Miten rakennusmuoto vaikuttaa sisämeluun

Rakenne ei ole pelkästään esteettinen tai rakenteellinen näkökohta. Se sanelee pohjimmiltaan, miten äänienergia liikkuu sisätilojen läpi. Ääniaallot käyttäytyvät kuin aaltoja vedessä: ne heijastavat pois kovia pintoja, diffract ympäri kulmat, ja imeytyä huokoisiin materiaaleihin. Rakennuksen muoto määrittää, miten nämä käyttäytymiset pelaavat eri huoneissa ja käytävillä.

Äänen diffuusio Versus Concentration

Epäsäännöllisesti muotoiltuja huoneita.Ne, joissa on kulmaseinät, kaarevat pinnat tai erilaiset kattokorkeudet.Tällä diffuusiolla voidaan sirotella ääniaaltoja moniin suuntiin. Tämä diffuusio vähentää keskittyneiden kaiujen muodostumista ja minimoi pysyviä seisovia aaltoja. Esimerkiksi konserttisali, jossa on koristeelliset seinät ja pilvikatot on tarkoituksellisesti suunniteltu jakamaan ääntä tasaisesti niin jokainen istuin kuulee selvästi. Toisaalta täysin suorakulmainen huone, jossa on rinnakkaiset seinät, luo kaikuja näiden seinien välille, vahvistaa ääntä ja vähentää puheen älyttömyyttä. Sisältää ei-rinnakkaisia pintoja tai leikkuu seinät voivat rikkoa nämä heijastukset ja alentaa yleistä melutasoa.

Huoneen osuus ja modaaliresonanssi

Huoneessa olevat mitat.Pituus, leveys ja korkeus. Määrittele sen luonnolliset resonantit taajuudet, jotka tunnetaan huonetiloja. Kun huoneessa on muoto luo tiloja, jotka tasaantuvat alhaisilla taajuuksilla, tietyt bassomuistiot voivat tulla kukoistavan kovalla. Kuutiomuotoinen huone (yhtäläiset mitat) on akustisesti ongelmallinen, koska kaikilla kolmella akselilla on samat perustaajuudet, mikä aiheuttaa vakavan modaalin kertymisen. Ensisijaisia suhteita, kuten Golden Ratio (1:1.6:2.6) tai Akustinen Amerikkalainen yhteiskunta [, voivat käyttää näitä suhdelukuja varhaisessa suunnittelussa välttääkseen liian matalataajuisen melun kertymisen.

Avoin vs. Suljetut asettelut: Vaihtoehdot muodossa

Avoin suunnitelma mallit ovat tulleet suosittuja edistää yhteistyötä, mutta niiden muoto on usein suuri, keskeytymätön suorakulmiot.Puute sisäiset osiot tarkoittaa keskusteluja, laitteiden hummereita, ja askel melua yhdistelmä korkealla ympäristön tasolla. Lisäämällä osittainen korkeus seinät, huonekalut näytöt, tai pudotettu kattoja baffles voi rikkoa avoimen muodon ilman täysin sulkematta tilat. Suljetut huoneet, toisaalta, hyötyä pienempi määrä ja usein parempi muoto ohjaus; pieni toimisto epäsäännöllinen seinäkulmien voi saavuttaa hyvin alhainen melua, jos asianmukaisesti käsitelty. Tasapainoa avoimuus strategisella muoto muunnoksilla on avain nykyaikaisiin työpaikkoihin.

Materiaalivalinnan rooli sisämelun hallinnassa

Muoto ohjaa äänen liikettä, mutta materiaalit määrittävät äänen absorboinnin, heijastumisen tai siirron määrän. Akustiikan rakentamisen tiede perustuu materiaalien valintaan sopivilla absorptiokertoimilla ja lähetyshäviöluokituksilla.

Äänen absorptio ja heijastus perusteet

Kaikissa materiaaleissa on äänenvaimennuskerroin (NRC), joka osoittaa äänen absorption. Pehmeät, huokoiset materiaalit, kuten akustinen vaahto, mineraalivillapaneelit ja raskaat verhot ovat NRC-arvoja yli 0,8 (vaimentavat yli 80% tapahtumaäänestä). Kovat, tiheät materiaalit, kuten lasi, kiillotettu betoni ja teräs, ovat NRC-arvoja lähes 0.05... lähes kaiken äänen heijastus. Käytännössä huone, jossa on täysin kovat pinnat (esim. lasiseinämäinen aula), vähentää melua dramaattisesti, jolloin jopa normaali keskustelu tuntuu kovalta.

Äänisiirtoluokka (STC) ja materiaalin suorituskyky

STC-luokitukset mittaavat kuinka hyvin rakennusrakenne (seinä, lattia tai katto) estää äänen ilmassa. Standard puinen puinen puinen seinä kipsilevyllä voi saavuttaa STC 35.40, joka mahdollistaa kovan puheen kuulon sen läpi. Eristys, irtikytkentä kerrokset, tai massaladattu vinyyli voi nostaa STC 50 tai korkeampi, jolloin äänen lähetys tuskin havaittavissa. Materiaalit kuten betoni muurausyksiköt (CMU) luonnollisesti on korkea massa ja voi ylittää STC 55, mutta ne myös heijastavat ääntä sisäisesti. Toimistoissa, sairaaloissa ja kouluissa ASHRAE Standard 189.1 suosittelee vähimmäis STC-arvoja perustuu tilaan. Valitsemalla materiaalit seinien ja lattioiden suoraan valvoa, kuinka paljon meluvuotoja huoneiden välillä.

Optimoida materiaalivalinnat tietyille pinnoille

Seinät

Komposiitti seinä kokoonpanot.Kaksi kerrosta kipsiä vaimennus yhdiste ja eristys.Tavoittaa korkea STC ilman liiallista paksuus. Vaativiin ympäristöihin kuten äänitysstudiot, porrastettu stud suunnittelee erottaa kaksi sivua, vähentää merkittävästi sivustasiirto. Lisäämällä kerros massaladattu vinyyli nastat ja kuivaseinä lisää massaa ilman irtotavaraa.

Lattiat

Jalanjälkien ja pudotettujen esineiden aiheuttama iskumelu on suuri huolenaihe monikerroksisissa rakennuksissa. Iskueristeluokkaan (IIC) luokitellut uudelleenkäyttävät aluslevyt (korkki, kumi, vaahto) voivat vähentää välitettävää melua. Matto antaa sekä iskun että ilmassa tapahtuvan vaimennusvaikutuksen. Betonilaatat yksin tarjoavat korkean ääneneston (korkean STC:n), mutta huonon iskutehon, joten suositellaan kelluvaa lattiaa, jossa on akustinen matto.

Enimmäismäärät

Akustiset kattolaatat (mineraalikuitu tai lasikuitu) antavat absorption alapuolelta ja voivat estää äänen pääsyn yllä olevista mekaanisista laitteista. Plenum-tilaa voidaan käyttää kanavien vaimennukseen ja lisäeristystä varten. Avointen toimistojen pilvikatot auttavat eri korkeuksissa roikkumaan äänipolkuja.

Innovatiiviset materiaalit ja teknologiat

Viimeaikaisia edistysaskeleita ovat mikroperforoidut paneelit, joissa yhdistyvät avoimuus ja absorptio, akustiset kipsit, jotka tasoittavat heijastuksia ilman isoja levyjä, ja kierrätetty farkkueristys, joka kilpailee mineraalivillaa absorptiossa. [ Kanada.National Research Council[] on julkaissut laajan tutkimuksen metamateriaalipohjaisista akustisista hoitoista, jotka voivat ohjata tai peruuttaa tiettyjä taajuuksia.

Integrointi Muoto ja materiaali Superior Acoustic Performance

Tehokkaimmat melunhallintamallit käsittelevät rakennusmuotoa ja materiaalin valintaa toisistaan riippuvaisina muuttujina. Hyvin muotoiltu huone, jossa on huonoja materiaaleja, reserberoi edelleen; huone, jossa on erinomaisia materiaaleja mutta huono muoto, on epätasainen akustiikka. Hiljaisuuden saavuttaminen edellyttää kokonaisvaltaista lähestymistapaa.

Käytännön suunnittelustrategiat

  • Käytä muotoa rikkoa linja-of-näkymä polut.[]] Avoimissa toimistoissa, järjestää työpisteitä niin, että kaksi pöytää kohtaavat toisiaan suoraan yhdellä heijastuskulmassa. Ongling osiot ja lisäämällä kaareva baffles katossa häiritsee äänen liikkumista.
  • Kaksi kovaa heijastavaa pintaa, joissa on absorptiivisia pintoja.[] Lasijulkisivuissa tai aulassa, määrittele korkean NRC-kattopaneelit ja kankaalla kääretyt seinäpaneelit heijastusten kompensoimiseksi. Tämä tasapaino estää liiallista melua säilyttäen samalla haluttua estetiikkaa.
  • Layer-materiaalit siirtohäviöön.[] Seiniin, jotka erottavat melua hiljaisista vyöhykkeistä, käytetään porrastettua muotoilua, kaksikerroksista kipsilevyä ja akustista tiivistystä kaikissa nivelissä. Massan, irrottamisen ja absorption yhteisvaikutus tuottaa STC 60+.
  • Käytä muotoa parantaa imeytymistä.[ Kattojen kanssa kassit tai aavistukset lisäävät pinta-ala ääntä vaimentava materiaali. Tasoinen katto on vain 100% kattavuusalue, kun taas kaappikatto voi tarjota 150.200% tehokas alue, mikä merkittävästi lisää imeytymistä.
  • Ohjaa sivuttaispolkuja.[[] Jopa paras seinä pettää, jos ääni kulkee yli katto laatan tai läpi aukon lattiassa. Suunnittelu jatkuville esteille. Laajenna seinät rakennekannelle, sinetöi sähköpistokkeet, ja käytä akustista kaappia kaikissa läpiviennit.

Tapaustutkimuksen periaatteet: Luokkahuoneakustiikka

Luokkahuoneet ovat yksi meluherkimmistä ympäristöistä. Tutkimus Amerikkalainen Puhe-Kieli-Kieli-Kieli-Kieli-Kieli-Kieli-Kieli-Kieli-Yhdistys[[]] osoittaa, että liiallinen reverbaatio ja taustamelu vähentävät puheentunnistusta 20..30%. Optimisissa luokkahuoneissa käytetään suorakulmaista mutta ei-kubaattista muotoa (esim. leveys: pituussuhde 1:1,25) ja kattokorkeus 9.2612 jalkaa. Seinissä on vähintään 30% ääntä vaimentavaa materiaalia (akustiset paneelit tai taonta pinnat). Lattiat ovat mattoja tai akustisia alusvaippoja. Tällainen muotoilu tuottaa reverteraatioajan alle 0,6 sekunnin ajan.

Päätelmä: Systems lähestymistapa Quieter-rakennuksiin

Sisämelu ei ole yksittäinen ongelma, jonka ratkaisee yksittäinen materiaali tai muoto. Se on monimutkainen vuorovaikutus huonegeometrian, pintakäsittelyjen ja rakennuskokoonpanojen. Arkkitehdit ja insinöörit, jotka harkitsevat rakennuksen muodon varhaista lieventämistä ongelmatilat ja heijastukset. Materiaalivalinnat sitten hienosääteinen absorptio ja siirto ominaisuudet. Yhdistämällä molemmat tieteenalat, voimme luoda tilat, jotka eivät ole vain rakenteellisesti ääni, mutta akustisesti mukava . Seuraava sukupolvi rakennuksen suunnittelu yhä enemmän luottaa laskennallisen akustisen mallinnus ja kehittyneet materiaalit työntää melun ohjaus yli pelkän koodin vaatimusten kohti todellista akustista mukavuutta.