Δομικά Υλικά V Ηχομόνωση 5
Όπως αναφέρθηκε, στα διπλά οικοδοµικά στοιχεία, σηµαντικό ρόλο έχει η συχνότητα συντονισµού f r. Παραπάνω δόθηκε ο ορισµός της χρησιµοποιώντας όµως τον συµβολισµό f 0. Η συχνότητα συντονισµού fr βρίσκεται στην χαµηλή περιοχή συχνοτήτων και δηλώνει το χαµηλότερο όριο της ηχοµονωτικής ικανότητας ενός διπλού πετάσµατος. Στην περιοχή των χαµηλών συχνοτήτων, λόγο του φαινόµενου συντονισµού των δύο κελυφών, το διπλό πέτασµα στη συχνότητα fr εµφανίζει σηµαντική µείωση της ηχοµόνωσης και υστερεί της ηχοµονωτικής ικανότητας ενός µονού πετάσµατος. Η διαγραµµατική απεικόνιση του είναι:
Ο υπολογισµός της συχνότητας συντονισµού διπλών πετασµάτων µπορεί να γίνει βάσει της τοποθέτησης του ηχοµονωτικού υλικού στο διάκενο: 1. όταν είναι ελεύθερα τοποθετηµένο 2. όταν είναι συνδεδεµένο µε τα δύο κελύφη σε όλη την επιφάνεια. Ηχοµονωτικά ισχύει: Όσο πιο χαµηλή είναι η συχνότητα συντονισµού των διπλών κελυφών τόσο πιο αποτελεσµατική είναι η συµπεριφορά της κατασκευής ως προς την ηχοµόνωση.
ελεύθερα τοποθετηµένο εύκαµπτο µονωτικό στρώµα 1 η ) Περίπτωση 2 η )Περίπτωση 3 η ) Περίπτωση ύο Εύκαµπτα κελύφη ύο ύσκαµπτα κελύφη Ένα Εύκαµπτο και ένα ύσκαµπτο κέλυφος εικόνα 2.5α εικόνα 2.5β εικόνα 2.5γ f R = m 85 2 d L (2.69α) f R = 340 m 2 d L (2.69β) f R = 60 m 2 d L (2.69γ)
Υπολογισμός συχνότητας συντονισμού fr διπλών κελυφών με τη σύνδεση του μονωτικού στρώματος σε όλη την επιφάνειαεπίδραση της δυναμικής ακαμψίας του υλικού. Οταν το µονωτικό υλικό, που βρίσκεται ενδιάµεσα στα διπλά οικοδοµικά στοιχεία και το οποίο είναι συνήθως υαλοβάµβακας ή πετροβάµβακας, συνδέεται µε όλη την επιφάνεια των οικοδοµικών στοιχείων επηρεάζεται η απόσβεση των ταλαντώσεων και η συχνότητα συντονισµού επηρεάζεται άµεσα από τη δυναµική σκληρότητα του µονωτικού υλικού.
υναµική ακαµψία- σκληρότητα υλικού. Είναι ενα βασικό χαρακτηριστικό των υλικών και δηλώνει την ικανότητα του υλικού ως προς την ηχοπροστασία. Το µέγεθος αυτό, η δυναµική σκληρότητα, δίνει πληροφορίες: i) όταν αναφέρεται σε πάτωµα, για την εσωτερική ηχοµόνωση από τον κτυπογενή θόρυβο ii) όταν αναφέρεται σε τοίχους και ταβάνια (που κρέµονται ελεύθερα), για την απορρόφηση του ήχου από αυτά. Με τον όρο δυναµική σκληρότητα εννοείται η ελαστικότητα ενός µονωτικού στρώµατος υπό την επίδραση φορτίου όπως για παράδειγµα είναι οι µηχανές, η επίπλωση, το βάδισµα πάνω στο ταβάνι.
κεφάλαιο, δηλώνει την ικανότητα του υλικού ως προς την ηχοπροστασία. Το µέγεθος i) όταν αναφέρεται σε πάτωµα, για την εσωτερική ηχοµόνωση από τον κτυπογενή αυτό είναι η δυναµική σκληρότητα και δίνει πληροφορίες: θόρυβο Μηχανικός Συντονισμός διπλού Πετάσματος i) όταν αναφέρεται σε πάτωµα, για την εσωτερική ηχοµόνωση από τον κτυπογενή ii) όταν θόρυβο αναφέρεται σε τοίχους και ταβάνια (που κρέµονται ελεύθερα), για την απορρόφηση του ήχου από αυτά. ii) όταν αναφέρεται υναµική σε τοίχους ακαµψία- και ταβάνια σκληρότητα (που κρέµονται ελεύθερα), υλικού. για την Με απορρόφηση τον όρο δυναµική του ήχου σκληρότητα από αυτά. εννοείται η ελαστικότητα ενός µονωτικού στρώµατος υπό την επίδραση φορτίου όπως για παράδειγµα είναι οι µηχανές, η Με τον όρο Η µαθηµατική δυναµική σκληρότητα έκφραση εννοείται της δυναµικής η ελαστικότητα σκληρότητας ενός µονωτικού είναι: επίπλωση, το βάδισµα πάνω στο ταβάνι. στρώµατος υπό E την επίδραση φορτίου όπως για παράδειγµα είναι οι µηχανές, η επίπλωση, το βάδισµα πάνω στο ταβάνι. Η µαθηµατική έκφραση της δυναµικής Eσκληρότητας dyn είναι: Η Eµαθηµατική s ' =, dyn έκφραση της δυναµικής σκληρότητας είναι: s ' = E, d d L (2.70) dyn s ' = L, (2.70) d L όπου s = η δυναµική σκληρότητα του υλικού σε ΜΝ/m 3 όπου s = η δυναµική σκληρότητα του υλικού σε ΜΝ/m 3 E dyn = δυναµική ελαστικότητα E dyn = δυναµική ελαστικότητα d L d= L = πάχος πάχος στρώµατος του του µονωτικού µονωτικού υλικού υλικού ή το ή ενδιάµεσο το ενδιάµεσο κενό των κενό των κελυφών σε µέτρα. κελυφών σε µέτρα. Όσο Όσο µικρότερη είναι ή δυναµική σκληρότητα ενός ενός υλικού υλικού τόσο τόσο πιο αποτελεσµατικό πιο είναι είναι αυτό αυτό ως ως προς :: i) την προστασία από τον ήχο βηµατισµού i) την προστασία από τον ήχο βηµατισµού ii) την απορρόφηση του ήχου. ii) την απορρόφηση του ήχου.
Ο υπολογισµός της συχνότητας συντονισµού διπλών κελυφών µε συνδεδεµένο σε όλη την επιφάνεια το µονωτικό στρώµα γίνεται βάση των τριών κατασκευαστικών δυνατοτήτων των διπλών κελυφών και οι αντίστοιχες µαθηµατικές εκφράσεις είναι οι εξής: 1 η ) περίπτωση 2 η ) περίπτωση: 3 η ) περίπτωση : ύο Εύκαµπτα κελύφη ύο ύσκαµπτα κελύφη Ένα Εύκαµπτο και ένα ύσκαµπτο κέλυφος εικόνα 2.6α εικόνα 2.6β εικόνα 2.6γ s' F R 225 (2.70α) m ' 2 s' F R 900 (2.70β) m ' 2 s' F R 160 m ' 2
Παρατηρήσεις Συγκρίνοντας τα παραδείγµατα προκύπτει ότι : i) Όταν χρησιµοποιείται εύκαµπτο µονωτικό στρώµα µε µικρή δυναµική σκληρότητα στο διάκενο των κελυφών, το οποίο συνδεδεµένο σε όλη την επιφάνεια των κελυφών, επιφέρει σχεδόν την ίδια συχνότητα συντονισµού µε το ελεύθερο τοποθετηµένο µονωτικό στρώµα. ii) Τα µονωτικά στρώµατα µε µεγάλη δυναµική σκληρότητα, παράγουν ψηλές συχνότητες συντονισµού κάνοντας έτσι τα διπλά οικοδοµικά κελύφη να υστερούν σε σχέση µα τα µονά. iii) Από τις τρεις κατασκευαστικές δυνατότητες παρατηρείται ότι η συχνότητα συντονισµού της κατασκευής διπλών κελυφών µε ένα εύκαµπτο και ένα δύσκαµπτο κέλυφος, είναι η πιο χαµηλή από τις άλλες κατασκευές και υπερτερεί έτσι στο χαµηλό συχνοτικό εύρος από έναν µονό τοίχο.
Παρατηρήσεις Μια σηµαντική παρατήρηση ως προς την τοποθέτηση του µονωτικού υλικού στο διάκενο είναι η εξής. Ακόµα και σε µεγάλης επιφανειακής πυκνότητας διπλών πετασµάτων αν στο διάκενο τοποθετηθεί υλικό θερµοµονωτικό αλλά όχι ηχοαπορροφητικό, παρατηρείται πτώση του δείκτη ηχοµείωσης η οποία µπορεί να οφείλεται και στην γεφύρωση του κενού. Όπως προαναφέρθηκε όσο χαµηλότερη είναι η συχνότητα συντονισµού ενός διπλού κελύφους τόσο καλύτερη είναι η κατασκευή ηχοµονωτικά.