L'influenza della forma edile e la scelta dei materiali sui livelli di rumore interno

Come la forma di costruzione influenza la propagazione del rumore interno

La geometria di una struttura non è solo una considerazione estetica o strutturale, ma detta fondamentalmente come l'energia sonora si muove attraverso gli spazi interni. Le onde sonore si comportano molto come le ricrescenze in acqua: riflettono fuori le superfici dure, diffratta intorno agli angoli e assorbiscono i materiali porosi.

Concentrazione del Versus di Diffusione del Suono

Le camere a forma irregolare, quelle con pareti angolate, superfici curve o altezze di soffitti variabili, tendono a spargere onde sonore in direzioni multiple. Questa diffusione riduce l'accumulo di eco focalizzati e riduce al minimo le onde in piedi persistenti. Per esempio, una sala concerti con pareti sfaccettate e soffitti nuvolosi è volutamente progettata per distribuire il suono uniformemente in modo che ogni sedile ascolti chiaramente.

Proporzioni in camera e risonanza modulare

Le dimensioni di una stanza, lunghezza, larghezza e altezza, determinano le sue frequenze risonanti naturali, note come modalità di camera. Quando la forma di una stanza crea modi che allineano a basse frequenze, alcune note di basso possono diventare rumorosamente rumorose. Una stanza a forma di cubo (equali dimensioni) è acusticamente problematica perché tutti i tre assi condividono le stesse frequenze fondamentali, causando un accumulo di modal grave.

Open vs. Layout chiusi: Trade-off in forma

I disegni a pianta aperta sono diventati popolari per favorire la collaborazione, ma la loro forma – spesso grandi e ininterrotti rettangoli – permette al suono di viaggiare senza ostacoli. La mancanza di partizioni interne significa conversazioni, rondelle di attrezzature e mescolare il rumore a passo in un alto livello ambientale.

Il ruolo della scelta dei materiali nel controllo del rumore interno

Mentre la forma dirige come si muove il suono, i materiali determinano quanto suono viene assorbito, riflesso o trasmesso. La scienza dell'acustica di costruzione si basa sulla selezione dei materiali con coefficienti di assorbimento appropriati e sulla valutazione della perdita di trasmissione.

Sorbimento e Riflessione del suono

Ogni materiale ha un coefficiente di riduzione del rumore (NRC) che indica quanto suono assorbe. Materiali morbidi e porosi come schiuma acustica, pannelli di lana minerale e tende pesanti hanno valori NRC superiori a 0,8 (assorbenti oltre l'80% del suono incidente). Materiali duri e densi come il vetro, il cemento lucido e l'acciaio hanno valori NRC vicino 0,05 - riflettendo quasi tutto il suono.

Classe di trasmissione sonora (STC) e prestazioni dei materiali

I valori di STC misurano il modo in cui un assemblaggio di edifici (parete, pavimento o soffitto) blocca il suono dell'aria. Una parete standard di legno con bordo di gesso potrebbe raggiungere un STC di 35-40, che permette di parlare forte da ascoltare attraverso di esso.

Ottimizzazione delle scelte materiali per superfici specifiche

Pareti

Compositi gruppi a parete, due strati di gesso con un composto umido e isolamento, raggiungono un alto STC senza spessore eccessivo. Per ambienti esigenti come studi di registrazione, i disegni a borchie sfalsati decouple i due lati, riducendo drasticamente la trasmissione di fiancheggiamento.

Pavimenti

Il rumore di impatto dalle orme e dagli oggetti caduti è una delle principali preoccupazioni negli edifici a più piani. I sottolayments resilienti (cork, gomma, schiuma) valutati per la classe di isolamento ad impatto (IIC) possono ridurre il rumore trasmesso. La lavorazione fornisce sia l'attenuazione dell'impatto che l'attenuazione dell'aria.

Ceilings

Le piastrelle acustiche sospese (fibra minerale o vetroresina) forniscono l'assorbimento per le stanze sottostanti e possono bloccare il suono dalle apparecchiature meccaniche sopra. Lo spazio plenum può essere utilizzato per i silenziatori di canali e l'isolamento supplementare.

Materiali e tecnologie innovative

Tra i recenti progressi ci sono pannelli microforati che combinano trasparenza con assorbimento, intonaci acustici che riflettono senza pannelli ingombranti e isolamento denim riciclato che rivali lana minerale in assorbimento. [ Il National Research Council di Canada] ha pubblicato una vasta ricerca sui trattamenti acustici basati su metamateriali che possono reindirizzare o cancellare le frequenze specifiche.

Integrazione della forma e del materiale per prestazioni acustiche superiori

I più efficaci design di controllo del rumore trattano la forma costruttiva e la selezione dei materiali come variabili interdipendenti. Una stanza ben sagomata con materiali poveri sarà ancora riverberata; una stanza con materiali eccellenti ma una cattiva forma avrà un'acustica irregolare.

Strategie pratiche di progettazione

• Usare la forma per rompere i percorsi di linea di vista. In uffici aperti, organizzare workstation in modo che non due scrivanie si facciano direttamente a un unico angolo di riflessione.
• Pair superfici riflettenti dure con quelle adsorbtive. In atrium o lobby con facciate in vetro, specificare pannelli a soffitto ad alta NRC e pannelli a parete in tessuto per compensare i riflessi.Questo equilibrio impedisce il rumore eccessivo mantenendo l'estetica desiderata.
• Materiali di livello per la perdita di trasmissione. Per pareti che separano rumorose da zone tranquille, utilizzare un design acuto-stud, parete a doppio strato e sigillante acustico a tutte le articolazioni. L'effetto cumulativo di massa, decoupling e assorbimento produce STC 60+.
• La forma del vuoto per migliorare l'assorbimento.[ I soffitti con casse o baffle aumentano l'area superficiale per il materiale assorbente acustico. Un soffitto piano ha solo un'area di copertura al 100%, mentre un soffitto a cassettoni può fornire una superficie efficace del 150-200%, aumentando significativamente l'assorbimento.
• Controllo percorsi di fiancamento.[ Anche la parete migliore non riesce se il suono viaggia sopra la piastrella del soffitto o attraverso un gap nel pavimento. Design per barriere continue— Estendere le pareti al ponte strutturale, sigillare gli sbocchi elettrici e utilizzare caulk acustico a tutte le penetrazioni.

Principi di studio del caso: Acustica della classe

Le ricerche dell'Associazione Americana di Chiarezza-Language-Hearing[[] dimostrano che l'eccessiva riverberazione e il rumore di fondo riducono il riconoscimento vocale del 20-30%. Le aule ottimali usano una forma rettangolare ma non cubica (ad esempio, la larghezza: il rapporto di lunghezza 1:1.25) con un'altezza del soffitto di 9