Благодарность за помощь
Одной из самых сложных физически и ответственных на практике при строительстве домашнего кинозала является задача устройства звукоизоляционного плавающего пола. Это очень тяжелая, очень грязная, очень насыщенная (делать надо быстро), требующая аккуратности (нельзя ошибиться) и соблюдения правил работа. Получив когда-то отрицательный опыт выполнения чужими руками куда более простой работы, требующей соблюдения правил и аккуратности (связанной со звуком), а также насмотревшись в интернете на фото выполняемых работ по устройству пола - я понял что вариант только один - делать самому. Оглядываясь сегодня на "день вчерашний", я не уверен, что снова согласился бы повторить этот подвиг. Но тогда глаза горели и я сделал это. В том числе потому, что нашлись помощники, которые вызвались поддержать меня делом. Я обещал отплатить им киносеансом "все включено" тогда, когда доведу домашний кинозал до состояния "не стыдно пригласить гостей". И этот день настал.
На разогреве были несколько треков из концерта "Rammstein: Paris" и несколько трасс из игры "Gran Turismo 7". Основная программа состояла из "Тихого места" - это был выбор гостей, посмотрели две части за раз, благо они не очень длинные и находятся в единой канве. "Тихое место: День первый" пока в моей коллекции отсутствует, но запланирован для приобретения в этому году. Разумеется, к просмотру был приложен свежесделанный попкорн залитый сладкой карамелью в одноразовых бумажных стаканчиках (все, как в коммерческом кинотеатре), свежевыпеченная пицца по советам Тони Джеменьяни (его "Библия пиццы" просто "огонь"), все содержимое домашнего бара с моим открывающимся талантом бармена, и прочая, прочая, прочая. Искренне надеюсь, что гости остались довольны этим пятничным вечером. И отдельное спасибо им за то, что они сделали возможной сделать эту публикацию в блоге.
Что такое плавающий пол и зачем нужен
"Плавающий" пол это такой пол, который любым образом лишен жесткой связи (между неупругими твердыми телами) с перекрытием. По-сути плавающий пол представляет собой систему виброразвязки "масса-пружина-масса", знакомой всем любителям хорошего звука по комбинации "акустическая система-подставка под нее-пол на которой она стоит". Только в данном случае происходит глобальная виброразвязка всей комнаты комбинацией "бетонная стяжка-мягкий материал-плита перекрытия". Плавающий пол является ключевым элементом звукоизоляционной конструкции, называемой "комната в комнате" или "коробка в коробке". В такой конструкции все поверхности (пол, потолок и стены) отвязаны от изначальных через упругую среду. Выполненная с строгим соблюдением правил "комната в комнате" является единственно возможным способом защиты в помещении домашнего кинозала/комнаты для прослушивания от структурных шумов и ощутимой прибавкой к защите от воздушных шумов.
Плавающий пол - великолепный инструмент хорошего звука, как с точки зрения звукоизоляции (снижаем извне - лучше слышим внутри), так и в качестве внутреннего буфера виброразвязки между элементами звуковоспроизводящей системы (гасит вибрации и между тем, что на нем стоит). Это инструмент, доступный только в домашнем кинозале. Нагрузки на перекрытия в коммерческих кинозалах уже не позволяют эффективно использовать этот инструмент, а сложности с проведением и обслуживанием коммуникаций и вовсе сводят на нет подобный подход. Хотел бы подчеркнуть эту мысль еще раз - домашний кинозал это отдельный класс кинотеатров, в котором доступны инструменты (не только плавающий пол), нецелесообразные в коммерческих кинозалах, в силу физических возможностей или соображений бизнеса. Равным образом комната для прослушивания может отличаться возможностями от концертного зала в лучшую сторону. И этим обязательно нужно пользоваться.
1. Расчет необходимой толщины пола
Любая работа начинается с стадии проектирования. С точки зрения требований к толщине плавающего пола можно подойти с четырех позиций.
1. Физическая возможность поднять пол на какую-либо высоту и связанные с этим сложности. Например, в прошлом жилье в комнате просмотра у меня была дверь, выходящая на балкон на уровне порядка пяти см выше текущего уровня пола. Этого было недостаточно, чтобы устроить плавающий звукоизоляционный пол. У кого-то может быть централизованное отопление и будет мешать высота батареи, которую нельзя перенести - или любые другие причины. В моем случае таких ограничений не было.
2. Требования к звукоизоляции. Есть в звукоизоляции так называемый "закон массы", который гласит: удвоение массы повышает звукоизоляцию на 6 дБ. Можно интерпретировать его еще проще - "больше" лучше. В случае плавающего пола я добавил бы к нему по аналогии "закон пружины". Без каких-либо соотношений и конкретных цифр - длинная мягкая пружина погасит удар (структурный шум) лучше, чем короткая и жесткая. Да даже длинная жесткая справится лучше, чем короткая такой же степени жесткости. Исходя из этого удваиваю толщину "пружины" с минимально возможной до пяти сантиметров. Толщина "массы" пока остается открытым вопросом.
3. Собственная резонансная частота. Помимо того, что плавающий звукоизоляционный пол будет выполнять прямую функцию (звукоизоляцию, на которую влияет масса), он будет также элементом помещения, а значит влиять на воспроизведение звука непосредственно в нем. И если с формой и свойствами материала плавающего пола с точки зрения отражающих/поглощающих свойств все понятно (бетон все же), то с точки зрения самовозбуждения плавающего пола ясности изначально нет. Если по простому, то как расстояние между стенами определяет частоты стоячих волн, так и размеры плавающего пола с характеристиками материала будут определять частоты самовозбуждения. Ниже удавшиеся найти по прошествии времени материалы (возможно, не последняя итерация) симуляции воздействия на плавающий пол и его отклика от воздействия.
Смысл подбора толщины в данном случае заключается в том, чтобы собственный резонанс плавающего пола не попадал в диапазон воспроизведения звука от 20 Гц до 20 кГц. По результатам симуляции было определено, что для этого минимальная толщина должна составлять восемь сантиметров. В таком случае собственные резонансные частоты составят: 6.289 Гц, 11.145 Гц, 14.303 Гц, 18.761 Гц. При толщине в семь с половиной сантиметров и тоньше, последнее из приведенных значений будет около или вылезет выше 20 Гц. Таким образом целевая толщина - восемь сантиметров.
4. Инженерная прочность конструкций. Существует понятие допустимой нагрузки на перекрытие - статической, динамической, постоянной, временной. Те, кто устраивает домашний кинозал в подвале загородного дома над этим могут не задумываться, жителям современных железобетонных новостроек стоит проверить эти значения для своего жилья, обладателям старого жилого фонда нужно быть крайне внимательными. В моем случае перекрытие было сделано из полнотелой плиты достаточной толщины, чтобы я плавающим полом толщиной в восемь сантиметров не создавал угрозу безопасности прочности конструкции с запасом.
2. Расчет бюджета мероприятия, закупка материалов
Для решения задачи мне потребовались (можно пропустить этот абзац, если не планируете делать сами): каменная вата высокой плотности, армированная гидроизоляция, скотч, подставки под арматуру, арматура, очиститель ржавчины, вязальная проволока, тарельчатый дюбель, саморезы, крепления для штукатурных маяков, маяки для выравнивания стен, пескобетон, пластификатор для бетона, фибра для бетона, вода, пленка из полиэтилена, смесь для наливного пола. Перечень инструментов: ножницы, шуруповерт, уровни, бетономешалка, ведра, правило, перфоратор, насадка-венчик, игольчатые тапочки, игольчатый валик на палке.
Грубый ориентир по стоимости материалов - порядка 10 тыс. руб. за м2. Такой же грубый ориентир по стоимость работ - еще 10 тыс. руб. за м2 (снятие старой стяжки, вывоз мусора на полигон, разгрузка и поднятие материалов на этаж, устройство новой стяжки, устройство наливного пола). При площади 30 м2 получается порядка 600 тыс. руб., из которых половину можно сэкономить, сделав работу самому (весь необходимый инструмент новым будет стоить до 50 тыс. руб.). Время сэкономить "чужими руками" на мой взгляд не получится, работа не типовая и требует контроля выполнения. Условно, если в процессе заливки рабочие в паре мест порвут гидроизоляцию и стяжка протечет в разрывы, они решат "ничего страшного, все равно высохнет". Высохнуть то она высохнет, только это будет уже не плавающий пол, "пружина" пропадет.
Что касается закупки материалов, то для меня подъем на этаж пяти тонн пескобетона превратился в "воркаут" с прослушиванием аудиокниги, а занос шестиметровой арматуры одним куском стал интересной головоломкой. Главное - внутренняя гармония и радость жизни.
3. Укладка каменной ваты и коммуникаций
Домашний кинозал, как и любое жилое помещение, должен иметь по проекту приборы отопления. Если посмотреть на этот вопрос не с точки зрения нормативной документации, а здравого смысла, то: с учетом толщины звукоизоляционной конструкции и акустической обработки необходимости в отоплении нет; приборы отопления отнимают ценное место, которое можно потратить на хороший звук. По моей практике даже когда на улице -10 градусов, включать приходится кондиционер на охлаждение, а не радиатор на отопление. В связи с чем я принял решение изначально вынести/оставить отопительные приборы в эркере "за пределами" домашнего кинозала. Плавающий пол, потолок, стены и двери "комнаты в комнате" закончатся до эркера. С точки зрения отопления это также лучшее решение, потому что приборы отопления будут обеспечивать эффективность работы не механизмом согревая проникающего через окно холода, а механизмом тепловой завесы. Стратегия "Win-win".
Укладываю трубы из сшитого полиэтилена в теплоизоляции для прямой и обратной подачи теплоносителя, фиксирую на крюки к перекрытию.
Укладываю первый слой каменной ваты, по высоте он встает вровень с трубами в теплоизоляции, следующий слой пойдет уже сверху.
Второй слой каменной ваты укладываю "вразбежку" и по горизонтали, и по вертикали. Дополнительно укладываю бортики вдоль стен.
4. Подготовительные работы перед устройством стяжки
Стелю армированную гидроизоляцию с заходом на стены, проклеиваю стыки. Выставляю подставки под арматуру и укладываю в них прутки.
Размещаю поперечно еще несколько десятков прутков арматуры и делаю около полутора тысяч проволочных "вязок" для крепления.
Следующим шагом нужно установить направляющие, которые с одной стороны будут отвечать за высоту стяжки (точный уровень по всей площади), с другой стороны быть опорой при выравнивании правилом (держать механическую нагрузку). Стандартный способ - вылить пару ведер цемента "то тут, то там" и вдавить в них маяки в случае плавающего пола (мягкого основания под маяком) не работает. Найти на просторах интернета ответ на вопрос, как выставить маяки с учетом этого нюанса мне не удалось, поэтому опишу собственное решение. В основании конструкции находится тарельчатый дюбель, или как говорят в народе "гриб". Широкой частью он будет стоять так же, как стоят подставки держащие арматуру. В "гриб" через крепление для штукатурных маяков "внатяг" закручивается саморез. Глубина закручивания самореза определяет высоту установки маяка. Маяки скрепляются на необходимую длину между собой и фиксируются в конструкции. По причине малого веса таких опор локальное продавливание каменной ваты через подставки при хождении по арматуре не изменяет уровня выставленного маяка (опора в этом месте просто висит на нем).
Устанавливаю отдельные маяки в "конструкции", выставляю их по уровню, иду от окна в коридор, чтобы не загораживать лазер.
Проверяю правилом и уровнем плоскостность соседних маяков друг относительно друга, делаю небольшие корректировки.
Только после установки и выставления всех маяков фиксирую через одну "конструкции" вместе с четырьмя соседними "вязками" арматуры.
5. Устройство стяжки и наливного пола
Если выставление уровня маяков задача требующая умственных усилий и не терпящая спешки, то заливка стяжки процесс быстрый и зависящий от грубой силы. Заливать стяжку для плавающего пола нужно за раз, чтобы получился один цельный кусок (он не будет "цепляться" к перекрытию в отличии от стандартной стяжки). При этом плавающий пол накладывает дополнительные ограничения на удобство работы - разместить бетономешалку в том же помещении не получится, из-за большого веса и вибрации при работе она погнет арматуру и порвет гидроизоляцию. Получаются накладные расходы на перемещение материала от места замеса к месту заливки. Чтобы уложиться в рабочий день и хватило сил на выполнение работы на площади 30 м2, нужно три человека: один "где-то" выполняет замес, второй носит туда-сюда ведра, третий выравнивает стяжку "на месте". Каждая из этих работ физически тяжелая и все они должны выполняться в связанном друг с другом достаточно высоком темпе. Если считать, что работа выполняется за восемь часов, то ежеминутно должно быть готово не меньше 10 кг стяжки.
Заливка стяжки идет от окна к коридору по рядам. Если заливать змейкой, то к концу второго ряда первый уже не будет эластичен для коррекции.
Последний ряд для выравнивания самый сложный, подобраться к углам помещения и зоне выхода нормально не получится.
Чистка инструмента, выкидывание мусора и уборка после такой работы тоже отнимают приличное количество сил и времени.
Через сутки проверяю стяжку, осторожно прогуливаюсь инспектируя возможные "грубые нарушения" (трещины, провалы).
Поливаю стяжку несколькими ведрами воды, застилаю сверху пленкой из полиэтилена, повторяю процедуру раз в несколько дней.
Спустя несколько недель устраиваю наливной пол. Как и в случае со стяжкой это работа, которую лучше делать хотя бы вдвоем.
На следующий день проверяю готовность плавающего пола. Полное высыхание наливного, разумеется, займет еще какое-то время.
Итоги выполнения задачи, в разрезе
В результате получился ~13 см пирог, состоящий из 5- см упругого слоя из каменной ваты высокой плотности (чуть меньше, с учетом деформации сжатия), 7+ см стяжки из пескобетона с арматурой, 1 см наливного пола на цементной основе с мраморной крошкой.
Позже к этому пирогу добавится еще пять слоев поролона высокой плотности (вспененного полиуретана) в качестве одновременно акустической обработки пола и подложки под ковролин, а также сам ковролин с водонепроницаемым основанием - но это уже совсем другая история.
