انواع عایق صوتی ساختمان و مصالح آکوستیک

در این نوشتار به انواع عایق صوتی ساختمان و مصالح آکوستیک می پردازیم. عایق صوتی ساختمان بسته به نوع کاربری و بر حسب نیاز، اجرا می شود. مصالح آکوستیکی از مهمترین انواع عایق صوتی ساختمان هستند که در ادامه به بررسی هر یک می پردازیم. با ما همراه باشید.

پیشنهاد مطالعه: با انواع عایق حرارتی در ساختمان آشنا شوید

مصالح آکوستیکی یا جاذب سر و صدا، قادرند امواج صوتی را که با سطح آن ها برخورد می کنند، به میزانی کمتر از %50 منعکس سازند، مقدار صوتی که توسط مصالح جذب می شود، بستگی به اندازه، عمق و تعداد حفره های مصالح و فرکانس صوت دارد. ذرات هوایی که در اثر صوت به داخل حفره ها رفته و از آنها خارج می شوند، سبب ایجاد اصطکاک می گردند، بخشی از انرژی صوتی، مستهلک و به گرما تبدیل می شود، بخشی از آن از موانع عبور می کند یا در داخل فضا منعکس می شود. در عمل، دستیابی به کاهش مقادیری بیش از 10 دسیبل با کاربرد مصالح جاذب صوت مقدور نیست. معمولاً کاهشی معادل حدود 5 تا 7 دسیبل در ساختمان های مسکونی و دفاتر کاری که سقف آنها با آکوستیک تایل پوشیده شده باشد، به دست می آید.

شکل 1 – نمای نزدیک حفره های موجود در نمونه ای از عایق صوتی ساختمان

مصالح آکوستیکی دامنه وسیعی از مواد را در بر می گیرند که دارای نام ها و عناوین تجارتی مختلف می باشند. گرچه ویژگی جذب صوت آنها مشابه است، طراح، باید مصالحی را انتخاب کند که مناسب و قابل کاربرد برای شرایط خاص هر پروژه باشد. مصالح آکوستیکی ممکن است به صورت پیش ساخته باشند یا در محل اجرا شوند. اندازه کاشی ها و صفحات پیش ساخته از 300×300 تا 1200×1200 میلی متر تغییر می کند، بسیاری از آن ها از الیاف چوب، نی، فیبرهای معدنی یا شیشه ای ساخته شده اند که آن ها را درهم، مخلوط و یکپارچه کرده و به صورت تخته هایی با ضخامت های گوناگون در آورده اند. مصرف کاشی ها محدود به سقف می شود که آن ها را یا مستقیماً زیر سقف اصلی نصب می کنند یا در سقف کاذب متشکل از نبشی، سپری و میلگردهای آویز به کار می برند. مواد و مصالحی که در محل کار قابل مصرف و اجرا هستند، شامل اندودهای گچی آکوستیکی و ترکیبی از قطعات جاذب صوت می باشند. در ادامه به شرح انواع مصالح آکوستیکی می پردازیم :

عایق های صوتی سربی از انواع عایق صوتی ساختمان

از نخستین شرایط یک عایق صوتی ساختمان ، زیاد بودن وزن ویژه، نرمی طبیعی، ظرفیت بالای کاهش سر و صدا و غیر قابل نفوذ بودن است. زیادی وزن از این نظر حائز اهمیت است که شدت ارتعاشات صوتی در نبرد با اینرسی یک مانع، کاهش می یابد. نرمی ورق سرب، سبب کاهش ارتعاشاتی می شود که در سایر مصالح آکوستیکی عادی است. موانع سربی به ویژه روی پارتیشن هایی که در مجاورت سقف های کاذب آویخته، قرار می گیرند، مؤثرند. برگه های سربی را می توان در بسیاری از تیغه های نازک مصرف کرد تا بدون افزایش حجم، صدا را کاهش دهند. این ماده را می توان به راحتی، با چسب الاستومری روی سایر مصالح نصب نمود تا بدون افزایش سختی وزن آنها اضافه شود.

کاشی ها و صفحات ساخته شده از فیبرهای سلولزی

کاشی های سلولزی معمولاً از باگاس (تفاله نیشکر) ساخته می شوند، تایل های الیاف نیشکر از قدیمی ترین و معمولاً ارزان ترین نوع آکوستیک تایل هستند. فیبرها را زیر فشار قرار می دهند و به صورت تخته هایی در می آورند، به نحوی که بین الیاف فضاهای تنگی به وجود آید. تایل های فیبر نیشکر را معمولاً سوراخ دار می سازند تا صدا بتواند به حفره های بین الیاف برسد. این موضوع باعث بهبود کیفیت جذب صوت می شود. تنوع در بافت و ظاهر تایل با ایجاد تنوع در نقش و نحوه استقرار سوراخ ها و سطح تایل به دست می آید.

تایل های فیبر نیشکر در اثر جذب رطوبت، دچار تغییر ابعاد و کاهش مقاومت می شوند، گرچه پیشروی آتش در آنها کم است، ولی ضد آتش نیستند. مشخصات فنی کشورهای صنعتی، مصالح ساختمانی را به لحاظ پایداریشان در برابر آتش گروه بندی کرده اند. در مشخصات فدرال (ایالات متحده آمریکا) معیارهای ویژه ای در این مورد وجود دارد، گروه بندی از A برای مصالح غیر قابل اشتعال تا D برای درجات مختلف پایداری در برابر آتش انجام شده است. تایل های فیبر نیشکر در گروه D از این تقسیم بندی قرار می گیرند و برخی از تایل های پوشش شده در کارخانه در گروه C، این تایل ها معمولاً لب پخ بوده، در کارخانه پوشش می شوند و اندازه آنها 300×300 تا 600×600 میلی متر است.

کاشی های ساخته شده از فیبرهای معدنی

بخش اعظم تایل های فیبر معدنی از پشم معدنی ساخته می شوند، قسمت عمده پشم معدنی که در کشورهای صنعتی تولید می شود از سربار کوره آهن گدازی (پشم سرباره) است. این تایل ها ممکن است به صورت شکاف دار یا سوراخ دار ساخته شوند تا کیفیت جذب صوت آنها افزایش یابد، مصالح شکاف دار انرژی صوتی را به وسیله ایجاد اصطکاک در حفره های ریز موجود بین فیبرهای مستقل از هم، مستهلک می سازند. با افزایش سوراخ ها می توان حداکثر کاهش انرژی صوتی را به دست آورد. مصالح شکاف دار عموماً موقعی به کار می روند که ظاهر کار از بیشترین اهمیت برخوردار باشد. مصالح سوراخ دار بیشتر در ساختمان های صنعتی، فرهنگی و مؤسسات علمی که حداکثر نفوذ و رنگ پذیری مورد نظر است، مصرف می شوند. این عایق صوتی ساختمان از نظر پایداری در برابر آتش در گروه A قرار می گیرند و در مواردی مثل مکان های تجمع عمومی و راه های فرار از آتش، که مقررات ساختمانی مصالح غیر قابل اشتعال را تجویز می کنند، مصرف می شوند. این مصالح در گونه های مختلف از نظر اندازه، بافت، ضخامت و قابلیت جذب صوت ساخته می شوند. در رنگ آمیزی تایل های شکاف دار یا منسوج، باید دقت بسیار زیادی مبذول داشت و مصالح با رنگ های ویژه پوشانده شوند، به قسمی که حفره ها بسته نشود و ویژگی آکوستیکی مصالح کاهش نیابد.

شکل 2 – جزئیات نصب تایل ها

کاشی های فلزی سوراخدار

این تایل ها متشکل از تاوه های فلزی سوراخ داری هستند که با مصالح لایی آکوستیکی نظیر پشم معدنی پر شده اند. تاوه های نازک فلزی سوراخ دار، سبب کاهش ویژگی های جذب صوت مصالح آکوستیکی لایی نخواهند شد، بلکه به صورت دیافراگمی در انتقال صوت به آنها عمل می کنند و صوت در آنجا جذب می شود. تاوه ممکن است از آلومینیوم یا ورق فولادی ساخته شود و معمولاً آن را با لعاب پخته شده سفیدی می پوشانند. گرچه این تایل ها گران قیمت هستند، ولی چون دوامشان زیاد و هزینه نگهداری و تعمیر آنها کم است، مصرفشان روی هم رفته اقتصادی و با صرفه است. سطح آنها را می توان با کهنه نم دار تمیز کرد و به رنگ آمیزی مجدد و تعویض قطعات نیازی ندارند. به علاوه لعاب سخت پوشش آن ها باعث تأمین ویژگی های بازتاب سطوح می شود.

اندودهای آکوستیکی

یکی دیگر از انواع عایق صوتی ساختمان ، اندود های پلاستیکی هستند که خود دو نوعند:

1. اندودهای گچی با دانه های سبک مانند پرلیت و ورمیکولیت منبسط
2. اندودهای مشتمل بر فیبرهای معدنی به همراه چسب

اندودهای گچ و پرلیت را از اختلاط گرد گچ، پرلیت و آب درست می کنند و یا گچ و پرلیت آماده بسته بندی شده را با آب مخلوط کرده روی سطوح صاف زیرسازی که ممکن است بتنی، سیمانی، گچی یا فولادی باشد، می کشند یا با ماشین بر روی آن ها می پاشند، اندودهای ماله ای در دو قشر آستر به ضخامت حدود 10 میلی متر و رویه به کلفتی حدود 3 میلی متر اجرا می شوند و اندودهای ماشینی در دو، سه یا چهار قشر نازک پاشیده می شوند، به قسمی که مجموع ضخامت به حدود 12 میلی متر برسد. به موجب آزمایش های انجام شده ”ضریب کاهش سر و صدا“ برای اندود 12 میلی متری دستی، حدود 0.65، برای اندود 25 میلی متری از همین نوع 0.75 و برای اندود ماشینی به ضخامت 12 میلی متر، حدود 0.55 است.

اندودهای فیبری از پنبه کوهی یا پشم معدنی و یک چسب معدنی ساخته می شوند. در کشورهای صنعتی این اندودها به صورت آماده و بسته بندی عرضه می شوند. نخست سطح مورد نظر را با قشر ضخیمی از چسب، آغشته می کنند و سپس فیبر را روی آن می پاشند. اندودهای به ضخامت بیش از 12 میلی متر، دست کم در دو قشر باید انجام شوند و قشر رویه را می توان با سیلر و به صورت رنگی نیز اجرا کرد.

اخیراً در بسیاری از کشورها محدودیت هایی برای مصرف پنبه کوهی به ویژه در اندودکاری به وجود آمده است. ضریب کاهش سر و صدا در اندودهای آکوستیکی متفاوت بوده و بستگی به ضخامت اندود و زیرسازی آن دارد. این ضریب برای اندودی رنگ نشده به ضخامت 18 میلی متر بر روی زیرسازی سخت، از 0.6 تا 0.7 و بر روی زیرسازی فلزی، 0.8 تا 0.9 و برای ضخامت 36 میلی متر بر روی زیرسازی سخت، حدود 0.9 است، در حالی که ضریب اندود اخیر هنگامی که رنگ آمیزی شود، به 0.85 کاهش می یابد.