Шум в большом городе. Акустические сэндвич-панели для строительства

Одной из наиболее серьёзных проблем любого современного мегаполиса является так называемое «шумовое загрязнение». Интенсивный звуковой фон, рождаемый автомобилями и городским транспортом, людьми, инфраструктурными, промышленными и коммунальными объектами, создаёт дискомфорт не только в жилых кварталах, но и на городских площадях и улицах. И если в квартирах и офисах можно скрыться от шума за звуконепроницаемыми окнами, а жилые кварталы оградить от транспортных магистралей шумозащитными экранами, то ликвидировать шумовое загрязнение в городе куда сложнее. Здесь пространство не разделить и ограждениями не обойтись, поэтому требуются иные решения.

Предельно допустимый уровень шума для районов жилой застройки, согласно российским нормативам, составляет 70 дБА в дневное время и 60 дБА ночью. Однако для реального города это скорее исключение, а не правило. Так, по данным Мосэкомониторинга, непрерывному сверхнормативному воздействию шумового загрязнения подвержено более 60% городской территории. Больше всего проблем от автотранспорта, гул которого создаёт практически повсеместное превышение допустимого фона на 15-25 дБА. На втором месте по уровню негативного воздействия на горожан в российской столице находятся железные дороги. Например, в ЦАО Москвы из-за звука движущихся поездов шумовой фон всегда превышает норму на 10-20 дБА.

Сложив эти две цифры, нетрудно посчитать, что в самой гуще городской жизни шумовое загрязнение всегда выше нормы на 25-45 дБА. Это значит, что уровень постоянного фонового шума достигает 95-115 дБА. При этом уже фон интенсивностью в 70-90 дБА медики считают опасным для слуха, нервной и сердечно-сосудистой системы. Есть мнение, что хронический шумовой стресс может в некоторых случаях приводить к сокращению продолжительности жизни на 8-12 лет.

Как уже было отмечено выше, бороться с шумом на городских улицах куда сложнее, чем защищаться от него внутри помещений. При этом только ежедневная дорога на работу и обратно занимает у россиян в среднем до трёх часов, не говоря уже о том, что в черте города люди отдыхают, посещают магазины и занимаются решением различных вопросов бытового и личного характера. В этой связи особую актуальность приобретают технологии шумопоглощения, применяемые в городской застройке.

Фасад «в дырочку»

«Современные городские здания всё чаще проектируются и строятся с использованием технологии навесных вентилируемых фасадов. Для коммерческой и административной застройки это стало уже практически нормой, также навесные фасады, благодаря своим высоким теплотехническим характеристикам и возможности снижения веса ограждающих конструкций, используются и в жилищном строительстве. Эта технология может стать и универсальным решением проблемы шумового загрязнения. Во всяком случае – поможет значительно снизить его уровень», – считает Сергей Якубов, руководитель департамента фасадных систем и ограждающих конструкций Группы компаний Металл Профиль, крупнейшего российского производителя фасадных и кровельных систем.

Для борьбы с шумовым загрязнением специалистами компании был разработан специальный тип облицовки – фасадные кассеты с перфорацией. Эффект звукопоглощения, создаваемый фасадом облицованного таким материалом здания, основан на явлении реверберации. Проникая через отверстия в кассете под облицовку, звуковая волна многократно отражается от неё в вентиляционном зазоре и постепенно затухает в толще слоя теплоизоляции. В результате звук не отражается от стены, а практически  поглощается ею.

Использование шумопоглощающих перфорированных фасадов на оживлённых улицах может стать изящным решением проблемы их шумового загрязнения. При этом вовсе не обязательно вешать такую облицовку на каждое здание: грамотный акустический расчёт позволит существенно снизить уровень звукового фона путём модернизации фасадов отдельных объектов, расположенных в определённых точках пространства застройки.

В зависимости от архитектурных и дизайнерских замыслов, а также специфики акустических требований к внутренним и внешним поверхностям возможна различная конфигурация перфорации. По мнению специалистов, перфорированный фасад может выполнять не только свои утилитарные функции, но и эстетические, придавая зданиям характерный облик в стиле high tech.

Акустический «сэндвич»

Аналогичная акустическим фасадам технология может использоваться и при строительстве объектов на основе металлокаркаса – спортивных комплексов, торговых центров, промышленных объектов и пр. В этом случае вместо традиционных трёхслойных сэндвич-панелей (ТСП) применяются сэндвич-панели поэлементной сборки (СП ПС) с перфорированной облицовкой или основой.

Напомним, что конструктивно СП ПС состоят из сэндвич-профиля, в полости которого укладывается теплоизоляция, и отделённой терморазделяющим слоем наружной облицовки. В этом качестве может выступать практически любой материал: профнастил, фасадные кассеты или линеарные панели, керамогранит и т.д. Сборка панелей производится вручную, непосредственно на несущем каркасе здания, и в этом заключается их принципиальное отличие от клееных ТСП. Фактически технология позволяет соединить воедино достоинства сэндвич-панели и вентилируемого фасада. Помимо прочего, это позволяет использовать перфорированные кассеты и строить каркасные здания с акустическими фасадами.

Перфорированным может быть не только облицовка СП ПС, но также и сам сэндвич-профиль. В этом случае звукопоглощающие свойства приобретает внутренняя поверхность ограждающей конструкции. Это позволяет снижать уровень шумового загрязнения в торгово-развлекательных центрах, спортивных комплексах и других объектах, где в обычных условиях большие массы посетителей подвергаются длительному акустическому стрессу.

Интересен опыт применения акустических СП ПС для строительства шумозащитных экранов. Принято считать, что их эффективность определяется только геометрическими параметрами и расположением. Но, как показали результаты испытаний акустических СП ПС «Металл Профиль» в НИИ строительной физики РААСН, перфорированная поверхность существенно повышает эффективность экранов. Панели обладают достаточной звукоизоляцией во всех третьоктавных полосах частот нормируемого диапазона. Индексы изоляции воздушного шума панелями МП СП ПС-А-100 и МП СП ПС-А-150 (толщиной 100 и 150 мм) составляют 29 и 33 дБ соответственно.

Зелёный город

Хорошим подспорьем в борьбе с шумовым загрязнением в городах является озеленение. Так, расположенные между автомобильными или железнодорожными магистралями и населённой частью города посадки позволяют снизить уровень шума на 5-10%. До 26% энергии звуковых волн поглощают кроны лиственных деревьев. Например, если участок шириной 30-40 м (бульвар, пешеходная зона) засадить кустарником и деревьями с густой кроной, то это позволит уменьшить шумовой фон на 17-23 дБА.  Небольшие скверы, редкие дворовые и внутриквартальные посадки дают снижение на 4-7 дБ. В прошлом было принято сажать на тротуарах больших улиц деревья, сегодня это встречается крайне редко и считается нерациональным. И в этом состоит ещё одна причина акустического неблагополучия современных городов. Даже наличие травяного покрова на определённой площади городской территории способствует уменьшению уровня шума.

Однако не стоит забывать и о том, что планирование зелёных насаждений в городе требует высокопрофессионального подхода и должно осуществляться не хаотично, а в жёсткой привязке к плану застройки. Дело в том, что при неправильном планировании посадок по отношению к источникам шума можно получить противоположный эффект. Например, если посадить деревья с плотной кроной по оси улицы с оживлённым движением, то можно получить усиление шумового фона. Отражаясь от полосы деревьев, как от экрана, звуковые волны будут распространяться в направлении жилых домов.

Особое значение имеет наличие в городской черте парков, где можно отдохнуть на свежем воздухе в комфортной акустической обстановке.

В большом городе практически негде скрыться от фонового шума. Однако он представляет довольно серьёзную угрозу не только комфорту, но и здоровью обитателей мегаполиса. Уже практически не осталось городов, в которых уровень шумового загрязнения не превышал бы существующих норм. Поэтому для эффективной борьбы с шумом необходимо применять весь комплекс доступных мер: от архитектурных решений до ландшафтного планирования.