Pobierz pełny numer IZOLACJI

Pełny numer IZOLACJI 6/2018 [PDF]

możesz pobrać BEZPŁATNIE - po prostu ZAREJESTRUJ konto w portalu

Kształtowanie warunków pogłosowych pomieszczeń użyteczności publicznej z wykorzystaniem materiałów dźwiękochłonnych

Komfort akustyczny | Materiały dźwiękochłonne | Ochrona przed hałasem | Obiekty użyteczności publicznej
Kształtowanie warunków pogłosowych pomieszczeń użyteczności publicznej z wykorzystaniem materiałów dźwiękochłonnych | Shaping the reverberant conditions of public space using sound-absorbing materials
Kształtowanie warunków pogłosowych pomieszczeń użyteczności publicznej z wykorzystaniem materiałów dźwiękochłonnych | Shaping the reverberant conditions of public space using sound-absorbing materials
Archiwa autorów

Hałas ma istotny wpływ na nasze zdrowie i samopoczucie. Powoduje on zmęczenie, rozdrażnienie, stanowi zagrożenie dla organu słuchu, a skrajnych przypadkach może prowadzić do chorób. Dlatego zapewnienie odpowiednich warunków akustycznych w pomieszczeniach jest równie ważne jak zapewnienie odpowiedniego komfortu termicznego.

Pomieszczenia zarówno w budynkach mieszkalnych, jak i użyteczności publicznej powinny charakteryzować się odpowiednim komfortem akustycznym, który jest gwarantem wygodnego mieszkania, dobrego odpoczynku i efektywnej pracy.

Odpowiedni komfort akustyczny można zapewnić, pamiętając na etapie projektowania o konieczności spełnienia wymagań określonych w normach, np. w PN-B-02151-3 "Ochrona przed hałasem w budynkach" [1] - w normie tej wyodrębniono różne typy przestrzeni bytowych wraz z określeniem dopuszczalnych poziomów hałasu.

Warto przeczytać: Hydrofobizowane zaprawy ciepłochronne z dodatkiem perlitu i keramzytu

Należy zdawać sobie sprawę, że spełnienie wymagań normowych nie zawsze zapewnia komfort akustyczny w pomieszczeniach.

Z tego powodu dużym zainteresowaniem wśród architektów cieszą się materiały i ustroje dźwiękochłonne, których zadaniem jest niwelowanie niekorzystnych zjawisk akustycznych występujących w pomieszczeniach użyteczności publicznej.

Częstym problemem w pomieszczeniach użyteczności publicznej o dużej kubaturze jest nadmierna pogłosowość tych wnętrz.

ABSTRAKT

W artykule przedstawiono wyniki badań, uzyskane metodą symulacji komputerowych, kilku wariantów adaptacji akustycznej wybranego obiektu użyteczności publicznej, jakim był współczesny obiekt sakralny, który bardzo często spełnia rolę sali koncertowej. Opisane w artykule materiały: keramzyt i granulat tkaninowo-gumowy, których własności dźwiękochłonne zbadano doświadczalnie, wykazały skuteczność w obniżeniu nadmiernej niepożądanej pogłosowości wnętrza, porównywalną do efektów uzyskanych przy użyciu natryskowych tynków celulozowych.

The article presents the results obtained by computer simulation for several acoustic adaptation options for a selected public facility, namely a contemporary religious building which often serves as a concert hall. The materials discussed in the article, namely lightweight expanded clay aggregate and fabric-rubber granulate, the sound-absorbing properties of which were investigated experimentally, demonstrated efficiency in reducing excessive unwanted reverberation of interiors, comparable to results obtained using sprayed-on cellulose plastering.

Zbyt duży czas pogłosu jest związany z występowaniem złej zrozumiałości mowy, nieodpowiedniej jakości brzmienia muzyki, problemów potęgowania zakłóceń hałasowych, echa i innych wad akustycznych pomieszczeń.

Dla nowych obiektów kształtowanie parametrów akustycznych wnętrz powinno odbywać się na etapie projektowania.

Istniejące obiekty, które nie spełniają odpowiednio swoich funkcji pod względem akustycznym, wymagają adaptacji akustycznej.

Autorzy niniejszego artykułu przeprowadzili symulacyjne badania dwóch materiałów, aby uzyskać odpowiedź, w jaki sposób ich zastosowanie wpłynie jakość akustyczną pomieszczenia, a dokładnie jak zmieni się czas pogłosu w tym pomieszczeniu po zastosowaniu tych materiałów do jego adaptacji akustycznej.

Badania wykonano teoretycznie, kierując się względami ekonomicznymi, doświadczalne wykonanie takich badań jest kosztowne, a ich wynik może być niezadawalający w stosunku do poniesionych kosztów.

DOŁĄCZ DO NEWSLETTERA – kliknij tutaj »

Materiały dźwiękochłonne wykorzystane do badań symulacyjnych i ich właściwości akustyczne

Do przeprowadzenia badań symulacyjnych wykorzystano własności pochłaniające dwóch materiałów: keramzytu (FOT. 1) i granulatu tkaninowo-gumowego (FOT. 2).

Keramzyt to lekkie porowate granulki otrzymane przez wypalanie łatwo pęczniejących glin i ilastych iłów w piecach obrotowych w temperaturze około 1200°C.

Jest wysoko odporny na czynniki chemiczne, atmosferyczne i grzyby, niepalny i mrozoodporny o małej nasiąkliwości, zaliczany do materiałów najbardziej ekologicznych.

Przeprowadzone wcześniej badania akustyczne samego keramzytu [2] wykazały, że można go zaliczyć do materiałów dźwiękochłonnych wąskopasmowych.

Keramzyt ze względu na porowatą strukturę wewnątrz granulek i wolne przestrzenie pomiędzy ziarnami, ma bardzo ważną zaletę, a mianowicie dużo mniejszy ciężar nasypowy w porównaniu do innych materiałów, np. do piasku.

W chwili obecnej keramzyt jest wykorzystywany w budownictwie np. przy realizacji remontów stropów. Granulat tkaninowo-gumowy [3] jest otrzymany podczas procesu rozdrobnienia odpadów produkcyjnych gumowych, np. typu taśma transporterowa (pozostałości po obcinaniu obrzeży).

Materiał ten ma różne frakcje ziaren gumowych zanieczyszczonych włóknem bawełnianym.

Przeprowadzone badania akustyczne tego materiału wykazały, że charakterystyka pochłaniania dźwięku jest szerokopasmowa, zbliżona do charakterystyki wełny mineralnej, stanowiącej w pewnym sensie wzorzec szerokopasmowego materiału dźwiękochłonnego stosowanego w zabezpieczeniach wibroakustycznych.

Ze względu na swoją strukturę ma dobre własności pochłaniające - pochłanianie energii dźwiękowej odbywa się przez wnikanie jej w utworzone pory i kanaliki powietrzne tego materiału.

Wartości fizycznego współczynnika pochłaniania dźwięku materiałów wykorzystanych do badań symulacyjnych wyznaczonych metodą fal stojących (rura Kundta) w pasmach 1/3 oktawowych, a następnie przeliczonych na pogłosowy współczynnik podano w TABELI 1.  

TABELA 2 przedstawia natomiast wartości tych samych współczynników, ale przeliczonych na wartości dla pasm oktawowych według normy PN-EN ISO 11654 [4].

Model akustyczny obiektu i badania symulacyjne

Wykorzystanie materiałów dźwiękochłonnych badanych akustycznie w Laboratorium Katedry Mechaniki i Wibroakustyki (keramzytu i granulatu tkaninowo-gumowego) do celów adaptacji akustycznej pokazane zostanie na przykładzie obiektu sakralnego znajdującego się w Bochni.

Wybór tego obiektu był podyktowany faktem, że jest on obiektem użyteczności publicznej, który oprócz swojej podstawowej funkcji - sprawowania obrzędów liturgicznych - wykorzystywany jest bardzo często jako sala koncertowa, ze względu na organizowane w nim koncerty muzyki klasycznej, oratoria oraz występy chórów.

 

Z badań akustycznych przeprowadzonych w obiekcie [5] wynika, że parametry akustyczne znacznie odbiegają od ich preferowanych wartości.

Zmierzona uśredniona w przestrzeni oraz w pasmach oktawowych częstotliwości wartość podstawowego parametru, jakim jest czas pogłosu kilkukrotnie przekroczyła wartość zalecaną, co ma wpływ na złą zrozumiałość mowy oraz słabe walory brzmienia muzyki.

W pracy [6] w ramach przeprowadzonych badań symulacyjnych zaproponowano adaptację akustyczną wnętrza obiektu, polegającą na użyciu natryskowych tynków celulozowych na wybrane powierzchnie ścian wewnętrznych obiektu.

Na drodze symulacji komputerowych w efekcie uzyskano oczekiwane rezultaty w postaci poprawy parametrów dotyczących zrozumiałości mowy oraz jakości brzmienia muzyki.

W ramach badań opisanych w artykule opracowany wcześniej model akustyczny obiektu (RYS. 1) wykorzystano do sprawdzenia alternatywnego rozwiązania w adaptacji w postaci użycia nowych materiałów, jakimi są keramzyt i granulat tkaninowo-gumowy.

Układ materiałów był identyczny jak w przypadku natryskowego tynku celulozowego (RYS. 2), zaproponowanego w [6].

Analiza parametrów akustycznych została przeprowadzona na podstawie symulacyjnych badań komputerowych na modelu akustycznym obiektu w programie CATT-Acoustic v.8 [7].

Zobacz też: Materiały dźwiękochłonne uzyskane w wyniku recyklingu wyrobów gumowych

Każda z 522 powierzchni, z których zbudowano model, miała przyporządkowany określony pogłosowy współczynnik pochłaniania dźwięku, odpowiadający właściwościom danego materiału wykończeniowego w obiekcie [6].

Wyniki badań i analiz

Na RYS. 3 pokazano uzyskane z badań symulacyjnych wartości czasu pogłosu w pasmach oktawowych częstotliwości dla obiektu bez publiczności oraz z uwzględnieniem publiczności, jak również po zastosowaniu materiałów dźwiękochłonnych.

Zastosowanie nowych materiałów dźwiękochłonnych, zarówno w postaci keramzytu oraz granulatu, jak i tynków natryskowych (opisanych w ramach wcześniejszych badań), w znacznym stopniu poprawiło warunki pogłosowe potrzebne do funkcjonowania obiektu jako sala koncertowa oraz do pełnienia podstawowej funkcji związanej z przeznaczeniem tego typu obiektu - funkcji liturgicznej.

Średnia wartość czasu pogłosu w przypadku keramzytu uzyskana z symulacji komputerowych wynosi 2,6 s, dla granulatu jest to wartość 1,9 s, natomiast dla tynku natryskowego 2,1 s.

Zalecany czas pogłosu dla sal koncertowych o kubaturze, jaką ma obiekt (14 000 m3), wynosi 1,7–2,4 s [8].

Wszystkie materiały są zatem akceptowalne do wykorzystania przy adaptacji akustycznej.

Zastosowanie granulatu pozwala na uzyskanie najkorzystniejszych warunków akustycznych wnętrza charakteryzujących się płaską charakterystyką czasu pogłosu we wszystkich pasmach oktawowych częstotliwości.

Wnioski

Wyniki badań wstępnych przeprowadzonych na modelu akustycznym wybranego wnętrza obiektu użyteczności publicznej wykazały, że w celu zniwelowania niepożądanego zjawiska występującego we wnętrzach wielkogabarytowych, czyli nadmiernej pogłosowości tych wnętrz, można wykorzystać, oprócz natryskowego tynku celulozowego, materiały dźwiękochłonne na bazie keramzytu oraz granulatu tkaninowo-gumowego.

Przeczytaj: Przegrody warstwowe z rdzeniami dźwiękochłonnymi pochodzącymi z recyklingu wyrobów gumowych

W badaniach opisanych w artykule pogłosowe współczynniki pochłaniania dźwięku tych materiałów obliczono z wyznaczonych eksperymentalnie fizycznych współczynników pochłaniania dźwięku.

W ramach dalszych szczegółowych badań konieczne jest przeprowadzenie weryfikacji otrzymanych wyników, wykorzystując pogłosowy współczynnik pochłaniania dźwięku zaproponowanych materiałów uzyskany z badań eksperymentalnych w komorze pogłosowej.

Artykuł opracowany został w ramach prac statutowych Katedry Mechaniki i Wibroakustyki AGH w latach 2014–2017, zadanie badawcze nr 6 „Metody badawcze wnętrz i materiałów w akustyce architektonicznej”.

Literatura

1. PN-B-02151-3, „Akustyka budowlana. Ochrona przed hałasem w budynkach”.
2. J. Turkiewicz, J. Sikora, „Pilotażowe badania własności dźwiękochłonnych: keramzyt a półprefabrykat keramzytobeton”, „IZOLACJE”, nr 6/2011, s. 36–37.
3. J. Sikora, J. Turkiewicz, „Właściwości dźwiękochłonne i zastosowanie granulatów gumowych”, „IZOLACJE”, nr 1/2012, s. 54–58.
4. PN-EN ISO 11654, „Wskaźnik pochłaniania dźwięku. Akustyka. Wyroby dźwiękochłonne używane w budownictwie”.
5. Z. Engel, J. Engel, K. Kosała, J. Sadowski, „Podstawy akustyki obiektów sakralnych”, Wydawnictwo Instytutu Technologii Eksploatacji, Kraków–Radom 2007.
6. K. Kosała, T. Kamisiński, „Akustyka wielofunkcyjnych wnętrz sakralnych”, Czasopismo Techniczne, Seria: Architektura, Politechnika Krakowska, 11, 108, 2-A/2/2011, s. 115–122.
7. Instrukcja obsługi programu CATT-Acoustics v8, 2002.
8. J. Sadowski, „Akustyka w urbanistyce, architekturze i budownictwie”, Arkady, Warszawa 1971.

Artykuł pochodzi z: miesięcznika IZOLACJE 3/2015

Komentarze

(0)

Wybrane dla Ciebie


Najlepszy system stropowy?


Betonowe stropy można produkować na różne sposoby – z betonu przygotowanego na placu budowy lub w fabryce, gdzie panują kutemu optymalne warunki. ZOBACZ »



Odkryj nowy wymiar bezpieczeństwa dla Twojego domu »

Żaluzje ceramiczne, szklane, wentylowane. Co wybrać?

Każdemu z nas zależy na zapewnieniu odpowiedniego bezpieczeństwa swoim bliskim i miejscu, które jest dla nas najważniejsze. Wybór...
czytaj dalej »

Które rozwiązanie sprawdzi się w Twoim przypadku? Jak ochronić wnętrze przed słońcem, hałasem lub zimnem? czytaj dalej »

Czym skutecznie zaizolować fundament?

Zadaniem hydroizolacji jest zablokowanie dostępu wody i wilgoci do wnętrza obiektu budowlanego. Istnieje kilka rodzajów izolacji krystalizujących, a ich znajomość ułatwia zaprojektowanie i wykonanie szczelnej budowli. czytaj dalej »

 


Izolacja natryskowa - co warto wiedzieć?

Dobierz najlepszy materiał izolacyjny »

Produkty polimocznikowe można stosować wszędzie tam, gdzie wymagana jest... czytaj dalej » Niski poziom ochrony cieplnej generuje wysokie koszty utrzymania budynku, stanowiące duże obciążenie budżetu... czytaj dalej »

Uszczelnianie trudnych powierzchni! Zobacz, jak to zrobić skutecznie »


Doszczelniając przegrodę od strony wewnętrznej budynku ograniczamy przenikanie pary wodnej do warstwy izolacyjnej, natomiast... ZOBACZ »


Fakty i mity na temat szarego styropianu »

Jak zabezpieczyć rury przed stratami ciepła?

Od kilku lat rośnie popyt na styropiany szare. W Niemczech i Szwajcarii większość spr... czytaj dalej » Czym powinieneś kierować się przy wyborze odpowiedniej izolacji rur? czytaj dalej »

Jak wykonać trwałe posadzki?

Jakich technologii oraz materiałów użyć do wykonania podłóg przemysłowych, naprawy betonów lub przeprowadzenia renowacji posadzek?  czytaj dalej »


Dlaczego hydroizolacja budynków jest tak ważna?

Sprawdzony sposób na przyspieszenie ocieplenia »

W budynkach nowo wznoszonych barierę dla wody gruntowej stanowi hydroizolacja zewnętrzna ścian piwnic i izolacja pod płytą fundamentową... czytaj dalej » Jakiego produktu użyć, by aplikacja była łatwa, efektywność większa, a tempo pracy ekspresowe? czytaj dalej »

Czego użyć do izolacji podłóg, dachów i fasad?


Istotną różnicą pomiędzy styropianami białymi i grafitowymi jest ich odporność na ZOBACZ »


Najlepszy produkt na tynku termoizolacji? Sprawdź »

Jak dobrać posadzkę do obiektu?

Obniżona wartość λ pozwala zmniejszyć straty energetyczne oraz wydatki na eksploatacje budynków.
czytaj dalej »

Wybierz posadzkę, która będzie funkcjonalna i łatwa w czyszczeniu... czytaj dalej »

dr inż. Jadwiga Turkiewicz
dr inż. Jadwiga Turkiewicz
Jest absolwentką Wydziału Maszyn Górniczych i Hutniczych AGH (teraz Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki). Pracuje w AGH Akademii Górniczo-Hutniczej od 1979 r., obecnie jako adiunkt w Katedrze M... więcej »
dr hab. inż. Krzysztof Kosała
dr hab. inż. Krzysztof Kosała
Krzysztof Kosała jest absolwentem Wydziału Inżynierii Mechanicznej i Robotyki Akademii Górniczo-Hutniczej w Krakowie, gdzie pracuje od 2003 r., obecnie jako adiunkt w Katedrze Mechaniki i Wibroakust... więcej »
Dodaj komentarz
Nie jesteś zalogowany - zaloguj się lub załóż konto. Dzięki temu uzysksz możliwość obserwowania swoich komentarzy oraz dostęp do treści i możliwości dostępnych tylko dla zarejestrowanych użytkowników portalu Izolacje.com.pl... dowiedz się więcej »
Triflex Polska Triflex Polska
Triflex zyskał na rynku europejskim pozycję lidera w zakresie opracowywania, kompleksowego doradztwa oraz zastosowania uszczelnień i powłok...
9/2019

Aktualny numer:

Izolacje 9/2019
W miesięczniku m.in.:
  • - Nowoczesne rozwiązania elewacyjne
  • - Jakość wykonania izolacji z szarego styropianu
Zobacz szczegóły
Dom Wydawniczy MEDIUM Rzetelna Firma
Copyright @ 2004-2012 Grupa MEDIUM Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Spółka komandytowa, nr KRS: 0000537655. Wszelkie prawa w tym Autora, Wydawcy i Producenta bazy danych zastrzeżone. Jakiekolwiek dalsze rozpowszechnianie artykułów zabronione. Korzystanie z serwisu i zamieszczonych w nim utworów i danych wyłącznie na zasadach określonych w Zasadach korzystania z serwisu.
realizacja i CMS: omnia.pl

.