Problem buke u izgrađenom okruženju

Svijet je bučan. 24/7 zloženi smo zvukovima. Malo je mjesta gdje smo u svakodnevnom životu oslobođeni od neželjenih zvukova. Buka iz mnogih izvora na otvorenom štetna je za naš sluh jer ulazi u naše domove i radna mjesta: saobraćaj, avioni, lavež pasa, susjedni glasovi, itd. Buka na radnom mjestu – od uredskih mašina, telefona, ventilacionih sistema, – odvlači nas od našeg rada i čini nas manje produktivnima. Buka u kući – od uređaja, TV zvuka koji putuje iz sobe u sobu – sprječava domove da budu utočišta za odmor kakvi bi trebali biti. Buka u učionici ometa proces učenja. Buka može ometati i govornu komunikaciju. Može nas ugroziti dok hodamo ili vozimo gradskim ulicama. Može biti i fizička opasnost za zdravlje: izlaganje visokom nivou buke može uzrokovati trajni gubitak sluha. Ukratko: Buka je neželjeni zvuk.

Postoje rješenja

Ne trebamo trpiti ometajuće, umarajuće i nezdrave posljedice buke. Postoje praktična i ekonomična rješenja za gotovo sve probleme s bukom u izgrađenom okruženju. Da bismo pristupili rješenju bilo kojeg specifičnog problema sa bukom, moramo:

1. Shvatiti osnovnu fiziku akustike i kako nastaje šum – neželjeni zvuk – kako se širi i kako se njime upravlja.
2. Naučiti osnove upravljanja bukom i kako pristupiti problemu s tri stajališta: izvor buke, putanja kojom se transmituje i mjesto prijema.
3. Upoznati se i otkriti kako primijeniti novu konstrukciju sa akustičkim proizvodima i sistemima koji kontrolišu buku – s proizvodima koji doprinose stvaranju akustički ugodnog, produktivnog i zdravog okruženja.

To je ono što će arhitekti, inženjeri, izvođači radova i vlasnici zgrada – svi koji se bave rješavanjem problema sa regulacijom buke u svim vrstama zgrada – pronaći u ovom članku. Sadrži informacije o tome kako riješiti specifične probleme sa regulacijom buke pomoću akustičkih proizvoda i sistema.

Gubitak prijenosa zvuka u vazduhu

Gubitak prijenosa zvuka u zraku mjeri se kao stepen do kojeg materijal ili konstrukcija mogu blokirati ili smanjiti prijenos zvuka iz jednog područja u drugo. Svi materijali blokiraju ili prigušuju zvučnu energiju do određene mjere  – teški, neprobojni materijali su efikasniji od lakih, poroznih. Budući da današnja tehnologija gradnje u velikoj mjeri ovisi o laganim, fleksibilnim proizvodima poput gips ploče i lakog čeličnog okvira, izazov je upotrijebiti materijale u dizajniranju sklopova koji pružaju optimalne akustičke performanse, ali ne povećavati previše težinu i masu konstrukcije.

Mjerenje gubitka prenosa zvuka

Stepen do kojeg je materijal ili konstrukcija efikasan za blokiranje zvuka u zraku izražava se kao vrijednost gubitka prijenosa zvuka (STL). Vrijednosti gubitka prenosa zvuka mjeri se na frekvenciji obima jedne trećine oktave od 125 do 4000 Hz i izražavaju se u dB.

Lagani dvostruki zidovi

Jedan od najefikasnijih načina da se blokira ili smanji prenos zvuka iz jedne prostorije u drugu je izgradnja zida sa dvostrukim pregradama. Dvostruki zidovi ili barijera za gubitak prijenosa zvuka je svaki zid s dva lica odvojena šipkama. Zbog njihove konstrukcije, većina zidova s ​​dvostrukim krilom teži manje od čvrstih zidova s ​​istim ili usporedivim vrijednostima gubitka prijenosa zvuka. Iz tog razloga se nazivaju lagani zidovi. Ove zidove opisujemo kao zidove „masa – opruga – masa“, jer imaju dvije mase (lica) razdvojene zrakom ili šipkama (opruge). Gubitak prijenosa zvuka ili STC vrijednosti laganog zida može se povećati za čak 10 STC bodova dodavanjem akustičke izolacije u šupljinu zida. Akustična izolacija mijenja svojstva opruge sastava „masa-opruga – masa“ zidova. Da biste postigli maksimalnu učinkovitost izolacije, u potpunosti ispunite šupljinu klina. Lagana izolacija od staklenih vlakana je odlična zvučna izolacija koja se koristi u dvostrukim zidovima.

Gubitak prijenosa zvuka dvostrukih zidova

Zvuk koji udara u površinu poput zida uzrokuje da ta površina vibrira, slično dijafragmi bubnja. Što je zid masivniji, to je manja i amplituda vibracija zida. To dovodi do manje buke koja se prenosi u prostoriju s druge strane zida. Međutim, rijetko je praktično osloniti se na čistu masu kako bi se smanjio prijenos buke kroz zid, posebno kada se pokušavaju riješiti problemi s regulacijom buke unutar ovojnice zgrade.

Gustina izolacije i STC

Netačno je pretpostaviti da izolacija veće gustoće unutar sistema zida „masa – opruga – masa“ omogućava bolji gubitak prenosa zvuka. Uporedna ispitivanja provedena u nacionalno priznatim akustičkim laboratorijama pokazala su da povećanje gustoće izolacije uz održavanje konstantne debljine nema značajan utjecaj na STC ocjenu konstrukcije. Netačno je pretpostaviti da jaka izolacija u jezgri zida s dvostrukim listovima povećava STC jer pridonosi težini zida. Da biste povećali STC zida dodavanjem težine, težina se mora dodati na lica tj površinu zida, a ne na njegovu jezgru. Iz tog razloga izolacija od mineralne ili kamene vune nije bolja od izolacije staklenih vlakana niske gustine. Isti ti testovi pokazuju da je debljina izolacije unutar zidne šupljine najvažnije svojstvo i da potpuno popunjavanje šupljine između zidnih površina omogućava najbolje performanse zida.

Zvučni bočni put/staza

Prilikom dizajniranja ili odabira konstrukcija radi smanjenja prenosa zvuka koji se prenosi u vazduhu, potrebno je pažljivo razmotriti bočne staze. Bočne staze su staze ili rute zbog kojih prenos zvuka može potrajati na putu od jednog prostora do drugog, osim putem glavnog sklopa koji razdvaja dva prostora. Na primjer, vrata u zidu mogu biti bočni put.

Kao što je napomenuto, bilo koji jaz u akustičkoj strukturi koji propušta zrak također će puštati zvuk. Propuštanje zvuka je bočni put koji se može učiniti beskorisnom, ali inače efikasnu zvučnu barijeru. Tipične bočne staze uključuju spojeve između zidova i stropa, poda ili drugih zidova; loše postavljena, neprobojna vrata i prozori; i mehaničke ili električne servisne armature i otvore. Sljedeći prijedlozi pomoći će u smanjenju bočnih putanja zvuka.

Vrata: Vrata sa šupljim jezgrom su loši blokatori zvuka. Kada je privatnost ključna stvar, vrata bi trebala biti od punog drveta ili imati izolirane jezgre, a trebaju biti zaptivena kako bi se spriječilo da zvuk prođe između vrata i šarke ili praga.

Prozori: Prozori  s dvostrukim oknom i / ili olujni prozori smanjuju prijenos zvuka. Prozori okrenuti prema vanjskim izvorima buke trebaju biti mali i što je manje moguće. Prozori sa dvostrukim obješenjima trebali bi biti dobro zatvoreni.

Apsorpcija zvuka

Zvuk smo definisali kao oblik energije. Apsorpcija zvuka je sposobnost materijala da transformiše akustičku energiju u neki drugi oblik energije, obično toplotnu. Svi materijali apsorbuju neku akustičku energiju. Neki materijali poput gips kartona slabo ga apsorbiraju, što odražava većinu energije koja udara na njihove površine, dok drugi materijali poput izolacije od staklenih vlakana apsorbiraju većinu. Mjerenje apsorpcije zvuka: decimalni udio zvučne energije koju apsorbira i ne reflektuje materijal naziva se koeficijentom apsorpcije zvuka. Kako materijali apsorbiraju različite količine zvučne energije na različitim frekvencijama, koeficijenti apsorpcije zvuka mjere se na središnjoj frekvenciji frekvencije opsega od jedne trećine oktave od 125 do 4000 Hz.

Da bi bio učinkovit apsorbans zvuka, materijal mora imati međusobno povezane džepove zraka ili ćelije. Vlakna od staklene izolacije vrlo su dobar apsorber zvuka, jer ima mnogo međusobno povezanih džepova za zrak. Ostali efikasni apsorbensi zvuka, zvani rezonatori, obično koriste male perforacije ili utore koji omogućavaju ulazak zvuka. Paneli od drvenih letvica i zidova od betonskog betona rade na ovom principu.

Tri koraka do rješenja za kontrolu buke:

Pronađite izvor buke. Prvi korak u kontroli buke je istražiti stvarni izvor buke. Spomenuto je da problemi s kontrolom buke mogu uključivati ​​samo premještanje izvora dalje od prijamnika, prilagođavanje ili popravak izvora ako je to dio bučne opreme ili zamjenu. Ako ništa od toga ne radi, morat će se dizajnirati akustički efikasno kućište. Nakon što je utvrđen pravi izvor, sljedeći korak je mjerenje buke.

Izmjerite buku. Mjerač nivoa zvuka koristi se za mjerenje nivoa buke na nekoliko lokacija – na njegovom izvoru, duž putanje i na lokaciji prijemnika ili slušaoca – pomoću A-skale i za mjerenje nivoa zvuka u oktavnim ili trećim oktavnim opsezima . Očitavanje brojača zvuka ne samo da će osigurati nivo zvučnog pritiska (glasnosti) na raznim lokacijama, već će pokazati i koje frekvencije su najslušanije za slušaoca. Ovi podaci bit će korisni u odabiru akustičkih materijala sa svojstvima apsorpcije zvuka i / ili smanjenja zvuka koji su najprikladniji za određenu aplikaciju.

Dizajnirajte rješenje. Jednom kada se izvor buke pronađe, dijagnosticira i izmjeri, rješenje se može osmisliti. Prvi pristup rješavanju problema općenito bi se trebao usredotočiti na kontrolu izvora, bilo izmjenom samog elementa koji stvara buku, bilo ga pokrivanjem akustičkim kućištem. Ako prigušenje izvora nije praktično, moguće ili dovoljno za smanjenje razine zvučnog tlaka na položaju prijemnika, tada treba razmotriti kontrolu ili smanjenje buke na prijemniku. Obično se treba kontrolirata buku duž putanje samo ako nije moguće postići potrebnu redukciju buke postupkom s izvorima i prijemnikom. Rješavanje problema s bukom može uključivati ​​akustičnu obradu na više lokacija. Na primjer, zvučno zatvaranje izvora buke plus materijali koji apsorbiraju zvuk duž putanje buke mogu biti najefikasniji i ekonomičniji način da se zvučni pritisak na mjestu prijemnika smanji na prihvatljiv nivo.Dizajniranje rješenja problema s bukom može uključivati ​​razmatranje akustičkih tretmana koji pružaju i svojstva apsorpcije zvuka i gubitka prijenosa zvuka. Na primjer, kućište od šperploče koje okružuje izvor buke može osigurati odgovarajuće performanse gubitka zvuka, ali će se poboljšati njegova opća akustička učinkovitost ako ga obložite materijalom koji apsorbuje zvuk, poput izolacije od fiberglasa. U svakom slučaju, usluge profesionalnog akustičkog konzultanta dobro će se isplatiti zbog ušteđenog vremena i novca, izbjegnutih pogrešnih koraka, riješit će probleme s bukom i obnoviti produktivnost i udobnost.

m-Kvadrat