ΗΧΟΑΠΟΡΡΟΦΗΤΙΚΕΣ ΕΠΕΝΔΥΣΕΙΣ ΓΙΑ ΒΕΛΤΙΩΣΗ ΤΗΣ ΑΚΟΥΣΤΙΚΗΣ ΕΙΔΗ, ΧΡΗΣΕΙΣ, ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ

Transcript

1 ΗΧΟΑΠΟΡΡΟΦΗΤΙΚΕΣ ΕΠΕΝΔΥΣΕΙΣ ΓΙΑ ΒΕΛΤΙΩΣΗ ΤΗΣ ΑΚΟΥΣΤΙΚΗΣ ΕΙΔΗ, ΧΡΗΣΕΙΣ, ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ Η εφαρμογή των ηχοαπορροφητικών πετασμάτων εξασφαλίζει μια πρωτότυπη και σίγουρη λύση μείωσης της στάθμης θορύβου και των αντηχήσεων ενός δωματίου, βελτιώνοντας σημαντικά την ακουστική του χώρου. Παρουσίαση: ΑΝΔΡΙΑΝΗ ΠΑΝΟΥ - ΠΑΠΑΘΕΟΔΩΡΟΥ, αρχιτέκτων μηχ. Ε.Μ.Π. 73

2 ΤΕΧΝΙΚΕΣ ΣΕΛΙΔΕΣ Παράδειγμα εφαρμογής ηχοαπορροφητικών πετασμάτων ως διαχωριστικών σε ανοιχτού τύπου επαγγελματικό χώρο. Χρήση ηχοαπορροφητικών πετασμάτων σε κοινόχρηστο χώρο αναμονής. 3 Πετάσματα οροφής σε αμφιθέατρο. 4, 5 Η τοποθέτηση ηχοαπορροφητικών πετασμάτων σε αίθουσες γυμναστηρίων βελτιώνει την ακουστική ποιότητα του χώρου. ΠΕΡΙΛΗΨΗ Οι ανακλάσεις του ήχου, που προκαλούνται σε χώρους με σκληρές και λείες επιφάνειες, δημιουργούν αντηχήσεις και εν γένει αλλοίωση της ποιότητας του ήχου. Για τη μείωση ή ακόμη και την εξάλειψη αυτών των φαινομένων απαιτείται η χρήση ηχοαπορροφητικών υλικών, τα οποία βελτιώνουν την ακουστική ενός χώρου. Τα ηχοαπορροφητικά υλικά ποικίλλουν σε μορφή και έχουν τη δυνατότητα να τοποθετηθούν στην οροφή, στο δάπεδο ή και στους τοίχους ενός χώρου. Οι τύποι των ηχοαπορροφητικών υλικών και οι τρόποι τοποθέτησής τους διακρίνονται σε τέσσερις βασικές κατηγορίες: πορώδη ή ινώδη, συνηχητές μεμβράνης, συνηχητές κοιλότητας και διάτρητα απορροφητικά υλικά. Η σύγχρονη τεχνολογία αυτών των υλικών, καθώς και η μεγάλη ποικιλία τους, σε ό,τι αφορά στις τελικές τους επιφάνειες και τα τελειώματά τους, τα καθιστά αναπόσπαστο κομμάτι της αρχιτεκτονικής ενός χώρου. Η καλή ακουστική ενός χώρου δεν είναι μόνο μια λειτουργική απαίτηση αλλά είναι άρρηκτα συνδεδεμένη με την ποιότητα του χώρου. Οι λείες και σκληρές επιφάνειες έχουν την ιδιότητα να αντανακλούν τον ήχο με αποτέλεσμα ο ήχος που παράγεται μέσα σ' αυτούς τους χώρους να ενισχύεται σημαντικά. Ο ανακλώμενος ήχος είναι ανεπιθύμητος, επειδή οι διαδοχικές ανακλάσεις πολλαπλασιάζουν τις πηγές του ήχου, αυξάνουν την έντασή του, δημιουργούν αντήχηση, αλλοιώνοντας το μεταδιδόμενο σήμα (μουσική, ομιλία κτλ.). Έτσι, η ανάκλαση του ήχου πρέπει να ρυθμίζεται ή να εξαλείφεται, δηλαδή να γίνεται ηχοαπορρόφηση. Όσο πιο σταθερή, λεία και επίπεδη είναι μια επιφάνεια, τόσο εντονότερη είναι η ανάκλαση. Η μείωση της ανάκλασης επιτυγχάνεται με την επένδυση των επιφανειών με ηχοαπορροφητικά υλικά. Τα ηχοαπορροφητικά υλικά δεν έχουν τη δυνατότητα να εμποδίσουν τη μεταφορά του ήχου από ένα χώρο σε έναν άλλο. Μπορούν όμως να βελτιώσουν δραστικά την ποιότητα του ήχου και της ακουστικής μέσα σε ένα χώρο. Ο τρόπος που λειτουργούν τα ηχοαπορροφητικά υλικά είναι να παγιδεύουν τα κινούμενα μόρια αέρα στις κυψελίδες τους, εντός των οποίων καθώς συγκρούονται στα ελαστικά τους τοιχώματα, η κινητική τους ενέργεια μετατρέπεται σε θερμότητα και τελικά πρακτικά ακινητοποιούνται. Τύποι και εφαρμογές ηχοαπορροφητικά υλικών Τα σύγχρονα συστήματα και ηχοαπορροφητικά υλικά βελτιώνουν την ακουστική των χώρων μέσω της απορρόφησης των ηχητικών κυμάτων, ρυθμίζουν την αντήχηση και μειώνουν τον ενοχλητικό θόρυβο, ειδικά σε χώρους, στους οποίους η συγκέντρωση πολλών ατόμων εντείνει το πρόβλημα της αντανάκλασσης του ήχου. Χώροι όπως θέατρα, κινηματογράφοι, στούντιο ήχου, συνεδριακά κέντρα, αθλη- 74 ΤΕΥΧΟΣ /07

3 3 4 5 τικά κέντρα, αμφιθέατρα, εστιατόρια, αίθουσες εκδηλώσεων, έχουν υψηλές ακουστικές απαιτήσεις, οι οποίες πρέπει να λαμβάνονται υπόψη κατά τη σχεδίασή τους. Τα νέα ηχοαπορροφητικά υλικά, με την ποικιλία και την ευελιξία τους, δίνουν λύσεις στην ακουστική ποιότητα του χώρου, ανταποκρινόμενα σε οποιαδήποτε σχεδιαστική πρόκληση. Με βάση το δείκτη NRC (noise reduction coefficient), ο οποίος μετρά τον ήχο μέσα σε ένα χώρο, παρέχεται η δυνατότητα να προσδιορισθεί ο δείκτης ηχοαπορροφητικότητας ενός υλικού. Δηλαδή, ένα πέτασμα με δείκτη ηχοαπορρόφησης NRC 0,65, θα απορροφήσει το 65% του ήχου που χτυπάει επάνω στο πέτασμα. Η μέση συχνότητα της ανθρώπινης φωνής σε μια συνομιλία είναι από 500 έως.000 Hz. Οι προδιαγραφές των ηχοαπορροφητικών υλικών επιτρέπουν την απορρόφηση αυτών των συχνοτήτων κατά μέσο όρο σε ποσοστά από 55% έως 65%. Οι τύποι των ηχοαπορροφητικών υλικών και οι τρόποι τοποθέτησής τους διακρίνονται σε τέσσερις βασικές κατηγορίες: πορώδη ή ινώδη, συνηχητές μεμβράνης συνηχητές κοιλότητας και διάτρητα απορροφητικά υλικά. Αναλυτικά: Πορώδη ή ινώδη ηχοαπορροφητικά Πρόκειται για υλικά με ανοικτούς πόρους. Το πλέον ευρέως διαδεδομένο σε ευρωπαϊκό επίπεδο ινώδες, ηχοαπορροφητικό υλικό που χρησιμοποιείται στις κατασκευές είναι ο πετροβάμβακας. Η βασική ακουστική λειτουργία του πετροβάμβακα είναι η απορρόφηση του ήχου μέσα από τη μετατροπή της ηχητικής ενέργειας σε θερμότητα ανάμεσα στις ίνες. Ο πετροβάμβακας παρουσιάζει μεγάλη ηχοαπορρόφηση στις υψηλές συχνότητες, δηλαδή σε ήχους με μικρό μήκος κύματος. Σε ένα ηχητικό κύμα, που προσπίπτει σε μια επιφάνεια, το μέγιστο πλάτος εμφανίζεται στο /4 ή στα 3/4 του μήκους κύματος. Επομένως, για αποτελεσματική ηχοαπορρόφηση σε μια συγκεκριμένη συχνότητα, θα πρέπει το πάχος του ηχοαπορροφητικού υλικού να είναι συγκρίσιμο με το /4 του μήκους κύματος σ' αυτή τη συχνότητα. Σε αντίθετη περίπτωση η ηχοαπορρόφηση είναι χαμηλή. Για την αύξηση της ηχοαπορρόφησης σε χαμηλότερες συχνότητες απαιτείται είτε αύξηση του πάχους του υλικού είτε αύξηση της απόστασης του πορώδους υλικού από τη σταθερή επιφάνεια τοποθέτησης. Συνηχητές μεμβράνης Αυτές οι διατάξεις αποτελούνται από λεπτά, φύλλα συνήθως υποπροϊόντα ξύλου, όπως μοριοσανίδες, αντικολλητά φύλλα, λεπτά ξύλα ή γυψοσανίδες ή λεπτά μεταλλικά φύλλα που τοποθετούνται σε απόσταση από μια σταθερή άκαμπτη επιφάνεια, έτσι ώστε να σχηματίζεται μεταξύ τους ένα διάκενο αέρα. Σ' αυτές τις διατάξεις, η μετατροπή της ηχητικής ενέργειας σε θερμότητα προκαλείται από την αντίσταση του φύλλου σε απότομη κάμψη και την 75

4 ΤΕΧΝΙΚΕΣ ΣΕΛΙΔΕΣ Τοποθέτηση ηχοαπορροφητικού πετάσματος σε τοίχο. Πλάκες με ανάγλυφες προεξοχές σε σχήμα ημισφαιρίου για την επένδυση τοίχου σε χώρο εστιατορίου. 3, 4 Διακοσμητικά πετάσματα επένδυσης τοίχου με ηχοαπορροφητικές ιδιότητες. 5 Διάτρητα ξύλινα ηχοαπορροφητικά πετάσματα. 6 Χρήση ηχοαπορροφητικών πετασμάτων σε στούντιο ηχογράφησης. αντίσταση του εγκλωβισμένου αέρα στο διάκενο να συμπιεστεί. Σε αντίθεση με τον πετροβάμβακα, οι συνηχητές μεμβράνης εμφανίζουν σημαντική ηχοαπορρόφηση στις χαμηλές συχνότητες. Για να διευρυνθεί η περιοχή συχνοτήτων, στην οποία η ηχοαπορρόφηση είναι ικανοποιητική, προστίθεται πετροβάμβακας στο διάκενο μεταξύ μεμβράνης και τοίχου. Συνηχητές κοιλότητας Στην τρίτη κατηγορία των ηχοαπορροφητικών διατάξεων ανήκουν οι συνηχητές κοιλότητας. Οι συνηχητές αποτελούνται κατά κύριο λόγω από μια κοιλότητα όγκου V, εντός του οποίου εγκλωβίζεται αέρας, ο οποίος επικοινωνεί με τον ελεύθερο χώρο, που διαθέτει στενό άνοιγμα (λαιμό). Οι συνηχητές κοιλότητας χρησιμοποιούνται για επιλεκτική ηχοαπορρόφηση συγκεκριμένων συχνοτήτων, καθόσον η ηχοαπορροφητική τους ικανότητα περιορίζεται σε μια πολύ στενή περιοχή συχνοτήτων. Διάτρητα απορροφητικά Αυτές οι διατάξεις, που αποτελούνται συνήθως από διάτρητα πετάσματα, είναι συνδυασμός των προηγούμενων τύπων ηχοαπορροφητικών υλικών. Το πέτασμα μπορεί να αποτελείται από γυψοσανίδα, ορυκτή ίνα, κόντρα πλακέ, μεταλλικό ή πλαστικό φύλλο και λειτουργεί ως συνηχητής μεμβράνης. Οι οπές ή σχισμές και το στρώμα του αέρα λειτουργούν ως συνηχητές κοιλότητας. Ο πετροβάμβακας ως ηχοαπορροφητικό υλικό, τέλος, βοηθά στη διεύρυνση της περιοχής ηχοαπορρόφησης. Η ηχοαπορροφητική ικανότητα των διάτρητων ηχοαπορροφητικών υλικών εξαρτάται από το ποσοστό διάτρησης της επιφάνειας. Τοποθέτηση ηχοαπορροφητικών υλικών Σημαντικό ρόλο στην ακουστική ποιότητα ενός χώρου εκτός από την ποιότητα του ηχοαπορροφητικού υλικού παίζει και η μελέτη του τρόπου τοποθέτησής του. Τα ηχοαπορροφητικά υλικά μπορούν να χρησιμοποιηθούν στα δάπεδα, στις οροφές αλλά και στις τοιχοποιίες ενός χώρου. Οι τύποι των ηχοαπορροφητικών υλικών με βάση τον τρόπο τοποθέτησής τους ειναι οι εξής: Ηχοαπορροφητικά πετάσματα ελεύθερης τοποθέτησης σε διάφορα σχέδια, τα οποία χρησιμοποιούνται κυρίως σε επαγγελματικούς χώρους. Αυτά τα στοιχεία φτάνουν συνήθως μέχρι ένα μέσο ύψος, έχουν και τη χρήση διαχωριστικού και δημιουργούν χώρους με κάποια ιδιωτικότητα σε ανοικτού χώρου επιφάνειες. Αναρτημένα πετάσματα οροφής με οριζόντιο ή κατακόρυφο προσανατολισμό, τα οποία χρησιμοποιούνται κυρίως σε σχολεία, γραφεία, χώρους αναμονής σταθμών, κέντρα ψυχαγωγίας. Αυτά τα πετάσματα μπορούν να στηριχθούν στην οροφή και στο δάπεδο, όταν έχουν ύψος ίδιο με το συνολικό 76 ΤΕΥΧΟΣ /07

5 του χώρου ή να βιδωθούν στην οροφή. Ανάλογα με τη γεωμετρία τοποθέτησής τους δημιουργούν διαφορετικής ποιότητας ηχοαπορροφητικά αποτελέσματα. Επίτοιχα πετάσματα με διαφορετικές τελικές επιφάνειες, τα οποία μπορούν να εναρμονιστούν πλήρως με την αισθητική του χώρου. Η τοποθέτησή τους μπορεί να γίνει και με σύστημα μαγνητών. Πλάκες με ανάγλυφες προεξοχές σε σχήμα πυραμίδας ή μορφή αυγοθήκης, με τις οποίες επενδύονται τοιχοποιίες και οροφές. Αυτά τα υλικά χρησιμοποιούνται συχνά σε στούντιο ήχου. Ηχοαπορροφητικά - ηχομονωτικά υλικά δαπέδου. Εφαρμόζονται σε πλωτά δάπεδα ανάλογα με το είδος του ήχου (αερόφερτου ή κτυπογενούς) και την έντασή του. Σήμερα τα ηχοαπορροφητικά πετάσματα μπορεί να τα βρει κανείς σε ένα μεγάλο εύρος τελικών επιφανειών, κάτι που διευκολύνει την ένταξή τους στην αρχιτεκτονική μελέτη ενός χώρου. Στην αγορά συναντώνται πετάσματα με επένδυση υφάσματος, ξύλινη επένδυση αλλά και διακοσμητικά πετάσματα, που δίνουν την εντύπωση ενός έργου τέχνης. Σε ό,τι αφορά στο υλικό τους, υπάρχει πλέον ένα μεγάλο εύρος και από οικολογικά, βιολογικά, ηχοαπορροφητικά υλικά νέας γενιάς, που συνδυάζουν την ηχοαπορρόφηση με τη θερμομόνωση. Είναι ανακυκλώσιμα, δεν χάνουν ίνες και άρα δεν χαρακτηρίζονται ως καρκινογόνα, δεν επηρεάζονται από υγρασία, χημικά, έλαια και μικροοργανισμούς. Έχουν ευρύ φάσμα ηχοαπορρόφησης και μεγάλη ηχοαπορροφητική ικανότητα, ιδιαίτερα στις χαμηλές συχνότητες. Η σύνθεσή τους είναι ειδικής επεξεργασίας πολυεστέρας με θερμοσυγκολλητά στρώματα ινών μεγάλης διαμέτρου (> 30 m), χωρίς χημικές, συνθετικές ύλες. Όταν είναι αναγκαίο να μειωθεί η στάθμη της ακουστικής πίεσης σε ένα χώρο ή να τροποποιηθεί ο ήχος στο εσωτερικό μιας κατοικίας, η λύση προβλέπει την τοποθέτηση ηχοαπορροφητικών υλικών και συστημάτων. Η εφαρμογή των ηχοαπορροφητικών ακουστικών πετασμάτων εξασφαλίζει μια πρωτότυπη και σίγουρη λύση μείωσης της στάθμης θορύβου και των αντηχήσεων ενός δωματίου, βελτιώνοντας την ακουστική του χώρου. Για να ανταποκρίνονται στην αποστολή τους, τα ηχοαπορροφητικά στοιχεία πρέπει να τοποθετούνται στο εσωτερικό του χώρου και να διαθέτουν ελεύθερες επιφάνειες, να μπορούν δηλαδή να έρχονται σε επαφή με τους ήχους και να τους απορροφούν. Κλασικό παράδειγμα αποτελούν οι ηχομονωτικές - ηχοαπορροφητικές ψευδοροφές. Άλλες διατάξεις και τρόποι βελτίωσης της ακουστικής Συμπληρωματικά με τη χρήση των ηχοαπορροφητικών υλικών για τη βελτίωση της ακουστικής 77

6 ΤΕΧΝΙΚΕΣ ΣΕΛΙΔΕΣ Εφαρμογή ηχοαπορροφητικών πετασμάτων σε αίθουσα πολλαπλών χρήσεων. Ειδικά σχεδιασμένες ηχοαπορροφητικές κουρτίνες σε αίθουσα θεάτρου. ποιότητας ενός χώρου μπορούν να χρησιμοποιηθούν και τα παρακάτω μέσα. Χρήση της κεντρικής μεγαφωνικής εγκατάστασης ενός χώρου για την απομόνωση κάποιων ήχων και τη μείωση του θορύβου. Μείωση των θορύβων που προέρχονται από εξωτερικούς χώρους με την τοποθέτηση σε κρίσιμα σημεία υψηλής ποιότητας ηχομονωτικών υλικών. Αυτά τα στοιχεία αποτελούν συχνά το "αδύναμο σημείο" του συστήματος ηχομόνωσης και μειώνουν σημαντικά τις επιδόσεις του τοίχου. Θα πρέπει, συνεπώς, στη φάση της κατασκευής να δίνεται ιδιαίτερη προσοχή στην ηχομόνωση αυτών των στοιχείων. Ελαχιστοποίηση των ήχων που μεταφέρονται μέσω του συστήματος αεραγωγών και κλιματισμού του κτιρίου. Η μείωση του θορύβου που μεταδίδεται από τους σωλήνες και τους αγωγούς του κλιματισμού μπορεί να επιτευχθεί με την κατάλληλη μόνωσή τους, χρησιμοποιώντας μονωτικά υλικά με ανοιχτή κυψελοειδή δομή. ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ Χ. Χατζηάστρου, Κατασκευαστικές διατάξεις ηχοαπορροφητικών υλικών για την επίλυση προβλημάτων ηχομόνωσης, ο Πανελλήνιο Συνέδριο Δομικών Υλικών και Στοιχείων, Τ.Ε.Ε., -3 Μαΐου 008. Sound matters. How to achieve acoustic comfort in the contemporary office, GSA Public Building Service, 0. Sound absorbing materials, NJ Green Building Manual, 0. Τεχνικά φυλλάδια των εταιρειών: Armstrong, Texaa, Baux, Ecophon, Buzzispace, Acousticpearls, Owa, tela, Owens Corning, Kinetics Noise Control. ΣΧΕΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ ΠΟΥ ΕΧΟΥΝ ΔΗΜΟΣΙΕΥΤΕΙ ΣΤΑ ΤΕΥΧΗ ''ΚΤΙΡΙΟ'' Ηχομόνωση οικοδομών. Προστασία από κτυπογενείς και αερόφερτους ήχους. Τεύχος 7/05, σελ. 5. Ακουστική άνεση σε χώρους εστίασης. Τεύχος /04, σελ. 6. Συστήματα οροφής για βελτίωση της ακουστικής. Τεύχος /009, σελ. 73. Διάτρητες ψευδοροφές για τη βελτίωση της ακουστικής και της αισθητικής. Τεύχος 86, σελ. 77. ΣΧΕΤΙΚΑ ΥΛΙΚΑ ΜΠΟΡΕΙΤΕ ΝΑ ΒΡΕΙΤΕ ΣΤΗΝ ΕΙΔΙΚΗ ΕΚΔΟΣΗ Υ - ΚΑΤΑΛΟΓΟΣ 06 Χρήσιμα υλικά δόμησης ή επισκεφθείτε το 78 ΤΕΥΧΟΣ /07