Нижегородские ученые создали звукоизоляционные материалы, обойдя «закон массы» в строительстве

Ученые Нижегородского государственного архитектурно-строительного университета (ННГАСУ) совместно со специалистами Института проблем машиностроения РАН разработали звукоизоляционные строительные метаматериалы, позволяющие изолировать шум без существенного утяжеления конструкций.

Как пояснили в пресс-службе вуза, традиционно защита от шума в зданиях подчиняется акустическому «закону массы»: чем тяжелее и толще стена, тем лучше она задерживает звук. Нижегородские ученые обошли это ограничение, применив концепцию звукоизолирующих метаматериалов с периодической структурой.

Разработаны два новых типа конструкций: двухслойное легкое ограждение из гипсоволокнистых листов с фрагментацией и многослойная легкая сэндвич-панель с монолитными торкрет-облицовками из гипсовой смеси, также имеющими фрагментацию. Оба типа предназначены для использования в качестве звукоизолирующих перегородок между помещениями зданий.

В основе работы лежит теория самосогласования волновых полей, позволяющая рассчитывать звукоизоляцию ограждений конечных геометрических размеров. Эксперименты в реверберационных акустических камерах подтвердили: изменение параметров изгибных волн снижает резонансное прохождение звука и повышает звукоизоляцию. Получено превышение собственной звукоизоляции образцов над известным «законом массы».

«Для двухслойного ограждения повышение звукоизоляции достигнуто без увеличения поверхностной плотности и толщины. Для многослойной сэндвич-панели — при незначительном увеличении: поверхностная плотность выросла не более чем на 2%, толщина — не более чем на 8%», — отметил один из авторов исследования, заведующий кафедрой архитектуры ННГАСУ Дмитрий Монич.

Работа была проведена в рамках реализации стратегического проекта вуза «Малоэтажная Россия», который является частью Программы развития ННГАСУ в рамках программы «Приоритет‑2030».