Почему пенопласт для шумоизоляции стен бесполезен
Монтировать пенопласт для стен и потолков в качестве звукоизоляционного материала - очень большой обман продавцов и миф среди обычных людей далеких от строительной физики пытающихся самостоятельно сделать ремонт в своей квартире или доме.
В этой статье мы постараемся уберечь вас от неправильных трат ваших финансов, грустных последствий, разочарований от отсутствия результата при применении пенопласта как звукоизоляции.
К большому сожалению, на просторах интернета есть немало статей о том какой хороший и дешевый звукоизоляционный материал – пенопласт, использовав который на стену или потолок можно получить хорошие звукоизоляционные характеристики, при этом не отняв много пространства у помещения. Этим и подкупают продавцы, предлагая вам купить пенопласт: дешевый, тонкий материал, который творит чудеса. Мы предлагаем разобрать его особенности подробнее.
Какой бывает пенопласт
Нужно сразу оговориться, есть много разновидностей пенопласта – общее название пенопласт, подразумевает множество различных модификаций вспененного пенополистирола различной плотности с дополнительными добавками и внешними слоями покрытий.
Что такое пенопласт – технологически это пена. Если сильно не углубляться в технологию производства пенопласта, то этот процесс происходит следующим образом: гранулы полистирола помещают в специальную пресс-форму и обрабатывают паром низкокипящих жидкостей, легкие гранулы равномерно распределяются по всему объему формы в жидкости, далее из-за нагрева высокой температурой они увеличиваются в десятки раз и спекаются в большой брикет пенопласта. В результате получается изделие, обладающее в своей массе достаточной плотностью чтобы не пропускать воздух и воду. Но, это изделие более чем на 80% процентов состоит из газа и имеет очень малый вес. Так вот, именно поэтому пенопласт (пенополистирол) нашел свое применение как очень эффективный теплоизолятор. Из пенопласта делают теплоизоляцию для холодильников, его используют при отделке в качестве плит для утепления фасадов зданий, из-за его малого веса и низкой теплопроводности для упаковки хрупких изделий из стекла, из него изготавливают детали различных форм, предназначенные для защиты от промерзания.
В первую очередь пенопласт (пенополистирол) и листы на основе него (например, пеноплекс) – это хороший утеплитель и ничто другое!
Например, уровень теплопроводности пенопласта марки ПСБ-С 35 (0,038 Вт/мК) в два раза ниже, в сравнении с минеральной ватой плотностью 200кг\м3 (0,08 Вт/м·К).
С точки зрения наружного утепления дома пенопласт более удобен чем минвата по целому ряду параметров.
- Он не впитывает влагу и не боится влажности
- Имеет высокую жесткость и не подвержен деформации
- Пенопласт стоек к грибку и плесени
- Экологичный (не осыпается и не раздражает руки в процессе работ)
То же самое относится и к монтажной пене – пена держит тепло и может приклеить дверную коробку к стене, но она не звукоизолирует пространство между коробкой и стеной!
Физические характеристики пенопласта
Является ли хорошей звукоизоляция пенопластом и какая эффективность его работы, мы будем разбираться дальше.
Для начала нам необходимо определиться, что такое звукоизоляционные материалы. Как таковых сто процентов звукоизоляционных материалов не бывает. Уровень звукоизоляции – это свойство конструкции с определенным набором звукоизолирующих материалов, а не одного отдельно взятого пенопласта. Для достижения высокой эффективности при проведении работ необходимо соблюдать некоторые строительные рекомендации.
- Монтаж листов ГСП, ГКЛ и мембран следует осуществлять плотно, стык в стык, не допуская появления щелей и отверстий. Негерметичные стыки и отверстия в потолке значительно снижают уровень его изоляции.
- При выполнении работ по звукоизоляции потолка, для встраиваемых светильников необходимо использовать акустические боксы. Для розеток и выключателей рекомендуется применять специальные установочные коробки.
- Необходимо соблюдать последовательность монтажа материалов, каждый из которых имеет свою функцию. Только применение их в совокупности позволяет добиться высоких характеристик работы оболочки.
Изучив многочисленные исследования различных попыток применить пенополистирол для звукоизоляции в качестве заполняющего материала вместо привычной ваты, можно сделать выводы, что ситуация очень грустная.
Дело в том, что мы видим сразу несколько факторов ухудшающих звукоизоляцию воздушного шума многослойной конструкции при применении пенополистирола (пенопласта) в качестве заполняющего слоя.
Для того чтобы убедиться в этом, рассмотрим замеры коэффициента шумоизоляции стены из бетона толщиной 125 мм, обшитой двумя слоями пенопласта толщиной 35 мм каждый. В качестве отделки применяется штукатурка.
Как видно из графика, уровень шумоизоляции данной стены после монтажа пенопласта будет хуже, чем до проведения работ!
Первый связан с так называемыми резонансными явлениями. Любая звукоизолирующая система выстраивается по схеме “масса-пружина-масса” и имеет свою резонансную частоту, чем она ниже, тем более устойчива конструкция. При заполнении воздушного пространства перегородки пенопластом резонансная частота данной поверхности находится в промежутке частот от 150 до 450 Гц, т.е. попадает в довольно распространенный в быту частотный диапазон, а также в середину диапазона речи взрослого мужчины или женщины. Это значит, что, имея провал в речевом диапазоне мы будем слышать голос человека за стенкой, вернее его бубнеж, не говоря уже о низкочастотных звуках от телевизора или акустических систем.
Далее основываясь на теории строительной физики, разберем такое понятие как звукопоглощение. Звукопоглощение – это особенность материала, позволяющая трансформировать волны звука в тепло или другую энергию, в теле самого материала.
Для шумопоглощающих материалов индекс звукопоглощения является одной из важных характеристик. Она отражает в числовом эквиваленте количество падающей на поверхность листа энергии и количества поглощенной энергии самим материалом. Эффективным звукопоглощающим материалом считается тот, который обладает индексом звукопоглощения около 0,7 и динамическим модулем, не превышающим значение 1 Мпа.
Поэтому, высокий индекс звукопоглощения и низкий динамический модуль упругости, позволяет получить более высокую акустическую эффективность материала, как компонента многослойной звукоизолирующей системы. Со свойствами некоторых минеральных и полимерных материалов Вы можете ознакомиться в таблице.
| Индекс звукопоглощения (на частоте 1000 Гц) | Динамический модуль упругости , при нагрузке 2КПа, МПа | |
| Пенополиэтилен ( ППЭ, 1 см) | 0,09 | 1,01 |
| Пенопласт | 0,15 – 0,35 | 0,5 – 1,3 |
| Пробковая подложка | 0,2 – 0,25 | 0,5 – 1,4 |
| Ковры и другие ворсистые покрытия | 0,2 – 0,3 | 1,4 |
| Плиты прессованные древесные | 0,4 – 0,7 | 1,3 |
| Минвата ( минеральная, базальтовая или стеклянная вата) | 0,7 – 0,8 | 0,045 – 0,15 |
Использование пенопласта под стяжку при шумоизоляции пола так же является малоэффективным. Через пол передаются 2 типа шума - воздушный и ударный.
Факторы шумоизоляции воздушного шума описанные ранее применимы и к полу, теперь поговорим об ударном. Для изоляции перекрытий от этого типа волн, обычно применяются материалы под стяжку, они устраняют мостики звука (жесткие связи), и за счет своего малого модуля динамической упругости предотвращают распространение ударного шума с поверхности пола на каркас дома. В качестве них обычно применяются комбинированные панели, минвата, мембраны в виде дополнительного слоя.
Толстый пенопласт может незначительно улучшить звукоизоляцию ударного шума, распространяющегося через пол, но эффективность его работы не идет ни в какое сравнение с современными решениями, позволяющими при меньшей толщине бороться с обоими типами звука. Для примера предлагаем Вам рассмотреть решение на основе плит DB-heavy-panel-10 под стяжку.
Нужно добавить еще одно физическое свойство звукопоглощающего материала пористость его поверхности, т.е. продуваемость. Молекулы воздуха, являясь средой передачи звуковой энергии, проникая в материал через его пористую поверхность, попадают в обобщенную сеть из пор и волокон. Переотражаясь в этом лабиринте они вынуждены расходовать энергию звуковой волны на раскачивание и трение волокон друг о друга. Отсюда делаем вывод – для того чтобы материал эффективно поглощал звуковую энергию он должен иметь открытые поры, например, минеральная вата, открытоячеестый эластичный полиуретан (ППУ).
Современные комбинированные панели имеют несколько чередующихся слоев разного назначения (мембраны, пористые ваты из различных веществ), за счет чего удается добиться более высокой эффективности, по сравнению с классической минватой.
Пенопласт имеет гладкую поверхность с ячейками закрытой структуры, более того с пузырьками газа внутри. Дополнительно к этому, динамический модуль упругости пенопласта значительно выше чем у волокнистых материалов с открытыми порами, что делает его малоэффективным.
В заключении можно сказать, что в каких-то частотах пенопласт способен отрезать звук, но это более высокие частоты (свыше 700Гц) и при толщине плиты не менее 100 мм. Как эффективный звукоизолирующий материал пенопласт не пригоден, а вот как теплоизолятор для утепления дома или квартиры доказал свою великолепную незаменимость.
