Соседство несущих и самонесущих стен, условия нагружения которых сильно отличаются, повышает вероятность взаимных перемещений стыкуемых элементов в процессе эксплуатации. В промежутке между несущими стенами, расположенными с большим шагом, устанавливают ненесущие перегородки, в стыках которых с перекрытиями взаимные перемещения в процессе эксплуатации неизбежны. Таким образом, в зданиях этой конструктивно-планировочной системы больше вероятность возникновения или раскрытия сквозных щелей в стыках (что менее благоприятно для сохранности звукоизоляционных качеств конструкций во времени), чем в домах с малым шагом поперечных несущих стен. Вместе с тем в этих зданиях интенсивность косвенной передачи звука по внутренним стенам меньше, что объясняется значительно меньшими коэффициентами передачи вибрации в стыках перегородок с перекрытиями, чем в стыках перекрытий и несущих стен.
В зданиях рассматриваемой конструктивно-планировочной системы применяют также малый шаг несущих поперечных стен. Это позволяет все межквартирные стены выполнять из несущих железобетонных панелей. В ячейках малого шага укладывают плиты перекрытий размером на эту конструктивную ячейку. Помещения здесь с трех или двух длинных сторон ограничены внутренними несущими стенами. Этим ячейкам присущи преимущества и недостатки, свойственные зданиям с малым шагом поперечных несущих стен.
Испытания проведены в домах — представителях проектов серий 111-83 и Д—60.
Проект серии 111—83 призван заменить на домостроительных комбинатах различные модификации проекта крупнопанельных домов серии 1—468. Основные конструктивные отличия дома: смешанный шаг поперечных несущих стен 6 и 3 м, что позволило принять все межквартирные стены из несущих железобетонных панелей толщиной 16 см; применение для пролета 6 м предварительно-напряженных железобетонных панелей перекрытия сплошного сечения толщиной 16 см взамен многопустотных настилов толщиной 22 см. Для перекрытия малых пролетов использованы железобетонные панели той же толщины без предварительного напряжения арматуры. Наружные стены выполнены в них из однослойных керамзитобетонных панелей.
В Таганроге испытан пятиэтажный шестисекционный дом такой серии. Измерения выполнены НИИСФ при участии ЦНИИЭГ1 жилища. В Туле испытан девятиэтажный многосекционный дом серии 111—83.
Дом серии М—60 — пример крупнопанельного жилого здания повышенной этажности со смешанным планировочным шагом поперечных несущих стен: 6 и 3 м. Планировка дома коридорная, чем обусловлено наличие трех продольных планировочных шагов: 6; 1,8 и 6 м. Внутренние несущие стены из железобетонных панелей толщиной 20, 18 и 14 см, несущие панели перекрытия железобетонные сплошного сечения толщиной 16 см, при пролете 6 м — предварительно-напряженные. Наружные стены представляют собой навесные керамзитобетонные ленточные панели с межоконными слоистыми декоративными вставками. Шестнадцатиэтажный двухсекционный дом серии II-60-02/1ЗТ испытан в г. Тольятти.
Преимущество рассматриваемой конструктивно-планировочной системы, заключающееся в меньшей интенсивности косвенной передачи звука по внутренним стенам, позволило в качестве основного конструктивного решения принять акустически однородные перекрытия из панелей сплошного сечения толщиной 16 см с полом из линолеума на мягкой подоснове.
Расчет по методике (см. п.6) показывает, что при опирании на несущие внутренние стены толщиной 16 см эти перекрытия обеспечивают требуемую изоляцию воздушного шума при условии сохранения целостности стыков.
Выравнивающая стяжка под линолеумом проектом не предусмотрена. В соответствии со СНиП III—В.14—72 между поверхностью основания пола и двухметровой рейкой (с помощью которой контролируют ровность пола) просветы должны быть в любом месте не более 2 мм для возможности укладки линолеума на мягкой подоснове. В доме серии 111—83 в Таганроге из-за недостаточной точности изготовления сборных элементов перекрытий и их монтажа пришлось сделать по ним выравнивающую цементную стяжку средней толщиной 4,5 см. Таким образом, проектное решение перекрытия в этом доме выполнить не удалось. В результате использования очень пластичного раствора, а также из-за неблагоприятных условий твердения стяжка во многих местах треснула и отслоилась от перекрытия. Несмотря на значительную дополнительную массу стяжка с трещинами и отслоениями почти не повышает звукоизолирующую способность несущей части перекрытия, так как не увеличивает ее изгибную жесткость. Самостоятельные колебания отслоившейся стяжки могут даже ухудшить изоляцию воздушного шума.
Пол выполнен из линолеума на теплозвукоизолирующей подоснове фирмы "Гумми-Эйхлер". Результаты измерения до и после настилки линолеума показали, что он ухудшил изоляцию воздушного шума перекрытием на 1—1,5 дБ. Средние индексы звукоизоляции, измеренные до сдачи дома,составили: L=49 и Iу=62 дБ.
В перекрытиях, выполненных в доме серии 111—83, построенном в Туле, линолеум на войлочной подоснове уложен непосредственно по несущим плитам без выравнивающей стяжки (в соответствии с проектом). Это стало возможным благодаря более высокой точности их изготовления и монтажа. Правда, требования к ровности пола в ряде помещений не соблюдены.
В связи с опасностью образования и раскрытия щелей в стыках между сборными элементами перекрытия в доме-представителе серии 111—83 в Туле были испытаны стыки различных вариантов.
Согласно проекту, зазор в стыке заполняют раствором, при этом в углублениях на боковых поверхностях плит образуются растворные шпонки, препятствующие взаимному перемещению плит в вертикальном направлении (рис. 46). Два варианта стыка имели предусмотренное проектом заполнение раствором и отличались шириной зазора в узком месте стыка: в одном варианте выдержана проектная ширина зазора 2 см, в другом — плиты уложены без специального контроля за шириной зазора. Фактическая ширина зазора во втором случае составляет от О до 1 см, что вызвано отклонениями ширины плит в большую сторону и неточностью монтажа. Два других варианта стыка выполнены с уплотняющими прокладками в его узкой части. Углубления для образования шпонок предварительно заделаны раствором. В стыках одного варианта уложены уплотняющие шнуры диаметром 4 см из пористой резины марки ПРП—1, другого варианта — полосы из пенополиуретана. При укладке уплотняющих материалов в стык они обжимались: пористая резина в среднем на 10-20%, пенополиуретан — на 50-60%. Оставшиеся полости в стыке сверху и снизу заделаны раствором.
В том же доме испытаны перекрытия малого пролета, представляющие собой несущие панели размером на конструктивную ячейку.
Линолеум на войлочной подоснове уложен с приклейкой по контуру помещений и в стыках полотен.
Звукоизоляция измерена до укладки линолеума, после его укладки до сдачи дома в эксплуатацию, а также спустя один и два года (табл. 23).
Из данных табл.23 видно, что укладка линолеума на мягкой подоснове вызвала снижение индекса изоляции воздушного шума на 2 дБ. Уменьшение звукоизолирующей способности произошло в области низшей собственной частоты покрытия (рис. 47) .
После двух лет эксплуатации изоляция ударного шума удовлетворительна при всех вариантах перекрытия; изоляция воздушного шума соответствует требованиям норм при перекрытиях малого пролета и большого пролета в случаях уплотнения стыков пенополиуретаном и пористой резиной. В случае заделки стыков раствором изоляция воздушного шума на 1 дБ ниже нормативной.
Звукоизолирующая способность перекрытий малого пролета несколько понизилась на высоких частотах (рис. 48), что можно объяснить образованием сквозной щели в месте пропуска трубы стояка отопления через перекрытие. Отмечено также некоторое повышение звукоизолирующей способности на низких частотах. Оно объясняется различием акустических условий в помещениях до и после заселения дома. Первые измерения выполнены в одинаковых пустых помещениях. Совпадение мод двух помещений вызывает явление резонанса и повышенную передачу звука на этих частотах [73]. С увеличением частоты описанное явление сглаживается, так как из-за небольших отклонений в размерах помещений их собственные частоты смещаются относительно друг друга. После меблировки помещений их моды меняются и совпадения собственных частот соседних помещений не происходит. При измерениях это выражается в увеличении звукоизолирующей способности на низких частотах.
Полученный индекс изоляции воздушного шума превышает на 1 дБ расчетный, который определен по методике, изложенной в п.6 для перекрытия малого пролета из железобетонной панели толщиной 16 см, опирающейся на внутренние несущие стены той же толщины. Это объясняется влиянием планировки. Жилые комнаты занимают только часть панели перекрытия малого пролета, остальная ее часть занята коридором. Отношение полной площади панели к части ее площади, подверженной при испытании воздействию звукового поля, составляет 1,2. Увеличение индекса изоляции воздушного шума, связанное с воздействием планировочного фактора, которое подсчитано по формуле (50), равно ΔIв=0,8 дБ. Расчетное значение близко совпадает с измеренным.
После первого года эксплуатации изменение звукоизолирующей способности перекрытий большого пролета имело примерно тот же характер, что у перекрытий малого пролета (см. рис. 48). Это также объясняется образованием щели в месте пропуска через перекрытие трубы стояка отопления. Исключение составляют перекрытия со стыком, заделанным раствором при толщине зазора 2 см, у которого обнаружено большее снижение звукоизоляции на высоких частотах. В этом случае усадка раствора в стыке привела, по-видимому, к образованию трещин, повлиявших на звукоизоляцию.
За второй год эксплуатации у перекрытий большого пролета произошло значительное снижение звукоизолирующей способности на высоких частотах, хотя оно не отразилось заметно на значениях индекса изоляции воздушного шума, так как изменения произошли выше нормативной кривой. Ухудшение, которое может быть объяснено только образованием сквозных щелей, произошло у перекрытий с заделкой стыка всех вариантов. Причиной ухудшения звукоизоляционных качеств стыков с уплотняющими материалами могут быть углубления в поверхностях плит для образования шпонок, где раствор в результате усадки мог отслоиться от бетона плиты и образовать "обходную" щель. Результаты эксперимента указывают на значительную трудность надежного уплотнения расположенного в пределах помещения стыка между сборными элементами перекрытия. Тем не менее перекрытия с расположенными в стыках уплотняющими пористыми материалами обеспечили больший на 1 дБ индекс изоляции воздушного шума, чем перекрытия со стыками, заделанными раствором.
За два года эксплуатации изоляция ударного шума перекрытиями ухудшилась на 2—6 дБ, что объясняется более плотным прилеганием покрытия к основанию и некоторым обжатием его мягкой подосновы. Примечательно, что после двух лет эксплуатации у перекрытий всех вариантов индексы приведенного уровня ударного шума совпадают с точностью ±1 дБ. Частотные характеристики приведенного уровня ударного шума, измеренные через один и два года эксплуатации, практически совпадают, что свидетельствует о стабилизации звукоизоляционных качеств конструкции.
В домах серии 111—83 предусмотрены межквартирные стены той же конструкции, что в домах с малым шагом поперечных несущих стен рассмотренных выше серий — из железобетонных панелей толщиной 16 см. В Таганроге испытаны стены двух вариантов, отличающихся заделкой отверстий для скрытой электропроводки. В межквартирных стенах, расположенных внутри секций, штепсельные розетки установлены с двух сторон, а лунки для распаячных коробок с двух сторон закрыты пластмассовыми крышками. В межсекционных стенах устройства электропроводки установлены только с одной стороны. С другой стороны стены отверстия и лунки заделаны раствором. Измеренные до сдачи дома в эксплуатацию индексы изоляции воздушного шума Iв стенами первого и второго вариантов соответственно Равны 49 и 50 дБ. Таким образом, звукоизоляционные качества Межквартирных стен из железобетонных панелей толщиной 16 см в домах рассматриваемой конструктивно-планировочной системы такие же, что и в домах с малым шагом поперечных несущих стен.
В доме серии 111—83 в Таганроге испытаны также межсекционные стены из двух железобетонных панелей толщиной по 16 см. Панели, разделенные зазором шириной 2 см, образуют деформационный шов здания. Средний измеренный индекс изоляции воздушного шума двойной стеной равен 62 дБ.
Испытание в одном доме двойной и одинарной стен из одинаковых панелей позволяет определить изменение звукоизолирующей способности в результате установки второй панели (рис. 49). Сравнение этого изменения с соответствующими значениями, полученными для двойных стен из гипсобетонных плит, которые испытаны без жестких связей и с жесткими связями по контуру (см. рис. 6), показывает, что в двойной стене, образующей деформационный шов, в доме серии 111—83 жесткие связи имеются. Образование жестких связей возможно, например, в результате зависания в зазоре между панелями раствора, попадающего в него при монтаже панелей перекрытия и стен. Зазор шириной 2 см не исключает возможность жестких связей между элементами двойной стены.
В доме серии П—60 перекрытия большого пролета, так же как в доме серии 111—83, имеют стыки, расположенные в пределах помещения, а перекрытия малого пролета выполнены из панелей размером на конструктивную ячейку. Однако жилое помещение, расположенное в ячейке с малым пролетом, ограничено со стороны, противоположной наружной стене, вентиляционным блоком, который отделяет его от санитарно-технического узла. Самонесущий вентиляционный блок пропущен в отверстие в панели перекрытия. Полы выполнены из паркетных щитов толщиной 3,2 см по лагам сечением 2,5х8 см и полосовым прокладкам из мягких древесноволокнистых плит. Швы в стыках между сборными элементами перекрытий большого пролета шириной 2 см по проекту должны быть заполнены раствором, в трех точках по длине шва предусмотрены металлические связи между соседними плитами. Результаты испытаний перекрытий дома этой серии приведены в табл. 24.
Оба варианта перекрытия после двух лет эксплуатации обеспечивают изоляцию воздушного шума на 3 дБ и ударного на 2—5 дБ выше нормативной. При испытании до сдачи дома в эксплуатацию звукоизоляционные качества перекрытий большого пролета со стыками в пределах помещения были хуже, чем у перекрытий из панелей размером на конструктивную ячейку. Это ухудшение было вызвано прохождением звука через щели в стыках, заделка которых была неудовлетворительной. Дефекты в заполнении стыков обнаружены при вскрытии пола в одном из помещений. Повторное устройство пола в этом помещении после правильной заделки стыков заметно улучшило звукоизоляцию.
Статистический анализ показывает, что происшедшие за два года эксплуатации изменения изоляции воздушного шума перекрытий значимы, а изоляции ударного шума — не значимы. Это объясняется довольно большим разбросом результатов отдельных измерений изоляции ударного шума. Таким образом, можно считать, что за прошедшее время эксплуатации изоляция ударного шума перекрытиями практически не изменялась. Это позволяет с большей уверенностью связать ухудшение изоляции воздушного шума с раскрытием в несущей части перекрытия сквозных щелей. Увеличение жесткости Звукоизоляционной прослойки в первую очередь должно было привести к ухудшению изоляции ударного шума, чего не наблюдается.
Уменьшение звукоизолирующей способности перекрытий после двух лет эксплуатации произошло в области средних и высоких частот (рис. 50), что характерно для прохождения звука через щели. Раскрытие трещин в перекрытиях большого пролета наиболее вероятно в стыках между сборными элементами, а в перекрытиях малого пропета — в месте пропуска через перекрытие самонесущего вентиляционного блока. Не исключено также образование сквозных щелей в местах примыкания перекрытий к навесным панелям наружных стен.
В доме серии II—60 испытаны межквартирные стены из железобетонных панелей сплошного сечения толщиной 18 и 20 см. Они стыкуются с самонесущими ленточными керамзитобетонными панелями наружной стены и межоконными легкими многослойными вставками. В зазоре этого стыка шириной 2 см проектом предусмотрено размещение гернитового шнура с последующей конопаткой шва паклей, смоченной в гипсовом растворе. Однако, по данным обследования, фактическая ширина зазора колебалась от 0 до 1,5 см и составляла в среднем 0,4 см. Это в большинстве случаев исключало возможность укладки гернитового шнура.
Скрытая электропроводка выполнена в каналах панелей стен, штепсельные розетки установлены с двух сторон в сквозных отверстиях, а распаячные коробки расположены в полостях панелей перекрытий, которые закрыты снизу пластмассовыми крышками. Звукоизоляцию стен измеряли до сдачи дома, в том числе с установкой заглушек на штепсельных розетках, и после двух лет эксплуатации. Результаты испытаний сведены в табл. 25.
Максимальное снижение звукоизолирующей способности стен в результате прохождения звука через сквозные отверстия для скрытой электропроводки (рис. 51) произошло вблизи низших собственных частот (800—1000 Гц) отверстий в ограждениях рассматриваемой толщины. Ухудшение звукоизоляции за два года эксплуатации дома произошло в области тех же частот, что и первоначальное. Его причиной может быть как раскрытие щелей в местах устройств скрытой электропроводки, так и образование трещин в стыках межквартирных стен с наружными. Из-за происшедшего ухудшения межквартирные стены толщиной 18 см не удовлетворяют нормативным требованиям по звукоизоляции. Стены же толщиной 20 см соответствуют нормам, хотя большой запас звукоизолирующей способности этой конструкции оказался исчерпанным в результате прохождения звука через щели.
