При падении акустической волны на границу поверхностей с различными удельными плотностями большая часть падающей волны отражается. Меньшая часть волны проникает в материал звукоизолирующей конструкции и распространяется в нем, теряя свою энергию в зависимости от длины пути и его акустических свойств. Под действием акустической волны звукоизолирующая поверхность совершает сложные колебания, также поглощающие энергию падающей волны.
Характер этого поглощения определяется соотношением частот падающей акустической волны и спектральных характеристик поверхности средства звукоизоляции.
Одним из наиболее слабых звукоизолирующих элементов ограждающих конструкций выделенных помещений являются двери и окна.
Двери имеют существенно меньшие по сравнению со стенами и межэтажными перекрытиями поверхностные плотности и трудноуплотняемые зазоры и щели. Стандартные двери не удовлетворяют требованиям по защите информации (см. табл. 4.2).
Таблица 4.2
Звукоизоляция обычных дверей
Конструкция двери
Условия применения
Звукоизоляция (дБ) на частотах, Гц
125
250
500
1000
2000
4000
Щитовая дверь, облицованная фанерой с двух сторон
без прокладки
21
23
24
24
24
23
с прокладкой из пористой резины
27
27
32
35
34
35
Типовая дверь П-327
без прокладки
13
23
31
33
34
36
с прокладкой из пористой резины
29
30
31
33
34
41
Увеличение звукоизолирующей способности дверей достигается плотной пригонкой полотна двери к коробке, устранением щелей между дверью и полом, применением уплотняющих прокладок, обивкой или облицовкой полотен дверей специальными материалами и т.д.
Как видно из табл. 4.2, применение уплотняющих прокладок повышает звукоизоляцию дверей, однако при этом необходимо учитывать, что в процессе эксплуатации в результате обжатия, износа, затвердевая резиновых прокладок звукоизоляция существенно снижается.
Таблица 4.4
Звукоизоляция окон
Схема остекления
Звукоизоляция (дБ) на частотах, Гц
125
250
500
1000
2000
4000
Одинарное остекление:
толщина 3 мм
17
17
22
28
31
32
толщина 4 мм
18
23
26
31
32
32
толщина 6 мм
22
22
26
30
27
25
Двойное остекление с воздушным промежутком:
57 мм (толщина 3 мм)
15
20
32
41
49
46
90 мм (толщина 3 мм)
21
29
38
44
50
48
57 мм (толщина 4 мм)
21
31
38
46
49
35
90 мм (толщина 4 мм)
25
33
41
47
48
36
Для повышения звукоизоляции проводится облицовка внутренних поверхностей тамбура звукопоглощающими покрытиями, а двери обиваются материалами со слоями ваты или войлока и используются дополнительные уплотнительные прокладки.
Звукопоглощающая способность окон, так же как и дверей, зависит, главным образом, от поверхностной плотности стекла и степени прижатия притворов. В табл. 4.4 указаны некоторые данные по звукоизоляции наиболее распространенных вариантов остекления помещений.
Звукоизоляция окон с одинарным остеклением соизмерима со звукоизоляцией одинарных дверей и недостаточна для надежной защиты информации в помещении. Существенно большую звукоизоляцию имеют окна с остеклением в раздельных переплетах с шириной воздушного промежутка более 200 мм или тройное комбинированное остекление.
Обычные окна с двойными переплетами обладают более высокой (на 4 ... 5 дБ) звукоизолирующей способностью по сравнению с окнами со спаренными переплетами. Применение упругих прокладок значительно улучшает звукоизоляционные качества окон. В случаях, когда необходимо обеспечить повышенную звукоизоляцию, применяют окна специальной конструкции (например, двойное окно с заполнением оконного проема органическим стеклом толщиной 20 ... 40 мм и с воздушным зазором между стеклами не менее 100 мм). Разработаны конструкции окон с повышенным звукопоглощением на основе стеклопакетов с герметизацией воздушного промежутка между стеклами и с заполнением его различными газовыми смесями или создание в нем вакуума. Повышение звукоизоляции до 5 дБ наблюдается при облицовке межстекольного пространства по периметру звукопоглощающим покрытием.
Необходимо отметить, что увеличение числа стекол не всегда приводит к увеличению звукоизоляции в диапазоне частот речевого сигнала вследствие резонансных явлений в воздушных промежутках и эффекта волнового совпадения.
Для повышения звукоизоляции в помещениях применяют акустические экраны, устанавливаемые на пути распространения звука на наиболее опасных (с точки зрения разведки) направлениях.
Действие акустических экранов основано на отражении звуковых волн и образовании за экраном звуковых теней. С учетом дифракции эффективность экрана повышается с увеличением соотношения размеров экрана и длины акустической волны. Размеры эффективных экранов превышают более чем в 2-3 раза длину волны. Реально достигаемая эффективность акустического экранирования составляет 8... 10дБ.
Применение акустического экранирования целесообразно при временном использовании помещения для защиты акустической информации. Наиболее часто применяются складные акустические экраны, используемые для дополнительной звукоизоляции дверей, окон, технологических проемов, систем кондиционирования, проточной вентиляции и других элементов ограждающих конструкций, имеющих звукоизоляцию, не удовлетворяющую действующим нормам.
Для повышения звукоизоляции помещений также применяют звукопоглощающие материалы.
Звукопоглощение обеспечивается путем преобразования кинетической энергии акустической волны в тепловую энергию в звукопоглощающем материале. Звукопоглощающие свойства материалов оцениваются коэффициентом звукопоглощения, определяемым отношением энергии звуковых волн, поглощенной в материале, к падающей на поверхность материала и проникающей (неотраженной) в звукопоглощающий материал.
Применение звукопоглощающих материалов при защите акустической информации имеет некоторые особенности по сравнению с звукоизоляцией. Одной из особенностей является необходимость создания непосредственно в помещении акустических условий для обеспечения разборчивости речи в различных его зонах. Таким условием является прежде всего обеспечение оптимального соотношения прямого и отраженного от ограждений акустических сигналов. Чрезмерное звукопоглощение приводит к ухудшению уровня сигнала в различных точках помещения, а большое время реверберации - к ухудшению разборчивости в результате наложения различных звуков.
Обеспечение рациональных значений рассмотренных условий определяется как общим количеством звукопоглощающих материалов в помещении, так и распределением звукопоглощающих материалов по ограждающим конструкциям с учетом конфигурации и геометрических размеров помещений.
Звукопоглощающие материалы могут быть сплошными и пористыми. Обычно пористые материалы используют в сочетании со сплошными.
Один из распространенных видов пористых материалов - облицовочные звукопоглощающие материалы. Их изготавливают в виде плоских плит (плиты минераловатные «Акмигран», «Акмант», «Силаклор», «Винипор», ПА/С, ПА/О, ПП-80, ППМ, ПММ) или рельефных конструкций (пирамид, клиньев и т.д.), располагаемых или вплотную, или на небольшом расстоянии от сплошной строительной конструкции (стены, перегородки, ограждения и т.п.). Используются также звукопоглощающие облицовки из слоя пористо-волокнистого материала (стеклянного или базальтового волокна, минеральной ваты) в защитной оболочке из ткани или пленки с перфорированным покрытием (металлическим, гипсовым и др.).
Пористые звукопоглощающие материалы малоэффективны на низких частотах.
Отдельную группу звукопоглощающих материалов составляют резонансные поглотители. Они подразделяются на мембранные и резонаторные. Мембранные поглотители представляют собой натянутый холст (ткань), тонкий фанерный (картонный) лист, под которым располагают хорошо демпфирующий материал (материал с большой вязкостью, например, поролон, губчатую резину, строительный войлок и т.д.). В такого рода поглотителях максимум поглощения достигается на резонансных частотах.
Перфорированные резонаторные поглотители представляют собой систему воздушных резонаторов (например, резонаторов Гельмгольца), в устье которых расположен демпфирующий материал.
Средние значения звукоизоляции некоторых материалов приведены в таблице 4.5.
Повышение звукоизоляции стен и перегородок помещений достигается применением однослойных и многослойных (чаще - двойных) ограждений. В многослойных ограждениях целесообразно подбирать материалы слоев с резко отличающимися акустическими сопротивлениями (например, бетон - поролон).
Значения ослабления звука ограждениями, выполненными из некоторых часто применяемых строительных материалов, указаны в таблице 4.6.
Таблица 4.5
Звукопоглощающие свойства некоторых материалов
Материал
Коэффициент поглощения на частотах, Гц
125
250
500
1000
2000
4000
Кирпичная стена
0,024
0,025
0,032
0,041
0,049
0,07
Деревянная обивка
0,1
0,11
0,11
0,08
0,082
0,11
Стекло одинарное
0,03
*
0,027
*
0,02
*
Штукатурка известковая
0,025
0,04
0,06
0,085
0,043
0,058
Войлок (толщина 25 мм)
0,18
0,36
0,71
0,8
0,82
0,85
Ковер с ворсом
0,09
0,08
0,21
0,27
0,27
0,37
Стеклянная вата(толщиной 9 мм)
0,32
0,4
0,51
0,6
0,65
0,6
Хлопчатобумажная ткань
0,03
0,04
0,11
0,17
0,24
0,35
Между помещениями зданий и сооружений проходит много технологических коммуникаций (трубы тепло-, газо-, водоснабжения и канализации, кабельная сеть энергоснабжения, вентиляционные короба и т.д.). Для них в стенах и перекрытиях сооружений делают соответствующие отверстия и проемы. Их надежная звукоизоляция обеспечивается применением специальных гильз, коробов, прокладок, глушителей, вязкоупругих заполнителей и т.д. Обеспечение требуемой звукоизоляции в вентиляционных каналах достигается использованием сложных акустических фильтров и глушителей.
Следует иметь в виду, что в общем случае звукоизоляция ограждающих конструкций, содержащих несколько элементов, должна оцениваться звукоизоляцией наиболее слабого из них.
Таблица 4.6
Звукопоглощающие свойства некоторых строительных конструкций
Материал
Толщина
Звукоизоляция на частотах (Гц), дБ
125
250
500
1000
2000
4000
Кирпичная стена
1/2 кирпича
39
40
42
48
54
60
Отштукатуренная с двух сторон стена
1 кирпич
36
41
44
51
58
64
1,5 кирпича
41
44
48
55
61
65
2 кирпича
45
45
52
59
65
70
2,5 кирпича
47
55
60
67
70
70
Стена из железобетонных блоков
40 мм
32
36
35
38
47
53
100 мм
40
40
44
50
55
60
200 мм
42
44
51
59
65
65
300 мм
45
50
58
65
69
69
400 мм
48
55
61
68
70
70
800 мм
55
61
68
70
70
70
Стена из шлакоблоков
220 мм
42
42
48
54
60
63
Перегородка из древесно-стружечной плиты
20 см
23
26
26
26
26
26
Для того чтобы было невозможно прослушать конфиденциальный разговоры через стены с помощью стетоскопов используют генераторы акустического шума(например прибор виброакустической защиты SI-3001).
Прибор виброакустической защиты SI-3001
Защита помещений от прослушивания через строительные элементы конструкции. Принцип действия прибора основан на маскировании спектра речи шумовой помехой, излучаемой в стены, перекрытия, окна, воздуховоды, трубы отопления.
ОСНОВНЫЕ ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ПРИБОРА:
· Использование двух независимых каналов.
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10
