Методические рекомендации по расчету и оптимальному проектированию систем защиты от ударного шума

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

ПО РАСЧЕТУ И ОПТИМАЛЬНОМУ ПРОЕКТИРОВАНИЮ

СИСТЕМ ЗАЩИТЫ ОТ УДАРНОГО ШУМА ПОЛОВ

И ЛЕСТНИЧНЫХ МАРШЕЙ ЖИЛЫХ ЗДАНИЙ

2020 г.​

Введение

Настоящие рекомендации разработаны с учетом требований федеральных законов от 30 марта 1999 г. No 52-ФЗ «О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения», от 30 декабря 2009 г. No 384-ФЗ «Технический регламент о безопасности зданий и сооружений» и в развитие СП 51.13330. Они позволяют выполнять требования обязательных (в соответствии с постановлением Правительства Российской Федерации от 4 июля 2020 года № 985) нормативно-технических документов для обеспечения благоприятной и комфортной среды обитания и работы человека.

Настоящие методические рекомендации разработаны в развитие положений СП 29.13330, СП 44.13330, СП 51.13330.2011 (разделы 6–9), СП 54.13330, СП 55.13330, СП 56.13330, СП 118.13330, СП 275.1325800.2016 (разделы 9, 10), СП 441.1325800.2019 (раздел 5, 6, 8) и СП 465.1325800.2019 (разделы 5, 8) для повышения качества выполняемых проектных работ, сокращения сроков и снижения стоимости проектирования за счет применения единых подходов к расчету уровней звукового давления и звукоизоляции ограждающих конструкций зданий и сооружений и проектированию систем упругого опирания лестничных маршей и лестничных площадок в системах виброизоляции зданий и сооружений.

Нестационарные динамические нагрузки, вызываемые движением людских потоков и передвижением грузов по лестничным маршам, приводят к возникновению вибрации, передаваемой на несущие конструкции лестнично-лифтового ядра. Также нестационарные колебания передаются по несущим конструкциям лестнично-лифтового ядра до смежных помещений и вызывают колебания перекрытий и стен. Создаваемая при этом вибрация и переизлучаемый за счет таких колебаний структурный шум зачастую нарушают требования, установленные СН 2.2.4/2.1.8.562-96, СН 2.2.4/2.1.8.566-96, СанПиН 2.2.4.3359-16, СП 51.13330, ГОСТ 31191.1 и ГОСТ 31191.2 по условиям комфортного размещения людей, а для помещений высокоточных производств – требований по уровням вибрации основания под размещение оборудования установленных ГОСТ Р ИСО ТС 10811-2.

Для проектирования системы снижения динамического воздействия лестничных маршей (систем виброизоляции) необходимо особое внимание уделять выбору качественных материалов с подтвержденными динамическими характеристиками, на основании которых в течении жизненного цикла изделия обеспечивается необходимая защита от вибрации и структурного шума, создаваемого при движении по лестничным маршам.

При разработке рекомендаций были учтены результаты теоретических и натурных исследований в области звукоизоляции, проводившихся научно-исследовательскими и строительными организациями, в том числе и НИИСФ РААСН.

Рекомендации разработаны для применения широким кругом специалистов, чья деятельность связана с проектированием, строительством и эксплуатацией жилых, общественно-административных и коммерческих зданий, в том числе специалистами:
- проектных организаций;
- государственных и иных органов экспертизы и согласования;
- надзорных служб, органов декларирования и сертификации.

Методические рекомендации содержат указания по расчету систем снижения вибрации, ударного шума и переизлучаемого структурного шума в помещениях зданий, смежных с лестнично-лифтовыми узлами и лестничными клетками.

Методические рекомендации разработаны авторским коллективом НИИСФ РААСН (канд. техн. наук В.А. Смирнов, ведущие инженеры А.С. Лебедев, М.Ю. Смоляков).

1 Область применения

1.1 Настоящие методические рекомендации распространяются на методы проектирования систем снижения динамического воздействия лестничных маршей, обеспечивающих требуемую изоляцию ударного шума и позволяющих повышать акустическую комфортность проживания, отдыха и труда населения в помещениях различного назначения.

1.2 Настоящие методические рекомендации следует применять при выполнении расчетов, проектировании, оценке эффективности конструктивных решений и текущего состояния лестничных маршей, полов и перекрытий лестничных маршей для обеспечения требуемых уровней звукоизоляции от ударного шума перекрытиями и стенами лестничных маршей, а также требуемых уровней вибрации и структурного шума в помещениях жилых, общественно-административных и коммерческих зданий, смежных с лестнично-лифтовыми узлами и лестничными маршами.

1.3 Методические рекомендации также могут быть использованы при проектировании систем виброизоляции зданий и сооружений по СП 441.1325800 и СП 465.1325800 для устройства деформационного шва в лестничных маршах, пересекающих виброизоляционный разрыв, отделяющий защищаемую (виброизолированную) часть здания от не виброизолированной (окружающих строений и (или) грунта).

 

2 Нормативные ссылки

В настоящих методических рекомендациях использованы нормативные ссылки на следующие документы:

ГОСТ 8717–2016 Ступени бетонные и железобетонные. Технические условия

ГОСТ 9818–2015 Марши и площадки лестниц железобетонные. Общие технические условия

ГОСТ 17187–2010 (IEC 61672-1:2002) Шумомеры. Часть 1. Технические требования

ГОСТ 23120–2016 Лестницы маршевые, площадки и ограждения стальные. Технические условия

ГОСТ 27019–2016 Материалы полимерные рулонные для полов. Ускоренный метод определения звукоизоляционных свойств

ГОСТ 27296–2012 Здания и сооружения. Методы измерения звукоизоляции ограждающих конструкций

ГОСТ 31191.1–2004 (ИСО 2631-1:1997) Вибрация и удар. Измерение общей вибрации и оценка ее воздействия на человека. Часть 1. Общие требования

ГОСТ 31191.2–2004 (ИСО 2631-2:2003) Вибрация и удар. Измерение общей вибрации и оценка ее воздействия на человека. Часть 2. Вибрация внутри зданий

ГОСТ Р 56689–2015 (ИСО 10052:2004) Акустика. Измерение звукоизоляции ударного и воздушного шума и шума инженерного оборудования зданий в натурных условиях. Ориентировочный метод

ГОСТ Р 56770–2015 (ИСО 717-2:2013) Здания и сооружения. Оценка звукоизоляции ударного шума

ГОСТ Р 57900–2017 (ИСО 12999-1:2014) Здания и сооружения. Определение и применение неопределенностей измерения звукоизоляции

ГОСТ Р ЕН 12354-2–2012 Акустика зданий. Методы расчета акустических характеристик зданий по характеристикам их элементов. Часть 2. Звукоизоляция ударного шума между помещениями

ГОСТ Р ИСО 2017-1–2011 Вибрация и удар. Упругие системы крепления. Часть 1. Технические данные для применения систем виброизоляции

ГОСТ Р ИСО 2017-3–2016 Вибрация и удар. Упругие системы крепления. Часть 3. Технические данные для применения систем виброизоляции при строительстве новых зданий

ГОСТ Р ИСО 10140-1–2012 Акустика. Лабораторные измерения звукоизоляции элементов зданий. Часть 1. Правила испытаний строительных изделий определенного вида

ГОСТ Р ИСО 10140-3–2012 Акустика. Лабораторные измерения звукоизоляции элементов зданий. Часть 3. Измерение звукоизоляции ударного шума

ГОСТ Р ИСО 10140-5–2012 Акустика. Лабораторные измерения звукоизоляции элементов зданий. Часть 5. Требования к испытательным установкам и оборудованию

ГОСТ Р ИСО 10848-1–2012 Акустика. Лабораторные измерения косвенной передачи воздушного и ударного шума между смежными помещениями. Часть 1. Основные положения

ГОСТ Р ИСО 10848-2–2012 Акустика. Лабораторные измерения косвенной передачи воздушного и ударного шума между смежными помещениями. Часть 2. Применение к легким слабо связанным конструкциям

ГОСТ Р ИСО 10848-3–2012 Акустика. Лабораторные измерения косвенной передачи воздушного и ударного шума между смежными помещениями. Часть 3. Применение к легким сильно связанным конструкциям

ГОСТ Р ИСО ТС 10811-2–2007 Вибрация и удар. Вибрация в помещениях с установленным оборудованием. Часть 2. Классификация

СН 2.2.4/2.1.8.562–96 Шум на рабочих местах, в помещениях жилых, общественных зданий и на территории жилой застройки. Санитарные нормы

СН 2.2.4/2.1.8.566–96 Производственная вибрация, вибрация в помещениях жилых и общественных зданий. Санитарные нормы

СанПиН 2.2.4.3359–16 Санитарно-эпидемиологические требования к физическим факторам на рабочих местах

СП 16.13330.2017 «СНиП II-23-81* Стальные конструкции» (с изменениями № 1, № 2)

СП 20.13330.2016 «СНиП 2.01.07-85* Нагрузки и воздействия» (с изменениями №1, № 2, № 3)

СП 29.13330.2011 «СНиП 2.03.13-88 Полы» (с изменением № 1)

СП 44.13330.2011 «СНиП 2.09.04-87* Административные и бытовые здания» (с изменениями № 1, № 2, № 3)

СП 51.13330.2011 «СНиП 23-03-2003 Защита от шума» (с изменением № 1)

СП 54.13330.2016 «СНиП 31-01-2003 Здания жилые многоквартирные» (с изменениями № 1, № 2, № 3)

СП 55.13330.2016 «СНиП 31-02-2001 Дома жилые одноквартирные» (с изменением № 1)

СП 56.13330.2011 «СНиП 31-03-2001 Производственные здания» (с изменениями № 1, № 2, № 3)

СП 63.13330.2018 «СНиП 52-01-2003 Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения» (с изменением № 1)

СП 64.13330.2017 «СНиП II-25-80 Деревянные конструкции» (с изменениями № 1, № 2)

СП 118.13330.2012 «СНиП 31-06-2009 Общественные здания и сооружения» (с изменениями № 1, № 2, № 3, № 4)

СП 271.1325800.2016 Системы шумоглушения воздушного отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха. Правила проектирования

СП 275.1325800.2016 Конструкции ограждающие жилых и общественных зданий. Правила проектирования звукоизоляции

СП 441.1325800.2019 Защита зданий от вибрации, создаваемой железнодорожным транспортом. Правила проектирования

СП 465.1325800.2019 Здания и сооружения. Защита от вибрации метрополитена. Правила проектирования

П р и м е ч а н и е – При пользовании настоящими рекомендациями целесообразно проверить действие ссылочных документов в информационной системе общего пользования – на официальном сайте федерального органа исполнительной власти в сфере стандартизации в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю «Национальные стандарты», который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты» за текущий год. Если заменен ссылочный документ, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого документа с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого документа с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящих рекомендаций в ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный документ отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку. Сведения о действии сводов правил целесообразно проверить в Федеральном информационном фонде стандартов.

 

3 Термины, определения и обозначения

В настоящих рекомендациях применены следующие термины с соответствующими определениями и обозначениями:

3.1 изоляция воздушного шума; R, дБ: Величина, равная десяти десятичным логарифмам отношения звуковой мощности, падающей на испытуемую ограждающую конструкцию со стороны помещения высокого уровня, к звуковой мощности, излучаемой другой стороной испытуемой ограждающей конструкции в помещение низкого уровня.

П р и м е ч а н и е – Изоляция воздушного шума R характеризует снижение уровня воздушного шума ограждающей конструкцией, измеренное в лабораторных условиях в соответствии с ГОСТ 27296.

3.2 фактическая изоляция воздушного шума; R', дБ: Величина, равная десяти десятичным логарифмам отношения звуковой мощности, падающей на испытуемый элемент, к полной звуковой мощности, переданной в помещение низкого уровня, в том числе и по обходным путям.

П р и м е ч а н и е – Фактическая изоляция воздушного шума R' характеризует снижение уровня воздушного шума ограждающей конструкцией, измеренное в лабораториях с обычными для здания обходными путями или в натурных условиях в соответствии с ГОСТ 27296.

3.3 уровень ударного шума; Li, дБ: Средний уровень звукового давления в полосе частот в помещении низкого уровня под перекрытием, подвергающимся воздействию стандартной ударной машины.

3.4 изоляция ударного шума перекрытием: Величина, характеризующая снижение ударного шума перекрытием.

3.5 приведенный уровень ударного шума под перекрытием; Lₙ, дБ: Значение, характеризующее изоляцию ударного шума перекрытием (или иной конструкцией, воспринимающей ударное возбуждение), условно приведенное к значению эквивалентной площади звукопоглощения в защищаемом помещении (A₀ = 10 м²).

П р и м е ч а н и е – Приведенный уровень ударного шума L n измеряют в лабораторных условиях в соответствии ГОСТ 27296.

3.6 фактический приведенный уровень ударного шума; L'ₙ, дБ: Средний уровень звукового давления под перекрытием, определяемый с учетом косвенной передачи звука.

П р и м е ч а н и е – Фактический приведенный уровень ударного шума L'ₙ измеряют в лабораториях при наличии косвенной передачи звука или в натурных условиях в соответствии с ГОСТ 27296.

3.7 частотная характеристика приведенного уровня ударного шума под перекрытием: Значения приведенных уровней ударного шума под перекрытием Lₙ, дБ, в каждой из третьоктавных полос со среднегеометрическими частотами f, Гц, в диапазоне от 100 до 3150 Гц, или в каждой из октавных полос со среднегеометрическими частотами от 125 до 4000 Гц, представляемые в табличной или графической форме.

3.8 фактический индекс приведенного уровня ударного шума; L'n,w, дБ: Значение, служащее для оценки изолирующей способности перекрытия одним числом, определяется сопоставлением частотной характеристики изоляции воздушного шума со специальной оценочной кривой.

П р и м е ч а н и е – При измерениях в специальных звукомерных камерах косвенная передача звука практически отсутствует. При измерениях в натурных условиях вместе с прямой, непосредственной передачей звука через испытуемое перекрытие, всегда имеет место побочная (косвенная) передача звука через прилегающие строительные конструкции. В этом случае звукоизоляция окажется меньше, чем при измерениях в лабораторных условиях, поэтому для избегания путаницы индекс изоляции, полученный в натурных условиях обозначают как L'n,w, а индекс, полученный по результатам измерений в звукомерных камерах обозначают как Ln,w.

3.9 стандартизированный приведенный уровень ударного шума; L'nT,w , дБ: Средний уровень звукового давления под перекрытием, определяемый с учетом косвенной передачи звука и приведенный к стандартному времени реверберации, равному T₀ = 0,5 с.

3.10 индекс улучшения изоляции ударного шума покрытиями полов; Ln,w*, дБ: Величина, служащая для оценки одним числом улучшения изоляции ударного шума покрытиями полов.

3.11 коэффициент запаса для учета неопределенности прогноза; uₚᵣ , дБ: –

3.12 взвешенный нормальный уровень звука от удара по опоре лестницы при развязке лестничной площадки; Ln,w,л.п., дБ: Уровень звукового давления, возникающий во время стандартного измерения в помещении, требующем защиты, когда динамическая нагрузка прикладывается к лестничной площадке, соединенной со стеной.

3.13 уровень звукового давления; дБ: Десятикратный десятичный логарифм отношения квадрата звукового давления к квадрату опорного звукового давления, равного p₀ = 2 · 10⁵ Па.

3.14 уровень звука; дБА: Энергетическая сумма октавных (или третьоктавных) уровней звукового давления в нормируемом диапазоне частот, откорректированных по частотной коррекции А шумомера по ГОСТ 17187.

3.15 эквивалентный (по энергии) уровень звука; дБА: Уровень звука постоянного шума, который имеет то же самое среднеквадратическое звуковое давление, что и исследуемый непостоянный шум в течение определенного интервала времени.

3.16 допустимый уровень шума: Уровень шума, который при воздействии в течение длительных периодов времени не приводит к существенным изменениям показателей функционального состояния систем и анализаторов организма человека.

3.17 коэффициент звукопоглощения; α: Отношение величины неотраженной поверхностью звуковой энергии, к величине падающей на поверхность энергии.

3.18 средний коэффициент звукопоглощения; αср : Отношение суммарной эквивалентной площади звукопоглощения в помещении Асум (включая поглощение всех поверхностей, оборудования и людей) к суммарной площади всех поверхностей помещения.

3.19 эквивалентная площадь звукопоглощения; А, м²: Площадь поверхности с коэффициентом звукопоглощения, равным единице, которая поглощает такое же количество звуковой энергии, как и все вместе взятые поверхности ограждающих конструкций помещения.

3.20 время реверберации; Т, с: Время, требуемое для снижения уровня звукового давления в помещении на 60 дБ после выключения источника шума.

3.21 средний уровень звукового давления в помещении; Lₘ, дБ: Величина, равная десяти десятичным логарифмам отношения усредненных в пространстве и во времени квадратов значения звукового давления, измеренного при стандартных временной и частотной характеристиках измерительной системы по ГОСТ 17187, к квадрату опорного звукового давления, равного p₀ = 2 · 10⁻⁵ Па, причем пространственное усреднение выполняется по всему помещению, за исключением областей, в которых наблюдается существенное влияние прямого звука источника шума или ближнего поля ограждающих поверхностей помещения.

 

4 Общие положения

4.1 Нестационарные динамические нагрузки, вызываемые движением людских потоков и передвижением грузов по лестничным маршам, приводят к возникновению вибрации, передаваемой на несущие конструкции лестнично-лифтового ядра. Эти нестационарные колебания передаются по несущим конструкциям лестнично-лифтового ядра до смежных помещений и вызывают колебания перекрытий и стен. Создаваемая при этом вибрация и переизлучаемый за счет таких колебаний структурный шум зачастую нарушают требования, установленные санитарными нормами СН 2.2.4/2.1.8.562, СН 2.2.4/2.1.8.566 и СанПиН 2.2.4.3359, СП 51.13330, ГОСТ 31191.1 и ГОСТ 31191.2 по условиям комфортного размещения людей, а для помещений высокоточных производств – требования по уровням вибрации основания под размещение оборудования установленные ГОСТ Р ИСО ТС 10811-2.

4.2 Защита от вибрации и переизлучаемого структурного шума, создаваемого при движении людских потоков по лестничным маршам только тогда может быть оптимальной и эффективной, когда к ее разработке приступают на стадии объемно-планировочного решения здания.

В состав проектной документации (разделы «Архитектурные решения» и «Конструктивные и объемно-планировочные решения» по [1]) необходимо включать раздел «Защита от шума и вибрации», содержащий обоснование для разработки защиты от шума и вибрации (акустические и динамические расчеты, результаты определения ожидаемых уровней вибрации и структурного шума в помещениях, смежных с лестничными клетками) и разрабатываемые защитные меры (строительно-акустические мероприятия, обеспечивающие требуемое снижение уровней вибрации и шума в октавных полосах частот относительно допустимых значений).

4.3 Требования к нормированию параметров вибрации и уровней шума в помещениях жилых и общественных зданий устанавливают в соответствии с CH 2.2.4/2.1.8.566 и СН 2.2.4/2.1.8.562. Выбор нормируемых параметров и допустимых значений осуществляют с учетом временного характера нормируемого фактора.

4.4 Требования к нормированию параметров вибрации и уровней шума для рабочих мест в общественных зданиях устанавливают в соответствии с СанПиН 2.2.4.3359 для рабочей смены с учетом времени воздействия нормируемого фактора.

4.5 С нормативными значениями следует сравнивать расчетные значения нормируемых параметров вибрации и структурного шума, определенные для жилых помещений и помещений общественных зданий за время оценки, равное 16 ч дневного времени и 8 ч ночного времени, а для рабочих мест за восьмичасовую смену, с учетом предполагаемой схемы движения людских потоков и передвижения грузов по лестничным маршам.

4.6 Вибрация и порождаемый ею переизлучаемый структурный шум, вызванный движением людских потоков и передвижением грузов по лестничным маршам, носит прерывистый, непостоянный характер и повторяется согласно схеме движения по лестничным маршам.

П р и м е ч а н и е – Схема движения людей по лестничным маршам зависит от вида здания и его
назначения, наличия и доступности лифтов для различных групп населения, работников учреждений, схемы организации движения людских потоков в здании и определяется на этапе разработки проектной документации (разделы «Архитектурные решения» и «Конструктивные и объемно-планировочные решения» [1]).

4.7 В качестве нормируемых параметров непостоянной вибрации в помещениях жилых и общественных зданий, используют эквивалентное и максимальное корректированные значения виброскорости vw,экв, vw,макс, м/с, или их логарифмические уровни Lvw,экв, Lvw,макс, дБ.

Допустимые значения нормируемых параметров vw,экв,доп, vw,макс,доп, Lvw,экв,доп, Lvw,макс,доп в помещениях жилых и общественных зданий следует принимать в соответствии с таблицей 4.1.

Таблица 4.1​

Допустимые значения вибрации в помещениях жилых и общественных зданий

​

4.8 Оценку вибрации на соответствие допустимым значениям следует проводить одновременно по эквивалентному и максимальному значениям корректированной виброскорости так, что превышение одного из показателей должно рассматриваться как несоответствие санитарным требованиям.

 

4.9 При размещении высокоточного производственного или исследовательского оборудования в помещениях, смежных с лестничными клетками, уровни вибрации в месте установки оборудования не должны превышать требований 4.10.

П р и м е ч а н и е – Примеры высокоточного оборудования: микровесы, электронные, туннельные, атомно-силовые, оптические и др. микроскопы, фотографические проекционные системы интегральных схем, оборудование для выращивания кристаллов, средства лазерной интерферометрии, приборы и оборудование для записи голографических дифракционных решеток, профилометры, делительные машины, фотоповторители, установки совмещения и экспонирования, установки для прецизионной литографии, компараторы, эталонные установки, нанотехнологическое оборудование и т. д.

4.10 Оцениваемая величина – среднеквадратическое значение (СКЗ) виброскорости колебаний основания, м/с, в направлении трех взаимно перпендикулярных осей X, Y и Z, соответственно, для третьоктавных полос в диапазоне 1–100 Гц, в месте установки оборудования. Допустимые параметры вибрации устанавливаются изготовителем оборудования. При их отсутствии следует применять VC-кривые, установленные ГОСТ Р ИСО ТС 10811-2.

4.11 В соответствии с СанПиН 2.2.4.3359 в качестве нормируемого параметра непостоянной вибрации на рабочих местах в общественных зданиях, используют эквивалентное корректированное виброускорение за восьми-часовую рабочую смену aw,8h, м/с², или его логарифмический уровень Law,8h, дБ. Предельно допустимые значения нормируемых параметров aw,8h,доп, Law,8h,доп на рабочих местах в общественных зданиях следует принимать в соответствии с таблицей 4.2.

Т а б л и ц а 4.2​

Предельно допустимые значения вибрации на рабочих местах общественных зданий

​

4.12 В соответствии с СН 2.2.4/2.1.8.562 и СанПиН 2.2.4.3359 в качестве нормируемых параметров непостоянного структурного шума, создаваемого поездами железнодорожных линий в помещениях жилых и общественных зданий и на рабочих местах общественных зданий, используют эквивалентный (по энергии) LАэкв и максимальный LАмакс уровни звука, дБА. Допустимые и предельно допустимые значения нормируемых параметров структурного шума LАэкв,доп и LАмакс,доп следует принимать в соответствии с таблицей 4.3.

Т а б л и ц а 4.3​

Допустимые и предельно допустимые значения уровней структурного шума

​

4.13 Оценку структурного шума на соответствие допустимым и предельно допустимым уровням следует проводить одновременно по эквивалентному и максимальному уровням звука так, что превышение одного из показателей должно рассматриваться как несоответствие санитарным правилам.

4.14 Ударный шум наблюдается в нижнем (или смежном) помещении, которое находится непосредственно под (или смежно с) лестничным маршем (или площадкой), отделяющим лестничную клетку и нижнее помещение. Также он может передаваться в другие нижние помещения, соседние с основным нижним помещением. Возможны также случаи, когда ударный шум передается по несущим конструкциям лестничной клетки от перекрытия (марша или площадки) нижнего этажа в расположенный над ним этаж и в более высокие этажи.

4.15 Нормативные значения индексов изоляции воздушного шума внутренними ограждающими конструкциями Rw и индексов приведенного уровня ударного шума Lnw для жилых, общественных зданий, а также для вспомогательных зданий производственных предприятий приведены в таблице 4.4. Причем фактическая или расчетная величина индекса звукоизоляции Rw должна быть больше, чем Rwтреб (Rw ≥ Rwтреб ), а Lnw — меньше требуемой величины Lnwтреб (Lnw ≤ Lnwтреб).

Т а б л и ц а 4.4​

Требуемые нормативные индексы изоляции воздушного шума ограждающих конструкций
и приведенные уровни ударного шума перекрытий при передаче звука сверху вниз

​

4.16 Типы лестничных маршей, рассматриваемых в рамках данных рекомендаций приведены в приложении А.

4.17 Расчет систем снижения динамического воздействия лестничных маршей должен проводиться при разработке конструктивных решений лестничных клеток и (или) лестнично-лифтовых узлов, применении новых строительных материалов и изделий. Окончательная оценка эффективности снижения динамического воздействия, повышения звукоизоляции таких конструкций должна проводиться на основании испытаний по ГОСТ 27296, ГОСТ Р 56689, ГОСТ Р ИСО 10140-1 и ГОСТ Р ИСО 10848-1.

 

5 Методы расчета систем защиты от ударного шума для помещений жилых и общественных зданий и сооружений

5.1 С целью снижения уровней вибрации и структурного шума в смежных с лестнично-лифтовыми узлами помещениями жилых и общественных зданий рекомендуется применение следующих мероприятий:

• увеличение массы лестничного марша (площадки);
• повышение изгибной жесткости лестничных маршей (площадок);
• виброизоляция опорных элементов лестничных маршей (площадок);
• повышение звукоизоляции конструкций, отделяющих лестнично-лифтовые узлы от смежных помещений.

П р и м е ч а н и е – Мероприятия, указанные в настоящем пункте наиболее эффективны для применения на практике, однако этот перечень не полный, поскольку зависит от конкретных объемно-планировочных решений здания, технического задания и может быть расширен.

Выбор метода проводится на основании технико-экономического обоснования с учетом расчетных положений и методики проектирования, приведенных в разделах 5 и 6.

5.2 Увеличение массы лестничного марша (площадки) производят для изделий заводского изготовления путем замены соответствующих изделий по ГОСТ 8717 и (или) ГОСТ 9818 на более массивные. Для монолитных изделий – путем увеличения габаритов соответствующих поперечных сечений.

Величина прибавки в массе лестничного марша (площадки) определяется расчетом для выполнения требований раздела 4.

5.3 Повышение изгибной жесткости монолитных лестничных маршей (площадок) осуществляется в соответствии с СП 63.13330.

Величина прибавки в изгибной жесткости лестничного марша (площадки) определяется расчетом для выполнения требований раздела 4.

5.4 Виброизоляция лестничных маршей (плошадок) заключается в механической «развязке» элементов лестничных маршей и площадок от несущих конструкций лестнично-лифтового ядра с переопиранием их на несущие конструкции и передачей нагрузки только через упругие элементы.

За счет такого решения снижаются амплитуды динамических нагрузок, распространяемых по несущим конструкциям лестнично-лифтового ядра, создаваемой при этом вибрации и переизлучаемого в смежные помещения структурного шума для выполнения требований раздела 4.

Указанное решение также приводит к повышению индекса изоляции от ударного шума лестничными маршами и площадками (полами лестничных маршей) для выполнения требований 4.14.

5.5 Комплексный (динамический и акустический) расчет выполняют в следующей последовательности:

а) анализ технической и проектной документации (выбирают помещения, расположенные вблизи лестнично-лифтовых узлов и лестничных шахт в соответствии с их функциональным назначением);

б) сбор и оценка исходных данных (определяют схему движения людских потоков, задают параметры исходного динамического воздействия по 5.6–5.10);

в) определение динамических характеристик лестничных маршей (выполняют расчет по 5.11–5.14);

г) расчет уровней вибрации лестничных маршей, площадок;

д) расчет уровней вибрации ограждающих конструкций рассматриваемого помещения (выполняют расчет по 5.16);

е) расчет уровней структурного шума рассматриваемого ограждения (выполняют расчет по 5.17);

ж) сопоставление рассчитанных значений с допускаемыми в соответствии с разделом 4, определение превышений требований (при их наличии);

з) выбор и расчет технических решений по снижению динамического воздействия лестничных маршей (площадок) по 5.1, 5.19;

и) подтверждение эффективности решения по снижению динамического воздействия лестничных маршей (площадок) на основании повторного расчета по перечислениям в) – ж) настоящего пункта.
​

П р и м е ч а н и е – Процедура выполнения комплексных расчетов является в некоторых случаях не линейной, а итерационной.

Проверка соответствия фактически реализованных решений требованиям проектной документации с разработанными мероприятиями по защите от вибрации и переизлучаемого структурного шума осуществляется на основании прямых измерений по 5.32.

5.6 Исходное динамическое воздействие при расчете систем виброизоляции и защиты от ударного шума лестничных маршей – движение людских потоков.

При проектировании следует учитывать усредненное (наиболее вероятное в течение дня и ночи) число людей Nл, шт., передвигающихся вниз по лестничным маршам и площадкам (как вызывающим наибольшее, по сравнению с движением вверх по маршу, динамическое воздействие).

Расчеты проводятся для 1, 2, ..., Nл одновременно передвигающихся человек по лестничному маршу. Масса среднестатистического человека Mчел, принимаемая в расчетах, составляет 75 кг.

В качестве альтернативной характеристики исходного динамического воздействия допускается использовать эквивалентные и максимальные значения виброскорости vmax и vэкв, м/с, колебаний лестничного марша в момент прохождения заданной группы людей в третьоктавных полосах со среднегеометрическими частотами 1–250 Гц.

5.7 В зависимости от скорости передвижения по лестничному маршу определяется частота шагания человека fшаг, Гц.

5.8 Значение величины контактной силы F(t), нормализованной по отношению к весу человека Gчел, в зависимости от частоты шагания приведено на рисунке 5.1.

​

Рисунок 5.1 – Величина контактной силы, нормализованной по отношению
к весу человека, в зависимости от частоты шагания

5.9 Стандартизированная нагрузка F(t)/Gчел шагающего человека может быть выражена в качестве серии последовательных шагов, где каждый шаг может быть описан полиномиальной функцией F(t)/Gчел = ∑Ki ti, где коэффициенты Ki представлены в таблице 5.1.
​

Т а б л и ц а 5.1​

Коэффициенты Ki

​

5.10 Время единичного шага tшаг, с, определяется формулой
​

tшаг = 2,6606 – 1,757fшаг + 0,3844fшаг². (1)​

5.11 Динамическими характеристиками лестничных маршей и площадок, участвующие в расчетах:
​

а) собственная частота fл.м.i, Гц;

б) модальная масса Mл.м.мод,i ;

в) величина демпфирования Di .
​

Параметры, указанные в перечислениях а) – в) настоящего пункта, вычисляются для каждой i-й формы колебаний лестничного марша (площадки). Число учитываемых форм колебаний устанавливается по величине суммарной модальной массы, равной не менее 85% от массы рассчитываемого элемента конструкции.​

 

5.12 Отклик конструкции лестничного марша (площадки) при прохождении по нему людских потоков обычно зависит от следующих факторов:

а) массы конструкции лестничного марша (площадки). Поскольку число импульсов приложения нагрузки ограничено длиной лестничного марша (числом ступеней), на величину передаваемой на несущие конструкции вибрации оказывает влияние отношение массы человека к колеблющейся массе лестничного марша (площадки);

б) величины демпфирования лестничного марша (площадки) Di, которая рассеивает энергию колебаний. Величина демпфирования Di состоит из внутреннего трения в материале колеблющейся конструкции D₁, конструкционного демпфирования D₂, связанного с рассеиванием энергии в опорах и демпфирования D₃, связанного (при наличии) с установкой мебели или иных устройств на лестничных маршах или площадках (в том числе с конструкцией облицовки или покрытия марша).

Типовые характеристики величины демпфирования представлены в таблице 5.2.

Т а б л и ц а 5.2​

Ориентировочные значения коэффициентов демпфирования

​

5.13 При расчетах отклика конструкций лестничных маршей (площадок) необходимо учитывать динамические характеристики применяемых материалов (динамический модуль упругости, масса), назначаемые с учетом СП 16.13330, СП 63.13330, СП 64.13330.

Нагрузки на конструкцию лестничных маршей (площадок) определяют в соответствии с СП 20.13330.

5.14 Для определения динамических характеристик лестничных маршей (площадок) по 5.11 допускается применять численные методы и расчеты проводить в программных комплексах, сертифицированных для выполнения расчетов строительных конструкций, с учетом характеристик материалов по 5.13.

5.15 Собственные частоты и модальные массы (для i = 1) простейших строительных конструкций приведены в таблицах 5.3 и 5.4.

Т а б л и ц а 5.3​

Собственные частоты и модальные массы изотропных пластин

​

Т а б л и ц а 5.4​

Собственные частоты и модальные массы балок
​

 

5.16 Вычисленные с учетом положений настоящего раздела скорости (ускорения) колебаний несущих конструкций лестнично-лифтового узла или лестничной клетки – исходные данные для расчета уровней вибрации и переизлучаемого структурного шума в смежных с указанными помещениями.

Уровни вибрации несущих конструкций лестнично-лифтового узла или лестничной клетки являются для колебаний плит перекрытий и стен смежных расчетных (жилых) помещений колебаниями опорного контура. С учетом геометрических характеристик ограждающих конструкций жилых помещений определяются коэффициенты резонансного увеличения колебаний по пункту 5.2.5 СП 441.1325800.2019 и соответствующие скорости колебаний ограждающих конструкций (пол, стены, потолок).

П р и м е ч а н и е – Расчет уровней вибрации несущих конструкций лестнично-лифтового узла или
лестничной клетки выполняется методами линейной строительной механики – либо расчетом в программных комплексах, сертифицированных для выполнения расчетов строительных конструкций с учетом 5.14.

5.17 Уровни звука в смежных помещениях определяются расчетом по СП 441.1325800 для октавных полос нормируемого диапазона (31,5–8000 Гц). Расчет проводят в предположении, что оконные и дверные проемы отсутствуют, а перекрытия, межквартирные и межкомнатные перегородки, и внешние стены облицованы в соответствии с проектной документацией.

Акустические характеристики помещений определяют по ГОСТ Р ЕН 12354-2.

Уровни вибраций перекрытий рассматриваемого помещения принимают по результатам расчетной оценки вертикальной вибрации, а уровни вибраций стен – по результатам аналогичной оценки уровней горизонтальной вибрации.

5.18 Уровень звукового давления L в помещении, излучаемый отдельным ограждением, связан со средним уровнем виброскорости Lν этого ограждения зависимостью:

L = [Lν] + 10 lg(sF/B), (2)
​

где s – коэффициент излучения ограждения;

F – площадь ограждения, м²;
B – акустическая постоянная рассматриваемого помещения, определяемая по СП 271.1325800.
​

5.19 Коэффициент излучения ограждения, рассматриваемого в виде пластины, закрепленной по контуру, при возбуждении в ней изгибных колебаний оценивают по формуле

(3)
​

где П и F – периметр, м, и площадь, м², пластины;

c₀ – скорость звука в воздухе, м/с;
fкр – критическая частота, Гц.
​

5.20 Значение fкр определяют из условия равенства длины изгибной волны в пластине длине волны в воздухе, по формуле

fкр = c₀ / 1,8cп d, (4)
​

где cп – скорость продольной волны в материале пластины, м/с;

d – толщина пластины, м.
​

5.21 Общий уровень звукового давления в помещении определяют энергетической суммой уровней, излучаемых отдельными ограждающими поверхностями – стенами и перекрытиями, по формуле

Lобщ = 10 lg ∑⁶ᵢ₌₁ 10⁰⸱¹ᴸⁱ. (5)
​

5.22 Рассчитанные по 5.16 уровни вибрации и по 5.21 уровни звука сравниваются с допускаемыми значениями в соответствии с разделом 4. В случае их превышений требуется разработка мероприятий по виброизоляции лестничных маршей.

5.23 Виброизоляция лестничных маршей осуществляется за счет:

а) повышения массы лестничного марша (за счет чего обычно снижается его частота собственных колебаний);

б) повышения изгибной жесткости лестничного марша (за счет чего обычно повышается его частота собственных колебаний);

в) повышения коэффициента демпфирования Di (за счет чего снижаются амплитуды вынужденных колебаний лестничного марша);

г) понижения жесткости опорных конструкций (виброизоляция опорных элементов лестничных маршей или площадок за счет чего снижаются амплитуды передаваемых колебаний).
​

Выбор мероприятий по виброизоляции лестничных маршей производят на основании сопоставления конструктивной реализации каждого решения с учетом экономического обоснования.

5.24 Для реализации решений по 5.23.4 следует применять рулонные вибродемпфирующие материалы, выполненные из резиновых или эластомерных материалов, в том числе вспененной резины (натуральные, бутадиеновые и иные каучуки), резиновой крошки, вспененного полиуретана с замкнутыми порами (применение материалов с комбинированными порами допускается при соответствующем технико-экономическом обосновании).

5.25 Для применения вибродемпфирующих материалов в системах виброизоляции лестничных маршей должны быть выполнены требования ГОСТ Р ИСО 2017-1 и ГОСТ Р ИСО 2017-3. Материалы, применяемые в системах звукоизоляции, должны удовлетворять требованиям ГОСТ 27019.

5.26 Применяемые материалы должны быть допущены к использованию в порядке, установленном действующим законодательством Российской Федерации.

5.27 Проектировщику должны быть предоставлены подробные технические данные на каждый тип применяемого элемента системы виброизоляции в соответствии с разделом 10 ГОСТ Р ИСО 2017-3–2011.

5.28 Для применяемых вибродемпфирующих материалов должны быть выполнены требования пунктов 8.2.6–8.2.7 СП 441.1325800.2019.

5.29 Виброизоляция эффективна начиная с частоты, превышающей собственную частоту в 2 раз, как показано на рисунке 5.2. Собственная частота, Гц, виброзащитной системы определяется расчетом по апробированной методике в сертифицированном программном комплексе или по формуле

f₀ = (1/2π)√(Кдин/mкол), (6)
​

где Кдин – жесткость (динамическая) упругой опоры, кН/мм;

mкол – колеблющаяся масса, кг, представляющая собой сумму массы лестничного марша, его покрытия (плитка, топпинг и т. д.) и заданного числа людей 1, ..., Nл, приходящуюся на одну опору.
​

Рисунок 5.2 – Эффективность одномассовой виброзащитной системы​

 

5.30 Динамическая жесткость – заявляемая техническая характеристика упругого элемента (или вибродемпфирующего материала) и должна быть подтверждена производителем на момент выпуска изделия и должно быть указано ее изменение в течение жизненного цикла изделия.

5.31 Эффективность снижения динамического воздействия от лестничного марша (площадки) посредством упругого элемента ΔL, дБ, определяется расчетом по апробированной методике в сертифицированном программном комплексе или по формуле

(7)
​

где f₀ – определяется по 5.29, Гц;

f – частота внешнего динамического воздействия, Гц, например, частота шагания по 5.7;
η – коэффициент потерь системы виброизоляции.
​

5.32 Оценка эффективности реализованных мероприятий по снижению динамического воздействия от лестничных маршей (площадок) производится по результатам прямых натурных измерений на реализованном объекте в соответствии с требованиями раздела 11 ГОСТ Р ИСО 2017-3.

В результате прямых измерений должна быть определена фактическая эффективность снижения динамического воздействия от лестничного марша (площадки) ΔL', дБ.

Фактическая величина эффективности снижения динамического воздействия должна быть не ниже проектных значений, определяемых формулой (7).

5.33 В качестве альтернативной 5.32 оценки эффективности реализованных мероприятий допускается выполнять прямые измерения фактического индекса изоляции от ударного шума между лестничным маршем (площадкой) и рассматриваемым помещением по ГОСТ Р 56689 с учетом ГОСТ Р 56770 и ГОСТ Р 57900.

Фактическая величина изоляции ударного шума конструкцией лестничного марша (площадки) и реализованных решений по снижению динамического воздействия должна быть не ниже проектных значений или значений, установленных протоколами испытаний готовых конструктивных решений по ГОСТ Р ИСО 10140-1, ГОСТ Р ИСО 10140-3, ГОСТ Р ИСО 10140-
5 или готовых лестничных маршей с указанными решениями по ГОСТ Р ИСО 10848-1, ГОСТ Р ИСО 10848-2, ГОСТ Р ИСО 10848-3.

5.34 Для расчета индекса изоляции приведенного уровня ударного шума под лестничным маршем (или в смежном с ним помещении) Lnw вначале необходимо определить частотную характеристику изоляции ударного шума, которая может быть получена либо методом натурных измерений на объекте или в специальных звукомерных камерах, либо расчетным методом.

5.35 По результатам измерений определяют для каждой полосы частот приведенный уровень ударного шума Lₙ или Lₙ' под лестничным маршем (или в смежном с ним помещении), дБ

Lₙ(Lₙ') = Li (Li') + 10 lg(A/A₀), (8)
​

где Lₙ(Lₙ') – средний уровень ударного шума под лестничным маршем (или в смежном с ним помещении), полученный при измерениях или в звукомерных камерах, или в натурных условиях на строительном объекте, дБ;

А – эквивалентная площадь звукопоглощения помещения под лестничным маршем (или в смежном с ним помещении), м²;
A₀ – стандартное значение эквивалентной площади звукопоглощения в помещении под лестничным маршем (или в смежном с ним помещении), A₀ = 10 м².
​

Для ориентировочной оценки изоляции ударного шума допускается применять стандартизованный приведенный уровень ударного шума LnT' под лестничным маршем (или в смежном с ним помещении), дБ

LnT' = Li + 10lg(T₀/T₂), (9)
​

где T₀ – стандартное время реверберации для обычных помещений (T₀ = 0,5 с);

T₂ – фактическое время реверберации в помещении под лестничным маршем (или в смежном с ним помещении), с.
​

5.36 На основании сопоставления соответствующей частотной характеристики приведенного уровня ударного шума с оценочной кривой, приведенной в таблице 5.5, определяется соответствующий индекс изоляции:

а) индекс приведенного уровня ударного шума Lnw, дБ;

б) индекс фактического приведенного уровня ударного шума Lnw', дБ;

в) индекс стандартизованного приведенного уровня ударного шума LnT,w', дБ.​

Т а б л и ц а 5.5​

Значения оценочных кривых изоляции ударного шума

​

5.37 Для вычисления каждого индекса Lnw, Lnw' или LnT,w' необходимо определять сумму неблагоприятных отклонений данной частотной характеристики от оценочной кривой. Неблагоприятными считаются отклонения вверх от оценочной кривой.

Если сумма неблагоприятных отклонений максимально приближается к 32 дБ, но не превышает эту величину, величина индекса Lnw составляет 60 дБ.

Если сумма неблагоприятных отклонений превышает 32 дБ, оценочная кривая смещается вверх на целое число децибел так, чтобы сумма неблагоприятных отклонений от смещенной кривой не превышала указанную величину.

Если сумма неблагоприятных отклонений значительно меньше 32 дБ или неблагоприятные отклонения отсутствуют, оценочная кривая смещается вниз на целое число децибел так, чтобы сумма неблагоприятных отклонений от смещенной кривой максимально приближалась к 32 дБ, но не превышала эту величину.

За величину индекса Lnw принимается ордината смещенной (вверх или вниз) оценочной кривой в третьоктавной полосе со среднегеометрической частотой 500 Гц.

 

5.38 Если частотная характеристика изоляции ударного шума определена в октавных полосах частот, то методика определения индекса изоляции такая же, как описано выше, но сумма неблагоприятных отклонений при этом должна максимально приближаться к 10 дБ, но не к 32 дБ.

Кроме того, в случае вычисления индексов Lnw', LnT,w' (но не индекса Lnw) по частотной характеристике в октавных полосах частот, значение оценочной кривой на частоте 500 Гц после вышеуказанного сдвига, необходимо уменьшить на 5 дБ.

Полученное значение принимают за индекс Lnw' или LnT,w' соответственно.

5.39 При указании индекса приведенного уровня ударного шума необходимо одновременно указывать, как он был вычислен – по третьоктавным или по октавным уровням шума. Это связано с тем, что разница между этими двумя оценками может составлять ± 1 дБ. Предпочтительно проведение оценки на основе приведенных уровней ударного шума в
третьоктавных полосах частот.

5.40 С целью учета эффекта ходьбы по лестничным маршам, т.е. учета пиковых уровней на одиночных низких частотах (сопоставимых с частотой шагания fш, Гц или собственной частотой лестничного марша) вводят член спектральной адаптации С₁ по СП 275.1325800.

Член спектральной адаптации рассчитывают следующим образом – по результатам измерений или расчетов приведенных уровней ударного шума под перекрытием Ln, Lnw', LnT,w' определяют соответствующую энергетическую сумму по формуле

Ln,sum = 10lg∑ᵏᵢ₌₁ 10⁰⸱¹ᴸⁱ, (10)​

где k – число частотных полос.

Далее определяют член спектральной адаптации как целую часть числа, полученного по одной из следующих формул:

C₁ = Ln,sum − 15 − Lnw, (11)

C₁ = Ln,sum' − 15 − Lnw', (12)

C₁ = LnT,sum' − 15 − LnT,w. (13)
​

Окончательно индекс изоляции приведенного уровня ударного шума под лестничным маршем (или в смежном с ним помещении) записывают в виде суммы (Lnw + C₁) или (Lnw'+ C₁), или (LnT,w'+ C₁).

5.41 При устройстве покрытия лестничного марша (площадки) из рулонных материалов или на звукоилирующем слое (конструкция типа «плавающий пол» по разделу 6), или на лагах с упругими прокладками происходит улучшение изоляции ударного шума по сравнению с лестничным маршем без применения указанных систем. Улучшение изоляции ударного шума покрытием марша (площадки) ΔLy, дБ, определяют по формуле

ΔLy = Lₙ₀ − Lₙ, (14)
​

где Lₙ₀ – приведенный уровень ударного шума под лестничным маршем (или в смежном с ним помещении) без покрытия марша (площадки), дБ;

Lₙ – приведенный уровень ударного шума под лестничным маршем (или в смежном с ним помещении) с применением покрытия марша (площадки), дБ.
​

5.42 Индекс улучшения изоляции ударного шума за счет рулонного или плиточного покрытия пола ΔLy, дБ, следует определять по формуле

ΔLy = 15 + Δy, (15)
​

где Δy – поправка, дБ, показывающая отличие измеренной или расчетной частотной характеристики снижения приведенного уровня ударного шума ΔLy за счет нанесения покрытия марша (площадки) от оценочного частотного спектра снижения приведенного уровня ударного шума Δтр, определяемого по таблице 5.6.

Т а б л и ц а 5.6​

Оценочная кривая для определения индекса улучшения изоляции ударного шума

​

5.43 Для вычисления поправки Δy необходимо определить отклонения измеренной частотной характеристики от оценочного спектра посредством вычитания из значений измеренной частотной характеристики значений оценочного спектра в каждой третьоктавной полосе. Далее находят сумму отрицательных отклонений.

Если сумма отрицательных отклонений максимально близка к 32 дБ, но не превышает эту величину, то принимают поправку Δy = 0.

Если сумма отрицательных отклонений превышает 32 дБ, то оценочный спектр смещают вниз шагами по 1 дБ так, чтобы сумма отрицательных отклонений от смещенного оценочного спектра максимально приближалась к 32 дБ, но не превышала эту величину. При выполнении этого условия принимают поправку Δy равной величине смещения оценочного спектра, взятой со знаком минус.

Если сумма отрицательных отклонений значительно меньше 32 дБ или отрицательные отклонения отсутствуют, то оценочный спектр смещают вверх шагами по 1 дБ так, чтобы сумма отрицательных отклонений от смещенного оценочного спектра максимально приближалась к 32 дБ, но не превышала эту величину. При выполнении этого условия принимают поправку Δy равной величине смещения оценочного спектра, взятой со знаком плюс.

 

6 Методика подбора и проектирования систем защиты от ударного шума лестничных маршей

6.1 В зависимости от архитектурных и конструктивных требований, могут быть реализованы различные системы виброизоляции лестничных маршей (площадок) идеология которых заключается в механической «развязке» элементов лестничных маршей (площадок) от несущих конструкций лестнично-лифтового ядра с переопиранием их на несущие конструкции посредством упругих элементов как показано на рисунке 6.1.

Рисунок 6.1 – Принципиальная схема переопирания
лестничного марша на площадку через упругий элемент
​

6.2 В качестве упругих элементов используют вибродемпфирующие материалы, выполненные из резиновых или эластомерных материалов, в том числе вспененной резины (натуральные, бутадиеновые и иные каучуки), резиновой крошки, вспененного полиуретана с замкнутыми порами (применение материалов с комбинированными порами допускается при соответствующем технико-экономическом обосновании) и удовлетворяющие требованиям 5.24–5.28.

В соответствии с рисунком 6.1, лестничный марш «отрезается» от несущих конструкций каркаса здания с устройством виброразрыва (деформационного шва), в который укладывают упругий элемент, воспринимающий все статические и динамические нагрузки от лестничных маршей и передающий их на несущие элементы каркаса здания. При этом во избежание попадания посторонних предметов и иного мусора виброразрыв заполняют низкомодульным упругим материалом (например, минеральной ватой плотностью не выше 75 кг/м³ или вспененным полиэтиленом толщины меньшей толщины виброразрыва).

П р и м е ч а н и е – При проектировании указанных мероприятий следует учитывать требования пожарной безопасности.

6.3 В отечественной практике в качестве упругих элементов широко применяют материалы, выполненные из натуральных или синтетических резин марок ИРП-102, ИРП-1346, вспененного полиуретана с комбинированными порами марок Sylomer SR18 – SR55 или с замкнутыми порами марок Sylodyn NB – NE.

Допускается применение готовых модульных решений типа Sсhoeck Tronsole Typ T, F, R, Q, B, Z, L изготавливаемых по [3].

6.4 При проектировании сборных элементов конструкций лестничных маршей (площадок) необходимо принимать такую конфигурацию и размеры стыкуемых участков, которые обеспечивают размещение, наклейку, фиксацию и требуемое обжатие упругих элементов по рисунку 6.1 и герметизирующих материалов и изделий, когда их применение предусмотрено.

П р и м е ч а н и е – Проектирование эффективной системы виброизоляции неизменно влечет за собой увеличение податливости защищаемой конструкции (т. е. перемещения лестничного марша под нагрузкой возрастают), что необходимо учитывать при подборе герметизирующих материалов и изделий, заполняющих виброразыв.

6.5 Элементы ограждений, отделяющих лестничные клетки и (или) лестнично-лифтовые узлы от смежных (защищаемых) помещений рекомендуется проектировать из материалов с плотной структурой, без сквозных пор. Наружные слои ограждений, выполненных из материалов со сквозной пористостью, должны быть из плотного материала, бетона или раствора.

6.6 В соответствии с СП 275.1325800, ограждающие конструкции необходимо проектировать так, чтобы в процессе строительства и эксплуатации в их стыках не было и не возникло даже минимальных сквозных щелей и трещин. Возникающие в процессе строительства щели и трещины после их расчистки должны устраняться конструктивными мерами и заделкой невысыхающими герметиками, упругими поролоновыми или полиуретановыми прокладками и другими материалами на всю глубину.

П р и м е ч а н и е – При проектировании указанных мероприятий следует проверять применяемые материалы на соответствие требованиям пожарной безопасности.

6.7 Покрытие лестничных маршей, а также лестничные площадки с целью снижения структурной передачи вибрации и повышения индекса изоляции ударного шума допускается выполнять по технологии «плавающего пола».

В таком случае, покрытие лестничных маршей (площадок) не должно иметь жестких связей (мостиков передачи вибрации) с несущими стенами и другими конструкциями здания. Покрытие или плавающее бетонное основание марша или площадки (стяжка) должны быть отделены по контуру от стен и других конструкций здания зазорами шириной не менее 1 – 2 см, заполняемыми упругими вибродемпфирующими материалами.

При проектировании маршей (площадок) с основанием в виде монолитной плавающей стяжки по упругому слою следует располагать сплошной гидроизоляционный слой (например, пергамин, гидроизол, рубероид и т. п.) с перехлестыванием в стыках не менее 20 см. В стыках вибродемпфирующих материалов упругого слоя не должно быть щелей и зазоров.

П р и м е ч а н и е – Расчет упругого слоя в конструкции лестничного марша (площадки) должен проводиться на весь комплекс нагрузок по СП 20.13330, воспринимаемых лестничным маршем как для вертикального, так и для горизонтального направления (вызванных не только вертикальной нагрузкой от людских потоков, но также нагрузками, возникающими при торможении и повороте потоков).

6.8 Стыки и узлы, не воспринимающие силовые нагрузки от лестничных маршей (площадок), между несущими стенами и лестничными маршами (площадками) должны быть запроектированы таким образом, чтобы в них отсутствовали элементы, передающие нестационарные динамические нагрузки от лестничных маршей на несущие стены, которые резко снижают изоляцию от ударного шума лестничного марша (площадки).

Стыки и узлы в ограждающих конструкциях лестничных клеток следует проектировать с учетом требований СП 275.1325800.

 

7 Примеры подбора и проектирования систем защиты

7.1 Расчет упругого элемента для опирания сборного лестничного марша

Выполним расчет упругого элемента для сборного лестничного марша ЛМ 18-12 по ГОСТ 9818 массой 1970 кг при движении двух человек. Схема опирания лестничного марша на несущие конструкции площадок приведена на рисунке 6.1. Требуется подобрать упругий элемент, обеспечивающий снижение уровней вибрации на 5 дБ в октавной полосе со среднегеометрической полосой 31,5 Гц.

Суммарная колеблющаяся масса конструкции составляет mкол = 1970 +2 ∙ 75 = 2120 кг.

С учетом требований 6.4 размеры упругого элемента узла опирания лестничного марша составляют 1150 × 215 мм. Требуемая динамическая жесткость, вычисленная по формулам (5.1)–(5.2) составляет 13,84 кН/мм. В соответствии со спецификацией производителя, для применения подходит материал, например, Sylomer марки SR42 толщиной 12,5 мм. Графическая характеристика виброизоляции лестничного марша в таком случае примет вид, приведенный на рисунке 7.1.

Рисунок 7.1 – Графическая характеристика виброизоляции лестничного марша
​

7.2 Проектирование сборных звукоизоляционных элементов для сборных лестничных маршей

7.2.1 Для механической «развязки» прямых одномаршевых сборных лестничных маршей от основной и промежуточных разворотных площадок в соответствии с 6.1, 6.4 и 6.8, допускается применение сборных звукоизоляционных элементов (СЗЭ), например, типов B, F и L по [3], в соответствии с рисунком 7.2. В конструкции разворотных площадок используются выступающие бетонные консоли в качестве опоры для лестничного марша. Опирание марша на площадку осуществляется упруго посредством элемента типа F по [3].

Рисунок 7.2 – Система виброизоляции лестничных маршей
с применением элементов типов B, L и F
​

7.2.2 На плите пола первого этажа и разворотных площадках предусматривается плавающая стяжка в качестве меры звукоизоляции при пешеходной активности по 6.7.

Эффективность снижения ударного шума при использовании указанной системы обеспечивается за счет:
​

а) устройства упругого сопряжения нижнего лестничного марша и пола с применением элемента типа B;

б) устройства упругого опирания лестничных маршей на консольные элементы площадок с применением элемента типа F.
​

Образование звуковых «мостиков» (жестких связей между упруго подвешенными элементами) в виде щебня, остатков бетона, цементного молочка и прочего мусора можно избежать путем устройства между торцом лестничных маршей и несущими конструкциями лестничного блока элементов типа L.​

 

7.3 Проектирование сборных звукоизоляционных элементов для монолитных лестничных маршей

7.3.1 Для механической «развязки» прямых одномаршевых сборных лестничных маршей от основной и промежуточных разворотных площадок в соответствии с 6.1, 6.4 и 6.8, допускается применение элементов типов B, F и L по [3] в соответствии с рисунком 7.3. Сопряжение лестничного марша и площадки осуществляется элементом типа T [3], который обеспечивает механическую «развязку» и препятствует распространению звука с марша без устройства консольного опорного элемента.

Рисунок 7.3 – Система виброизоляции лестничных маршей
с применением элементов типов B, L и T
​

7.3.2 На плите пола и разворотных площадках предусматривается плавающая стяжка в качестве меры звукоизоляции при пешеходной активности по 6.6.

Эффективность снижения ударного шума при использовании указанной системы обеспечивается за счет:

а) устройства упругого сопряжения нижнего лестничного марша и пола с применением элемента типа B;

б) устройства упругого опирания лестничных маршей на разворотные площадки с применением элемента типа T.
​

Образование звуковых «мостиков» (жестких связей между упруго подвешенными элементами) в виде щебня, остатков бетона, цементного молочка и прочего мусора можно избежать путем устройства между торцом лестничных маршей и несущими конструкциями лестничного блока
элементов типа L.

7.4 Проектирование сборных звукоизоляционных элементов для монолитных лестничных маршей, бетонируемых совместно с площадками

7.4.1 Механическая «развязка» (изоляция от ударного шума) прямых двухмаршевых (сборных или монолитных) лестниц с промежуточной разворотной площадкой площадок в соответствии с 6.1, 6.4 и 6.8, допускается применением систем элементов типов B, L, Z и T [3] в соответствии с рисунком 7.4. В уровне сопряжения лестничных маршей с независимой площадкой элемент типа T обеспечивает механическую «развязку» и препятствует распространению звука с марша без устройства консольного опорного элемента. При использовании сборных элементов лестничных маршей или применении консольных выступов на поворотных площадках элемент типа T заменяют на элемент типа F.

Рисунок 7.4 – Система виброизоляции лестничных маршей
с применением элементов типов B, L, Z и T
​

7.4.2 На плите пола первого этажа и промежуточных площадках предусматривается покрытие типа «плавающий пол» по 6.6 для дополнительной звукоизоляции от ударного шума, возникающего от пешеходной активности.

Эффективность снижения ударного шума при такой комбинации элементов обеспечивается за счет:

а) устройства упругого сопряжения нижнего лестничного марша и пола с применением элемента типа B;

б) устройства упругого опирания промежуточных лестничных площадок на несущие конструкции с применением элемента типа Z;

в) устройства упругого опирания лестничных маршей на главные площадки с применением элемента типа T.
​

Образование звуковых «мостиков» (жестких связей между упруго подвешенными элементами) в виде щебня, остатков бетона и цементного молочка и прочего мусора можно избежать путем устройства между торцом лестничных маршей и несущими конструкциями лестничного блока элементов типа L.

7.4.3 Выполняем подбор упругого элемента заводского изготовления для лестничного марша жилого здания длиной 2720 мм, высотой 1400 мм и шириной 1050 мм при движении двух человек. Масса элемента составляет 2350 кг. Предполагается переопирание лестничного марша на несущие конструкции здания посредством закладных упругих элементов заводского изготовления, выполненных по схеме рисунка 7.4 с применением, например, элементов типов B, L, Z и T по [3]. В процессе эксплуатации элемент типа Z воспринимает нагрузку не более 35 кН в вертикальном и не более 15 кН в горизонтальных направлениях.

По [4] подбирается элемент типа Z-VH+VH, воспринимающий вертикальное усилие от плюс 75 до минус 15 кН и горизонтальное усилие – не более 15 кН.

Индекс изоляции от ударного шума элементом типа Z, в соответствии с протоколами испытаний, составляет Lnw = 46 дБ, что оказывается ниже требуемого значения в 60 дБ (см. таблицу 4.4).

 

7.5 Проектирование сборных звукоизоляционных элементов для лестничных маршей (поворотных или без промежуточных площадок)

7.5.1 Механическая «развязка» трехмаршевых (сборных или монолитных) лестниц с забежными ступенями в соответствии с 6.1, 6.4 и 6.8, может быть реализована с применением систем элементов типов B, L, Q и T по [3] как показано на рисунке 7.5. В конструкции основных площадок используются выступающие бетонные консоли в качестве опоры для лестничного марша. Опирание марша на площадку осуществляется с применением элемента типа F. В качестве альтернативы элемент типа F можно заменить на элемент типа T на основных площадках. Следует обращать особое внимание на данную замену поскольку процесс организации строительно-монтажных работ, в таком случае, изменяется вследствие того, что элемент типа T встроен в основную площадку (и бетонируется совместно).

Рисунок 7.5 – Система виброизоляции лестничных маршей
с применением элементов типов B, L, Q и F
​

7.5.2 На плите пола и основных площадках предусматривается покрытие типа «плавающий пол» по 6.7 для дополнительной звукоизоляции от ударного шума, возникающего от пешеходной активности.

Эффективность снижения ударного шума при такой комбинации элементов обеспечивается за счет:

а) устройства упругого сопряжения нижнего лестничного марша и пола с применением элемента типа B;

б) устройства упругого опирания торцов лестничных маршей на несущие конструкции с применением элемента типа Q;

в) устройства упругого опирания лестничных маршей на главные площадки с применением элемента типа F.
​

Образование звуковых «мостиков» (жестких связей между упруго подвешенными элементами) в виде щебня, остатков бетона и цементного молочка и прочего мусора можно избежать путем устройства между торцом лестничных маршей и несущими конструкциями лестничного блока элементов типа L.

7.6 Проектирование сборных звукоизоляционных элементов для ремонта существующих лестничных маршей

7.6.1 В случае ремонта (ренновации) лестничных маршей (площадок) допускается применение звукоизоляционных покрытий по 6.7, например системы элементов типа R по [4], представленной на рисунке 7.6. Ходовые поверхности лестничных маршей (площадок) отделены от ступеней (зачастую образующих единую монолитную конструкцию с лестничным маршем) с применением упругих матов типа R, при этом ходовая поверхность лестницы акустически развязана от стен с помощью изолирующей планки типа R сбоку.

7.6.2 На плите пола и основных площадках предусматривается покрытие типа «плавающий пол» по 6.7 для дополнительной звукоизоляции от ударного шума, возникающего от пешеходной активности.

Эффективность снижения ударного шума при такой комбинации элементов обеспечивается за счет устройства акустической развязки между ходовыми поверхностями лестничных маршей (площадок) и ступенями и прилегающими конструкциями с применением элемента типа R.

Рисунок 7.6 – Система звукоизоляции лестничных маршей
с применением элементов типа R​

7.7 Расчет индекса приведенного уровня ударного шума лестничным маршем (площадкой)

7.7.1 Определить индекс приведенного уровня ударного шума площадки лестничного марша, частотная характеристика которого приведена в таблице 7.1 (пункт 1).

Т а б л и ц а 7.1​

Оценочная кривая для определения индекса улучшения изоляции ударного шума

​

Вносим в таблицу значения приведенного уровня ударного шума площадкой лестничного марша Ln, дБ (пункт 1) и находим неблагоприятные отклонения от оценочной кривой (пункт 3). Сумма неблагоприятных отклонений составила 11 дБ, что значительно меньше 32 дБ. Смещаем оценочную кривую вниз на 3 дБ и находим неблагоприятные отклонения от смещенной оценочной кривой. Сумма неблагоприятных отклонений в этом случае составляет 29 дБ, что меньше 32 дБ.

За значение индекса приведенного уровня ударного шума конкретной площадкой лестничного марша принимаем значение смещенной оценочной кривой на частоте 500 Гц, т. е. Lnw = 57 дБ.

 

Приложение А

Справочная информация по лестницам и лестничным маршам​

А.1 В соответствии с [1, ст. 8] здание или сооружение должно быть спроектировано и построено таким образом, чтобы в процессе эксплуатации здания или сооружения исключалась возможность возникновения пожара, обеспечивалось предотвращение или ограничение опасности задымления здания или сооружения при пожаре и воздействия опасных факторов пожара на людей и имущество, обеспечивались защита людей и имущества от воздействия опасных факторов пожара и (или) ограничение последствий воздействия опасных факторов пожара на здание или сооружение, а также чтобы в случае возникновения пожара соблюдались следующие требования:

а) возможность доступа личного состава подразделений пожарной охраны и доставки средств пожаротушения в любое помещение здания или сооружения;

б) возможность подачи огнетушащих веществ в очаг пожара;

в) возможность проведения мероприятий по спасению людей и сокращению наносимого пожаром ущерба имуществу физических или юридических лиц, государственному или муниципальному имуществу, окружающей среде, жизни и здоровью животных и растений.
​

Требования безопасности [1, ст. 30] для пользователей зданиями и сооружениями: уклон лестниц и пандусов, ширина проступей и высота ступеней на лестницах, высота подъема по одному непрерывному лестничному маршу и пандусу. Недопустимо применение ступеней разной высоты в пределах одного лестничного марша. Перила и поручни на ограждениях лестниц, пандусов и лестничных площадок должны быть непрерывными.

А.2 Пожарно-техническую классификацию лестниц и лестничных клеток устанавливает закон [2].

Лестницы (в том числе по ГОСТ 23120) и лестничные клетки классифицируются в целях определения требований к их объемно-планировочному и конструктивному решению, а также для установления требований к их применению на путях эвакуации людей.

Лестницы, предназначенные для эвакуации людей из зданий и сооружений при пожаре, подразделяются на следующие типы:

а) внутренние лестницы, размещаемые на лестничных клетках;

б) внутренние открытые лестницы;

в) наружные открытые лестницы.​

Пожарные лестницы, предназначенные для обеспечения тушения пожара и проведения аварийно-спасательных работ, подразделяются на следующие типы:

а) П1 – вертикальные лестницы;

б) П2 – маршевые лестницы с уклоном не более 6:1.
​

Лестничные клетки в зависимости от степени их защиты от задымления при пожаре подразделяются на следующие типы:

а) обычные лестничные клетки;

б) незадымляемые лестничные клетки.
​

Обычные лестничные клетки в зависимости от способа освещения подразделяются на следующие типы:

а) Л1 – лестничные клетки с естественным освещением через остекленные или открытые проемы в наружных стенах на каждом этаже;

б) Л2 – лестничные клетки с естественным освещением через остекленные или открытые проемы в покрытии.
​

А.3 Незадымляемые лестничные клетки в зависимости от способа защиты от задымления при пожаре подразделяются на следующие типы:

а) Н1 – лестничные клетки с входом на лестничную клетку с этажа через незадымляемую наружную воздушную зону по открытым переходам;

б) Н2 – лестничные клетки с подпором воздуха на лестничную клетку при пожаре;

в) Н3 – лестничные клетки с входом на них на каждом этаже через тамбур-шлюз, в котором постоянно или во время пожара обеспечивается подпор воздуха.
​

Также, для обеспечения деятельности пожарных подразделений в зданиях и сооружениях высотой 10 м и более от отметки поверхности проезда пожарных машин до карниза кровли или верха наружной стены (парапета) должны предусматриваться выходы на кровлю с лестничных клеток непосредственно или через чердак либо по лестницам 3-го типа или по наружным пожарным лестницам.

А.4 В зависимости от применения материала лестницы бывают:

а) деревянные;

б) из сборных железобетонных (или каменных) ступеней по металлическим несущим конструкциям;

в) цельно железобетонные – сборные и монолитные;

г) стальные.
​

Деревянные лестницы применяются в каменных зданиях III и IV классов, высотой до двух этажей.

Лестницы с металлическими несущими конструкциями и монолитные железобетонные лестницы в целях экономии металла и индустриализации разрешается применять только в общественных зданиях при сложной форме лестниц.

Сборные железобетонные лестницы применяются в массовом строительстве типовых жилых и общественных зданий.

Стальными делают лестницы аварийные и пожарные.

А.5 Типы лестничных маршей, рассматриваемых в рамках настоящих рекомендаций представлены на рисунке А.1.

а – прямая одномаршевая; б – прямая двухмаршевая с промежуточной
площадкой между маршами; в – Г-образная двухмаршевая с угловой площадкой
между маршами; г – П-образная двухмаршевая с промежуточной площадкой в углу
помещения; д – трехмаршевая с площадками в промежутках между маршами;
е – одномаршевая криволинейная, размещается у стенки; ж — одномаршевая
криволинейная, размещается в прямоугольном объеме; з – винтовые; и – одномаршевая
с поворотом на 90° и с забежными ступеньками; к – одномаршевая с поворотом на 90°,
с нижними и верхними забежными ступеньками; л — одномаршевая с поворотом на 180°,
с забежными ступеньками посредине конструкции
Рисунок А.1 – Типы лестничных маршей​