Национальный стандарт РФ ГОСТ Р ИСО 10140-5-2012 "Акустика. Лабораторные измерения звукоизоляции элементов зданий. Часть 5. Требования к испытательным установкам и оборудованию" (утв. приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 29 ноября 2012 г. N 1383-ст)

Национальный стандарт РФ ГОСТ Р ИСО 10140-5-2012
"Акустика. Лабораторные измерения звукоизоляции элементов зданий. Часть 5. Требования к испытательным установкам и оборудованию"
(утв. приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 29 ноября 2012 г. N 1383-ст)

Acoustics. Laboratory measurement of sound insulation of building elements. Part 5. Requirements for test facilities and equipment

Дата введения - 1 декабря 2013 г.
Введен впервые

Предисловие

Цели и принципы стандартизации в Российской Федерации установлены Федеральным законом от 27 декабря 2002 г. N 184-ФЗ "О техническом регулировании", а правила применения национальных стандартов Российской Федерации - ГОСТ Р 1.0-2004 "Стандартизация в Российской Федерации. Основные положения"

1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает требования к лабораторным испытательным установкам и оборудованию для измерений звукоизоляции элементов зданий, таких как:

- компоненты и материалы;

- строительные конструкции;

- элементы оборудования зданий (малые технические элементы);

- системы улучшения звукоизоляции.

Стандарт применим к лабораторным испытательным установкам, в которых приняты меры для ослабления побочной звукопередачи и помещение источника конструктивно изолировано от приемного помещения.

Настоящий стандарт устанавливает методы аттестации новых испытательных установок при их введении в эксплуатацию. Аттестация должна периодически повторяться, чтобы гарантировать соответствие оборудования и испытательных установок установленным требованиям.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты. Недатированные ссылки относят к последнему изданию ссылочного стандарта, включая все его изменения.

ИСО 717-1 Акустика. Нормирование звукоизоляции в зданиях и строительных элементов. Часть 1. Звукоизоляция воздушного шума (ISO 717-1, Acoustics - Rating of sound insulation in buildings and of building elements - Part 1: Airborne sound insulation)

ИСО 717-2 Акустика. Нормирование звукоизоляции в зданиях и строительных элементов. Часть 2. Звукоизоляция ударного шума (ISO 717-2, Acoustics - Rating of sound insulation in buildings and of building elements - Part 2: Impact sound insulation)

ИСО 3382-2 Акустика. Измерение акустических параметров помещений. Часть 2. Время реверберации обычных помещений (ISO 3382-2, Acoustics - Measurement of room acoustic parameters - Part 2: Reverberation time in ordinary rooms)

ИСО 9052-1:1989 Акустика. Определение динамической жесткости. Материалы, применяемые в плавающих полах жилых зданий (ISO 9052-1:1989, Acoustics - Determination of dynamic stiffness - Part 1: Materials used under floating floors in dwellings)

ИСО 10140-1 Акустика. Лабораторные измерения звукоизоляции элементов зданий. Часть 1. Правила испытаний для изделий определенного вида (ISO 10140-1, Acoustics - Laboratory measurement of sound insulation of building elements - Part 1: Application rules for specific products)

ИСО 10140-2 Акустика. Лабораторные измерения звукоизоляции элементов зданий. Часть 2. Измерение звукоизоляции воздушного шума (ISO 10140-2, Acoustics - Laboratory measurement of sound insulation of building elements - Part 2: Measurements of airborne sound insulation)

ИСО 10140-3 Акустика. Лабораторные измерения звукоизоляции элементов зданий. Часть 3. Измерение звукоизоляции ударного шума (ISO 10140-3, Acoustics - Laboratory measurement of sound insulation of building elements - Part 3: Measurements of impact sound insulation)

ИСО 10140-4:2010 Акустика. Лабораторные измерения звукоизоляции элементов зданий. Часть 4. Методы и условия измерений (ISO 10140-4:2010, Acoustics - Laboratory measurement of sound insulation of building elements - Part 4: Measurement procedures and requirements)

ИСО 18233 Акустика. Применение новых методов измерений в акустике зданий и помещений (ISO 18233, Acoustics - Application of new measurement methods in building and room acoustics)

МЭК 60942:2003 Электроакустика. Калибраторы акустические (IEC 60942:2003, Electroacoustics - Sound calibrators)

МЭК 61260 Электроакустика. Фильтры полосовые октавные и на долю октавы (IEC 61260, Electroacoustics - Octave-band and fractional-octave-band filters)

МЭК 61672-1 Электроакустика. Шумомеры. Часть 1. Технические требования (IEC 61672-1, Electroacoustics - Sound level meters - Part 1: Specifications)

МЭК 61672-2 Электроакустика. Шумомеры. Часть 2. Испытания в целях одобрения типа (IEC 61672-2, Electroacoustics - Sound level meters - Part 2: Pattern evaluation tests)

МЭК 61672-3 Электроакустика. Шумомеры. Часть 3. Периодические испытания (IEC 61672-3, Electroacoustics - Sound level meters - Part 3: Periodic tests)

3 Лабораторные испытательные установки для измерения звукоизоляции воздушного шума

3.1 Общие положения

Лабораторная испытательная установка состоит из двух смежных реверберационных помещений с испытательным проемом в разделительной стене между ними, в который помещают испытуемый объект.

Площадь испытательного проема может изменяться в зависимости от типа испытуемого объекта. Настоящий стандарт устанавливает полноразмерный испытательный проем, специальный малоразмерный испытательный проем и испытательный проем уменьшенных размеров.

Для определения улучшения звукоизоляции воздушного шума акустическими облицовками указанные помещения разделяют с помощью стандартного базового элемента, на который устанавливают подлежащую испытаниям облицовку (см. приложение В).

3.2 Испытательные помещения

3.2.1 Объем

Объемы испытательных помещений должны быть не менее 50 . Объемы и размеры двух испытательных помещений не должны быть в точности одинаковыми. Рекомендуемое отличие помещений по объему и размерам составляет не менее 10%.

Отношение размеров помещения выбирают таким образом, чтобы моды самых низкочастотных из диапазона измерений собственных колебаний были распределены по пространству насколько возможно равномерно.

Теоретическими расчетами и экспериментальными исследованиями показано, что для измерения звукоизоляции стен или полов желательно, чтобы размеры объекта испытаний были равны размерам разделительной стены или потолка между испытательными помещениями, т.е. испытательный проем должен занимать пространство от стены до стены и от пола до потолка. В этом случае объем испытательных помещений должен быть от 50 до 60 .

3.2.2 Диффузность звукового поля

Большие перепады уровня звукового давления в помещении свидетельствуют о преобладании стоячих звуковых волн. В данном случае в помещении следует установить звукорассеивающие элементы (диффузоры). Их положение и число определяют из условия обеспечения отсутствия влияния диффузоров на результаты измерений звукоизоляции.

Примечание - Для некоторых испытуемых объектов, у которых, например, звукопоглощение одной из сторон значительно выше, чем у другой (см. ИСО 10140-2), установка звукорассеивающих элементов является обязательной.

3.2.3 Время реверберации

Время реверберации помещений при нормальных условиях испытаний (при незначительном звукопоглощении испытуемого объекта) должно быть не слишком большим или малым. Если время реверберации на частотах свыше 100 Гц более 2 с или менее 1 с, то следует убедиться в отсутствии зависимости звукоизоляции от времени реверберации. Если такая зависимость обнаружена даже при наличии диффузоров в помещении, то оно должно быть переоборудовано с целью изменения времени реверберации так, чтобы выполнялось следующее условие

, (1)

где V - объем помещения, ;

T - время реверберации, с.

Методы измерения времени реверберации установлены ИСО 10140-4.

3.2.4 Фоновый шум

Уровень фонового шума в приемном помещении должен быть малым настолько, чтобы с учетом звуковой мощности в помещении источника и звукоизоляции испытуемого объекта можно было измерить шум, передаваемый из помещения источника [см. ИСО 10140-4 (подраздел 4.3)].

3.2.5 Подавление косвенной звукопередачи

В лабораторных установках для измерения звукоизоляции звукопередача по косвенным путям должна быть незначительной по сравнению со звукопередачей через испытуемый объект. Одним из способов удовлетворения данному требованию является обеспечение хорошей структурной изоляции между помещением источника и приемным помещением. Другим способом является акустическая облицовка всех поверхностей обоих помещений, уменьшающая побочное распространение шума и одновременно удовлетворяющая требованиям к объему помещений и времени реверберации.

В приложении А приведены методы оценки максимально достижимого значения фактической звукоизоляции , которое зависит от наличия побочных путей распространения шума.

3.3 Испытательный проем

В настоящем разделе устанавливаются требования к горизонтальному и вертикальному полноразмерным испытательным проемам, а также к специальному вертикальному малоразмерному испытательному проему. При определенных ограничениях может применяться испытательный проем уменьшенных размеров.

3.3.1 Полноразмерный испытательный проем

Площадь полноразмерного испытательного проема для испытаний конструкций стен приблизительно должна быть 10 , полов - от 10 до 20 при длине наименьшей стороны не менее 2,3 м как для стен, так и для полов.

3.3.1.1 Общие требования к граничным условиям

Результаты измерений звукоизоляции испытуемого объекта могут зависеть от присоединенных к нему конструктивных элементов испытательной установки. Следует принимать во внимание отношение масс испытуемой и присоединяемой конструкций. При испытаниях легких объектов (m < 50 ) специальные меры не требуются. Для более массивных испытуемых объектов коэффициент потерь испытуемого объекта должен быть не менее значения, рассчитываемого по формуле

, (2)

где f - испытательная частота, Гц.

Для проверки данного требования в качестве испытуемого объекта используют кирпичную кладку или стеновой блок с поверхностной плотностью , оштукатуренный с одной стороны. Метод измерения суммарного коэффициента потерь установлен ИСО 10140-4.

3.3.1.2 Специальные требования к обрамлению испытательного проема для легких двойных перегородок

На звукоизоляцию легких двойных перегородок влияет передача вибрации между панелями перегородки через обрамление испытательного проема (см. рисунок 1). Указанная вибрация зависит от условий монтажа объекта в испытательном проеме лаборатории, свойств материала и размеров обрамления. Передача вибрации между присоединенными элементами перегородки (ими являются, например, общие или присоединенные стойки) зависит от особенностей конструкции перегородки. Передача вибрации не является предметом рассмотрения настоящего стандарта.

Для улучшения воспроизводимости результатов измерений звукоизоляции стен необходимо соблюдать приведенные ниже указания по поверхностной плотности обрамления испытательного проема. Если в испытательном проеме лаборатории имеется акустический промежуток, то следует учитывать свойства обрамления со стороны данного промежутка. Поверхностная плотность обрамления должна быть много больше поверхностной плотности наиболее тяжелого слоя двухслойной перегородки. Отношение указанных масс должно быть не менее 1:6. Минимальная толщина обрамления должна быть 100 мм, минимальная глубина - 200 мм. Обрамление должно иметь плотность не менее 2000 . Поверхностная плотность обрамления в поперечном сечении должна быть более 450 . Обрамление должно представлять собой однородную массивную конструкцию, подобную плотному бетону или кирпичной кладке. Не следует применять деревянные или металлические рамы, соединяющие два листа.

Поверхностную плотность рассчитывают по плотности и толщине по формулам (см. также рисунок 2):

, (3)

где - поверхностная плотность стены испытательной установки, ;

- плотность стены испытательной установки, ;

# - толщина стены испытательной установки, м;

, (4)

где - поверхностная плотность испытуемого объекта, ;

- плотность испытуемого объекта, ;

- толщина испытуемого объекта, м.

3.3.2 Испытательный проем уменьшенных размеров

Испытательный проем может иметь уменьшенную площадь:

a) если площадь испытуемого объекта меньше площади полноразмерного испытательного проема;

b) если для испытуемого объекта соблюдают специальные акустические требования;

c) если испытуемый объект является малым техническим элементом.

Требования к испытательному проему уменьшенных размеров установлены в ИСО 10140-1 и ИСО 10140-2.

3.3.3 Требования к специальному малоразмерному испытательному проему

Специальный малоразмерный испытательный проем имеет ширину 1250 мм и высоту 1500 мм с допуском, пропорциональным размеру, но не более мм. Испытательный проем имеет глубину около 500 мм со ступенчатыми уступами, облицованными звукоотражающим материалом по краям. Уступ шириной 60-65 мм делают только по сторонам и сверху проема.

Перегородка с малоразмерным испытательным проемом в виде двуслойной стены из слоев примерно равной толщины выполняется из бетона, оштукатуренного кирпича или подобного материала плотностью не менее 1800 . Промежуток между слоями заполняют минеральной ватой и закрывают упругой прокладкой из воздухонепроницаемого звукоотражающего материала. Такая конструкция может быть разделительной стеной при полноразмерном испытательном проеме.

Вертикальные и горизонтальные разрезы испытательного проема с детализацией промежутка между слоями показаны на рисунке 3. Размеры уступов в горизонтальном сечении должны быть такими же, как в вертикальном сечении. Минимальное расстояние между малоразмерным испытательным проемом и любой стеной, полом или потолком помещения должно быть 500 мм. Проем должен симметрично располагаться в разделительной стене между помещениями.

4 Лабораторные испытательные установки для измерения звукоизоляции ударного шума

4.1 Общие положения

Лабораторная испытательная установка состоит из двух смежных по вертикали помещений, верхнее из которых называют помещением источника, нижнее - приемным помещением. Специальные требования к форме и размерам помещения источника при измерениях ударного шума отсутствуют.

При измерениях улучшения звукоизоляции ударного шума напольными покрытиями помещения должны отделяться стандартным испытательным полом, на который настилают подлежащее испытанию напольное покрытие (см. приложение С).

4.2 Приемное помещение

4.2.1 Объем

Объем приемного помещения должен быть не менее 50 . Отношение размеров помещения выбирают таким образом, чтобы моды самых низкочастотных из диапазона измерений собственных колебаний были распределены по пространству насколько возможно равномерно.

4.2.2 Другие требования

Помещение должно удовлетворять требованиям, аналогичным для помещений для измерений звукоизоляции воздушного шума по 3.2.2-3.2.5.

Дополнительным требованием является необходимость обеспечения достаточно высокой звукоизоляции воздушного шума между приемным помещением и помещением с ударной машиной, чтобы звуковое поле, измеряемое в приемном помещении, создавалось лишь ударным возбуждением испытуемого пола.

4.3 Испытательный проем

4.3.1 Полноразмерный испытательный проем

Испытательный проем должен иметь площадь от 10 до 20 и длину наименьшей стороны не менее 2,3 м.

4.3.2 Требования к обрамлению

Звукоизоляция ударного шума испытуемым объектом может зависеть от его связей с находящимися вокруг конструктивными элементами лаборатории. Необходимо учитывать соотношение поверхностных плотностей испытуемого объекта и связанных конструктивных элементов. При испытаниях легких конструкций (m < 150 ) специальные требования отсутствуют. Для коэффициента потерь тяжелых испытуемых объектов следует обеспечить выполнение равенства

, (5)

где f - частота измерений, Гц.

Для проверки выполнения данного требования в качестве испытуемого объекта используют бетонный пол с поверхностной плотностью . Метод измерения коэффициента потерь приведен в ИСО 10140-4.

5 Оборудование

5.1 Воздушный шум

Звуковое поле в помещениях зависит от типа и положения источника шума. Расположение и режим работы источника шума должны обеспечивать создание диффузного звукового поля. Позиции и направленность источника шума должны позволять располагать микрофон вне области прямого звука, а также обеспечивать отсутствие преобладания прямого звука источника на поверхности испытуемого объекта. Это достигается размещением источника шума в фиксированных точках или вдоль траектории движения, удовлетворяющей требованиям приложения D. В фиксированных точках одновременно могут применяться несколько источников шума, одинаковых по типу или питаемых однотипными, но не коррелированными шумовыми сигналами одинакового уровня.

Шум, создаваемый в помещении источника, должен быть стационарным и иметь сплошной спектр в диапазоне частот измерений. Если для питания источника шума используют выходной сигнал полосового фильтра, то фильтр должен быть по меньшей мере 1/3-октавным. Если используют широкополосный шум (рекомендуется белый шум), то его спектр должен иметь форму, обеспечивающую необходимое отношение сигнал/шум в приемном помещении на высоких частотах. Во всяком случае в спектре шума в помещении источника на частотах свыше 100 Гц разность уровней в смежных 1/3-октавных полосах частот должна быть не более 6 дБ. Требования к звуковому полю, приведенные в ИСО 10140-4 и ИСО 18233, являются эквивалентной альтернативой вышеуказанным требованиям.

Из двух испытательных помещений помещение источника должно быть большего размера.

При измерениях звукоизоляции воздушного шума полом в испытательной установке с вертикальной передачей звука и источником шума (источниками), расположенным в верхнем помещении, рабочий центр каждого источника должен быть на высоте не менее 1,5 м от пола.

5.2 Источник ударного шума

В качестве источника шума следует применять ударную машину, удовлетворяющую требованиям приложения Е.

В приложении F приведены сведения о двух альтернативных источниках ударного шума, которые могут быть применены согласно ИСО 10140-3 (раздел 1).

5.3 Измерительная система

Средства измерений шума, включая микрофоны и кабели, должны удовлетворять требованиям к шумомерам 1-го класса по МЭК 61672* и иметь фильтры, удовлетворяющие требованиям для фильтров 0-го или 1-го классов по МЭК 61260. Акустический калибратор должен удовлетворять требованиям для калибраторов 1-го класса по МЭК 60694.

Оборудование для измерения времени реверберации должно соответствовать ИСО 3382-2.

Соответствие перечисленного выше оборудования требованиям МЭК 61672-1, МЭК 60942 (приложение А) и МЭК 61260 должно подтверждаться свидетельствами о метрологической поверке, выданными в установленном порядке.

Примечание - В тех случаях, когда средства измерений отвечают требованиям отмененных стандартов, компетентные** национальные лаборатории могут выдать сертификат одобрения типа в соответствии с процедурами, изложенными в [9] и [10].

______________________________

* Ранее называемый шумомером 1-го типа по МЭК 60651 и МЭК 60804, которые были отменены с заменой на МЭК 61672-1 и МЭК 61672-2.

** Т.е. МЭК 60651 и МЭК 60804, которые были отменены с заменой на МЭК 61672-1 и МЭК 61672-2.

______________________________

* Коэффициенты согласования спектра розового шума С и транспортного шума определены в ИСО 717-1 и служат поправками к оценкам одним числом для величин, характеризующих звукоизоляцию элементов зданий, с целью учета особенностей спектра источников шума. Дополнительные подстрочные индексы обозначают частотный диапазон в Гц.

______________________________

* Коэффициент согласования спектра ударного шума определен в ИСО 717-2 и служит поправкой к оценке одним числом для величин, характеризующих звукоизоляцию ударного шума (в том числе поправкой к индексу приведенного уровня ударного шума), с целью учета одиночных низкочастотных пиков в спектре ударного шума, характерных для легких деревянных на лагах полов и для тяжелых бетонных полов без напольных покрытий.

** Дополнительные подстрочные индексы в обозначении приведенного уровня звукового давления ударного шума означают: r - величина относится к стандартному (reference) полу, 0 - пол без напольного покрытия.

*** Данную величину в терминах СП 51.13330.2011 можно определить как улучшение напольным покрытием индекса приведенного уровня ударного шума.

Библиография

[1]	ISO 140-2, Acoustics - Measurement of sound insulation in buildings and of building elements - Part 2: Determination, verification and application of precision data
[2]	ISO 140-4, Acoustics - Measurement of sound insulation in buildings and of building elements - Part 4: Field measurements of airborne sound insulation between rooms
[3]	ISO 140-5, Acoustics - Measurement of sound insulation in buildings and of building elements - Part 5: Field measurements of airborne sound insulation of facade elements and facades
[4]	ISO 140-7, Acoustics - Measurement of sound insulation in buildings and of building elements - Part 7: Field measurements of impact sound insulation of floors
[5]	ISO 140-14, Acoustics - Measurement of sound insulation in buildings and of building elements - Part 14: Guidelines for special situations in the field
[6]	ISO 140-18, Acoustics - Measurement of sound insulation in buildings and of building elements - Part 18: Laboratory measurement of sound generated by rainfall on building elements
[7]	ISO 9053, Acoustics - Materials for acoustical applications - Determination of airflow resistance
[8]	ISO 15186-1, Acoustics - Measurement of sound insulation in buildings and of building elements using sound intensity - Part 1: Laboratory measurements
[9]	OIML Recommendations R 58, Sound level meters, 19983)
[10]	OIML Recommendations R 88, Integrating-averaging sound level meters, 19983)
[11]	Hopkins, C. Sound insulation. Amsterdam Elsevier/Butterworth-Heinemann, 2007, 622 p.
[12]	Inoue, K., Yasuoka, M., Tachibana, H. New heavy impact source for the measurement of floor impact sound insulation of building. Proc. Inter-noise 2000, pp. 1493-1496
[13]	Inoue, K., Yasuoka, M., Tachibana, H. Reduction of floor impact sound on floor finishing for wooden floor structure. Proc. Inter-noise 2001, pp. 1161-1166
[14]	Scholl, W. Impact sound insulation - The standard tapping machine shall learn to walk, J. Building Acoust., 8, 2001, pp. 245-256
[15]	Scholl, W. A modified tapping machine to represent a walking person. Proc. Inter-noise 2001, pp. 2183-2186
[16]	Scholl, W., , W. Impact sound insulation of timber floors: Interaction between source, floor coverings and load bearing floors. J. Building Acoust., 1999, 6, pp. 43-61