению японских ученых, дальнейшее обострение проблемы может привести к потере многими японцами слуха. Исследования, проведенные в Австрии, говорят о том, что население этой страны очень страдает от транспортного шума. Опрос показал, что почти 52 процента жителей австрийской столицы испытывают от него особенное неудобство днем, а около 40 процентов - ночью. Именно с этим связывают резко возросшее в последнее время потребление снотворных средств.
Самым шумным городом в мире считается Рио-де-Жанейро. К такому выводу пришли участники десятой Международной конференции по акустике. Уровень шума в одном из районов города - Копакабана - превышает 85 децибел, что грозит его обитателям необратимыми нарушениями слуха и заболеваниями сердца.
Можно ли своими руками в домашних условиях повысить шумозащитные свойства окон? Оказывается, да, можно. Конкретные рекомендации зависят от конструкции окон квартиры. В первую очередь надо проверить герметичность установки стекол. стекла начинают вибрировать, в это дополнительно повышает шум. Поэтому прежде всего поставьте стекла на не твердеющую замазку, а затем еще и промажьте их при установке штапика.
Если окна имеют раздельные коробки, то можно рекомендовать заменить стекла более толстыми - 4- 6 мм, тщательно подогнать, герметизировать притворы с помощью уплотняющих прокладок из поролона или тонкой губчатой резины. Такие прокладки обычно используются для утепления помещения в зимнее время, но одновременно они улучшают и звукоизоляцию.
В спаренных окнах толщину стекол также желательно увеличить, причем внутреннее стекло берется более толстое, а между переплетами размещается уплотнительная прокладка. Определенное улучшение дает установка третьего стекла. Оно ставится рядом со вторым с зазором в не сколько миллиметров и обращено внутрь помещения. Если под рукой нет толстых стекол, то вместо внутрен него стекла можно поставить стеклопакет. Его несложно склеить в домашних
условиях из двух 3-4-миллиметровых стекол. Следует лишь позаботиться о соблюдении определенных правил. Прежде всего обеспечить абсолютную герметичность соединений стекол по периметру, использовав клей и незасыхающую замазку. Тогда вовнутренний объем небудут проникать пыль и влага. Если вы хотите улучшить и теплозащитные свойства окна, то промежуток между спаренными стеклами можно увеличить, но он не должен быть более 15 мм, так как при дальнейшем увеличении расстояния между стеклами может возникнуть резонанс. Замена в спаренном окне обычного стекла толщиной 3 мм на стекло 6 мм снижает уровень звука на 4 дБА. Хорошие прокладки также дают ослабление проникающего шума на величину около 4 дБА. Вообще эффект переделки зависит не только от избранных конструктивных решений, но и от тщательности исполнения.

Комментарии: