AKUSTIKA U ARHITEKTURI - 2 čas
ZVUČNA ZAŠTITA U ZGRADAMA
Evolucija živog sveta išla je tokovima koji nisu stvorili zaštitna sredstva čulu sluha protiv neželjenih pobuda, kao što to imaju ostala čula. Postoje samo dva načina da se čovek zaštiti od neželjenih zvučnih pobuda: hpravilima ponašanja
to je zakonska regulativa kojom se sankcioniše stvaranje zvukova za koje se može očekivati da će biti štetni po ljude iz okoline
hmerama građevinske akustike
to su fizičke prepreke kojim se zvučna energija u relevantnim prostorima svodi u zahtevane gabarite
Pojavni oblici zvuka u zgradama vazdušni i strukturni zvuk
Kvantifikovanje zvuka u vazduhu Pojava zvuka u vazduhu podrazumeva varijacije lokalnog pritiska. p po
VAZDUŠNI ZVUK
IZVOR ZVUKA
t STRUKTURNI ZVUK
Promene se dešavaju oko vrednosti stacionarnog pritiska (atmosferski pritisak 100.000 Pa)
Nivo zvuka
zvucni pritisak
nivo zvuka 120 dB
10 Pa 110 dB
Decibel je definisan kao relativna mera. Odnos dva pritiska u decibelima je:
p 20log 1 p2
100 dB 1 Pa
80 dB 0,1 Pa
Nivo zvuka je, po definiciji:
L = 20log
90 dB
70 dB 60 dB
peff po
50 dB
[dB]
40 dB 30 dB
Referentna vrednost po je definisana standardom:
po = 2·10-5 Pa
20 dB 10 dB 2 10-5 Pa
0 dB
1
Oblici uticaja zvuka na čoveka
spoljašnje uvo
srednje uvo
mehanicki uticaj (>140 dB)
spoljašnje uvo
srednje uvo
mehanicki uticaj (>140 dB)
unutrašnje uvo
centri u mozgu
fiziološki uticaj psihološki uticaj (>90 dB) (svaki nezeljeni zvuk)
unutrašnje uvo
centri u mozgu
fiziološki uticaj psihološki uticaj (>90 dB) (svaki nezeljeni zvuk)
Zvuk može biti štetan i pri veoma niskim nivoima ako izaziva ometanje, skretanje pažnje, ili ako iritira. Sa aspekta prakse u građevinskoj akustici psihološki uticaj je centralna tema, jer diktira najstrožije kriterijume.
Po međunarodno usvojenoj definiciji, buka je svaki neželjeni zvuk.
Osnovno pitanje je: koliki je zvuka prihvatljivo, a da ne uznemirava?
Status zvuka koji dobija oznaku "buka" ne zavisi od vrednosti njegovog nivoa, nego od činjenice da li neko na njega negativno reaguje.
To je tema koja se naziva "akustička dilema"
100 usvojena vrednost maksimalno dozvoljenog nivoa buke
spoljašnje uvo
srednje uvo
mehanicki uticaj (>140 dB)
unutrašnje uvo
centri u mozgu
fiziološki uticaj psihološki uticaj (>90 dB) (svaki nezeljeni zvuk) 0 nivo zvuka (dBA)
Ljudske aktivnosti (stanovanje, rad, praćenje zvučnih pojava) diktiraju uslove koje treba zadovoljiti. Zbog toga je u građevinskoj akustici uveden pojam
BORAVIŠNA PROSTORIJA Pojam boravišne prostorije u zgradi označava prostor gde je predviđeno duže zadržavanje ljudi ili obavljanje nekih aktivnosti. U delovima objekata gde nema dužeg boravka ljudi, ili uopšte nije predviđen pristup ljudima, akustički kvalitet se ne postavlja kao tema.
U stambenim objektima boravišne prostorije su sobe stana. U poslovnim objektima boravišne prostorije su kancelarije. Za boravišne prostorije standardom JUS U.J6.201 utvrđeni su akustički kriterijumi koji moraju biti zadovoljeni. Sve druge prostorije u objektima: • pomoćne prostorije, • sanitarni čvorovi, • komunikacije i slično nisu obuhvaćene akustičkim kriterijumima.
2
Kako zaustaviti zvuk u zgradi? Zvučna zaštita jedne zgrade počiva na dva elementa: • utvrđivanju šta su boravišne prostorije (predmet zaštite)
Samo potpuno sagledavanje kuda sve zvuk prolazi omogućava adekvatne intervencije u domenu zvučne zaštite.
• merama zvučne izolacije koje će obezbediti zadovoljenje kriterijuma u boravišnim prostorijama (sredstva zaštite)
Osnovni način za zaustavljanje zvuka je diskontinuitet sredine na putu njegovog prostiranja. Na diskontinuitetima dolazi do refleksije zvučnog talasa, to jest do promene smera njegovog kretanja.
Diskontinuitet se kvantifikuje fizičkim osobinama materijala medija: • gustina materijala ρ (kg/m3) • brzina prostiranja zvuka c (m/s) ρ1c1 ρ2c2 reflektovani talas
U zgradama se diskontinuiteti na putu prostranja zvuka javljaju kao: • pregradne konstrukcije (diskontinuitet vazduhmaterijal pregrade) • slojevi u pregradama (višeslojne pregrade)
upadni talas
• različiti materijali u konstrukciji
0
x
Proizvod ρc se naziva impedansa sredine.
Osnovni oblici pregrada kao diskontinuiteta su:
Osnovni pojmovi koji definišu zvučnu izolaciju
• zidovi • tavanice • prozori i vrata
Diskontinuiteti u konstrukcijama su: • dilatacije • fuge • promene vrste materijala
izolaciona moc
zvucni izvor
L1
izolovanost
L2
3
Rešavanje zvučne izolacije Osnovi korak u rešavanju zvučne izolacije je utvrđivanje puteva kojim zvučna energija prolazi.
Šema osnovnih puteva prolaska zvuka između dve prostorije
Zvuk između prostorija može prolaziti kroz • pregrade • otvore • instalacije. Samo potpuno sagledavanje kuda sve zvuk prolazi omogućava adekvatne intervencije u meri koja je potrebna.
Putevi prolaska zvuka kroz vrata ili prozor
Ilustracija mogućih puteva prolaska zvuka kroz strukturu zgrade
Osnovni oblici pregrada kao diskontinuiteta su:
Dvostruke pregrade kao povećavanje diskontinuiteta
• zidovi • tavanice • prozori i vrata
Diskontinuiteti u konstrukcijama su: • dilatacije • fuge • promene vrste materijala
4
22,5
Šematski prikaz principa ″soba u sobi″ kao maksimum diskontinuiteta
min. vuna 5 cm
min. vuna 5 cm
2x1,25 cm gips
2x1,25 cm gips
1,25 cm gips
tavanica
plafonska obloga
trajnoelasticni materijal
zidna obloga
obloga stuba
zid od opeke
Izolaciona svojstva pregrada Šematski prikaz podele zvučne energije pri prolasku kroz masivnu pregradu
tavanica
tvrdo presovana mineralna vuna 10 cm gipsane ploce 3 x 12,5 mm kutijasti profil
celicni tipl
Pa ref
širenje
celicni ploca 3-4 mm gumeni oslonac
Pa
disipacija
Pa tr
5
širenje
Pa ref
Zakon mase Izolaciona moć jednostruke nasivne pregrade:
Pa
τ=
Koeficijent transmisije: Izolaciona moć pregrade:
⎛ ω ms R ≈ 20 log⎜⎜ ⎝ 2ρ c
Pa tr
disipacija
ms – površinska masa pregrade (kg/m2).
Patr Pa
R = 10 log
⎞ ⎟⎟ ⎠
1
τ
[dB]
Grafička predstava zakona mase
Izolaciona moć pregrade od armiranog betona Izolaciona moc R, dB
80
Izolaciona moc R, dB
70
60
50
10 cm 60
50
40
40
30
30
20
20 cm 15 cm
70
20 100
200
400
800
100
1600 3150 frekvencija, f, Hz
To se postiže uvodeći pojam standardne krive koja služi za poređenje sa krivom izolacione moći pregrade.
400
800
1600 3150 frekvencija, f, Hz
Standardna kriva
Izražavanje izolacione moći jednim brojem
80 Izolaciona moc R, dB
U praksi je pogodno da se umesto krive izolacione moći koristi pojednostavljen pokazatelj koji se izražava jednim brojem.
200
70
60
50
40
30
20
100
200
400
800
1600 3150 frekvencija, f, Hz
6
Zaptivanje otvora
Izolaciona moc R, dB
70
Svi otvori na pregradama predstavljaju puteve prolaska zvuka.
60
50 trajnoelasticni kit
cev rozeta trajno elasti~ni kit
40
30
rozeta od L profila
zid kanala
mineralna vuna
20
10
100
200
400
800
1600 3150 frekvencija, f, Hz
mineralna vuna
trajno elasti~ni kit
7
8
