Теория и практика шума в квартире

Всему виной законы физики. Точнее — законы распространения звуковых волн. Но обо всём по порядку.
Что такое звук
Звук — это колебания (волны), распространяющиеся в упругой среде и воспринимаемые слухом. Здесь важно уточнить, что не все колебания воспринимаются как звук — только колебания с частотой от 20 до 20 000 Герц.
Колебания с частотой ниже 20 Гц называются инфразвуком — человек их не

Что такое звук

Звук — это колебания (волны), распространяющиеся в упругой среде и воспринимаемые слухом. Здесь важно уточнить, что не все колебания воспринимаются как звук — только колебания с частотой от 20 до 20 000 Герц.

Колебания с частотой ниже 20 Гц называются инфразвуком — человек их не слышит, но ощущает телом. Инфразвук вызывает тревогу и дискомфорт. Колебания с частотой выше 20 000 Гц человек не воспринимает совсем.

Говоря о звуке, чаще всего мы подразумеваем волны, распространяющиеся в воздухе. Однако звук может распространяться и в других средах, например, внутри железобетонных плит, образующих стены и перекрытия дома.

Шум — это множество разных по частоте звуков.

Кирпич или монолит?

Первый распространенный способ оградить себя от подробностей жизни соседей — купить или снять квартиру в доме с хорошей шумоизоляцией. Многие возлагают надежды на старые кирпичные дома, отмечая их преимущества перед монолитными и панельными.

Что ж, в панельных домах, если нерадивые строители оставили щели между плитами, буквально можно слышать дыхание человека в другой квартире. 

Но для по-настоящему хорошей звукоизоляции толстыми и кирпичными должны быть не только несущие стены, но и перегородки между квартирами. А таких домов очень немного. Строители зачастую халтурили и делали внутренние стены тонкими, из довольно неплотных материалов, толщиной порядка 15 сантиметров. Таким образом, хоть кирпичные дома и отлично хранят тепло, в них зачастую слышны разговоры соседей и их музыка.

Кирпичный дом не панацея еще по одной причине. Какова бы ни была толщина перекрытий, она не спасает от топота и других ударных звуков. Для их «нейтрализации» необходимо делать так называемую плавающую стяжку пола или паркет на деревянных лагах. Однако проблема в том, что сделать это должны ваши соседи сверху. А заставить их это сделать удается не всегда. Зато при просмотре квартиры можно попросить их хорошенько пройтись туда-сюда, чтобы услышать масштаб проблемы.

Таким образом, тишина даже в хорошем кирпичном доме более или менее возможна только на последнем этаже в угловой квартире. Ах да, и это если исключить грохот лифта и мусоропровода. А эти две вещи в кирпичных пятиэтажках почти не встречаются. И это уже огромный плюс.

Еще одна «слабость» в звукоизоляции — это вентиляция. В случае если на каждую квартиру идет свой «отводок», соседей гораздо меньше слышно, чем когда через все этажи идет сквозная дыра в стене. Уточнить этот момент можно, изучив план дома. 

Узнать о шумоизоляции и типе дома можно по его строительной серии, просто найдя в поисковике его адрес. Если же дом новый, можно потребовать план у управляющей компании.

Шум соседей и шум от оборудования

Следует различать шум, производимый поведением соседей в многоквартирном доме и шум, производимый оборудованием, которое может находиться как в самом жилом доме (шум лифта, шум кондиционеров, систем вентиляции, холодильного оборудования магазинов, расположенных в цоколе и 1 этаже дома), так и вне его (шум оборудования, расположенного в близлежащих жилых домах, зданиях и сооружениях).

О некоторых аспектах решения проблемы шумного поведения соседей, методах борьбы с ними, ответственности за шум в ночное время и проч. см. публикацию «Шумят соседи. Что делать? Закон о тишине. Судебная практика»

Что такое шум?

Шум – всякий неприятный, нежелательный звук или совокупность звуков, мешающих восприятию полезных сигналов, нарушающих тишину, оказывающих вредное или раздражающее воздействие на организм человека, снижающих его работоспособность.

Понятие шума относительно: звуки из соседней квартиры, вы воспринимаете как шум, в то время как сосед считает их красивой музыкой

Не следует путать шум с таким понятием как фон (звук, не вызывающий раздражения). К примеру шелест листьев или падение капель дождя можно считать фоном. Для некоторых людей фоном является даже монотонный «шум транспорта».

Как распространяется звук

Звуки в различных средах распространяются по-разному. Чем плотнее среда, тем быстрее и лучше распространяются в ней звуковые волны. Именно поэтому мы, находясь в квартире на 15 этаже, слышим, как сосед долбит стену перфоратором на третьем.

Звуковая волна распространяется по твёрдым железобетонным конструкциям многоэтажного дома, как по волноводу. Чем твёрже бетон — тем лучше он проводит звук и тем медленнее затухает звуковая волна. Поэтому самая плохая звукоизоляция в панельных домах, где бетон плит самый твёрдый. Чуть лучше обстоит дело в доме, построенном по монолитной технологии; хуже всего проводят звук кирпичные стены.

Воздух — среда гораздо менее плотная, поэтому звук в воздухе быстро ослабевает с расстоянием. Кроме того, различные преграды мешают распространению звука в воздухе.

Ещё одна особенность звуковых волн — они по-разному распространяются в зависимости от частоты. Низкочастотные звуки могут огибать препятствия, в то время как высокочастотные хорошо распространяются только по прямой. Вы наверняка замечали, что работающий в соседней комнате музыкальный проигрыватель «бубнит» — хорошо слышен звук барабанов (низкие частоты), но высокие звуки женского голоса слышны слабо.

Поглощаются звуки разной частоты тоже неодинаково, поэтому материалов, одинаково хорошо поглощающих любые шумы, не существует.

Побочные эффекты звукоизоляции квартиры

К побочным эффектам от проведения комплекса работ по снижению шума в многоквартирном доме можно отнести следующие.

1. Теплоизоляция. Поскольку все материалы, используемые для поглощения или рассеивания шума, имеют пористую основу, в которой находится воздух, являющийся плохим проводником холода, то установка шумоизоляции стен позволит изолировать не только звук, но и холод, проникающий в комнату от стен и потолка.
2. Акустический эффект. Если грамотно звукоизолировать всю площадь комнаты, то можно добиться хорошего акустического эффекта. В помещении станет возможным установка качественной акустической системы, прослушивание которой в не изолированном помещении не создаст должного эффекта, так как часть звуковых частот будет поглощена поверхностями, а часть смешается с посторонними шумами.
3. Испарения и попадание частиц материалов в воздух. Это негативный эффект, который может возникнуть при некачественно проделанных работах или при использовании некачественных материалов.

При выборе производителя или поставщика также не лишним будет поинтересоваться о продукции и репутации компании, ознакомиться с отзывами потребителей, а в случае покупки потребовать сертификат, удостоверяющий качество продукции.

Виды шумов:

• Воздушный шум –шум, распространяющийся по воздуху. Источник звука, находящийся в комнате в воздухе, вызывает колебания окружающего воздуха, распространение которых в свою очередь вызывает возникновение колебаний в окружающих стенах и полах. Примеры воздушного шума: голоса соседей, работающий телевизор, лай собак.

• Ударный шум –шум, возникающий когда источник вызывает возникновение колебаний непосредственно в элементе, с которым происходит его соударение. Колебания распространяются по всей поверхности этого элемента, а также передаются в связанные с ним элементы, такие как внутренние стены, полы и т.д. Колебания в элементах вызывают колебания окружающего воздуха, которые распространяясь, доходят до нашего уха.
  Шаги, падения предметов, удары, скрипы – типичные шумы ударного характера.

• Структурный шум – шум, возникающий при передачи вибраций от источника к примыкающим конструкциям. Структурный шум является частным случаем ударного шума. Примеры структурного шума: кондиционеры, дизель-генераторы, текущая по трубам вода (или воздух в воздуховодах), лифтовое оборудование.

Приведем конкретный пример разницы между воздушным и ударным шумом:

«Представим себе, что сосед делает отверстие в межквартирной стене с помощью перфоратора. Вы в своей квартире при этом даже разговаривать не сможете. Но если сосед не выключая перфоратор просто вытащит сверло из отверстия и будет держать в руках все еще работающий прибор, вы скорее всего ничего не услышите. Исходная энергия перфоратора остается той же, но меняется способ передачи этой энергии от перфоратора к стене. В одном случае это непосредственный контакт, в другом случае энергия рассеивается в воздухе и удельная энергия на единицу площади резко снижается!» А. Смирнов

Думаю, что теперь все понимают, что разговоры за стенкой – это воздушный шум, а «слонотопы» сверху – ударный шум.

Способы борьбы с шумом

Шумоизоляция (звукоизоляция) помещения — это меры, ослабляющие интенсивность шума в этом конкретном помещении.

С точки зрения физики, шумоизоляция бывает двух видов:

• Шумоизоляция от ударного шума — создаются условия, затрудняющие распространение звуковой волны;
• Шумоизоляция от воздушного шума — на пути звуковой волны размещается материал, в котором энергия звуковой волны поглощается и рассеивается.

Поскольку шумы могут быть самыми разными и распространяются разными путями, эффективная шумоизоляция — это комплекс мер, который должен учитывать возможные пути проникновения звуков в квартиру, особенности конструкции здания, свойства материалов, из которых оно построено, его расположение и многое другое.

Шумоизоляция

Конструкция пола, потолка и стен продумывается так, чтобы звуковая волна несколько раз переходила из одной среды в другую, ослабевая при каждом переходе. Для этого, например, между плитой перекрытия и стяжкой пола прокладывается материал с рыхлой структурой, плохо проводящий звуковые волны.

Также выполняется обшивка потолка и стен, которая крепится к несущим конструкциям через демпфирующие прокладки с использованием специального крепежа, поглощающего вибрации.

Шумопоглощение

Стены и потолок в квартире обшиваются гипсокартоном или панелями, при этом полость между капитальными конструкциями и обшивкой заполняется шумопоглощающими материалами. Особая структура этих материалов поглощает энергию звука. Чаще всего для этой цели используются звукопоглощающие плиты из минеральной ваты.

Стоит ли выделки?

Устав от войны с соседями за право находиться в тишине, многие люди решаются потратить деньги на шумоизоляцию квартиры. Однако каждая конкретная проблема требует индивидуального рассмотрения. 

Начнем с самого просто варианта. Мешают воздушные звуки: разговоры, крики, музыка, лай собаки. В этом случае хорошая каркасная шумоизоляция действительно помогает. Стоит помнить, что она съест около 10 см, однако чаще всего результат стоит того. Но есть нюансы. Если мешают соседи сбоку, можно попробовать обшить только одну стену. Если сверху, придется обшивать все стены комнаты и потолок. От соседей снизу придется изолировать и стены, и пол.

Пожалуй, шумоизоляция пола — наиболее простая «операция в защиту тишины». Сделав ее, вы сможете быть уверены, что не мешаете соседям снизу. Слой выравнивающей стяжки, которую в квартире без отделки в любом случае потребуется выполнить, укладывается поверх упругого материала для звукоизоляции. Что особенно важно, данная стяжка лежит на материале под своим весом и не связана жестко с прочими строительными конструкциями по всей площади квартиры. Материал для шумоизоляции в этом случае также заводится на стены по всем торцам стяжки и препятствует передаче вибраций на стены.

Однако настоящий бич для людей в многоквартирных домах — ударный шум. Волна от, например, удара пяткой соседа в пол разлетается по перекрытиям. Бороться с ней можно в самом начале, то есть сосед должен сам себе сделать хороший пол. 

Объясняется это просто. Звуковая волна есть не что иное, как колебание молекул: воздуха или стены. В случае если сосед решил спеть, движение молекул воздуха остановит стена. Но колебания молекул твердых тел намного более «энергичны», поэтому без труда передают энергию воздушным средам. 

Зачастую даже его источник найти не удается, особенно в монолитных домах. Можно ли от него избавиться? Опыт десятков тысяч людей доказывает, что нельзя. Шумоизоляция комнаты может сделать ударные звуки немного глуше, однако не уберет их никогда. 

Даже так называемая «комната в комнате» от ударных шумов не спасет полностью. В таком случае все поверхности первой «коробки» с несущими, например, железобетонами стенами и перекрытиями облицовываются конструкциями дополнительной звукоизоляции стен, пола и потолка.

Поэтому выход зачастую только один: переезд или настоящая война с соседями. Если проблема с шумами серьезная, не стоит тратить время, деньги и здоровье.

Шустрые и шумные соседи

Люди с кожным вектором любят находиться в движении. Соревновательны и амбициозны. Их врожденное желание — добывать и сохранять. Такие люди стремятся подняться по карьерной лестнице. Желают быть успешнее других и заработать больше денег. Они уделяют много времени работе. Поэтому их не бывает слышно. Зато слышно их детей. Ведь в течение дня они могут беспрепятственно бегать, прыгать, громко включать колонки, играя в компьютерные игры.

Впрочем, если ваши соседи молодые обладатели кожного вектора, гостей не избежать. Это будут такие же энергичные и веселые ребята — приятели по спортивному клубу или сокурсники. Уж они-то спокойно за столом сидеть не будут.

Меняя обстановку в квартире, они на какое-то время удовлетворяют свое желание новизны, если нет иных возможностей.

Для достижения взаимопонимания с соседом важно разговаривать с ним через его системы ценностей. К примеру, объясняя соседу, обладающему анальным вектором, свое положение, можно упомянуть о детях, которые не могут уснуть из-за шума

О бабушках и дедушках, которым нужна тишина. При этом важно говорить правду.

Дело в том, что у человека с анальным вектором речь и мышление отличается прямотой. Такой человек не приемлет увиливаний, сам предпочитает говорить правду и этого же ждет от других. Он обладает отличной памятью. Запоминает как хорошее, так и плохое. Узнав, что ему сказали неправду, он либо перестанет доверять соседу, либо затаит обиду. А обидевшись, способен напакостничать в отместку.

А вот человек с кожным вектором, обладает совсем другими ценностями. С ним можно договориться, учитывая его стремление добывать, умение экономить и способность ограничивать себя ради достижения результата. Исходя из этого строить разговор с ним следует по принципу «пользы-выгоды» или «свободы и ограничения». К примеру, напомнить о законе или прийти к соглашению о времени, когда он перестает шуметь. И сделать так, чтобы это было удобно и вам, и ему.

Прямая и косвенная передача шума от источника в соседние помещения:

прямая передача – шум передается непосредственно через ограждение, разделяющее помещение.

косвенная передача – шум распространяется в помещение по примыкающим к основному ограждению строительным конструкциям.

Например ударный шум от соседей сверху передаются не только с потолка (прямая передача), но и по стенам (косвенная передача).

Порядок работ по звукоизоляции

При производстве работ по ограничению или избавлению от шума в многоквартирном доме, для получения максимального эффекта, желательно профессионально выполнить замеры и расчеты. Для такой работы лучше всего привлечь специалистов из акустической лаборатории, которые смогут установить месторасположение, природу и интенсивность источника постороннего шума.

Также специалисты выполнят расчеты, которые покажут, на сколько децибел следует сделать снижение шума в комнате, чтобы добиться максимального комфорта. При необходимости, составят проект, который позволит выполнить необходимый фронт работ, не тратя средства на лишние или неэффективные меры.

При проведении работ в многоквартирном доме по защите квартиры от шумных соседей сверху, следует помнить, что существует ограничение как на виды работ, так и на перечень конструкций, с которыми можно работать.

Если человек, желающий сделать шумоизоляцию потолка или стен, нарушит требования нормативно-правовых документов или правила Жилищного Кодекса, то за подобные работы можно понести штрафные санкции.

Если, имея на руках проект или расчеты с эскизами, владелец квартиры или дома решит привлечь к работам профессиональных мастеров или подрядчика, то ему останется только дождаться окончания работ и оценить полученный результат.

В том случае, когда он решит сделать работы самостоятельно, то помимо наличия необходимого опыта и навыков ему придется также выполнить все работы последовательно, в противном случае все усилия и затраченные средства могут быть потрачены впустую.

В большинстве случаев, в многоквартирных домах стены и потолок имеют стыки, которые следует зашпатлевать, а поверхности тщательно выровнять. Все рабочие поверхности перед началом работ должны быть высушены, все работы можно проводить только при положительной температуре, желательно не ниже 25 градусов Цельсия.

Перед установкой панелей или направляющих реек следует покрыть стены специальной паропроницаемой пленкой, которая обеспечит циркуляцию воздуха и не допустит попадание влаги в конструкцию.

Наличие такой пленки в сборной конструкции (при использовании направляющих реек и гипсокартона) является необходимой, так как без нее внутрь может проникнуть конденсат, который впоследствии спровоцирует появление грибка.

При проведении монтажных работ следует пользоваться инструкциями и рекомендациями производителя материалов. На всех этапах работ помещение должно проветриваться, чтобы обеспечить плавное высыхание установленных конструкций и материалов, не допуская их усушки и деформации.

Опасность шума для человека

Раздражающее действие шума обусловлено его физическими свойствами: уровнем и спектральным составом, частотой повторяемости, длительностью и интенсивностью, превышением привычного шумового фона.

Шум заметно снижает работоспособность человека: замедляется скорость психических реакций, снижается темп работы, ухудшается качество переработки информации. Уменьшается скорость и точность двигательных (сенсомоторных) процессов. Особенно ухудшается точность движений со сложной координацией, увеличивается длительность решения интеллектуальных задач, возрастает кол-во ошибок.

Длительное воздействие шума проявляется во влиянии, в первую очередь, на центральную нервную систему: возникают неврозы, раздражительность. Увеличивается риск возникновения язвенной болезни. Со стороны сердечно-сосудистой системы наблюдается повышение давления (гипертоническая болезнь).

Как правило, у работающих в условиях повышенного шума (80-90 дБ), наблюдается ухудшение слуха, и последующее развитие такого серьезного профессионального заболевания как неврит слуховых нервов, ведущий к глухоте.

Чрезвычайно высокий уровень шума может привести к механическим повреждениям. Так при уровне выше 140 дБ возможен разрыв барабанной перепонки.

Почему звукоизоляцию невозможно сделать эффективной на 100%

Звуковые волны распространяются в любой среде во все стороны и огибают препятствия. Даже самые эффективные звукоизоляционные материалы контактируют с конструкциями дома — звуковые волны ослабевают, но всё равно какая-то часть их проникает в квартиру. Грамотная звукоизоляция уменьшает уровень шума до комфортного уровня, но никогда не обеспечит полную тишину. Абсолютная тишина возможна только в вакууме.

Как звук распространяется в пространстве

Дата Категория: Физика

Звук распространяется посредством звуковых волн. Эти волны проходят не только сквозь газы и жидкости, но и через твердые тела. Действие любых волн заключается главным образом в переносе энергии. В случае звука перенос принимает форму мельчайших перемещений на молекулярном уровне.

В газах и жидкостях звуковая волна сдвигает молекулы в направлении своего движения, то есть в направлении длины волны. В твердых телах звуковые колебания молекул могут происходить и в направлении перпендикулярном волне.

Звуковые волны распространяются из своих источников во всех направлениях, как это показано на рисунке справа, на котором изображен металлический колокол, периодически сталкивающийся со своим языком. Эти механические столкновения заставляют колокол вибрировать. Энергия вибраций сообщается молекулам окружающего воздуха, и они оттесняются от колокола. В результате в прилегающем к колоколу слое воздуха увеличивается давление, которое затем волнообразно распространяется во все стороны от источника.

Скорость звука не зависит от громкости или тона. Все звуки от радиоприемника в комнате, будь они громкими или тихими, высокого тона или низкого, достигают слушателя одновременно.

Скорость звука зависит от вида среды, в которой он распространяется, и от ее температуры. В газах звуковые волны распространяются медленно, потому что их разреженная молекулярная структура слабо препятствует сжатию. В жидкостях скорость звука увеличивается, а в твердых телах становится еще более высокой, как это показано на диаграмме внизу в метрах в секунду (м/с).

Путь волны

Звуковые волны распространяются в воздухе аналогично показанному на диаграммах справа. Волновые фронты движутся от источника на определенном расстоянии друг от друга, определяемом частотой колебаний колокола. Частота звуковой волны определяется путем подсчета числа волновых фронтов, прошедших через данную точку в единицу времени.

Фронт звуковой волны удаляется от вибрирующего колокола.

В равномерно прогретом воздухе звук распространяется с постоянной скоростью.

Второй фронт следует за первым на расстоянии, равном длине волны.

Сила звука максимальна вблизи источника.

Звуковое зондирование глубин

Пучок лучей гидролокатора, состоящий из звуковых волн, легко проходит через океанскую воду. Принцип действия гидролокатора основан на том факте, что звуковые волны отражаются от океанского дна; этот прибор обычно используется для определения особенностей подводного рельефа.

Упругие твердые тела

Звук распространяется в деревянной пластине. Молекулы большинства твердых тел связаны в упругую пространственную решетку, которая плохо сжимается и вместе с тем ускоряет прохождение звуковых волн.

Измерение шума

Для измерения шума (как впрочем и любых других звуков) используются шумомеры и анализаторы спектра.

Измерения шумомером позволяют получить интегральную оценку шума – значение, усредненное по всем частотам спектра. В ходе измерений мы просто измеряем громкость звука (в дБ) и такая оценка не учитывает частотных особенностей шумового сигнала.

В свою очередь, измерение шума анализаторами спектра позволяет получить детальную информацию о шуме: распределение энергии сигнала по частотам.

И зачем это нужно? Зная спектр шума, можно определить на каких частотах происходит превышение нормативных значений, оценить эти превышения и выбрать оптимальный вариант звукоизоляции!

К примеру, если превышение уровней шума лежит в области низких частот, лучше выстроить дополнительный простенок из кирпича (кирпич, за счет массы хорошо звукоизолирует низкочастотную область). Если же шум превышен в среднечастотным диапазоне, то для увеличения звукоизоляции эффективнее будет смонтировать дополнительную конструкцию из гипсокартона, заполненную звукопоглощающими материалами.

Для наглядности ниже представлены звукоизоляционные свойства кирпичной стенки и перегородки из металлокаркаса. Видно, что кирпичная стена лучше изолирует частоты ниже 100 Гц, зато легкая перегородка на каркасе лучше звукоизолирует среднечастотную область спектра!