Статья опубликована в рамках: CXXX Международной научно-практической конференции «Научное сообщество студентов XXI столетия. ЕСТЕСТВЕННЫЕ НАУКИ» (Россия, г. Новосибирск, 27 ноября 2023 г.)

Наука: Биология

Секция: Экология

Скачать книгу(-и): Сборник статей конференции

Библиографическое описание:

Угарова К.С. СОВРЕМЕННЫЕ ОКНА КАК СРЕДСТВО ЗАЩИТЫ ОТ ГОРОДСКОГО ШУМА // Научное сообщество студентов XXI столетия. ЕСТЕСТВЕННЫЕ НАУКИ: сб. ст. по мат. CXXX междунар. студ. науч.-практ. конф. № 11(124). URL: https://sibac.info/archive/nature/11(124).pdf (дата обращения: 25.05.2025)

Проголосовать за статью

Конференция завершена

Эта статья набрала 0 голосов

Дипломы участников

У данной статьи нет
дипломов

СОВРЕМЕННЫЕ ОКНА КАК СРЕДСТВО ЗАЩИТЫ ОТ ГОРОДСКОГО ШУМА

Угарова Кристина Сергеевна

студент, специальность «Рациональное использование природохозяйственных комплексов», Тверской химико-технологический колледж,

РФ, г. Тверь

Багеева Елизавета Романовна

научный руководитель,

преподаватель, Тверской химико-технологический колледж,

РФ, г. Тверь

MODERN WINDOWS AS A MEANS OF PROTECTION FROM CITY NOISE

Kristina Ugarova

Student, specialty «Rational use of nature management complexes», Tver Chemical Technology College,

Russia, Tver

Elizaveta Bageeva

Scientific supervisor, teacher, Tver Chemical Technology College,

Russia, Tver

АННОТАЦИЯ

Проведено сравнение шумозащитных и звукоизолирующих свойств современных (так называемых «европейских») окон из дерева и пластика. Изучено влияние конструкции окна на его шумозащитные характеристики. Выявлены недостатки оконных стеклопакетов как средства звукоизоляции.

ABSTRACT

The comparison of noise-proof and sound-proofing properties of modern (so-called «European») windows made of wood and plastic is carried out. The influence of the window design on its noise protection characteristics has been studied. The disadvantages of double-glazed windows as a means of sound insulation are revealed.

Ключевые слова: уровень шума; шумозащита; звукоизоляция; спаренное окно; стеклопакет.

Keywords: noise level; noise protection; sound insulation; paired window; double-glazed window.

Шум – обязательный спутник жизни горожан. Звуковое давление на органы слуха человека оказывается постоянно, шумовой фон зачастую становится серьезной проблемой.

Российские санитарные нормы в отношении шума [2] достаточно жесткие и могли бы обеспечить человеку акустический комфорт, но эти нормы повсеместно нарушаются. Измерения, проведенные в различных районах г. Твери, подтверждают этот факт (таблица 1).

Таблица 1.

Средний эквивалентный уровень шума на различных объектах г. Твери

Место проведения измерений	Средний уровень шума, дБА
Место проведения измерений	фактический	предельно допустимый (днем)
Помещения больниц, санаториев	33,8	25
Жилые помещения	35,8	30
Аудитории учебных заведений	45,5	40
Офисные помещения	51,3	50
Залы кафе, ресторанов, столовых	57,8	55
Торговые залы, вокзалы, предприятия бытового обслуживания	61,2	60
Территория жилой застройки	65,5	55

Среди источников шума в Твери, как и в большинстве городов, доминирует наземный автотранспорт. И хотя по территории города проходят и железные дороги, все равно они по площади воздействия значительно уступают автотранспорту. Транспортно-шумовая обстановка в Твери с течением времени ухудшается, требуются шумозащитные мероприятия.

Снижение шума достигается различными методами: техническими, организационными, планировочными и, наконец, строительными. Последние предполагают увеличение звукоизолирующей способности наружных ограждений здания, и прежде всего – окон [1].

Темой исследования являлось изучение шумозащитных свойств современных (так называемых «европейских») окон. Было поставлено две цели:

1) сравнить деревянные и пластиковые окна по звукоизолирующим свойствам;

2) изучить влияние конструкции пластикового окна на его шумозащитные характеристики.

Реклама убеждает нас в том, что пластмассовые окна по звукоизоляции значительно превосходят деревянные. Звукоизоляция окон определялась как разница между уровнем шума снаружи (у окна) и уровнем внутри помещения.

Тот факт, что шумозащитные свойства окна зависят от толщины стекол, величины воздушного промежутка и герметичности оконного притвора, давно установлен и не нуждается в проверке. Поэтому для сопоставления были выбраны спаренные деревянные и пластиковые окна, имеющие одинаковые значения этих параметров. Результаты представлены в таблице 2 (формула остекления представляет собой последовательность цифр, соответствующих толщине стекол и воздушному промежутку между ними, мм).

Таблица 2.

Звукоизоляция евро-окон различной конструкции и исполнения

Конструкция окна	Звукоизоляция, дБА		Минимально необходимая звукоизоляция при существующем уровне шума, дБА
Конструкция окна	Дерево (дуб)	Пластик (ПВХ)
Без уплотняющих прокладок:			Для больниц: 40,5 Для жилых помещений: 35,5 Для учебных заведений: 25,5 Для офисов: 15,5
4 – 60 – 4	23,7	24,6
4 – 100 – 4	25,8	26,9
6 – 60 – 6	26,8	27,7
6 – 100 – 6	28,0	28,9
С уплотняющими прокладками:
4 – 60 – 4	32,2	32,7
4 – 100 – 4	34,3	34,9
6 – 60 – 6	35,1	35,6
6 – 100 – 6	36,2	37,0

Увеличение звукоизоляции за счет разных конструкционных решений отражено в таблице 3.

Таблица 3.

Увеличение звукоизоляции окон за счет изменения конструкции

Изменение конструкции	Среднее увеличение звукоизоляции, дБА
Изменение конструкции	Дерево (дуб)	Пластик (ПВХ)
Увеличение толщины стекла (с 4 мм до 6 мм)	2,5	2,5
Увеличение воздушного промежутка между стеклами (с 60 мм до 100 мм)	1,6	1,8
Герметизация уплотняющими прокладками	8,4	8,0

Анализ полученных данных позволяет сделать сразу несколько выводов.

Во-первых, утолщение стекла увеличивает звукоизоляцию, но незначительно (и еще меньше в этом плане помогает увеличение промежутка между стеклами). В несколько раз эффективнее оказывается герметизация окна (одинарными и двойными прокладками, специальным пластилином).

Получается, что если окно плохо герметизировано, то оно плохо защищает от шума именно по этой причине. Человек замечает, что с евро-окнами в квартире стало гораздо тише, но это потому, что новые окна намного герметичнее. Если перекрыть все возможные щели, главным проводником звука с улицы в помещение останется стекло. Оно чувствительнее к шумовой нагрузке и к тому же занимает в окне значительно большую площадь в сравнении с коробкой и переплетами. Этим, по-видимому, и объясняется тот факт, что утолщение стекол и увеличение промежутка между ними не особенно улучшает шумозащитные свойства окна.

Во-вторых, при одинаковых геометрических и конструкционных параметрах деревянные и пластиковые евро-окна мало отличаются по шумозащитным свойствам (на 0,8 дБА в среднем). Если окна одинаково герметичны, то звукоизоляция практически не зависит от материала, из которого выполнены рамы. Лишний раз подтверждается, что «слабое звено» окна – это стекло: никакие ухищрения с ним не заменят качественной герметизации.

Теперь подробнее рассмотрим вопрос о конструкции пластикового окна. Тверские оконные фирмы настойчиво рекомендуют потребителям разнообразные стеклопакеты. Было проведено сопоставление шумозащитных свойств нескольких стеклопакетов и обычных спаренных евро-окон. Результаты приведены в таблице 4.

Таблица 4.

Звукоизоляция пластиковых окон со стеклопакетами и без них

Конструкция (внутри – воздух)	Звукоизоляция, дБА
Стеклопакет 4 – 16 – 4	30,1
Стеклопакет 4 – 10 – 4 – 10 – 4	31,0
Стеклопакет 4 – 14 – 4 – 10 – 4	32,2
Спаренное окно 4 – 60 – 4 с герметизацией	32,7
Стеклопакет 4 – 15 – 4 – 8 – 4	33,1
Стеклопакет 6 – 12 – 4 – 10 – 4	34,0
Стеклопакет 4 – 15 – 4 – 15 – 4	34,8
Спаренное окно 4 – 100 – 4 с герметизацией	34,9
Спаренное окно 6 – 60 – 6 с герметизацией	35,6
Спаренное окно 6 – 100 – 6 с герметизацией	37,0

Все стеклопакеты соответствуют характеристикам, заявленным производителями (плюс-минус 0,2 дБА). Но сравнение показало, что шумозащита у стеклопакетов нисколько не лучше, а иногда и хуже, чем у обычных спаренных окон с воздушным промежутком от 60 мм и выше. Исследования, проведенные НИИ строительной физики, показывают, что конструкция из двух стекол с воздушным промежутком между ними имеет провал звукоизоляции на так называемой резонансной частоте. У стеклопакетов частота резонанса попадает как раз в тот частотный диапазон, который воспринимает человек и для которого действуют санитарные нормы. А вот у окон с раздельными переплетами резонансная частота более низкая и в этот диапазон не попадает. В результате получается, что из-за малого воздушного промежутка звукоизоляция стеклопакета хуже, так как ее провал мы слышим.

Проведенное исследование шумозащитных характеристик ряда евро-окон различной конструкции и исполнения позволяет сделать два основных вывода:

1) звукоизоляция, которую обеспечивает окно, практически не зависит от материала рам: дерево и пластик одинаково надежны, если герметичны.

2) оконный стеклопакет нельзя считать наилучшим средством звукоизоляции в силу малого воздушного промежутка между стеклами.

Список литературы:

СП 23-103-2003. Свод правил по проектированию и строительству. Проектирование звукоизоляции ограждающих конструкций жилых и общественных зданий: принят и введен в действие Постановлением Госстроя России от 25.12.2003 № 217. – М.: ФГУП ЦПП, 2004.
СП 51.13330.2011. Свод правил. Защита от шума. Актуализированная редакция СНиП 23-03-2003 (с Изменениями № 1, 2, 3): принят и введен в действие Министерством регионального развития РФ 20.05.2011. – М.: ОАО «ЦПП», 2010.