ΗΧΟΜΟΝΩΣΗ

Πίεση και συχνότητα ήχου

 

Οι κινήσεις ενός παλλόμενου σώματος αναταράσσουν τον χώρο γύρω από αυτό. Οι αναταράξεις αυτές διαδίδονται βαθμιαία προς όλες τις κατευθύνσεις. Η ταχύτητα με την οποία διαδίδονται, εξαρτάται από τις φυσικές ιδιότητες του περιβάλλοντος χώρου (στον αέρα επί παραδείγματι αυτή η ταχύτητα είναι 340 μέτρα ανά δευτερόλεπτο). Οι αναταράξεις δεν διαδίδονται στο κενό.

 

Υπό ορισμένες συνθήκες οι αναταράξεις αυτές μπορούν να γίνουν αντιληπτές από το αυτί, προξενώντας αυτό που αποκαλούμε «ήχο». Ο ήχος που ακούει το αυτί είναι μια διαφορά στην πίεση του τύμπανου μεταφερόμενη από κίνηση του περιβάλλοντος, κατά κανόνα του αέρα. Το τύμπανο διαχειρίζεται αυτήν την αλλαγή πίεσης και το νευροακουστικό σύστημα του αυτιού την μετατρέπει  σε αίσθηση ήχου.   

 

Για την μέτρηση ενός ήχου, χρειάζονται δύο τιμές:

α. το επίπεδο της πίεσης, εκφρασμένο σε Pascal, ή γενικώτερα, το επίπεδο της ηχητικής πίεσης, εκφρασμένο σε ντεσιμπέλ (decibel).

β. η συχνότητά του, η οποία εξαρτάται από την διάρκεια μιάς πλήρους δόνησης. Μετράται από τον αριθμό των δονήσεων ανά δευτερόλεπτο, εκφρασμένο σε Hertz (Hz). Όσο μεγαλύτερη είναι η συχνότητα τόσο οξύτερος είναι ο ήχος.

 

Υπάρχουν τρεις περιοχές συχνότητας:

-        Χαμηλές συχνότητες, κάτω από 300Hz

-        Μέσες συχνότητες, ανάμεσα 300 και 1.200Hz

-        Υψηλές συχνότητες, πάνω από 1.200Hz

 

Σε όρους συχνοτήτων, ένα μέσο αυτί μπορεί να ακούσει ήχους από 20Hz μέχρι 16.000 και 20.000Hz.

 

Συχνότητες ήχου

 

 

Η κίνηση του ήχου μέσα στον αέρα μπορεί να παρομοιαστεί με τον κυματισμό της επιφάνειας του νερού.

 

 

Ο πίνακας δείχνει την σχέση της ακουστικής πίεσης (Pa) και  επιπέδων ακουστικής πίεσης (dB), λεπτομέρειες των φυσιολογικών συνεπειών και παραδείγματα αντίστοιχων ήχων.

 

 

Τα ντεσιμπέλ στην πράξη

 

Δύο ήχοι με την ίδια ακουστική πίεση (π.χ. 60dB) συνδυαζόμενοι δίνουν ήχο που μετράται 3dB υψηλότερος από κάθε συνδυαζόμενο ήχο:

 

 

 

Σημείωση: Έστω κι’ αν μια διαφορά 3 dB στην μόνωση δύο υλικών ισούται με 50% μείωση της έντασης του ήχου, αυτό δεν σημαίνει ότι ισχύει για ήχους που λαμβάνονται από το αυτί.

Στην πραγματικότητα μια διαφορά:

  1dB δεν γίνεται αντιληπτή από το αυτί

  3dB μόλις και μετά βίας γίνεται αντιληπτή από το αυτί

  5dB ακούγεται καθαρά

10dB είναι ίση με 50% μείωση της αίσθησης έντασης του ήχου

20dB είναι ίση με 75% μείωση της αίσθησης έντασης του ήχου

 

 

Ακουστική άνεση

 

Στον πίνακα φαίνονται τα ανώτατα επίπεδα ακουστικής πίεσης που αντιστοιχούν σε ορισμένους χώρους και δραστηριότητες που αναπτύσσονται μέσα σ’ αυτούς:

 

 

 

Πίνακας ηχομείωσης

 

Προς απλοποίηση των δυσκολιών χειρισμού του φάσματος ηχητικής μόνωσης, έχουν καθιερωθεί κάποιοι δείκτες βάσει των οποίων έχει κατηγοριοποιηθεί η ακουστική λειτουργία διάφορων υλικών και έχουν καθιερωθεί σχετικά standards.

 

Σήμερα έχουν αντικατασταθεί με τον μονοσήμαντο δείκτη, σύμφωνα με τα standards EN ISO 717-1. Στην ουσία ο δείκτης περιλαμβάνει τρεις όρους και προσδιορίζεται ως εξής:

 

Rw (C; Ctr) 

 

όπου  Rw          είναι ο μονοσήμαντος δείκτης γνωστός και ως σταθμισμένος δείκτης ηχομείωσης

C      είναι ο συντελεστής προσαρμογής υψηλών συχνοτήτων

Ctr  είναι ο συντελεστής προσαρμογής χαμηλών συχνοτήτων

 

Οι δύο συντελεστές προσαρμογής έχουν καθοριστεί κατά τρόπο που να λαμβάνουν υπόψη τους το τύπο του ήχου έναντι του οποίου ζητάμε την ηχομείωση. Ο πρώτος συντελεστής (C) είναι ισοδύναμος με τις βασικές υψηλές και μέσες συχνότητες, ενώ ο δεύτερος (κυκλοφοριακός θόρυβος) είναι ισοδύναμος με τις βασικές χαμηλές και μέσες συχνότητες.

 

Προκειμένου να κατηγοριοποιήσουμε τα επίπεδα ή να θέσουμε τις προδιαγραφές, ο μονοσήμαντος δείκτης προστίθεται στον κατάλληλο συντελεστή προσαρμογής, ο οποίος επιλέγεται ανάλογα με την πηγή του θορύβου. Ανάλογα με το σενάριο επομένως, οι απαιτούμενες τιμές για να μετρήσουν την ηχομείωση ενός  συγκεκριμένου υαλοπίνακα είναι οι (Rw+C) ή (Rw  +Ctr ).

 

Ο παρακάτω πίνακας δείχνει τους συντελεστές προσαρμογής που  χρησιμοποιούνται ανάλογα με την πηγή του ήχου:

 

 

 

Επίδραση της συχνότητας του ήχου στην ηχητική απόσβεση

 

 

Είναι σημαντικό να επισημάνουμε ότι οι παράγοντες μείωσης ήχου που μετρήθηκαν με αυτόν τον τρόπο είναι ισοδύναμοι με τις μετρήσεις εργαστηρίου και είναι γενικά προτιμότερες από αυτές που λαμβάνονται επιτόπου για την ίδια πηγή ήχου. Στην πράξη πάντως η μείωση του ήχου είναι μικρότερη επιτόπου.

 

Όμως τα μεγέθη με τους μονοσήμαντους δείκτες σημαίνουν ότι οι υαλοπίνακες μπορούν να κατηγοριοποιηθούν ανάλογα με την πηγή του ήχου. Με άλλα λόγια, αν ένας τύπος υαλοπίνακα έχει ένα μέγεθος μεγαλύτερο από έναν άλλο, θα λειτουργεί καλύτερα και επιτόπου όταν εκτίθεται στην ίδια πηγή θορύβου.

 

Παράδειγμα: ένας υαλοπίνακας όπου η μόνωση του ήχου Rw (C;Ctr) 

είναι 38(-2;-5) θα εμφανίσει τις αντίστοιχες τιμές:

 

-για ήχο χαμηλής συχνότητας: μόνωση των  Rw  +Ctr =38-5=33 dB

-για ήχο υψηλής συχνότητας: μόνωση των Rw+C =38-2=36 dB

 

Σημείωση: Κάποιες χώρες δεν χρησιμοποιούν το σύμβολο Rw(C;Ctr) αλλά τα αντίστοιχα RΑ και RΑ,tr όπου:

RΑ = Rw+C και RΑ,tr = Rw  +Ctr    

 

 

ΗΧΟΜΕΙΩΣΗ ΤΩΝ ΥΑΛΟΠΙΝΑΚΩΝ

 

Κάθε υαλοπίνακας που προσαρμόζεται σε ένα πλαίσιο παρέχει ηχομείωση ανάλογη με τον τύπο του.

 

Ακουστική συμπεριφορά κοινών μονών υαλοπινάκων: 

 

Κάθε κοινός μονός υαλοπίνακας υπακούει στους εξής ακουστικούς νόμους: τον νόμο των συχνοτήτων και τον νόμο των μαζών.

Ο νόμος των συχνοτήτων δηλώνει ότι για λεπτά τεμάχια οποιουδήποτε μεγέθους, η ηχομείωση αυξάνεται κατά 6 dB με τον διπλασιασμό της μέσης συχνότητας.

Στην πράξη, αυτός ο νόμος δεν ισχύει πάντα και υπάρχουν τρεις ζώνες σε ένα ηχητικό φάσμα:

Στην πρώτη, ο νόμος των συχνοτήτων ισχύει σχεδόν πάντα και η μόνωση αυξάνει με την συχνότητα.

Στην δεύτερη, η ηχομείωση μειώνεται λόγω της κρίσιμης συχνότητας του γυαλιού, η οποία σε θερμοκρασία περιβάλλοντος δίδεται από τον τύπο fcr =12800/e, όπου e είναι το πάχος του γυαλιού, εκφρασμένο σε mm.

Στην τρίτη, η μόνωση αυξάνεται απότομα με τον διπλασιασμό της συχνότητας, θεωρητικά κατά 9 dB, αλλά στην πράξη λιγότερο.

 

 

 

Ο νόμος των μαζών δηλώνει ότι θεωρητικά, αν η μάζα ενός τμήματος διπλασιαστεί, τότε η ηχομείωση που επιτυγχάνεται αυξάνεται κατά 6 dB σε σταθερή συχνότητα.

Πρακτικά, ο νόμος ισχύει στις περισσότερες περιπτώσεις εκτός από την ζώνη σύμπτωσης.

 

 

 

 

Συμπεράσματα:

-        Σύμφωνα μα τον νόμο των συχνοτήτων, όλα τα υλικά παρέχουν καλύτερη ηχομείωση στις υψηλές συχνοτήτες, παρά στις χαμηλές. Βέβαια οι θόρυβοι για τους οποίους ένα κτίριο χρειάζεται ηχομείωση, περιέχουν συνήθως χαμηλές συχνότητες.

-        Η αύξηση του πάχους ενός μονού υαλοπίνακα, θεωρητικά  και της ηχομείωσής του, έχει το μειονέκτημα ότι μετατοπίζει το βάθος της κρίσιμης συχνότητας προς χαμηλότερες συχνότητες, εξασθενώντας την ηχομείωση που παρέχει έναντι των χαμηλού τόνου θορύβων.    

-        Οι μονοί υαλοπίνακες παρέχουν ένα επίπεδο μόνωσης (Rw) από περίπου 29 dB για πάχος 4 mm μέχρι 35 dB για πάχος 12mm.

 

Ηχομονωτική Απόδοση μονών υαλοπινάκων

 

 

 


Ακουστική συμπεριφορά Πολυστρωματικών (laminated) υαλοπινάκων 

 

Σε όρους ηχομείωσης, υπάρχουν δύο τύποι laminated γυαλιών:

 

Laminated (τρίπλεξ) υαλοπίνακες με μεμβράνη PVB. Η βασική λειτουργία τους είναι η παροχή ασφάλειας έναντι ατυχημάτων και διαρρήξεων, όμως παρέχουν και αυξημένη ηχομείωση.

 

Laminated (τρίπλεξ) υαλοπίνακες με ακουστική μεμβράνη PVB.  Η μεμβράνη αυτή είναι πιο μαλακή από την απλή PVB και έχει δημιουργηθεί για να παρέχει ακόμα καλύτερη ηχομείωση. Φυσικά παρέχει τα ίδια επίπεδα ασφάλειας με την πρώτη.  

 

Συμπεράσματα:

-        Τα πολυστρωματικά (laminated) γυαλιά έχουν επίπεδα απόδοσης Rw από περίπου 33 dB για 33,2 μέχρι 39 dB για 88,2.

-        Τα πολυστρωματικά (laminated) γυαλιά με ακουστική μεμβράνη έχουν επίπεδα απόδοσης Rw περίπου 35 dB για 33,2 μέχρι 41 dB για 88,2.

 

Ακουστική συμπεριφορά Συμμετρικών Διπλών υαλοπινάκων

 

Τα επίπεδα απόδοσης των συμμετρικών διπλών υαλοπινάκων είναι κατά κανόνα χαμηλότερα από αυτά των μονών υαλοπινάκων με το ίδιο συνολικό πάχος.

 

Στην εικόνα παρατηρούμε χαμηλότερο επίπεδο ηχομείωσης του διπλού υαλοπίνακα στις χαμηλές συχνότητες, σε σχέση με την ηχομείωση του μονού υαλοπίνακα. Αυτό μπορεί να εξηγηθεί από το γεγονός ότι ο διπλός υαλοπίνακας λειτουργεί σαν ένα «μάζα-κενό-μάζα» σύστημα, το οποίο έχει μια συχνότητα ηχούς στην ζώνη των 200-300 Hz ανάλογα με τα πάχη των υαλοπινάκων. Στην ζώνη αυτή η ηχομείωση είναι σημαντικά μειωμένη.

Για την μείωση του φαινομένου, πρέπει να μεγαλώσει το διάκενο μεταξύ των τζαμιών, πλην όμως αυτή η λύση οδηγεί σε διπλούς υαλοπίνακες μεγάλου πάχους, πράγμα που σημαίνει πλαίσια επίσης μεγάλου πάχους, αλλά και αύξηση της ανάμιξης του αέρα ή του αερίου μέσα στο διάκενο, το οποίο θα πρέπει να λαμβάνεται υπ’ όψη στον τομέα της θερμομόνωσης. Γενικά η λύση δεν πολυεφαρμόζεται στην πράξη.

 

Συμπεράσματα:

-        Η ακουστική λειτουργία των συμμετρικών διπλών υαλοπινάκων είναι περιορισμένη.

-        Οι συμμετρικοί διπλοί υαλοπίνακες έχουν επίπεδα απόδοσης Rw  από 29dB για 4-12-4, μέχρι 34dB για 10-12-10.

 

Ακουστική συμπεριφορά Ασσύμετρων διπλών υαλοπινάκων

 

Για να βελτιώσουμε το επίπεδο της ηχομείωσης που παρέχουν οι διπλοί υαλοπίνακες, το πρώτο βήμα είναι να χρησιμοποιήσουμε υαλοπίνακες με μεγάλη διαφορά πάχους μεταξύ τους. Διασφαλίζουμε έτσι ότι ο καθένας μπορεί να κρύψει τις αδυναμίες του άλλου όταν το υαλοστάσιο φτάνει στην κρίσιμη συχνότητα.

 

Συμπεράσματα:

 

-        Η χρησιμοποίηση δύο διαφορετικού πάχους υαλοπινάκων σ’ ένα διπλό υαλοπίνακα, βελτιώνει σημαντικά την ακουστική του λειτουργία σε σχέση με τους συμμετρικούς διπλούς υαλοπίνακες.

-        Οι ασύμμετροι διπλοί υαλοπίνακες έχουν επίπεδα απόδοσης Rw περίπου 34dB για 6-15-4, μεχρι 38dB για 10-15-6

 

 

Ηχομονωτική Απόδοση Ασσύμετρων διπλών υαλοπινάκων

 

 

Ακουστική συμπεριφορά Διπλών υαλοπινάκων με laminated (τρίπλεξ) γυαλιά

 

Οι laminated υαλοπίνακες μπορούν να χρησιμοποιηθούν επίσης σε διπλά τζάμια.

Στην εικόνα φαίνεται η βελτίωση της απόδοσης όταν χρησιμοποιείται laminated γυαλί.

 

Συμπεράσματα:

 

-        Όταν το επίπεδο απόδοσης των ασύμμετρων διπλών υαλοπινάκων δεν είναι ικανοποιητικά, μπορούμε να τα βελτιώσουμε αντικαθιστώντας το ένα ή και τα δύο μονά τζάμια με laminated (τρίπλεξ) γυαλιά ή με laminated ακουστικά γυαλιά.

-        Οι laminated (τρίπλεξ) υαλοπίνακες επιτυγχάνουν επίπεδα απόδοσης Rw περίπου 36dB για 6-12-44.2 μέχρι 41dB για 10-12-66.2

-        Οι ακουστικοί laminated υαλοπίνακες επιτυγχάνουν επίπεδα απόδοσης Rw περίπου 40dB για 6-12-44.2 μέχρι 44dB για 10-12-66.2 και 50dB για 44.2-20-66.2

 

 

 

Οι μονοί υαλοπίνακες (float & laminated) καλύπτουν ένα εύρος ακουστικής απόδοσης (Rw), από 29dB μέχρι περίπου 43dB

 

Οι διπλοί υαλοπίνακες καλύπτουν επίπεδα ακουστικής απόδοσης (Rw), από 29 dB μέχρι 50dB.  

 

Η εικόνα δείχνει τα επίπεδα ενδεικτικής απόδοσης που επιτυγχάνονται από μονούς υαλοπίνακες, laminated και ακουστικούς laminated καθώς επίσης και από διπλούς υαλοπίνακες με δύο κοινά γυαλιά, με laminated και ακουστικούς laminated.





facebook twitter youtube linkedin

ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΑ

Β.Ι.Π.Ε ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ
ΕΙΣΟΔΟΣ Γ'
Ο.Τ. 37
ΟΔΟΣ ΝΒ7
574 00
ΣΙΝΔΟΣ
Τηλ.: 2310 777 777
Φαξ: 2310 777 778-9

ΕΔΡΑ

ΑΜΙΣΙΑΝΑ ΚΑΒΑΛΑΣ
Τ.Θ. 1345
65403
ΚΑΒΑΛΑ
Τηλ: 2510 326 124
Φαξ: 2510 326 392

ΕΚΘΕΣΗ

12ο χλμ ΕΟ ΑΘΗΝΩΝ - ΛΑΜΙΑΣ
ΛΥΚΟΥΡΓΟΥ & ΛΥΚΟΒΡΥΣΕΩΣ
14452, ΜΕΤΑΜΟΡΦΩΣΗ ΑΤΤΙΚΗΣ

E-MAIL

Πωλήσεις
sales@prismaglass.gr Λογιστήριο
logistirio@prismaglass.gr Πληροφορίες
info@prismaglass.gr
Login-iconLogin