Утеплить на балконе потолок: Как утеплить потолок на балконе своими руками пошагово

Как утеплить потолок на балконе своими руками пошагово

После остекления квартиры с использованием энергосберегающих пакетов возникает вопрос «как утеплить потолок на балконе, лоджии или веранде?» Кроме моментов, связанных с эффективностью применяемых технологий многих интересует возможность утепления потолков своими руками без привлечения помощи специалистов. Рассмотрим варианты конструктивных решений, которые могут быть воплощены в жизнь силами одного человека без углубленных познаний и навыков в строительном деле.

Содержание

• 1 Выбор материала
• 2 Подготовка помещения к утеплению
  • 2.1 Конструктивные схемы теплоизоляции потолка
  • 2.2 Схема с укладкой плит между элементами обрешетки
  • 2.3 Схема, рекомендуемая производителями пеноплекса
  • 2.4 Схема без обрешетки
• 3 Заключение

Выбор материала

В качестве эффективной теплоизоляции потолков лоджий и балконов могут использоваться минеральные ваты, пенопласты и вспененные (экструдированные) пенополистиролы типа пеноплекса. С ватой в одиночку работать крайне неудобно. Кроме того, этот материал требует тщательной гидроизоляции, что отражается на общей стоимости закупок и объеме работ. Теплоизоляционные свойства пенопласта и пенополистирола соизмеримы в течение первого года после монтажа. Далее начинает сказываться недостаточная гидрофобность пенопласта и эффективность утепления падает.

Поэтому по всем параметрам — стабильности свойств, долговечности, удобстве при монтаже — пеноплекс остается оптимальным вариантом для утепления потолков.

Пеноплекс

Самым распространенным форматом вспененного полистирола являются плиты размерами 1200×600 мм с толщинами 20, 30, 40, 50, 60, 80 и 100 мм. При условии, что у ваших соседей сверху и снизу балконы уже утеплены, для отделки потолка можно обойтись материалом толщиной 30 или 40 мм. Если вы живете на верхнем этаже, либо в окружении не утепленных квартир, использовать следует плиты толщиной не менее 50 мм.

Подготовка помещения к утеплению

Главный враг любого утепления — это влага. Осмотрите потолок балкона на предмет просачивания воды, конденсата после дождей и морозов. Проблемы с незначительным поступлением влаги решаются с помощью герметизации стыков, трещин и нанесения гидроизоляционных слоев. Герметизировать бетон удобно монтажными пенами, а в качестве универсальной гидроизоляции по бетонным потолкам хорошо зарекомендовали себя специальные краски типа керамоизола. В случае значительных протечек бороться с водой изнутри балкона бесполезно. Требуется доступ на верхние этажи и крышу дома.

Вторым важным моментом подготовки балкона является согласование монтажных размеров остекления, утепления потолков и их финишной отделки. Необходимо иметь запас по высоте для открывания створок окон и сохранения эстетики помещения.

В этих целях можно своими руками закрепить деревянный брус требуемого сечения на потолке в плоскости будущего остекления, либо обратить внимание замерщика на этот момент при составлении заказа.

Конструктивные схемы теплоизоляции потолка

В зависимости от начальных условий по размерам, конструктивным элементам и прокладке коммуникаций выделяют три основных варианта утепления потолка балконов и лоджий:

1. Плиты укладываются в ячейки между элементами обрешетки. Самый трудоемкий вариант.
2. Обрешетка крепится снизу на утеплитель. Схема, рекомендуемая производителями пеноплекса.
3. Без обрешетки.

Схема с укладкой плит между элементами обрешетки

Этот вариант рассмотрим наиболее подробно по двум причинам. Во-первых, он самый трудоемкий, а во-вторых, на его примере мы покажем все виды работ и приемов, используемых и при реализации других схем.

Пеноплекс уложен между обрешеткой

Чтобы избежать возникновения мостов холода, необходимо крепить утеплитель по всей площади потолка без зазоров. Уже потом на утеплитель должны устанавливаться профили для монтажа гипсокартона. Однако, на практике встречается ситуация, когда остекление балкона или лоджии производится без учета последующего утепления потолка. В таком случае иногда просто не хватает расстояния от верха открывающейся створки окна до бетона, чтобы произвести все работы оптимальным образом.

Как выглядит монтаж при необходимости экономить каждый сантиметр высоты?

Вначале по горизонтальному уровню вдоль лоджии выставляются направляющие профили для гипсокартона типа UD. Профили нигде не должны плотно прилегать к потолку. Щели используются для тепловой изоляции металла от бетонного потолка.

Монтажные профили — работать с ними просто и эффективно

Монтажные перемычки крепятся с таким шагом, чтобы между ними без зазоров ложились плиты утеплителя шириной 600 мм. Для минимизации мостов холода в сами перемычки максимально плотно вставляются полоски пеноплекса.

Все щели между профилями и бетоном тщательно запениваются, но не монтажным составом, а средством типа «клей-пена», у которого меньше коэффициент расширения. Ведь мы же не хотим, чтобы профили выгнуло вниз. Тем не менее, после запенивания каждого отдельного участка над направляющей планкой UD необходимо к ней снизу прикрутить саморезами отрезок такого же профиля (так называемую «монтажку»). Установка монтажки производится сразу после крепления плиты пеноплекса. Элемент снимается через временной промежуток, соответствующий полимеризации пены (указано на баллоне).

Утеплённый потолок балкона осталось облицевать

Если правильно выставлены поперечные перемычки, вам даже не потребуется клей для фиксаций плит теплоизолятора. Пеноплекс будет держаться между профилями за счет упругой деформации и сил трения. Используйте п-образные кронштейны — «пэшки» для крепления поперечных перемычек к потолку. Отгибая гребенки «пэшек», можно временно зафиксировать утеплитель, а затем закрепить полистирольные плиты к бетону специальными дюбелями — «зонтиками». Но, все же, работая в одиночку своими руками, будет проще использовать клей-пену для изоляции швов, щелей и приклеивания пенополистирола к потолку лоджии. Для быстрой фиксации полистирола на бетоне достаточно нанести состав в 5 точках — по углам и в центре плиты.

Дюбель для утеплителя

Сразу после монтажа утеплителя можно переходить к облицовке потолка гипсокартоном. Необходимо использовать влагостойкие плиты толщиной 9 — 10 мм. Несмотря на относительную стойкость облицовки к воздействию влаги, имеет смысл изолировать гипсокартон с помощью фольгированного материала. Это необходимо делать в обязательном порядке, если сырость проникала на потолок лоджии после ее остекления. Фольгоизол или другую гидроизолирующую подложку необходимо устанавливать между пеноплексом и гипсокартоном так, чтобы слой фольги был направлен внутрь помещения.

Чтобы решить вопрос мостов холода радикально, необходимо вовсе отказаться от металлических монтажных профилей в пользу деревянного бруса и реек.

Для проведения работ вам будет необходим следующий набор приспособлений и инструментов:

• стремянка или козлы;
• перфоратор;
• дрель;
• средства контроля: карандаш, рулетка, уровень;
• электролобзик;
• молоток;
• строительный нож;
• пистолет для пены (если она приобретена без системы подачи).

Схема, рекомендуемая производителями пеноплекса

Схема монтажа пеноплекса

На подготовленную бетонную поверхность (герметизированную и гидроизолированную) наклеиваются плиты вспененного пенополистирола. Этот материал предназначен для монтажа сплошной поверхности: вдоль сторон плит выполнены специальные выборки, минимизирующие теплопотери.

Если после монтажа остаются щели, их необходимо тщательно герметизировать клеем-пеной.

Внакладку на утеплитель монтируется обрешетка из металлических профилей, крепящаяся сквозь пенополистирол к бетону. Использовать можно и деревянные рейки, но так как проблема мостов холода в этой схеме отсутствует, удобней использовать стандартные профили для формирования горизонтальной плоскости под отделку гипсокартоном или вагонкой из пластика.

Использование фольгоизола между утеплителем и финишным покрытием целесообразно лишь при использовании гипсокартона или вагонки из МДФ. Пластику этот дополнительный слой не нужен, а его влияние на дополнительное энергосбережение является сомнительным.

Схема без обрешетки

Если вам удается получить горизонтальную плоскость самими плитами утепления, можно обойтись без обрешетки. Производители пенополистирола в характеристиках материала указывают способы отделки панелей под покраску, включая конкретные марки подходящих грунтовок и шпаклевочных смесей.

Заключение

Утепление потолка лоджии своими руками вполне по силам каждому мужчине. Главное в этом деле — качественная предварительная гидроизоляция, выбор оптимальной конструктивной схемы и дословное ее исполнение. Финишную отделку, связанную с гипсокартоном и шпаклевкой, лучше поручить специалисту. Плюс ситуации заключается в том, что утеплить помещение можно быстро, недорого, обходясь собственными силами и оставляя решение очередных вопросов на следующий этап домашнего ремонта.

Видео по теме:

Правильное утепление потолка на лоджии или балконе

Утепление балкона должно быть полным, а это значит, что утеплить потолок надо не хуже, чем стены и пол.

Хорошая теплоизоляция создаст комфортные условия на лоджии или балконе как в жару, так и в сильный мороз. Утепление потолка на балконе прибавит ранее не используемую полезную площадь квартиры. Обычно этот процесс не требует значительных усилий, так как основной сложностью является правильный подбор материалов и соблюдение технологии процесса утепления.

Содержание статьи:

• Как правильно выбрать утеплитель
• Утепление пенопластом
• Утепление фольгированным пенополистиролом
• Утепление минеральной ватой
• Утепление пеноплексом
• Утепление потолка на балконе первым способом
• Утепление потолка на балконе вторым способом
• Полезное видео

Как правильно выбрать утеплитель

На рынке стройматериалов выбор утеплителей постоянно расширяется, пополняясь все новыми, более совершенными модификациями, поэтому человек без опыта легко может растеряться. Чаще всего в целях утепления потолка балкона или лоджии используется четыре вида теплоизолирующих материалов:

• минеральная вата;
• пенопласт;
• фольгированный пенополистирол;
• пеноплэкс, или экструзионный пенополистирол.

Каждый из вышеназванных материалов отличается удобством в применении и не нуждается в специализированном оборудовании, что позволяет легко осуществлять утепление потолка балкона или лоджии своими руками. Эти материалы имеют различные характеристики, отличаются по способу укладки и по цене, однако все они – отличные теплоизоляторы.

Совет. Раньше потолки на балконе утепляли керамзитом или опилками, которые смешивались с глиной, но эти способы уже не используются по причине трудоемкости процесса. Существуют и современные высокоэффективные жидкие утеплители, также не лишенные недостатков, среди которых – необходимость наличия специального оборудования, определенных навыков и высокая стоимость. Итак, оптимальный выбор – это один из списка вышеперечисленных материалов.

Какому бы материалу ни было отдано предпочтение – в любом случае итоговый результат окажется положительным. Все перечисленные материалы весьма востребованы в сфере строительства, поэтому рынок строительных материалов предлагает огромный выбор разновидностей столь популярных утеплителей.

Утепление пенопластом

Пенопласт, состоящий из газонаполненной пластмассы, является одним из наиболее доступных и распространенных материалов для теплоизоляции. Если предполагается укладка под декоративные панели – такие, как МДФ, гипсокартон или ПВХ – то оптимальной плотностью будет 15 кг/куб.м, если под шпаклевку – 25 кг/куб.м.

В числе его достоинств отметим:

• превосходные звуко- и теплоизоляционные качества;
• доступная стоимость;
• легкость укладки;
• универсальность – возможность монтажа на бетон и под кровлю, а также использование в качестве основного и промежуточного утеплителя и соединения его с другими материалами;
• экологичность.

Недостатками пенопласта являются:

• хрупкость;
• неустойчивость к огню;
• разрушаемость при воздействии ацетона и других технических жидкостей.

Утеплять потолок на лоджии можно под плитой или непосредственно под кровлей в случае, если она расположена на последнем этаже. Листы, вырезанные по размеру, вставляются в проем, после чего задуваются монтажной пеной.

Производя утепление под шпаклевку, пенопласт сначала следует приклеить к плите на клей (обычно для этого используется клей для керамической плитки), а затем зафиксировать грибками-дюбелями. С целью фиксации используют четыре точки по углам и пятую точку в центре.

Утепление фольгированным пенополистиролом

Основными достоинствами фольгированного пенополистирола являются:

• малая масса и высокая прочность;
• отличная звуко- и теплоизоляция;
• термоустойчивость при перепаде температур;
• экологичность;
• устойчивость к природным и химическим воздействиям;
• высокая влагоустойчивость.

Существенные недостатки отсутствуют.

Утепление фольгированным пенополистиролом осуществляют, в основном, по бетонной плите. Этот мягкий и тонкий утеплитель установить под кровлю балкона – например, под профнастил – достаточно сложно.

Важно! Фольгифрованный пенополистирол используется исключительно в качестве промежуточного утеплителя между жесткой облицовкой – такой, как гипсокартон, МДФ или ПВХ панели, вагонка или реечный потолок – и поверхностью основного потолка.

Во всяком случае, фольгированный пенополистирол следует чем-то прижимать для закрепления его на потолке. Иногда его накладывают непосредственно на гипсокартон или панели, однако так уменьшается его эффективность по причине возможной деформации в результате перепадов температур, что приводит к значительному снижению КПД.

Фольгированный пенополистирол расправляется по плите и под него сразу прикручивается рейка, являющаяся зажимом. Правильно установленный пенополистирол достаточно эффективен – фольга в данном случае выступает в роли гидробарьера и термоотражателя. Так, при соприкосновении теплого воздуха с фольгой он не остывает, а сохраняет прежнюю температуру.

Эффективность данного утеплителя, кроме того, зависит от толщины приклеенного к фольге пенофола или пенополиэтилена. Толщина материала может составлять от 2мм до 10 мм, а длина рулона – 15, 25 или 30м.

Еще одним способом утепления является монтаж подвесного каркаса облицовки на П-образных подвесах. Здесь, опять-таки, существует два варианта: можно прижимать утеплитель П-образными подвесами к плите – тогда получится то же, что при зажиме рейкой. А можно наложить этот же утеплитель на уши этого подвеса – любой из вариантов достаточно эффективен.

Утепление минеральной ватой

Утепление балконного потолка минеральной ватой считается самым бюджетным вариантом.

Его достоинствами являются:

• хорошая звуко- и теплоизоляция;
• низкая цена;
• отсутствие необходимости в выравнивании потолочной поверхности;
• термостойкость в широком диапазоне.

Среди недостатков отметим:

• способность пропускать водный пар, вследствие чего появляется необходимость в гидроизоляционном слое;
• необходимость при монтаже деревянной обрешетки по причине большой массы;
• химическая опасность – в ходе ремонта необходим респиратор и маска.

Минвата в любом виде используется в качестве промежуточного утеплителя между кровельным материалом или основным потолком и подвесным облицовочным каркасом. Этот утеплитель можно закрепить под основным потолком, сделав под ним перетяжку из капроновой нити или продев вату через П-образные подвесы.

Кроме того, минеральную вату укладывают непосредственно в потолочную пазуху, при этом немаловажным условием является то, чтобы пыль и мельчайшие частицы утеплителя не проникали сквозь облицовку.

Интересно. Минеральная вата бывает разного происхождения, и имеет разную форму упаковки. Она может быть из расплава стекла (стекловата), из расплава доменного шлака (шлаковая вата) или из расплава вулканических извержений (каменная вата). Вата поставляется в тюках и рулонах и имеет форму мягкого блока или ковровой дорожки; на одну сторону минеральной ваты может быть наклеена фольга.

Эффективность этого материала, конечно, зависит от его толщины – применяемая для этих целей минеральная вата может быть от 20 мм до 200 мм.

Утепление пеноплексом

Пеноплекс, или экструдированный пенополистирол – это теплоизолирующий материал, относящийся к новому поколению утеплителей. Он, по сути, является усовершенствованным пенопластом, имеющим повышенные прочностные характеристики, менее подверженный возгоранию и более устойчивый. Это обусловливает возрастающую популярность этого материала, используемого для монтажа потолка балконов или лоджий.

Достоинства пеноплекса:

• низкая паропроницаемость, не дающая материалу поглощать влагу;
• малая теплопроводность;
• пособность выдерживать большие нагрузки;
• удобство монтажа;
• продолжительный срок службы;
• хорошее сочетание цены и качества.

Недостатками пеноплекса являются:

• достаточно высокая пожароопасность;
• подверженность атакам грызунов;
• стоимость выше, чем у пенопласта.

Утепление потолка лоджии/балкона экструдированным пенополистиролом осуществляется аналогично утеплению пенопластом – разница состоит в том, что монтируя пеноплекс под шпаклевку надо не пять, а лишь два грибка-дюбеля, располагаемых по краям панели.

За счет плотности, которая может составлять от 35 кг/куб.м до 45 кг/куб.м, пеноплекс характеризуется лучшей термоизоляцией, что дает возможность использовать панели толщиной от 20 мм. Так, обладая явными преимуществами перед пенопластом, экструдированный пенополистирол имеет единственный недостаток – высокую стоимость.

Утепление потолка на балконе первым способом

Работы, направленные на утепление потолка, не являются многоэтапными и трудоемкими, поэтому они вполне под силу даже начинающим строителям. Простейшим способом укладки панелей утеплителя на потолок балкона/лоджии считается укладка на клей или грибки-дюбеля. Подобный монтаж оптимален при использовании пенопласта, фольгированного полиэтилена или пеноплекса с последующим шпаклеванием потолочного покрытия. Для этого понадобятся:

• лестница-стремянка;
• перфоратор;
• специальный клей;
• дюбеля;
• монтажная пена, пистолет для монтажной пены;
• уровень;
• ножовка;
• карандаш, линейка.

Сначала следует уложить слой фольгированного изонола, который будет играть роль пароизолятора, препятствующего скоплению конденсата на потолке. Далее надо нарезать материал листами соответствующего размера, приклеить их встык фольгированной стороной наружу, а швы заклеить алюминиевой фольгой.

Внимание! Планируя впоследствии утеплять стены, необходимо спустить на них слой утеплителя 20-30 см во избежание образования стыков между стенами и потолком.

Следующий слой – это пенополистирол или пенопласт. Полотна утеплителя нарезаются канцелярским ножом или ножовкой и укладываются на клей, а поверх закрепляются при помощи грибков-дюбелей: пятью для пенопласта или четырьмя для пеноплекса. Все швы закрываются монтажной пеной.

Утепление потолка на балконе вторым способом

Для утепления минеральной ватой или пеноплексом/пенопластом под панели понадобится больше трудовых вложений и времени. Для этого понадобятся:

• лестница-стремянка;
• специальный клей;
• металлические подвесы;
• деревянные рейки или металлические профили;
• дюбеля;
• перфоратор;
• монтажная пена, пистолет для монтажной пены;
• уровень;
• ножовка;
• карандаш и линейка.

Сначала следует сделать на потолке балкона разметку для подвесов, зафиксировать их ровно относительно друг друга, так как на них будут закреплены профили. Затем надо уложить на клей фольгированный полиэтилен, который можно продеть прямо через подвесы либо наколоть на «уши».

После аналогично укладывается следующий слой, состоящий из пенопласта или пенополистирола и фиксируемый дюбелями, а затем устанавливаются профили. Потом на них можно крепить гипсокартон или панели.

Утепляя потолок балкона/лоджии минеральной ватой, после изонола лучше сразу установить профили из металла или деревянные рейки, оставив место для утеплителя. Между профилями надо проложить вату – рейки будут удерживать материал и станут основой для монтажа покрытия потолка.

Полезное видео

Посмотрим на видео пример утепления стен и потолка на лоджии:

Необходимость утепления потолка на балконе обоснована лишь при условии утепленного балкона или лоджии. Разумеется, тепло может уходить вверх, однако при наличии холодных стен этот теплый воздух будет охлаждаться за счет низкой температуры, отдаваемой стенами.

Звукоизоляция утепленных балконов

1 Введение

Повышение звукоизоляции от наружного шума, достигнутое за счет строительства более качественных стен и окон, приводит к повышенной чувствительности жителей к шуму, создаваемому соседями . Это связано с тем, что уровни шума от соседей теперь превышают минимальный уровень шума снаружи. Кроме того, все большую популярность приобретают наружные части квартир, такие как балконы, что приводит к усилению передачи ударного звука, что может вызывать неудобства. Эти два момента были учтены в 2018 году, когда немецкий стандарт требований по звукоизоляции зданий (DIN 4109:2018-01, 2018) был пересмотрен. Этот стандарт теперь содержит требования к балконам по нормализованному уровню ударного звукового давления как L′ _n,w ≤ 58 дБ. Для лоджий, которые часто трудно отличить от балконов в современных зданиях, требуется L′ _n,w ≤ 50 дБ. Так как L′ _n,w количественно определяет уровень звукового давления, измеренный в помещении, когда потолок или балкон воздействуют на стандартную выстукивающую машину (рис. 23.1 и 23.3), нижний уровень L′ _n,w означает лучшую защиту от ударного шума (например, типичный железобетонный потолок без плавающего пола и с плавающим полом имеет уровни L′ _n,w около 70 дБ и 46 дБ соответственно).

Рис. 23.1

Передача диагонального ударного звука теплоизолированного балкона в приемное помещение соседнего блока

Увеличенное изображение

теплоизоляционный элемент (ТИЭ), предназначенный для снижения потерь тепловой энергии. Конструкция TIE в первую очередь основана на статических требованиях. Элементы состоят из армированных стержней и подпятников, обшитых теплоизоляционным материалом типа экструдированного полистирола. Основная цель проекта iCity, который лег в основу этой статьи, состояла в том, чтобы предоставить характерные акустические значения для TIE, которые можно использовать для сравнения продуктов и для прогнозирования передачи звука в зданиях. Первым шагом для достижения этой цели является понимание передачи структурного звука через эти TIE с помощью измерений и численных исследований.

Еще не полностью проверенный метод, предложенный (Blessing, 2018), заключается в прогнозировании передачи ударного звука балконов таким же образом, как это делается в настоящее время для полов, а именно в соответствии с частью 2 немецкого стандарта (DIN 4109: 2018-01, 2018), в котором используются одночисловые значения (в отличие от частотно-зависимых значений). Тем не менее, в настоящее время не существует стандартизированной процедуры лабораторных испытаний для определения «входного значения». Другими словами, характерные акустические значения TIE еще необходимо определить. Процедура испытаний также должна обеспечивать значения частотно-зависимого прогноза в соответствии с европейским стандартом по акустике зданий (EN ISO 12354-2:2017-11, 2017). В этой главе описывается, как решалась эта задача и как разрабатывался подход к прогнозированию передачи ударного звука балконами. Наконец, в нем обсуждаются результаты измерений на одной лабораторной испытательной установке, выполненных в рамках этого проекта.

2 Передача корпусного звука в зданиях

Для балконов наиболее важными требованиями к передаче ударного или корпусного звука являются диагональные пути в соседнее помещение второго блока, как показано на рис. 23.1. Если балкон не отделен от здания с помощью перемычки, его можно рассматривать как потолок. Затем можно сделать прогноз в соответствии с (DIN 4109:2018-01, 2018), часть 2, принимая во внимание значение K _T , которое описывает снижение вибрации на стыке, образованном потолком и стенами, т.е. с двумя боковыми путями передачи f 9{\ast } \) Разность взвешенных уровней ударного шума TIE

K _T Поправочное значение для диагональной передачи

μ _prog Коэффициент безопасности; μ _prog  = 3 дБ для ударного звука

Немецкий стандарт (DIN 4109:2018-01, 2018 г.) не дает явного значения K _T для ситуации переноса с балконом, как показано на рис. 23.1. . В (Blessing, 2018) K _T = 5 дБ использовалось для диагональной передачи с пола в комнату, но еще предстоит показать, подходит ли это значение для балконов. Для балконов следует ожидать более низкого значения, так как часто большие площади окон/дверей на балконах ограничивают количество звуковой энергии, попадающей в стену с окнами, перенаправляя ее на потолок и стены по диагонали ниже. Другими словами, большое окно/дверь, таким образом, уменьшает диагональную вибрацию на стыке (описанную 9).0005 K _T ) по сравнению со сплошной толстой стеной без окон/дверей, для которой предполагается K _T  = 5 дБ.

Величина Δ L ^∗ , называемая разницей уровней ударного шума, выбрана по аналогии с подходом к описанию изолирующих элементов для лестничных клеток из железобетона в (DIN 7396:2016-06, 2016). Дополнительная информация о разработке этого метода приведена в (Maack, Möck, & Scheck, 2020) и (Fichtel & Scheck, 2013). Δ L ^* определяет увеличение снижения ударного шума через изоляционный элемент по отношению к жесткому соединению, которое описывает вносимые потери, отмеченные звездочкой *. Теперь задача состоит в том, чтобы разработать процедуру лабораторных испытаний и оценку, которая определяет Δ L ^∗ как можно ближе к реальной ситуации.

3 Лабораторная испытательная установка

Чтобы определить подходящую лабораторную испытательную установку и процедуру, необходимо хорошо понять систему передачи «теплоизолированный балкон». Поэтому для экспериментальных исследований была построена лабораторная установка, состоящая из небольшого потолка и теплоизолированного балкона, аналогичная испытательным установкам, использованным в (Schneider & Fischer, 2008). Размеры испытательной установки и реализации показаны на рис. 23.2 и 23.3. Большая железобетонная плита представляет собой потолок в здании и опирается на эластомерные полосы на двух каменных стенах. Массивная пружинная система, образованная полосами эластомера, балконом и потолком, имеет резонансную частоту 25 Гц (Kluth, 2016). Меньшая бетонная плита представляет собой балкон. Была построена лабораторная установка толщиной 18 см, названная установкой 1а 9.0005 без TIE и настройка 1b с TIE.

Рис. 23.2

Размеры лабораторных испытательных установок; темно-серая полоса изображает TIE для установки 1b с компонентами

Полноразмерное изображение

Рис. 23.3

Лабораторная испытательная установка 1b с выстукивающей машиной ISO в эталонном положении возбуждения и положениях измерения уровня скорости для определения удара перепад уровня звука TIE (требуются только те, что на потолке)

Изображение в натуральную величину

4 Процедура лабораторных испытаний

Разность уровней ударного звука определяется по измерениям уровня скорости на потолке (рис. 23.3 и 23. 4). По уравнению (23.2) можно рассчитать уровень звукового давления, излучаемого с потолка в (воображаемую) приемную комнату под потолком.

$$ {L}_{\mathrm{p}}={L}_{\mathrm{v}}+10{\log}_{10}\sigma +6+10{\log}_{10 }\frac{S}{A}\ \mathrm{in}\ \mathrm{dB} $$

(23,2)

с

L _стр :

Уровень звукового давления в приемном помещении

L _v :

Пространственно усредненный уровень скорости на потолке (ссылка 5 e ⁻⁸ м/с)

σ:

Радиационная эффективность; предположение σ  = 1

Тел.:

Площадь потолка

А:

Эквивалентная площадь звукопоглощения в приемном помещении

Рис. 23.4

Вид сбоку испытательной установки 1a) без TIE (вверху) и испытательной установки 1b) с TIE (внизу)

Полноразмерное изображение

Нормализация к эталонной площади поглощения А ₀  = 10 м ² приводит к нормализованному уровню ударного звукового давления на основе измерений уровня скорости в соответствии с уравнением (23.3).

$$ {L}_{\mathrm{n},\mathrm{v}}={L}_{\mathrm{v}}+10{\log}_{10}\sigma +6+10{ \log}_{10}\frac{S}{A_0}\ \mathrm{in}\ \mathrm{dB} $$

(23,3)

Определение перепада уровней ударного звука Δ L ^∗ TIE требует измерений на установке 1a без TIE и на установке 1b с 9{\ ast} = {L} _ {\ mathrm {n} 0, \ mathrm {v}} — {L} _ {\ mathrm {n}, \ mathrm {v}} \ \ mathrm {in} \ \ mathrm {дБ} $$

(23,4)

с

ΔL ^∗ :

Разность уровней ударного шума TIE

L _{n0, v} :

Нормированный уровень ударного звукового давления без TIE

л _{н, в} : 9{\ast } \) в качестве однозначного рейтинга можно использовать процедуру согласно (DIN EN ISO 717-2:2013-06, 2013), поскольку она уже является стандартом для напольных покрытий и изолирующих элементов для тяжелых лестниц.

5 Экспериментальный модальный анализ

Для анализа вибрационных характеристик испытательной установки был проведен экспериментальный модальный анализ обеих установок, с изоляционными элементами и без них. Для экспериментального модального анализа измеряется скорость в каждой интересующей точке, в то время как структура возбуждается в контрольной точке контролируемым силовым сигналом. Отношение скорости и силы называется подвижностью Д . Термин входная подвижность Y _P означает, что сила и скорость измеряются в одной и той же точке. Высокие значения подвижности означают, что требуется лишь небольшое усилие, чтобы вызвать большую реакцию скорости, и, таким образом, пики подвижности указывают на резонансное поведение.

Модальный анализ может быть выполнен с использованием принципа взаимности путем установки эталонного акселерометра в контрольной точке при воздействии на каждую интересующую точку, т.е. ударным молотком. Этот последний метод был использован здесь для удобства измерений, так как таким образом к поверхности нужно прикрепить только один акселерометр вместо сотен. При визуализации вибрационных паттернов взаимность снова вступает в игру, и исходное положение акселерометра становится положением возбуждения. Сетка измерений с шагом сетки 10 см (рис. 23.3) дает 819точки возбуждения ударным молотком. Контрольное положение акселерометра было в углу балкона, где ожидаются самые высокие амплитуды вибрации. Входные подвижности в исходном положении показаны на рис. 23.5 для установки 1а (пунктиром) и установки 1б (пунктиром). Примеры форм колебаний на так называемых собственных модах или собственных модах показаны на рис. 23.6. Собственные моды описывают характер колебаний системы, которая может свободно вибрировать без принудительного возбуждения.

Рис. 23.5

Входные подвижности для установки 1a и установки 1b в контрольной позиции для экспериментального модального анализа в углу балкона

Изображение в натуральную величину

Рис. -up 1a (слева) и 1b (справа) на выбранных частотах

Изображение в полный размер

Первая собственная мода схемы 1b, в которой балкон колеблется как консольная балка, имеет частоту около 12 Гц и определяется жесткостью торсионной пружины. TIE и масса балкона. Исследования, проведенные (Kluth, 2016), показали, что эта вибрация хорошо воспринимается человеком, стоящим на балконе, и может вызывать дискомфорт. Для установки 1а такой проблемы не наблюдается, так как ее первый резонанс не так выражен и частота выше. Исследования, основанные на методе конечных элементов (МКЭ), также показали, что развязка потолка и балкона от каменных стен эластомерными полосами еще не эффективна в этой области низких частот. Этот эффект был предусмотрен в техническом проекте для достижения следующих двух целей: (1) иметь возможность измерять эту вибрацию консольной балки, когда она возникает в зданиях, чтобы получить представление о проблемах низкочастотной вибрации и (2) иметь возможность измерить передачу структурного звука от балкона к потолку в диапазоне частот общестроительной акустики от 50 до 5 кГц без влияния конструкции несущей стены.

В вибрациях выше 50 Гц преобладают формы изгиба пластин(ы). Без TIE амплитуды уровня скорости на балконе и на потолке отличаются менее чем на 2 дБ. С TIE балкон и потолок эффективно связаны в диапазоне частот от 50 до 400 Гц. Выше 400 Гц амплитуды колебаний на возбужденном балконе значительно выше, чем на потолке. Здесь TIE частично отделяет балкон от потолка.

6 Разница уровней ударного шума

Разность уровней ударного шума Δ L ^∗ определяется на основе измерений уровня скорости в тех же шести точках на потолке для установки 1a и установки 1b. Ударная машина ISO располагается по диагонали с одним молотком в углу балкона (рис. 23.3), чтобы возбудить как можно больше собственных мод и, таким образом, имитировать наихудший случай передачи ударного звука с балкона на потолок.

Нормированные уровни ударного шума, измеренные на потолке, показаны на рис. 23.7 в 1/3-октавных полосах от 50 до 5000 Гц. На более низких частотах оба уровня с TIE и без него следуют одной и той же тенденции с пиками и провалами, варьирующимися около 70 дБ. В сторону более высоких частот они расходятся, и уровни с TIE опускаются до значений ниже 60 дБ. На рис. 23.8 показана разница уровней ударного шума, оцененная по 9{\ast}=10,2 \) дБ.

Рис. 23.7

Нормированный уровень ударного шума для установки 1a и установки 1b, измеренный на потолке

Изображение в натуральную величину

Рис.

Увеличить

7 Модификация ТИЭ

Исследуемые ТИЭ состоят из статически обязательных натяжных и перерезывающих стержней, подпятников, вспененного материала для теплоизоляции и противопожарных плит (рис. 23.2). Влияние каждого из этих компонентов на передачу ударного звука исследовалось модификациями после первоначальных измерений. Противопожарные, теплоизоляционные и несущие части удалялись постепенно, а уровень ударного шума измерялся на каждом этапе модификации. После последнего шага модификации TIE был уменьшен до статически доступного минимума, оставив только несколько тяговых стержней, поперечных стержней и упорных подшипников. Открытая область между потолком и балконом была впоследствии заполнена бетоном, чтобы получить установку 1а, как показано на рис. 23.4 (вверху). Влияние противопожарных плит и теплоизоляции на передачу звука незначительно. Уменьшение натяжных стержней на 67 %, поперечных стержней на 60 % и упорных подшипников на 38 % приводит к значительному увеличению разницы уровней ударного шума.

8 Моделирование методом конечных элементов

Основная цель моделирования методом конечных элементов состояла в том, чтобы сократить усилия по измерению, необходимые для разработки соответствующей лабораторной испытательной установки для TIE, в частности, путем определения размеров балконных и потолочных элементов. На первом этапе тестовая установка 1b была смоделирована в КЭ. Сравнение измеренной и смоделированной входной подвижности в исходном положении в углу балкона установки 1b показано на рис. 23.9. Согласие очень хорошее во всем диапазоне частот. Измеренные и смоделированные формы вибрации также использовались для дальнейшей проверки имитационной модели КЭ.

Рис. 23.9

Входная подвижность установки 1b с измеренной и смоделированной TIE

Изображение в натуральную величину было рассчитано и оценено снижение уровня ударного шума. На рис. 23.10 , показано снижение уровня ударного шума для установки 1, измеренное и смоделированное. Согласование во всем диапазоне частот находится в пределах ±5 дБ, что аналогично отклонениям в номинально одинаковых зданиях и, следовательно, является приемлемым. Обратите внимание, что однозначный рейтинг отличается менее чем на 1 дБ. Кроме того, на этом рисунке видно пренебрежимо малое влияние размеров балконных и потолочных элементов, для которых ширина установки (длина TIE) была удвоена при моделировании с 200 см до 400 см. Опять же, совпадение во всем диапазоне частот находится в пределах ± 5 дБ, что указывает на то, что предлагаемая в настоящее время установка (рис. 23.2) обеспечивает подходящие значения для характеристик TIE для маркировки продуктов и для прогнозирования передачи звука в зданиях. Обратите внимание, что изменение размеров элемента FE изменяет однозначный рейтинг менее чем на 1,5 дБ.

Рис. 23.10

Разность уровней ударного шума: Измерение и моделирование установки 1 и моделирование модифицированной установки 1 с удвоенными размерами балкона, потолка и TIE

Изображение в натуральную величину

9 Заключение

Для предложены акустическая характеристика теплоизоляционных элементов балконов, установка и метод лабораторных испытаний, которые можно использовать для маркировки продукции и прогнозирования распространения ударного звука в зданиях. {\ аст} \). Наконец, разработанные методы будут применяться для оптимизации звукоизоляционных свойств продуктов TIE.

Ссылки

• Благословение, С. (2018). Балкон по DIN 4109. DAGA. Мюнхен.

  Google ученый

• DIN 4109:2018-01. (январь 2018 г.). Шальшуц им Хохбау. Берлин, Германия: Beuth Verlag GmbH.

  Google ученый

• DIN 7396:2016-06. (2016). Bauakustische Prüfungen — Prüfverfahren zur akustischen Kennzeichnung von Entkopplungselementen für Massivtreppen. Берлин: Beuth Verlag GmbH.

  Google ученый

• DIN EN ISO 717-2:2013-06. (2013). Акустика — Bewertung der Schalldämmung in Gebäuden und von Bauteilen — Часть 2: Trittschalldämmung. Берлин: Beuth Verlag GmbH.

  Google ученый

• ЕН ИСО 12354-2:2017-11. (2017). Bauakustik — Berechnung der akustischen Eigenschaften von Gebäuden aus den Bauteileigenschaften — Часть 2: Trittschalldämmung zwischen Räumen. Берлин: Beuth Verlag GmbH.

  Google ученый

• Фихтель, К., и Шек, Дж. (2013). Прогнозирование горизонтально передаваемого звука от ударных легких лестниц — Часть 2: Предложение по стандартной процедуре испытаний. АИА-ДАГА. Меран.

  Google ученый

• Клут, М.С. (июль 2016 г.). Schwingungsverhalten von thermisch getrennten Balkonplatten. Бакалавриат . Германия: Bachelorarbeit HFT Stuttgart.

  Google ученый

• Маак, Дж., Мёк, Т., и Шек, Дж. (2020). Тритшальшутц. В Бауфизик Календарь (С. 235 — 313). Берлин: Эрнст и Зон.

  Google ученый

• Шнайдер М. и Фишер Х.-М. (2008). Уменьшение вибрации балконных соединений с терморазрывом. Акустика’08. Париж.

  Google ученый

Скачать ссылки

Крепёжная техника для строительства.

Инновационная линейка продуктов

Крепежные системы
Закладные шины HALFEN

К изделию

Системы усиления
Балконные соединители

К товару

Стержневые системы
Стержневые системы растяжения и сжатия

К изделию

Промышленная техника
Каналы обрамления

К изделию

Кирпичная кладка
Кирпичная опора

К изделию

Системы армирования
Армирование на продавливание

К изделию

Подвесной бетонный фасад
Анкеры для сборных панелей

К изделию

Системы крепления
Система навесных стен

К изделию

Ищи и найди!

Пожалуйста, выберитеАрхитекторСтроительный подрядчикКлиент/ДевелоперСтроительный покупательПромышленностьЗавод ЖБИОбработчикГосударственные учрежденияСпециализированный поставщикИнженер-строитель/Специалист по планированию

Новости и многое другое

Будьте в курсе.

11.01.2023

Наши новые стяжки для полых стен HALFEN LSA-DW+

Подробнее

07.11.2022

НОВИНКА: многоразовые формирователи углублений HCC

Подробнее

01.09.2022

Плагин Leviat BIM для Revit и Allplan

Подробнее

29.