موضوع عایق بندی صوتی سازه LSF ال اس اف مورد سوال بسیار زیادی از کارفرمایان محترم است که در این مقاله قصد داریم عایق های صوتی پر کاربرد (پشم سنگ، پشم شیشه،پلی استایرن، فوم پلی یورتان، فوم شانه تخم مرغی و پانل گچی) را در ساختمان های ساخته شده با سازه LSF ال اس اف مورد بحث و مقایسه قرار دهیم.
۱- صدا چیست؟
بر اساس علم فیزیک، صدا ارتعاشی است که به صورت موج صوتی منتشر می شود. برای ایجاد یک صدا باید یک حرکت یا ارتعاش وجود داشته باشد. به عبارت دیگر، صدا یک نوسان است که به دلیل یک رویداد، جابجایی، تنش یا فشار اتفاق می افتد از نظر محاوره ای، صدا چیزی است که ما می توانیم با سیستم شنوایی خود که از گوش و مغز تشکیل شده است درک کنیم. صدای مفید همان شکل صدای دلپذیری است که در حین مکالمه به صورت موسیقی یا صدا درک می کنیم. از سوی دیگر، سر و صدایی مانند صدای ترافیک یا ساخت و ساز را مزاحم یا آزاردهنده میدانیم.
۲-چند نوع صدا داریم؟
دونوع صدا داریم:
۱-صدای کوبه ای: صدای کوبه ای صدایی است که منشا تولید آن ضربه یا کوبش باشد. و که محیط انتشار آن جامدت مانند بتن، فولاد، چوب، شیشه یا ترکیبی از این مواد است.
۲-صدای هوابرد: صدایی است که محیط انتشار آن هوا است. مانند صدای صحبت کردن و موسیقی.
۳- گوش انسان میتواند چه طیف از بسامد امواج صوتی را بشنود؟
امواج صوتی همیشه وجود دارند. اما فیزیولوژی انسان می تواند تنها بخشی از آنها را دریافت کند. که فرکانس هایی بین ۲۰ هرتز تا ۲۰ کیلوهرتز هستند.
لازم است ذکر کنیم بسامد یا فرکانس به تعداد دفعاتی می گویند که یک رویداد تکراری در واحد زمان رخ می دهد و با واحد هرتز اندازه گیری می شود. هر قدر فرکانس صوت بیشتر باشد، صدا زیر تر و هر قدر فرکانس پایین تر باشد، صدا بم ترخواهد بود. صدا های با فرکانس بالا (زیر) طول موج کوتاهی دارند. اما صداهای با فرکانس پایین (بم) طول موج بلندی دارند. فرکانس های پایین از میان مواد مختلف (دیوار و پنجره ها) راحت تر از فرکانس های بالا عبور میکنند، صوت در خلاء منتشر نمی شود و برای انتشار احتیاج به محیط مادی دارد. محدوده فرکانس صدای بم (هرتز۲۰۰-۲۰) ، دامنه میانی (هرتز۲۰۰۰-۲۰۰) و صدای زیر(هرتز۲۰۰۰-۲۰۰۰۰) می باشد.
۴- جرا باید به عایق بندی صوتی سازه LSF ال اس اف توجه ویژه داشته باشیم؟
زمانی که صدا به صورت سر و صدا باشد، میتواند اثرات نامطلوب زیادی بر سلامت فیزیولوژیکی و روانی افرادی که در معرض آن قرار دارند، داشته باشد. می تواند چرخه روز/شب را مختل کند، تمرکز را مختل کند و باعث اختلال در خواب شود. سروصدا همچنان میتواند به طور ناخودآگاه تأثیر مضری بر بدن و ذهن داشته باشد.
آکوستیک ساختمان های ساخته شده با سازه LSF ال اس اف یکی از نکات مهم در طراحی، بهره برداری و ساخت است و می تواند تأثیر بسزایی بر سلامت و رفاه، ارتباطات و بهره وری داشته باشد و موجبات تامین آسایش و راحتی ساکنین را به طور موثری فراهم می آورد و در تامین سلامت جسمی و روانی ساکنین موثر باشد.
عایق بندی صوتی سازه LSF ال اس اف
در ساختمان های ساخته شده با سازه LSF ال اس اف به منظور کاهش انعکاس صدا از مواد و مصالحی که دارای خصوصیات جذب صوت هستند، استفاده می شود. مواد جاذب صوت با تاثیر بر روی سطوح داخلی یک بنا و در نتیجه کاهش انعکاس صدا در این سطوح داخلی موجب کاهش تراز صوت می گردند.
۵- بر اساس چه معیاری متریالی را که به منظور عایق بندی صوتی سازه LSF ال اس اف استفاده میشود، مورد سنجش قرار می دهیم؟
ضریب جذب صوت مواد جاذب صوت معیار ما برای یافتن یک عایق صوتی مناسب است. هر چقدر مواد جاذب ضریب صوت بیشتری داشته باشند صدای انتشار یافته را بیشتر مستهلک میکنند و مانع انتقال صدا از دیواری به دیوار دیگر و از طبقه ای به طبقه دیگر می شوند.
۶- چه ویژگی هایی از عایق صوتی تاثیر بسزایی در عمکرد آن دارد؟
معمولاً ضخامت عایق صوتی بیشترین تأثیر را بر کیفیت جذب صدا دارد و همچنین فضاهای خالی ایجاد شده بین عایق صوتی با سازه LSF ال اس اف (هوای محبوس) خود به عنوان یک جاذب صوت عمل می کند.
عایق بندی صوتی سازه LSF ال اس اف
عایق بندی صوتی سازه LSF ال اس اف
همانطور که در جدول بالا مشاهده می کنید مبحث ۱۸ مقررات ملی ساختمان هیچ تفاوتی بین الیاف معدنی مختلف در مقدار جذب صدای محیط قائل نشده است از این رو به سراغ دیتاهای به دست آمده در تحقیقات دیگر که از بررسی و آزمایش بر روی عایق های صوتی موجود در بازار ایران به دست آمده، رفتیم تا به طور دقیق تر میزان ضریب جذب عایق های صوتی مختلف را تحلیل و ارزیابی کنیم. با توجه به اینکه هر چه از فرکانس پایین تر به فرکانس بالاتر می رویم صدا زیرتر می شود و برای ما حائز اهمیت است که این عایق های صوتی در این محدوده طیف فرکانسی چگونه عمل می کنند.
۷- ضریب جذب عایق های صوتی متداول در بازار ایران که به جهت عایق بندی سازه LSF ال اس اف استفاده میشوند، در طیف فرکانسی (۴۰۰۰-۱۲۵هررتز) در دانسیته و ضخامت های مختلف در جدول زیر به نمایش درآمده است.
عایق بندی صوتی سازه LSF ال اس اف
۸- بررسی اثر دانسیته فوم پلی یورتان بر مقاومت صوتی آن
عایق بندی صوتی سازه LSF ال اس اف
فوم پلی یورتان نوعی فوم است که برای حفظ حرارت و به عنوان عایق در ساختمان های ساخته با سازه LSF ال اس اف استفاده می شود از ترکیبی که شامل پلی ایزوسیاناتها، کاتالیزورها و عوامل کفکننده است تهیه میشود. فوم پلی یورتان دارای چگالی کم، پایداری ابعادی خوب و خواص عایق حرارتی عالی است. با توجه به نمودار بالا که ضخامت پلی یورتان تقریبا ثابت در نظر گرفته شده است و عملکرد جذب صوت فوم پلی یورتان در سه مقدار دانسیتهkg/m۳ 12، ۱۷و ۳۰ مورد بررسی قرار گرفته است، از فرکانس ۱۲۵ تا ۲۵۰ هرتز پلی یورتان با دانسیته های kg/m۳ 12 و ۱۷ ضریب جذب صوت تقریبا یکسانی داشته و فوم پلی یورتان با دانسیته kg/m۳ 30 در این محدوده فرکانسی ضریب جذب صوت کمتری نسبت به دو فوم پلی یورتان دیگر با دانسیته kg/m۳ 12 و ۱۷ دارد. از فرکانس ۲۵۰ تا فرکانس ۱۴۰۰ هرتز فوم پلی یورتان با دانسیتهkg/m۳ 17> kg/m۳۱۲> kg/m۳۳۰ عملکرد بهتری از لحاظ جذب صوتی دارند و از فرکانس ۱۴۰۰تا ۱۶۰۰ فوم پلی یورتان با دانسیته kg/m۳ 17> kg/m۳۳۰> kg/m۳۱۲ضریب جذب صوت بالاتری دارند و از فرکانس ۱۴۰۰ به بعد فوم پلی یورتان با دانسیته kg/m۳ 30> kg/m۳۱۷> kg/m۳۱۲ بهترین عملکرد را در جذب صوت دارند . بر اساس نمودار بالا می توان نتیجه گیری کرد که تا فرکانس ۱۰۰۰ هرتز دانسیته فوم پلی یورتان رابطه مستقیمی با دانسیته آن ندارد و بیشترین دانسیته که kg/m۳ 30 عملکرد جذب صوت کمتری نسبت به دوم فوم با دانسیته کمتردارد. با این حال فوم پلی یورتان با دانسیته kg/m۳ 30 در کل نمودار روند صعودی دارد درحالی که فوم پلی یورتان با دانسیته های kg/m۳ 12 و ۱۷ تا فرکانس ۱۰۰۰ هرتز روند صعودی داشته و از فرکانس ۱۰۰۰ هرتز به بعد با افزایش فرکانس روند آن نزولی است. از تحلیل یافته ها می توان نتیجه گیری کرد فوم پلی یورتان با دانسیته kg/m۳ 30 عملکرد مطلوب تری را در تمامی فرکانس ها از خود نشان داده است.
۹- بررسی اثر ضخامت فوم پلی یورتان بر مقاومت صوتی آن
عایق بندی صوتی سازه LSF ال اس اف
در نمودار بالا سه نمونه فوم پلی یورتان که دانسیته های ثابت و ضخامت های متفاوتی دارند مورد بررسی قرار گرفته است.از فرکانس ۱۲۵ تا ۱۵۰۰ هرتز فوم پلی یورتان با ضخامت cm5> cm2.54> cm1.8 ضریب جذب بیشتری دارند و از فرکانس ۱۵۰۰ تا ۱۷۰۰ هرتز فوم پلی یورتان با ضخامت cm2.54> cm5> cm1.8 ضریب جذب بیشتری دارد و از فرکانس ۱۷۰۰هرتز به بعد فوم پلی یورتان با ضخامت cm2.54> cm1.8> cm5 عملکرد بهتری در جذب صوت دارند. بر اساس نمودار بالا می توان نتیجه گیری کرد فوم پلی یورتان با ضخامتcm 5 تا فرکانس هرتز۱۰۰۰ بهترین عملکرد را دارد ولی از فرکانس ۱۰۰۰ به بعد روند آن نزولی است. فوم پلی یورتان با ضخامت cm1.8 تا فرکانس ۲۰۰۰ هرتز کمترین ضریب جذب صوت را نسبت به فوم های پلی یورتان با ضخامت های بالاتر از خود را دارد ولی روند صعودی دارد، دیتاهای ما برای پیش بینی رفتار آن از فرکانس ۲۰۰۰ به بعد محدود است. فوم پلی یورتان با ضخامت cm2.54 تا فرکانس ۲۰۰۰هرتز روند صعودی دارد و از فرکانس ۲۰۰۰ هرتز به بعد روند آن نزولی است. نتیجه ای که میتوان از یافته ها بدست این است که رفتار فوم پلی یورتان تا فرکانس ۱۰۰۰ هرتز رابطه مستقیم با ضخامت آن دارد و فوم های با ضخامت بیشتر ضریب جذب بیشتری را دارند. با توجه به یافته ها فوم پلی یورتان با ضخامت cm2.54 عملکرد مطلوب تری را در کل طیف فرکانسی از خود نشان داده است و در فرکانس ۲۰۰۰ هرتز ضریب جذب بالای ۰.۸۵ را کسب کرده است و فرکانس های ۲۰۰۰ تا ۴۰۰۰ هرتز را با ضریب جذب مطلوب بین ۰.۸۵ تا ۰.۷۲ را تامین میکند.
۱۰- مقایسه ضریب جذب صوت پشم شیشه فویل دار و بدون فویل
عایق بندی صوتی سازه LSF ال اس اف
پشم شیشه مادهای است که با حرارت دادن و ذوب کردن مواد خام، فیبراسیون آنها از طریق تزریق گریز از مرکز برای به دست آوردن الیاف شیشه و سپس پردازش الیاف شیشه با چسب برای به دست آوردن مواد رشتهای، تهیه میشود. چسب مورد استفاده در تهیه شامل رزین فنولیک، پودر سیلیکون و ماسه است. در نمودار بالا پشم شیشه بدون فویل با ضخامتcm 3.2 و دانسیته kg/m۳۱۲ و پشم شیشه فویل دار با ضخامت cm 1 و دانسیته kg/m۳۵۰ مورد بررسی و مقایسه قرار گرفته شده است. در فرکانس های ۱۲۵ تا حدود۱۷۰۰ هرتز پشم شیشه فویل دار و از فرکانس ۱۷۰۰ هرتز به بعد پشم شیشه بدون فویل با دانسیته cm 3.2 و دانسیته kg/m۳۱۲ ضریب جذب صوت بالاتری دارد. با توجه به نمودار میتوان نتیجه گرفت پشم شیشه فویل دار cm 1 و دانسیته kg/m۳۵۰ تا فرکانس ۱۰۰۰ هرتز عملکرد مطلوبی دارد و از فرکانس ۱۰۰۰ هرتز به بعد ضریب صوت افت شدیدی کرده است. همچنین مشاهده می شود دانسیته بالا در فرکانس های بیشتر از ۱۰۰۰ هرتز تاثیری آنچنانی نداشته است. دیتا های ما برای پیش بینی رفتار پشم شیشه بدون فویل با ضخامتcm 3.2 و دانسیته kg/m۳۱۲ در فرکانس های بالاتر از ۲۰۰۰ هرتز محدود است ولی برای فرکانس های زیر ۲۰۰۰ هرتز روند صعودی دارد و ضریب جذب صوت مطلوب ۰.۷۹ را در فرکانس ۲۰۰۰ هرتز کسب کرده است.
۱۱- مقایسه ضریب جذب صوت فوم پلی استایرن در ضخامت و دانسیته های مختلف
عایق بندی صوتی سازه LSF ال اس اف
فوم پلی استایرن نوعی عایق است این فوم با مخلوط کردن پلی استایرن با ماده دمنده و افزودنی هایی مانند گلیسرول مونو استئارات، گلیسرول تری استئارات، روغن معدنی، روغن سویا اپوکسید شده یا پلی بوتادین اپوکسید شده ساخته می شود. فوم را می توان با استفاده از رزین فوران اصلاح شده با زیست توده اصلاح کرد که باعث بهبود خواص مکانیکی آن می شود. در نمودار بالا که فوم پلی استایرن در ضخامت و دانسیته های متفاوت از نظر ضریب جذب صوت با هم مقایسه شده است. در فرکانس های ۱۲۵ تا ۲۵۰ هرتز فوم پلی استایرن با ضخامتcm 1 و دانسیته kg/m۳۱۰> ضخامتcm 1.9 و دانسیته kg/m۳۱۲> ضخامتcm 4.8 و دانسیته kg/m۳۱۸> ضخامتcm 3 و دانسیته kg/m۳۱۵بیشترین ضریب جذب را دارند و از فرکانس ۲۵۰ تا ۵۲۰ هرتز فوم پلی استایرن با ضخامتcm 3 و دانسیته kg/m۳۱۰> ضخامتcm 1.9 و دانسیته kg/m۳۱۲> ضخامتcm 4.8 و دانسیته kg/m۳۱۸> ضخامتcm 1و دانسیته kg/m۳۱۰ ضریب جذب بیشتری دارند. از فرکانس ۵۲۰ تا ۶۶۰ هرتز فوم پلی استایرن با ضخامتcm 3 و دانسیته kg/m۳۱۵> ضخامتcm 4.8 و دانسیته kg/m۳۱۸> ضخامتcm 1.9 و دانسیته kg/m۳۱۲> ضخامتcm 1 و دانسیته kg/m۳۱۰ ضریب جذب صوت بیشتری دارند. از فرکانس ۶۶۰ تا ۲۰۰۰ هرتز فوم پلی استایرن با ضخامتcm 4.8 و دانسیته kg/m۳۱۸> ضخامتcm 3 و دانسیته kg/m۳۱۵> ضخامتcm 1.9 و دانسیته kg/m۳۱۲> ضخامتcm 1و دانسیته kg/m۳۱۰ ضریب جذب بیشتری دارند. از فرکانس ۲۰۰۰ تا ۲۹۲۰ فوم پلی استایرن با ضخامتcm 3 و دانسیته kg/m۳۱۵> ضخامتcm 1.9 و دانسیته kg/m۳۱۲> ضخامتcm 1و دانسیته kg/m۳۱۰ از فرکانس ۲۹۲۰ هرتز به بعد فوم پلی استایرن با ضخامتcm 3 و دانسیته kg/m۳۱۵> ضخامتcm 1 و دانسیته kg/m۳۱۰> ضخامتcm 1.9و دانسیته kg/m۳۱۲ عملکرد بهتری از لحاظ جذب صوت دارند. از نمودار بالا می توان نتیجه گرفت در فرکانس های زیر ۵۰۰ هرتز به جز فوم پلی استایرن با ضخامتcm 4.8 و دانسیته kg/m۳۱۸ بقیه نمونه فوم های پلی استایرن به طور میانگین با افزایش ضخامت و دانسیته به ضریب جذب صوت بالاتری رسیده اند و در فرکانس ۵۰۰ تا ۱۰۰۰ هرتز فوم پلی استایرن با ضخامتcm 4.8 و دانسیته kg/m۳۱۸ روند صعودی دارد و به ضریب جذب صوت بالاتری رسیده است و بقیه فوم ها روند نزولی دارند. در فرکانس ۱۰۰۰ تا ۲۰۰۰ هرتز فوم پلی استایرن با ضخامتcm 4.8 و دانسیته kg/m۳۱۸ روند نزولی با شیب ملایم دارد و دیتا های ما برای پیش بینی فرکانس های بالاتر از ۲۰۰۰ هرتز محدود است و سه نمونه فوم دیگر شیب صعودی داشته و فوم پلی استایرن با ضخامتcm 3 و دانسیته kg/m۳۱۵ به بیشترین ضریب جذب در این محدوده فرکانسی میرسد و از فرکانس ۲۰۰۰ هرتز به بعد نیز فوم پلی استایرن با ضخامتcm 3 و دانسیته kg/m۳۱۵ با شیب صعودی مطلوبی به ضریب جذب ۰.۹۶ میرسد.
۱۲-مقایسه ضریب جذب صوت فوم پلی استایرن، فوم پلی یورتان، فوم شانه تخم مرغی، پانل گچی، پشم سنگ و پشم شیشه فویل دار در ضخامت های یکسان
عایق بندی صوتی سازه LSF ال اس اف
در نمودار بالا رفتار فوم پلی استایرن، فوم پلی یورتان، فوم شانه تخم مرغی، پانل گچی، پشم سنگ و پشم شیشه با ضخامت تقریبا یکسان در طیف فرکانسی مختلف مورد بررسی قرار دادیم. در فرکانس زیر ۵۰۰ هرتز به ترتیب پشم شیشه>پشم سنگ>فوم پلی یورتان>فوم شانه تخم مرغی>پانل گچی>فوم پلی استایرن ضریب جذب صوت بیشتری دارند. از فرکانس ۵۰۰ تا ۱۰۰۰ هرتز به ترتیب پشم شیشه>پشم سنگ>فوم پلی یورتان>پانل گچی > فوم شانه تخم مرغی >فوم پلی استایرن ضریب جذب صوت بیشتری دارند. از محدوده فرکانس۱۰۰۰ تا ۱۶۸۴ هرتز نیز به طور میانگین پشم شیشه>پشم سنگ>فوم پلی یورتان>فوم شانه تخم مرغی>پانل گچی>فوم پلی استایرن ضریب جذب صوت بالاتری دارد. از فرکانس ۱۶۸۴ تا فرکانس ۲۷۵۸ هرتز به ترتیب فوم پلی یورتان>فوم پلی یورتان>پشم شیشه فویل دار>فوم شانه تخم مرغی>فوم پلی استایرن>پانل گچی ضریب جذب بیشتری دارند.از فرکانس ۲۷۵۸ تا ۳۰۱۳ هرتز به ترتیب فوم پلی یورتان>پشم سنگ >پشم شیشه فویل دار>فوم شانه تخم مرغی>فوم پلی استایرن>پانل گچی ضریب جذب صوت بیشتری دارند و از فرکانس ۳۰۱۳ هرتز به بعد پشم سنگ>فوم پلی یورتان>پشم شیشه فویل دار>پلی استایرن>فوم شانه تخم مرغی>پانل گچی ضریب جذب صوت بیشتری دارند. از نمودار بالا می توان نتیجه گرفت پشم سنگ به بالاترین مقدار ضریب جذب صوت در فرکانس ۴۰۰۰ هرتز رسیده است و در کل طول طیف فرکانسی روند صعودی و مطلوبی داشته است. پس از پشم سنگ فوم پلی یورتان نیز در فرکانس های بالاتر از ۲۰۰۰ عملکرد مطلوبی دارد. در فرکانس های زیر هزار پشم شیشه فویل دار عمکرد مطلوبی را از خود نشان داده است.
۱۳- نتیجه گیری
عایق بندی صوتی سازه LSF ال اس اف
با توجه به تحقیقات علمی صورت گرفته و همچنین مشاهدات عینی و تجربه چندین دهه کار حرفه ای، آسراکو پشم سنگ را بهترین گزینه برای عایق بندی صوتی سازه LSF ال اس اف می داند.
