Внутри помещений, где велика площадь открытого кирпича, штукатурки, бетона, кафеля, стекла, металла, всегда слышно долгое эхо. Если в таких помещениях есть несколько источников звука (разговор людей, музыка, производственные шумы), то прямой звук накладывается на его громкие первые отражения, что приводит к неразборчивости речи и повышенному уровню шума в помещении. В большинстве случаев это нежелательно. Так, в залах вокзалов и аэропортах, больших магазинах, вестибюлях метро и других подобных помещениях время послезвучия (эхо), или реверберация, должно быть по возможности минимальным. В залах, специально предназначенных для прослушивания (лекционных, театральных, кино- и концертных), время реверберации должно быть не больше и не меньше заданных пределов. Слишком большое время реверберации приводит к искажению восприятия речи и музыкальных произведений. Наоборот, слишком малое — к «сухости» зала и «несочности» слышимых звуков. Для снижения или коррекции времени реверберации помещений в его отделке применяют звукопоглощающие материалы и конструкции (звукопоглотители).
Коэффициент звукопоглощения α равен отношению не отразившейся (поглощенной внутри и прошедшей сквозь) от поверхности энергии колебания воздуха к полной энергии, воздействующей на поверхность. Коэффициенты звукопоглощения большинства строительных материалов см. в таблице 1. Волокнистые и пористые материалы используют в основном для улучшения акустических качеств в кинотеатрах, театрах, концертных залах, студиях, аудиториях. Кроме того, они используются для уменьшения шума в детских садах, школах, больницах, ресторанах, офисах, торговых залах, вестибюлях, залах ожидания, производственных помещениях.
Таблица 1
|
Материал, объект |
125 |
250 |
500 |
1000 |
2000 |
4000 |
|
Бетон неокрашенный |
0.01 |
0.012 |
0.016 |
0.019 |
0.023 |
0.035 |
|
Бетон окрашенный |
0.009 |
0.011 |
0.014 |
0.016 |
0.017 |
0.018 |
|
Мрамор |
0.01 |
0.01 |
0.01 |
0.013 |
0.015 |
0.017 |
|
Кирпич неокрашенный |
0.024 |
0.025 |
0.031 |
0.042 |
0.049 |
0.07 |
|
Кирпич окрашенный |
0.012 |
0.013 |
0.017 |
0.02 |
0.023 |
0.025 |
|
Штукатурка гипсовая |
0.02 |
0.026 |
0.04 |
0.062 |
0.058 |
0.028 |
|
Штукатурка известковая |
0.024 |
0.046 |
0.06 |
0.085 |
0.043 |
0.056 |
|
Древесноволокнистые плиты (ДВП), 12 мм |
0.22 |
0.3 |
0.34 |
0.32 |
0.41 |
0.42 |
|
Панель гипсовая 10 мм на 100 мм от стены |
0.41 |
0.28 |
0.15 |
0.06 |
0.05 |
0.02 |
|
Пол паркетный |
0.04 |
0.04 |
0.07 |
0.06 |
0.06 |
0.07 |
|
Пол дощатый на лагах |
0.2 |
0.15 |
0.12 |
0.1 |
0.08 |
0.07 |
|
Метлахская плитка |
0.01 |
0.01 |
0.02 |
0.02 |
0.02 |
0.03 |
|
Застекленные оконные переплеты |
0.35 |
0.25 |
0.18 |
0.12 |
0.07 |
0.04 |
|
Двери лакированные |
0.03 |
0.02 |
0.05 |
0.04 |
0.04 |
0.04 |
|
Ковер шерстяной толщиной 9 мм по бетону |
0.02 |
0.08 |
0.21 |
0.26 |
0.27 |
0.37 |
Для увеличения звукопоглощения на низких частотах необходимо увеличить толщину пористо-волокнистых материалов или предусмотреть воздушный промежуток между поглотителем и отражающей конструкцией.
Звукопоглощающие конструкции с большим звукопоглощением в области низких частот изготавливают в виде панелей, состоящих из тонких пластин (дерево, фанера, гипсокартон), закрепленных на раме. Пластины расположены на некотором расстоянии от ограждающих поверхностей. Под действием звуковых волн панели будут колебаться. При совпадении собственных частот панелей и вынуждающих частот звуковых волн будет наблюдаться явление неотражения (поглощения) этих волн. Если при этом между панелями и ограждающими конструкциями разместить эффективные на средних и высоких частотах волокнистые поглотители, то получится широкополосные звукопоглощающие конструкции. Без применения подобных конструкций трудно добиться оптимального времени реверберации в концертных и театральных залах, где применение только эффективных мягких пористых и волокнистых поглотителей приглушает зал на средних и высоких частотах и оставляет его достаточно гулким на низких.
В заключение необходимо отметить, что наличие в залах мягких кресел, декораций, занавесей, ковровых дорожек, зрителей увеличивает общее звукопоглощение, это надо учитывать при выборе звукопоглощающих материалов для отделки.