عنوان:تنظیم شرایط محیطی(صوت وآگوستیک)
صدا یا صوت انرژی است که از تحرک ذرات ماده بوجود می آید . به این صورت که یک ذره با برخورد به ذره ای دیگر ذره ی بعدی را به حرکت در می آورد و صوت انتشار می یابد. صدا ارتعاشی است که توسط حس شنوایی انسان درک میشود. ما صدایی که در هوا حرکت میکند را میشنویم اما صدا میتواند در گاز ،مایع و حتی جامدات نیز حرکت کند. سرعت صوت در جامدات بدلیل تراکم زیاد مولکول ها ، بیشتر از مایعات و در مایعات بیشتر از گازهاست. صوت برخلاف امواج دیگر مانند نور و گرما فقط در محیطی نشر میابد که ماده وجود داشته باشد.
صوت:
صوت شناسی:
صوت شناسی یا آکوستیک یکی از شاخه های علم فیزیک است و موضوع آن برای موج های مکانیکی در گازها، مایع ها و جامدات از جمله نوسان ها ، صدا ، فراصوت و خود صوت است. واژه ی آکوستیک ریشه ی یونانی دارد و به معنی شنوایی و قابل شنیدن است.
تولید صوت:
وقتی به یک جسم جامد ضربه وارد شود صدا تولید می کند. تحت بعضی از شرایط این صدا برای انسان خوشایند است. مانند موسیقی. اولین فیلسوف یونانی به نام فیثاغورث قرن 6ق.م مبنای موسیقی را بررسی نمود. صدا نتیجه ی ارتعاش یک جسم است که در محیط مادی (هوا و آب) به صورت موج انتشار می یابد و ما در دستگاه شنوایی خود با فعل و انفعالات فیزیولوژیکی درک میکنیم.
علم مربوط به صدا و شنوایی را در اصطلاح آکوستیک می نامند. بطور کلی عملی که به تولید و چگونگی انتقال امواج می پردازد و پدیده های بازتاب ، شکست و جذب آن ها را در ساختمان : تالار ، سالن ، اتاق استودیوو … بررسی می کند (آکوستیک) نام دارد. علم آکوستیک دارای شاخه هایی چون : آکوستیک ساختمانی، آکوستیک هوایی ، موسیقی، شنوایی، فیزیولوژی ، مولکولی و … میباشد.
از بین بردن صداهای مزاحم و زائد در سالن ها ، ساختمان و ایزوله سازی صوتی سالن و ساختمان و … میباشد.
هدف اصلی آکوستیک:
آکوستیک:
احساس بلندی و کوتاهی صدا مربوط به انرژی حمل شده با امواج صوتی میباشد و برحسب واحد دسی بل میباشد. فرکانس شنوایی انسان بین 20000- 20 سیکل در ثانیه است که دارای شدتی برابر 60- 30 دسی بل است.
تعداد حرکات نوسانی را در مدت زمان معین بسامد گویند. زمان اندازه گیری بسامد ها ثانیه میباشد و تعداد آن ها با واحد هرتز مشخص میشود. گوش انسان قادر به شنیدن صدا در بازه ی بسامدی بین 20 تا 20000 هرتز است.
بسامد:
شدت صوت:
نوفه:
صدای ناخواسته را نوفه گویند.
سرعت صوت: منظور از سرعت صوت، سرعت موج صوتی در سیال هوا است. میزان سرعت صوت از یک ماده به ماده دیگر متفاوت است. صوت در مایعات و جامدات نامتخلخل سریع تر از هوا حرکت میکند. سرعت صوت در فلزات ، جامدات ، مایعات ، درون محیط هایی که فشردگی هوای آنها نسبت به محیط آزاد بیشتر است و همچنین مناطق سرد، مناطق سرد و مرطوب کنار دریا ، بالاتراز دریا نسبت به هوای آزاد در حالت عادی بیشتر است. صوت در محیط هایی که مادی نیستند ( ماده وجود ندارد) نمیتواند عبور کند.
زمان واخنش:
در یک فضای بسته مدت زمانی که پس از زمان قطع منبع صدا تراز فشار صدا 60 دسی بل افت کند را زمان واخنش مینامند.این زمان به حجم اتاق و سطح معادل جذب کننده ها بستگی دارد.
جذب صوت:
هنگامی که موج صوتی با سطحی برخورد کند بخشی از انرژی بازتاب شده و بقیه آن جذب میشود. نسبت شدت صوت جذب شده به شدت موج فرودی را ضریب جذب میگویند که بر حسب سابین اندازه گرفته میشود.
یکی از مسائل معماری در سال های اخیر محدود کردن انتقال صداهای مزاحم در اسکلت ساختمان است.
انتقال صدا به ساختمان ممکن است از طریق هوا باشد که به آن (صدای هوابرد) میگویند. مثل: تهویه ، پنجره ، در ویا از طریق به ارتعاش درآوردن جدارهای ساختمان که به آن (صدای کوبه ای یا پیکری ) میگویند. مثل: چکش زدن روی دیوار، راه رفتن روی کف
روش های کاربردی آکوستیک در ساختمان های مسکونی:
راه های انتقال صدا در ساختمان :
انرژی صداهای پیکری بیشتر از صدای هوابرد است.
کف های فوقانی که واحدهای ساختمانی را از یکدیگر جدا میسازد باید سد موثری در برابر صوت ضربه ای و هوایی باشد. کف پوش های چوبی صدا را آسان تر انتقال میدهند. اما کف های میان واحدهای مسکونی را به دلیل انتقال کمتر صدا،از (بتن) میسازند. مقاومت کف های چوبی در برابر صدا را میتوان توسط عایق بندی سبک یا متراکم بهبود بخشید اما هزینه های قابل توجهی دارد.
صداهای مزاحم را میتوان از طریق کف پوش هایی از جنس :وینیل- لاستیک- چوب پنبه و یا فرش کردن با موکت و فرش عایق کرد.
مقاومت کف ها در برابر صوت های کوبه ای:
عایق های کوبه ای:
کف پوش لاستیکی
کف پوش وینیل
کف پوش چوب پنبه
درهای کرکره ای و درهایی که زیر آن فضایی برای حرکت هوا وجود دارد مانع صدا محسوب نمی شود. برای عایق بندی صدا در درها بستن تمام درزها و نقاط باز آن توسط نوارهای هوابند آستانه ی در است. درهایی که از دوجدار ساخته میشوند توسط یک ماده جاذب صدا از هم جدا میشوند.( ورقه های فولادی با رشته های فیبری)
پنجره های چرخان به پنجره های کشویی برتری دارند چون صدا را به فضاهای مجاور بازتاب میدهند. شیشه های دوجداره توسط یک حفره هوا یا گاز آرگون مجزا میشوند و برای مجتمع های مسکونی مناسب اند.
عایق بندی درها:
عایق بندی پنجره ها :
جریان هوا در کانال نیزتولید صدای مزاحم میکند. به همین دلیل باید کانال ها آستر شوند. حداقل کاهش صدا در محل خمش زانویی کانال است. برای کاهش صدا در مسافت های کوتاه یک زانویی با خمش 90 درجه در سیستم طراحی میشود.
مصالحی که برای مقابله با سرو صدای مزاحم در ساختمان به کار میروند مصالح آکوستیکی نام دارند. در این مصالح جذب صوت و انتقال آن اهمیت دارد. مصالح آکوستیکی یا جاذب صدا قادرند امواج صوتی را که با سطح آنها برخورد میکند به میزانی کمتر از 50درصد منعکس سازند. این مصالح همانند بالش عمل میکنند.
کاهش صدای هوابرد در سیستم کانال:
مصالح آکوستیکی:
جنس مصالح:
الیاف چوب، نی، فیبرهای معدنی یا شیشه ای که آن هارا در هم مخلوط میکنند و بصورت تخته هایی با ضخامت گوناگون درمی آورند.
حدود 5 تا 7دسی بل در ساختمانهای مسکونی و دفاتر کاری که سقف آنها با اکوستیک تایل پوشیده شده باشد به دست میاید.مصالح صوتی ممکن است به صورت پیش ساخته باشند یا در محل اجرا گردند..
ذرات هوایی که در اثر صوت به داخل حفره ها رفته و از آن خارج میشوند سبب ایجاد اصطکاک میگردند، بخشی از انرژی صوتی مستهلک و به گرما تبدیل میگردد، بخشی از آن از موانع عبور میکند یا داخل فضا منعکس میشود. در عمل دستیابی به کاهش مقادیری بیش از 10 دسی بل با کاربرد مصالح جاذب صوت مقدور نیست. معمولا کاهشی معادل
انواع مصالح آکوستیکی :
تایل گچی، تایل فلزی، پشم شیشه، پشم سنگ ، اسپری آکوستیکی، فوم آکوستیکی ، پنجره های دوجداره، درب دوجداره، سقف کاذب آکوستیکی
میزان جذب صدا در مصالح بستگی به اندازه، عمق ، تعداد حفره های مصالح و فرکانس صوت دارد.
پشم سنگ:
در ضخامت و وزن های مختلف تولید شده و به عنوان عایق حرارتی کف ، دیوار و سقف استفاده میشود.
تایل گچی:
امروزه استفاده از دیوار های سبک گچی در صنعت ساختمان سازی مرسوم شده.
مانند:دیوار های جداکننده (پارتیشن)، سقف کاذب و روکش دیوارها ، بدلیل سرعت و کیفیت بالا، انعطاف پذیری ، زیبایی و حفاظت سازه در مقابل حریق.
تایل گچی
سقف کاذب آکوستیکی
تایل فلزی
از نخستین شرایط یک عایق صوتی مناسب زیاد بودن وزن ویژه، نرمی طبیعی، ظرفیت بالای کاهش صوت و غیر قابل نفوذ بودن است. نرمی ورق سرب سبب کاهش ارتعاشاتی میشود که در سایرمصالح اکوستیکی است. این ماده را میتوان به راحتی با چسب مخصوص روی سایر مصالح نصب کرد تا بدون افزایش سختی وزن آنها زیاد شود.
کاشی ها وصفحات ساخته شده از فیبرهای سلولوزی:
کاشی های سلولوزی معمولا از تفاله نیشکر ساخته میشوند این تایلها از قدیمی ترین و ارزانترین نوع تایل های اکوستیک هستند و آنها را معمولا سوراخدار میسازند تا صدا بتواند به حفره های بین الیاف برسد. این موضوع باعث بهبود کیفیت جذب صدا میشود.تایل های فیبر نیشکر در اثر جذب رطوبت دچار تغییر ابعاد و کاهش مقاومت میشوند و ضد آتش نیستند.
عایق های صوتی سربی:
کاشی ها و صفحات ساخته شده از فیبرهای معدنی: بخش اعظم این تایل ها از پشم سنگ ساخته میشوند و ممکن است بصورت شکافدار یا سوراخدار ساخته شوند.این تایل ها در مقابل آتش سوزی مقاومند و در اماکن تجمع عمومی و .راه های فرار از آتش مورد استفاده قرار میگیرند
این تایل ها متشکل از تاوه های فلزی سوراخداری هستند که با مصالحی نظیر پشم معدنی پرشده اند. تاوه ممکن است از ورق فولادی یا آلومینیومی ساخته شود و معمولا آن را با لعاب سفید رنگی می پوشانند. گرچه این تایل ها گران هستند اما چون دوامشان زیاد است مصرفشان به صرفه خواهد بود.
–
کاشی های فلزی سوراخدار:
کاربرد مصالح جاذب صدا: کنترل واخنش کاهش نوفه در فضاها کنترل پژواک
مصالح پیش ساخته جاذب صدا:
بیشتر جداره ها و صفحات جاذب صدا به قدر کافی با دوام نیستند تا برای پوشش دیوار به کار گرفته شوند.برای دیوارها از مصالح الیافی به همراه رویه باز ( مثل صفحات فلزی روزنه دار یا توری سیمی) جداره هایی با پوشش پارچه یا تخته نئوپان باید استفاده کرد.
در محیط های مرطوب مانند استخرها یا آشپزخانه از سرامیک یا مصالح لعابدار استفاده میشود.
1- کاهش و کنترل صدای منبع تولیدکننده صوت
2- کاهش و کنترل صدا در مسیر انتشار صوت
3- کاهش و کنترل صدا در محل دریافت صوت
4- تبدیل به احسن نمودن خودروهای فرسوده
منابع سروصدا:
روش های کنترل و کاهش آلودگی صوتی:
– استفاده از سدهای آکوستیکی: در نواحی مجاور خیابان ها از دیواره هایی که دارای جنس، طول، شکل و ارتفاع و طراحی ویژه هستند استفاده شود. – جلوگیری از تردد خودروهای سنگین در خیابان های فرعی در شب – استفاده از پوشش گیاهی: دارای ارتفاع کافی ، عرض و تراکم مناسب میتواند صدای ناشی از ترافیک بزرگراه را کاهش دهد.
– استفاده از آسفالت های متخلخل: در خصوص تماس سطح تایر با سطح جاده عوامل موثر در ایجاد صدا، شکل ، آج و نوع لاستیک و نوع قدمت آسفالت مهم است. هرچه سطح جاده هموارتر و دارای تخلخل بیشتری باشد صدای تولیدی کمتر خواهد بود.
– عایق بندی ساختمان ها: مواد جاذب صوتی، میزان تراز صوت را کاهش میدهند و میتوان در ساختمان ها از مصالح مناسب استفاده کرد. انرژی صوتی در مواد نرم و دارای تخلخل زیاد بصورت موثری جذب میشود درحالیکه برای انعکاس از مصالح سخت و فشرده استفاده میشود.
اثرات آلودگی صوتی بر سلامت انسان:
کاهش شنوایی: در اثر صداهای بلند مثل: انفجار یا صداهایی که تراز صوتی بالایی دارند.
اثرات بالینی: سردرد، سرگیجه ، سوء هاضمه ، ناراحتی عصبی ، افزایش فشارخون ، اختلال در خواب و….
تاثیر برخواب : فضایی که انسان در حال خواب است باید آرام باشد.
اثرات روحی و روانی : افزایش سروصدا باعث ایجاد استرس در افراد میشود و تراز بالای صدا باعث عصبانیت و تحریک عکس العمل فرد میگردد.
اختلال در مکالمه : تداخل صدا با مکالمه باعث کاهش تمرکز، اعتماد به نفس، کاهش دقت، عصبانیت و …. میشود.
اثرات سرو صدا بر روی گیاهان و حیوانات:
صدای مزاحم رشد گیاهان را کاهش میدهد اما رشد گیاهان گلخانه ای با موسیقی افزایش می یابد. صدای مزاحم در حیوانات باعث مهاجرت بی موقع ، کاهش طول عمر ، سقط جنین ، بی اشتهایی و …. میشود.
تمام موقعیت های اکوستیکی میتوانند در سه بخش توضیح داده شوند: منبع، مسیر و گیرنده
منبع (گفتار انسانی، سیستم های هواساز..) میتواند بلندتر یا کوتاهتر گردد.
مسیر انتقال صدا میتواند در انتقال صدای کمتر یا بیشتر نقش داشته باشد.
گیرنده که اغلب انسان است گرچه میتواند حیوان باشد.
عایق های صوتی:
عایق صوتی دورو صاف چسبدار:
این عایق های صوتی برای مصارف مسکونی (دیوارهای مشترک) بکار میروند. جایگزین مناسبی برای عایق های سنتی هستند. این عایق ها برای دیوارهای مشترک بین آپارتمان ها ، و مابین واحدها، سقف، کف و …بشمار می آیند.
بدلیل ساختار شش وجهی این عایق موجب کاهش و تضعیف مکرر صوت میشود . این عایق ها دارای ساختار داخلی سلول بسته ای هستند که عایق حرارتی و برودتی نیز محسوب میشوند. این عایق بدلیل چسبدار بودن نیازی به چسب مایع ندارد و بر روی هر سطح صیقلی اعم از فلز، چوب، نئوپان، شیشه، پانل و دیوارگچی و … نصب میشود. نکته مهم در نصب این عایق ها این است که قسمت شش وجهی آن باید رو به منبع آلاینده صوت قرار گیرد تا جذب صوت بخوبی انجام پذیرد.
عایق صوتی شانه تخم مرغی چسبدار و ساده:
مزایای عایق صوتی شانه تخم مرغی:
جایگزین مناسب برای عایق های سنتی
انعطاف پذیر
جذب صدای بالا
وزن سبک و چسبدار بودن
عمرمفید بالای 30 سال
ضدآب و ضد حریق
با تشکر از توجه شما بزرگواران