§ 1. Свойства звукопоглощающих материалов

Коэффициент звукопоглощения. Основной акустической характеристикой звукопоглощающих материалов является коэффициент звукопоглощения а, равный отношению количества поглощенной звуковой энергии.

Все строительные материалы обладают способностью в той или иной степени поглощать звук, поэтому для них а>0, а наибольшее значение а=1. Звукопоглощающими материалами принято называть такие, у которых коэффициент звукопоглощения на средних частотах более 0,2.

Коэффициент звукопоглощения зависит от пористости материала.

Сквозная пористость.

Рис. 146. Зависимость коэффициента звукопоглощения от пористости материала:

1 — стекловата; 2 — акустическая штукатурка

Из рис. 146 видно, что коэффициент звукопоглощения сильно повышается при возрастании пористости, поэтому звукопоглощающие материалы стремятся выпускать с пористостью 40 — 90%. В этом отношении есть сходство их с теплоизоляционными материалами. Однако требования к характеру пористости различны. Если в теплоизоляционном материале предпочитают замкнутые воздушные поры, то эффективность звукопоглощающего материала возрастает при наличии сквозных пор или специально предусмотренной перфорации. Звукопоглощение пористых материалов обусловлено потерями энергии звуковых волн благодаря вязкому трению в порах и переходу части механической энергии в тепловую.

Сопротивление продуванию является специфической характеристикой, позволяющей установить влияние структуры материала на коэффициент звукопоглощения. Влияние сопротивления продуванию на коэффициент звукопоглощения при постоянной толщине слоя показано на рис. 147.

Рис. 147. Коэффициент звукопоглощения звукоизоляционных материалов:

а — в зависимости от вида материала: 1 — жесткий пенополиуретан (Y=70 кг/м3); 2 — мягкий пенополиуретан (Y=35 кг/м3); 3 — минераловатные маты (V — 75 кг/м3, толщина 40 мм); 4 — плита «Акмигран» (у — =350 кг/м8); б — в зависимости от толщины минераловатных матов (Y-75 кг/м3): 1 — 60 мм; 2 — 40 мм; 3 — 20 мм

При низких частотах целесообразно иметь меньшее удельное сопротивление продуванию, т. е. следует применять рыхлый и толстый материал с крупными сквозными порами.

Более эффективной является звукопоглощающая конструкция в виде сравнительно тонкого слоя пористого материала, установленного с относом для создания воздушного промежутка.

Помимо специальных акустических требований, звукопоглощающие материалы должны удовлетворять санитарно-гигиеническим и общим строительно-техническим требованиям огнестойкости, механической прочности, долговечности и экономичности. Звукопоглощающие материалы не должны выделять летучие вещества, требования же к их декоративным качествам зависят от назначения помещения.