U prostorijama gdje je većina površina izložena ciglama, žbukom, pločicama, betonom, staklom ili metalom, uvijek se čuje duga jeka. Ako u takvoj prostoriji postoji nekoliko izvora signala: glazbena pratnja, industrijska buka, razgovori ljudi, izravni zvuk se prekriva na njegov odraz sa zidova.
To rezultira nerazumljivim govorom i povećanom razinom buke u prostoriji. U većini situacija ovaj učinak je nepoželjan. Na primjer, dvorane za vlakove i zračne luke, kao i veliki supermarketi i predvorja podzemne željeznice, dizajnirani su na način da se minimizira vrijeme naknadnog zvuka (inače se naziva vrijeme odjeka), inače je jednostavno nemoguće razumjeti sadržaj najava. Također, odjek u kazališnim, koncertnim i predavaonicama trebao bi biti unutar propisanih granica. Povećano vrijeme odjeka iskrivljuje percepciju glazbe i govora. Protiv,kratko vrijeme povlači "suhoću" dvorane i nedostatak dubine zvuka. Materijali i strukture koji apsorbiraju zvuk koriste se u uređenju prostorija kako bi se smanjilo ili promijenilo vrijeme odjeka.
Za zaštitu prostorije od buke koriste se razni materijali koji mogu stvoriti prepreku na njenom putu. Njihov izbor je određen zadatkom. Zadatak može uključivati i zvučnu izolaciju i apsorpciju zvuka. Razgovarajmo o njima.
Zvučna izolacija
Svrha zvučne izolacije je reflektirati zvučne valove kako bi se spriječilo njihovo prodiranje kroz zid prostorije. Posebna struktura materijala za zvučnu izolaciju postavlja prepreku kretanju valova, što ih reflektira. Sposobnost zvučne izolacije konstrukcije prvenstveno ovisi o masi. Što je zid masivniji i deblji, zvukovima je teže prodrijeti u prostoriju. Za procjenu sposobnosti zvučne izolacije ograđenih građevinskih konstrukcija koristi se vrijednost kao što je indeks zvučne izolacije. Ovaj parametar se mjeri u dB i trebao bi biti u rasponu od 52-60 dB. Gusti materijali smatraju se zvučnom izolacijom. To uključuje suhozid, ciglu, beton.
Apsorpcija zvuka
Svrha apsorpcije zvuka je apsorbirati buku bez da se ona odbije od površine natrag u prostoriju. Mjeri se parametrom kao što je koeficijent apsorpcije zvuka materijala, koji varira u rasponu od 0 do 1. Ako vrijednostovog koeficijenta jednak je nuli, signal se reflektira od zidova u cijelosti. Kada se sav šum potpuno apsorbira, koeficijent je jednak jedan. Materijali s razmatranim svojstvima uključuju one koji imaju određenu razinu apsorpcije zvuka. Njihovi koeficijenti apsorpcije zvuka moraju biti veći od 0,4.
Upijači buke dolaze u sljedećim grupama:
- slojevite strukture;
- voluminozan;
- porozna (uključujući vlaknasta);
- porozna s perforiranim zaslonima;
- rezonantno.
Što je veća vrijednost koeficijenta, to je viša klasa apsorpcije zvuka.
Porozni apsorberi zvuka
Upijači zvuka poroznog tipa proizvode se u obliku ploča od poroznih laganih materijala pričvršćenih izravno na ograđene površine ili na udaljenosti od njih. Ovi materijali se proizvode na bazi kaolina, plovućca, troske, vermikulita, uz korištenje cementa, vapna ili gipsa kao veziva. Ovi materijali su dovoljno izdržljivi da se mogu koristiti za smanjenje razine buke u predvorjima, predvorjima, hodnicima i stubištima u javnim i industrijskim zgradama.
Vlaknasti apsorberi zvuka
U onim prostorijama u kojima bi izgled apsorbera zvuka trebao biti estetskiji, koriste se materijali od vlakana obrađenih na poseban način. Kao sirovine za njihovu proizvodnju koriste se mineralna vuna, staklena vuna, kao i drvo i sintetička vlakna. Takavapsorberi zvuka su u obliku stropnih i zidnih ploča ili zakrivljenih i trodimenzionalnih elemenata. Apsorberi zvuka premazani su posebnim poroznim bojama koje mogu propuštati zrak, ili su prekriveni posebnim materijalima ili tkaninama koje također imaju svojstvo prozračnosti.
U modernoj gradnji najviše su tražene vlaknaste ploče koje apsorbiraju zvuk. Akustički su se dokazali i zadovoljavaju sve veće zahtjeve koji se postavljaju pred uređenje interijera.
Priroda apsorpcije zvuka
Disipacija energije akustičnih vibracija u vlaknastim apsorberima s oslobađanjem topline (apsorpcija zvuka materijala) ima nekoliko razloga. Prvo, zbog viskoznosti zraka, koja je prilično bogata u međuvlaknastim prostorima, oscilacija čestica zraka u unutarnjem volumenu apsorbera je praćena trenjem. Drugo, postoji trenje zraka na vlaknima, koja također imaju značajnu ukupnu površinu. Zatim se vlakna trljaju jedno o drugo, a energija se raspršuje zbog trenja kristala vlakana jedan o drugi. Stoga se osobito učinkovita apsorpcija zvuka javlja na srednjim i visokim frekvencijama. Koeficijenti apsorpcije zvuka materijala su u rasponu od 0,4 … 1,0. Teže je postići na niskim frekvencijama.
Napominjemo da se koeficijent apsorpcije zvuka izračunava kao omjer neapsorbirane površine i energije signala koja se prenosi kroz nju prema ukupnoj energiji koja utječepovršinski. Za dobivanje referentnih podataka o apsorpciji zvuka glavnih građevinskih materijala koristi se tablica koeficijenata apsorpcije zvuka. To je prikazano ispod.
Stol. Apsorpcija zvuka, koeficijenti apsorpcije zvuka
| Materijal | Faktor smanjenja buke pri 1000 Hz |
| ploča od vlaknaste ploče | 0, 40-0, 80 |
| perforirana akustična ploča | 0, 4-0, 9 |
| Fibrolit | 0, 45-0, 50 |
| pjenasto staklo | 0, 3-0, 5 |
| Betonski zid | 0, 015 |
| fiberglass | 0, 76-0, 81 |
| Drveni zid | 0, 06-0, 1 |
| zid od opeke | 0, 032 |
| Baz altna vlakna | 0, 94-0, 95 |
Strukture koje apsorbiraju zvuk
Materiali vlaknastog i poroznog tipa koji apsorbiraju zvuk najčešće se koriste za poboljšanje akustičkih svojstava kazališta, kina, koncertnih dvorana, studija za snimanje. Koriste se i za smanjenje buke u vrtićima, bolnicama, školama.
Kako bi se povećala apsorpcija buke u niskofrekventnom području, debljina materijala se mora povećati iliplaniran je razmak zraka između apsorbera i strukture koja reflektira zvuk.
Ako su upijači vlakana neobojeni i nemaju vanjski sloj tkanine, mogu se koristiti s perforiranom zaštitom od oštećenja.
Prozračno platno postavljeno je između zaslona i vlaknastog materijala kako bi se spriječilo vlaknaste čestice da uđu u zrak. Strukture koje apsorbiraju zvuk opremljene perforiranim premazom omogućuju kvalitetnu apsorpciju zvuka na svim frekvencijama. Podešavanje frekvencijskog odziva apsorpcije zvuka događa se odabirom materijala. Također mijenjajući njihovu debljinu, veličinu i oblik, udaljenost između rupa. Konstrukcije koje apsorbiraju zvuk opremljene perforiranim metalnim zaslonom naširoko se koriste kao antivandalski premazi. Jedan od modernih sličnih materijala je "Shumanet Eco".
Najbolji materijali koji upijaju buku. Staklena vuna
Materijal na bazi stakloplastike visoke čvrstoće i elastičnosti. Staklenu vunu također odlikuje visoka otpornost na vibracije. Apsorpcija zvuka staklene vune nastaje zbog prisutnosti velikog broja praznina ispunjenih zrakom u prazninama između vlakana. Prednosti staklene vune su požarna sigurnost, mala težina, visoka elastičnost, nedostatak higroskopnosti, paropropusnost, kemijska pasivnost. Staklena vuna služi kao element akustičnih pregrada od rola ili ploča, kao jedan od slojeva višeslojnog upijajućeg zvukadizajni.
mineralna vuna
Mineralna vuna je vlaknasti materijal čija su sirovina silikatne taline stijena, metalurške troske i njihove mješavine.
Prednosti materijala: nesagorivost, kemijska pasivnost i, kao rezultat, odsustvo korozije na metalima u dodiru s mineralnom vunom. Kvaliteta apsorpcije zvuka ostvaruje se zbog kaotičnog rasporeda vlakana.
Za postizanje visokog koeficijenta apsorpcije zvuka (od 0,7 do 0,9) u cijelom frekvencijskom pojasu koriste se višeslojne strukture rezonantnog tipa koje se sastoje od nekoliko paralelnih zaslona s različitim perforacijama sa zračnim prazninama različite debljine.
Materijal "Shumanet Eco"
Pruža zvučno izolacijski sloj dizajniran za korištenje u pregradnim zidovima, oblogama od gipsanih ploča ili spuštenim stropovima. Izrađuju se u obliku hidrofobiziranih ploča od stakloplastike, koje su laminirane staklenim vlaknima. Materijal koristi inertno vezivo na bazi akrila kako bi ploče koje apsorbiraju zvuk učinili nezapaljivim.
Značajke prostorija velikog volumena
Treba uzeti u obzir da u prostorijama koje imaju veliki volumen, učinak smanjenja vremena odjeka zbog dodatnih struktura za apsorpciju zvuka nije tako velik. Takve prostorije reguliraju vrijeme odjeka zbog oblika stropova i zidova. Na primjer, korištenje ne ravnih, već zaobljenih stropova i pilastra raznih oblika ili balkona na zidovima povećava apsorpciju zvuka. Ovaj oblik arhitektonskih detalja omogućuje dobivanje difuznijeg akustičkog polja, što ima pozitivan učinak na akustičnu klimu u prostoriji.
Treba napomenuti da se ukupna apsorpcija zvuka dvorane povećava prisutnošću krajolika, mekih stolica, zavjesa. To treba uzeti u obzir pri odabiru završnih materijala kako bi se odabrala apsorpcija zvuka. Koeficijenti apsorpcije zvuka u ovom slučaju će se povećati.
