Cercetare acustica

5/24/2018 Cercetare acustica

1/38

ACTIVITATEA DE CECETAREin cadrul materiei:

Reabilitare Acustica

Indrumator:Sef. l. dr.ing.Roxana Tamas-Gavrea

Intocmit: ing.Andreea Rusan

ing.Natalia PopAn II Master PRCAn univ. 2013-2014


2/38

Studiul acustic privind reducerea nivelului de zgomotsi vibratii in cladiri

Cuprins:

1. Vibratiile.1.1.Notiuni generale. Surse de vibratii in cladiri1.2.

Efectul vibratiilor asupra ocupantilor cladirii. Factori ce influenteazaperceptia vibratiilor

1.3.Impactul vibratiilor asupra sanatatii1.4.Cerinte minime de securitate si sanatate referitoare la expunerea la riscurile

generate de vibratii

2. Zgomotele2.1.Notiuni generale2.2.Limite admisibile ale nivelurilor de zgomot in cladiri

3. Masuri si metode de izolare a cladirilor impotriva zgomotelor si a vibratiilor3.1.Notiuni introductive3.2.Masuri generale pentru combaterea sau atenuarea nivelului de zgomot si a

vibratiilor3.3.Fonoizolarea Pereilor3.4.Fonoizolarea Podelei3.5.Fonoizolarea Tavanului3.6.Fonoizolarea Geamurilor3.7.Fonoizolarea Uilor3.8.Efectul "filtru pieptene"3.9.Exemple de izolare fonica la acoperisuri

4. Bibliografie


3/38

1.Vibratiile

1.1 Notiuni generale. Surse de vibratii in cladiri

Vibratiile in cazul cladirilor de tip civil pot fi cauzate de mai multe categorii de factori, dintrecare pot fi enumerate:

anumite activitati care genereaza forte dinamice (cu caracter de impuls sau miscareperiodica): dans, gimnastica ritmica/aerobica, concerte, spectacole culturale sau sportiveetc.;

deplasarea oamenilor pe plansee (mers); functionarea necorespunzatoare a unor echipamente electromecanice (ascensoare, aparate

de climatizare) sau chiar a unor obiecte electrocasnice.

Vibratiile cauzate de diferite actiuni asupra cladirilor pot fi clasificate in baza criteriului dedisconfort cauzat ocupantilor in urmatoarele grupe:

vibratii ce nu sunt simtite de catre ocupanti; vibratii percepute de catre ocupanti dar care nu afecteaza gradul de confort al acestora; vibratii percepute de catre ocupanti si care afecteaza confortul acestora; vibratii ce pot duce la afectarea sanatatii ocupantilor.

Vibratiile inregistrate in cladiri se mai pot clasifica si in functie de durata, astfel: vibratii care se amortizeaza dupa ce au atins valoarea maxima, denumite vibratii

tranzitorii (caderea unui obiect greu);

vibratii care se manifesta pe perioade lungi cu sau fara pauza, denumite vibratii continuesau intermitente (vibratii provocate de grupuri care se deplaseaza).

1.2 Efectul vibratiilor asupra ocupantilor cladirii. Factori ce influenteaza

perceptia vibratiilor Vibratiile au un efect suparator asupra oamenilor atunci cand frecventa acestora se gaseste in

domeniul frecventelor proprii ale organelor interne ale ocupantilor.

Nivelul perceptiei umane a vibratiilor si gradul acestora de sensibilitate este influentat de osuma de factori, printre care se pot enumera:


4/38

Pozitia corpului uman. Se considera sistemul de coordonate al corpului uman asa cum

este el in Figura 1. In acest caz, axa x defineste directia spate-catre piept, axa ydefineste directia dreapta-stanga iar axa z pe cea picioare / sezutcatrecap.Conform ISO, intervalul de frecvente pentru care factorul uman este sensibil laacceleratia vibratiilor variaza intre 4Hz si 8Hz in cazul vibratiilor de-alungul axei z siintre 0 si 2Hz in cel al vibratiilor pe directiile x, respectiv y . In timp ce axa z avibratiilor este cea mai importanta in proiectarea spatiilor destinate birourilor si a altorspatii de lucru, toate cele 3 axe devin important atunci cand proiectarea are in vederespatii rezidentiale sau hoteliere unde trebuie luat in calcul confortul in timpul somnului.Se observa astfel ca efectul neplacut al vibratiei variaza in acelasi timp cu frecventa eidar si de directia acesteia in raport cu corpul;

Caracteristicile sursei de vibratii, cum ar fi amplitudinea, frecventa si durata; Timpul de expunere. Dupa cum se poate observa din Figurile 2a si 2b, toleranta

factorului uman la vibratii descreste intr-un mod characteristic odata cu crestereatimpului de expunere;

Caracteristicile sistemului structural al planseului, cum ar fi frecventa proprie a acestuia(rigiditate, masa) si amortizarea lui;


5/38

Figura 1Directiile de sensibilitate la actiunea vibratiilor


6/38

Figura 2aLimitele de acceleratie longitudinale (az)in functie de frecventa si timpul deexpunere(pragul indemanarii scazute datorita oboselii)


7/38

Figura 2bLimitele de acceleratie longitudinala (az)in functie de timpul de expunere sifrecventa (pragul indemanarii scazute datorita oboselii)

Nivelul de expectanta. Vibratia este cu mult mai mica in cazul in care ea este comuna,este expectata si anticipata in ambientul respective. Deoarece oamenii se asteapta la maimulte vibratii in ateliere decat in holurile hotelurilor, se pot adapta mult mai usor inprimul caz decat in cel de-al doilea. Nelinistea si disconfortul pot fi reduse dacaocupantilor li se fac cunoscute in prealabil vibratiile si cauza lor si daca sunt asigurati caacestea nu le pot afecta siguranta.


8/38

Tipul de activitate in care subiectii sunt implicati. Nivelul perceperii vibratiilor variaza

in functie de natura activitatii in care subiectul este implicat depinzand de caracteristicileei (munca de birou, mese festive, mers sau dans).

1.3 Impactul vibratiilor asupra sanatatii

Organismul uman este supus aciunii vibraiilor cnd mainile cu care se deplaseaz vibreazmpreun cu acestea, cnd omul se afl n ncperi n care sunt n funciune maini i

instalaii sau cnd asupra anumitor pri ale corpului uman acioneaz nemijlocit vibraiile de

frecven joas produse de maini vibratoare, diferite unelte pneumatice.

Pentru precizarea corect a aciunii vibraiilor asupra organismului uman trebuie luai nconsiderare simultan doi dintre parametrii mecanici care caracterizeaz vibraiile, pe de-o

parte frecvena i pe de alt parte deplasarea, acceleraia sau energia vibraiei.

Vibraiile de joas frecven(1-20Hz) provoac lombagii, lombosciatice, hernii de disc, bolicare pot s apar dup un anumit timp de expunere la vibraii.

Vibraiile de foarte joas frecven(sub 1Hz), ca urmarea aciunii variaiilor de acceleraieasupra labirintului urechii interne, produc dezechilibrri i senzaii de vom (rul de mare, de

autovehicul, de avion, etc.)

Aciunea vibraiilor asupra activitii fizice i psihice a omului este puin precizat,cunoscndu-se doar c un factor important l constituie oboseala dar care la rndul ei nu

permite o msurare corespunzatoare i o aprerciere orientativ.

Deteriorrile mecanice se pot produce daca acceleraiile sunt destul de mari i se manifestprin fracturi ale oaselor, deteriorarea plmnilor, leziuni ale peretelui interior al intestinului,

leziuni ale craniului, deteriorri cardiace.

Fenomenele subiective care se manifest la omul supus vibraiilor includ perceperea lor, lipsade confort, durerea i teama. Durerile apar de obicei n regiunea abdominal, n coul

pieptului, se semnalizeaz dureri testiculare, de cap, respiraia este ngreunat, apare o stare

de nelinite.


9/38

n general se consider trei trepte de apreciere a efectelor vibraiilor: pragul de percepere, deneplcere i de intoleran.

Expunerea la vibraii cu aciune general produce o distribuie complex a forelor imicrilor oscilatorii n corp. Aceasta poate cauza senzaii neplcute dnd natere unui

disconfort, reducerii unor capaciti (de exemplu, scderea acuitii vizuale) sau prezint

chiar un risc pentru sntate (de exemplu: distrugerea esuturilor sau modificri

fiziopatologice).

Principalele efecte ale vibraiilor asupra omului se produc asupra sntii, activitii i acomfortului.

Exist foarte muli receptori n om care rspund la vibraii: partea corpului care este ncontact cu suprafaa vibrant, interiorul corpului unde se transmit vibraiile (receptorii pielii,

urmai de sistemele i centri receptori din diferite esuturi), aparatul auditiv care reacioneaz

la vibraii, cnd acestea acioneaz asupra ntregului corp.

Orice parte a corpului poate fi lezat de expunerea la o valoare suficient de mare a vibraiilor(prile corpului care vor fi lezate cel mai probabil n timpul expunerii la vibraii cu aciune

general sunt influenate de distribuia vibraiilor n corp, aceast distribuie depinznd de

frecvena i direcia vibraiilor i de modul de cuplare a corpului la sursa de vibraii);

Interferena vibraiilor cu activitatea depus (de exemplu, scris sau citit) poate fi uneori

considerat ca o cauz /surs de disconfort. Efectele depind de natura acestei activiti.

Expunerea la vibraii produce efecte negative asupra activitii umane.

Vibraiile cu aciune general transmise ntregului corppot afecta: acumularea de informaii cu ajutorul simurilor; prelucrarea informaiilor; nivelurile de interes, stimulare sau oboseal; aciunile intenionate.


10/38

Vederea este mecanismul de percepie afectat cu mult uurin de aciunea vibraiilor,

deoarece chiar i micri mici ale unei imagini pe retina ochiului pot degrada acuitatea

vizual.

Pentru individul expus la aciunea vibraiilor n cadrul sistemelor de munc locul de contactal corpului cu sursa de vibraii prezint o importan deosebit.

Distribuia complex a forelor i micrilor oscilatorii n corp, n timpul aciunii vibraiilorcu aciune general, produce senzaii complexe. Localizarea i caracterul senzaiilor pot varia

mult n funcie de frecvena vibraiilor, de direcia vibraiilor i de ali factori

1.4 Cerinte minime de securitate si sanatate referitoare la expunerea lariscurile generate de vibratii

n Romnia, cerinele minime de securitate i sntate referitoare la expunerea lucrtorilor lariscurile generate de vibraii sunt prezentate in Hotrrea de Guvern nr. 1876 din 22.12.2005.

Aceasta stabilete cerine minime pentru protecia lucrtorilor mpotriva riscurilor pentrusntatea i securitatea lor care apar sau pot s apar datorit expunerii la vibraii mecanice.

De asemenea HG se aplic activitilor n exercitarea crora lucrtorii sunt sau este posibil safie expui la riscuri generate de vibraii mecanice n timpul activitii.

Cerinte pentru confort - SR 12025-2/1994

Standardul stabilete limitele admisibile de exploatare de exploatare normal a cldirilor delocuit i social culturale supuse la aciunea vibraiilor produse de agregate amplasate n

cldiri sau n exteriorul acestora i a vibraiilor produse de trafic care acioneaz asupracldirilor sau prilor de cldire;

Exploatarea normal a cldirilor de locuit i social-culturale impune: ndeplinirea condiiilor de durabilitate a structurii de rezisten a cladirii sau a unui

element de construcie;


11/38

comfort n cldire;

Pentru cazul cnd n aceeai unitate funcional, subiectul se poate gsi n diferite situaii (culcat,

stnd pe scaun, n picioare), valorile admisibile pentru nivelul de vibraii interior, se exprim prin

curbe combinate

Tabelul 1.

Nr.

crt.Tipul de cdire

Numrul de ordine al cur bei combinate

admisibi le Avc

1. Cldire de locuit 77

2. Cmine, hoteluri, case de oaspei 77

3. Spitale, policlinici 77

4. coli 71

5. Grdinie de copii, cree 77

6.

Cldiri tehnico administrative i anexe

tehnico-administrative ale halelor de

producie.

83

8. Cldiri comerciale 89


12/38

Fig. 2cCurb pentru aprecierea combinat a vibraiilor n cldirile de locuit


13/38

2.Zgomotele

2.1 Notiuni generale

Zgomotul poate fi descris ca un sunet nedorit i neplcut, intensitatea acestuia depinznd denivelul presiunii, care se msoar n decibeli (dB).Urechea uman reacioneaz laintensitatea sunetului, care depinde de frecven. Frecvena e exprimat n cicluri pe secund,n heri (Hz).

Urmeaz exemple tipice ale nivelelor depresiune acustica:

Pragul de durere al timpanului este 140 dBDecolarea avionului 100 dB

Main de guritpneumatic 90 dB

Tren 80 dB

Aspirator 60 dB

Birou 50 dB

Frigider 30 dB

Camer cu izolare fonic 10 dB

Majoritatea zgomotelor se compun dintr-o serie de sunete individuale cu frecven diferit,produse concomitent. Pentru obinerea unei imagini mai bune a zgomotului se folosete ungrafic care arat nivelul presiunii acustice al diferitelor frecvene n cadrul audibilitii.nchiderile cldirii pot juca un rol important n controlul i absorbia energiei sunetelor,comportndu-se ca barier antizgomot.

Protecia la zgomot este stipulat ca cerin (exigen) esenial n DirectivaConsiliuluiEuropei nr. 89/106/CEE i Documentele Interpretative aprobate la 30 noiembrie 1993 i este

definit dup cum urmeaz:

Construcia trebuie proiectat i executat astfel nct zgomotul perceput de

utilizatori sau persoanele aflate n apropiere s fie meninut la un nivel care s nu

afecteze sntatea acestora i s le permit s doarm, s se odihneasc i s lucreze n condiii satisfctoare.

Cerina presupune deci crearea unor condiii de confort care pot fi completate cu asigurarea


14/38

intimitii n sensul non-inteligibilitii vorbirii ntre locuine, camere de hotel sau similare.

Prezentul normativ respect prevederile documentelor menionate mai sus.

Protecia la zgomot este n acelasi timp CERIN DE CALITATE (F) nconstrucii ncontextul legii nr 10 / 1995. In acest sens constituie norm cu caracter general care detaliazindicii i condiiile tehnicespecifice ale cerinei, precum i msurile necesare pentrurespectarea acesteia.

Definirea parametrilor de apreciere a protectiei impotriva zgomotului: Pentru zgomot care nu se modific semnificativ n timp: nivelul presiunii acustice, L

[dB(A)] Pentru zgomot intermitent sau variabil n timp: nivelul de zgomot echivalent, Lech

[dB(A)] sau L10 [dB(A)] (Lech definit conform STAS 6161-1/89, L10 definit conform STAS1957-3/88)Valabili att pentru spaii interioare ale cldirilor ct i pentru mediul exterioradiacent cldirilor.

Intervalul de timp care se ia n considerare la calculul nivelului de zgomot echivalentinterior real pentru locuine, hoteluri, cmine i case de oaspei se determin astfel:

pentru perioada de zi (ntre orele 6,00 ... 22,00) se consider intervalul de 8 oreconsecutive cruia i corespunde nivelul de zgomot cel mai ridicat;

pentru perioada de noapte (ntre orele 22,00 ... 6,00) se consider intervalul de 30minute consecutive, cruia i corespunde nivelul de zgomot cel mai ridicat;

n cazul cnd n exploatarea cldirilor de locuit i a vecintilor acestora aparaciuni izolate caracterizate printr-un nivel ridicat de zgomot (muzic executat n camerede locuit, porniri i opriri de maini, motociclete etc.) care provoac disconfort, nivelurilede zgomot respective se corecteaz n funcie de durata zgomotului (exprimat n procentefa de o perioad de referin de 8 ore ziua sau de 30 de minute noaptea) cu valorile care

se scad conform tabelului 2.

Tabel 2

Nr.crt. Durata zgomotului, n %fade perioada de referin

Valoare ce se scade din valoareaglobaln dB(A) sau din numrul

curbei Cz a zgomotului izolat1 de la 100 ... 56 inclusiv 02 de la 56 ... 18 inclusiv 53 de la 18 ... 6 inclusiv 104 de la 6 ...1,8 inclusiv 155 de la 1,8 ...0,6 inclusiv 20


15/38

6 de la 0,6 ...0,2 inclusiv 25

7 < 0,2 30

Observaie:

Nu se iau n considerare aciunile care apar cu o frecven mai mic de unape zi.

n cazul spitalelor, policlinicilor, dispensarelor i creelor, intervalul de timp carese ia n considerare la calculul nivelului de zgomot echivalent interior este de 30 de minuteconsecutive cruia i corespunde nivelul de zgomot cel mai ridicat (ntre orele 0 ... 24).

n cazul colilor i grdinielor de copii, intervalul de timp care se ia n considerarela calculul nivelului de zgomot echivalent interior este intervalul de o or cruia i corespunde nivelul de zgomot cel mai ridicat.

n cazul cldirilor de birouri i al anexelor tehnico-administrative ale cldirilorde producie, intervalul de timp care se ia n considerare la calculul nivelului de zgomotechivalent interior este intervalul corespunztor schimburilor productive.

Cldirile trebuie s reziste efectelor distructive ale zgomotului i vibraiilor. Trebuie s neasigurm c oamenii (i animalele) nu sunt expui la nivele de zgomot i vibraii periculoasepentru sntate.

Ca i n cazul proprietilor de izolaie termic, este important ca materialele folosite s aibperformane bune din punct de vedere fonic, pentru a reduce zgomotul extern care ptrunden cldire prin acoperi. Design-ul i calitatea componentelor acoperiului sunt foarteimportante pentru proprietile acustice ale construciei. Nu toate materialele cu performanebune de termoizolaie sunt potrivite pentru reducerea zgomotului. Vata bazaltic cu ogreutate volumetric de aproximativ 50 70 kg/m3 reprezint cea mai bun soluie pentruizolaia fonic.

2.2 Limite admisibile ale nivelurilor de zgomot in cladiri

Limitele admisibile ale nivelurilor de zgomot n cldiri, indicate n tabelul 3, suntstabilite considerndu-se climatul corespunztor specific utilizrii i activitilor ce sedesfoar n unitile funcionale respective. La nceputul tabelului sunt grupate tipurile defunciuni curente i n continuaresunt trecute alte funciuni specifice peprograme. Alte posibilefunciuni nespecificate pot fi ncadrate prin asimilare.Tabelul 3Limite admisibile ale nivelului de zgomot echivalent interior n unitilefuncionale, datorat unor surse de zgomot exterioare unitilor funcionale


16/38

Nr.crt.

Unitate funcional Limitaadmisibilanivelului de

zgomotechivalentinteriordB (A)

Numruldeordine alcurbei Czcorespun-

ztoare

1a

1b

1c

Funciuni curentencperide locuit, dormitoareSpaii pentru activiti intelectuale: birouri cu concentrare mare a ateniei, slide studii,

slide lecturn biblioteci birouri cu activitate normal,administraie,laboratoare, calculatoare

birouri de lucru cu publiculSpaii pentru audiie: studio de nregistrri laborator de cercetriacustice, audiologie slide conferine, slide audiii, teatru, concert,

spectacole slide clas,amfiteatreAlte spaii:

cabinete medicale ide consultaii slide restaurant i alte uniti de alimentaiepublic,slide mese

foyere, holuri anexe sociale, vestiare, toalete

35*

35

4045

2530

3035

35

505545

30

30

3540

2025

2530

30

455040

2 Spitale, policlinici, dispensare saloane (rezerve) 1-2 paturi saloane 3 sau mai multe paturi saloane de terapie intensiv slide operaie i anexe ale acestora

30*35*35*35

25303030

3 Grdinie, cree

dormitoare 30

*

254 Biblioteci cabinete individuale de lucru ncperi pentru eliberarea crilor sala cataloagelor, expoziii depozite

304545

25404065


17/38

5 Cldiripentru activiti culturale i de divertisment

salde repetiii salde ah salde gimnastic(dans) salde jocuri

30304550

25254045

6 Cldiricomerciale i depozite (inclusiv spaiilecomerciale incluse la parterul inivelele inferioare alecldirilorde locuit)Unitideprestri servicii: spaii de lucru cu publicul (unitide curtorie,

PTT, croitorii, cizmrii,reparaii TV etc.)Unitide desfacere cu amnuntul:

spaii de vnzare i anexe ale acestora, cu ifragregate frigorifice

50

65

45

60

7 Anexe tehnico-administrative ale halelor de producie birouri tehnice, cabine de comandicontrol

(dispecerat energetic, dispecerat mijloace detransport rutier, feroviar, naval), laboratoare pentrumsurri,cercetare sau proiectare situate n interiorulsau imediata apropiere a halelor de producie

laboratoare de ncercrisau depanri, cabine desupraveghere a proceselor tehnologice, situate ninteriorul halelor de producie

60

75

55

70

* n cazul urmtoarelor uniti funcionale:- apartamente din cldiri de locuit, camere de locuit i apartamente din cmine, hoteluri i casede oaspei,- dormitoare din grdinie de copii sau cree,- camere i saloane de bolnavi din spitale i policlinici,nivelul de zgomot echivalent interiordatorat tuturor surselor de zgomot exterioare unitii funcionale,inclusiv agregatelor din spaiilecomerciale sau din centralele de instalaii aferente cldirilor, trebuie s nudepeasc cu maimult de 5 uniti nivelul care se obine cnd nu funcioneaz agregatele


18/38

3.Masuri si metode de izolare a cladirilor impotriva zgomotelor

si a vibratiilor

3.1 Notiuni introductive

Miscarea particulelor unui mediu elastic de o parte si alta a unei pozitii de echilibru genereazavibratii acustice. O vibratie acustica capabila sa produca o senzatie auditiva constituie un sunet.In anumite conditii si limite, sunetul este o cale de informatie si permite ndeplinirea rationala sieficienta a muncii. Daca depaseste aceste limite sunetul devine zgomot.

Dintotdeauna, diferitele activitati ale omului au fost generatoare de zgomot. Darintensitatea lui a crescut de-a lungul istoriei societatii omenesti n raport direct cu dezvoltarea

tehnicii, cu nmultirea ntreprinderilor industriale, a mijloacelor de transport, a oraselor

supraaglomerate. In secolul nostru si mai ales n ultimele decenii nivelul zgomotelor a atins o

amploare necunoscuta n trecut, devenind o sursa poluanta de aceeasi gravitate cu

poluarea chimica.

Izolarea fonic exprim capabilitatea materialului de construcie de a rezista transmiteriisunetului aeropurtat i sunetului de oc.

Izolarea la sunetul aeropurtat se refer la izolarea fonic ntre: ncperilor nvecinate orizontal sau vertical, unde sursa sunetului e aeropurtat, de exemplu

difuzor, vorbire sau TV; interiorului i exteriorului unei cldiri Izolarea sunetului de oc se refer la izolarea unor ncperi nvecinate vertical, unde sursa

sunetului este ocul, de exemplu cel provenit de la pai.

Izolarea sunetului aeropurtat i de oc trebuie s in cont att de transmisia direct asunetului ct i de cea longitudinal. La transmisia direct, sunetul e transmis direct prinelementul de perete sau pardoseal, la transmisia longitudinal sunetul purtat de construcie etransmis n jos prin perete sau pardoseal ctre alt ncpere.

Cunoscnd valorile izolaiei fonice necesare i innd cont de principiile teoretice, se potdetermina materialele i modul lor de folosire n construcia pereilor ncperii. Acest lucru

presupune consultarea unor tabele ce conin msurtori n condiii de laborator ai


19/38

parametrilor acustici ale materialelor folosite uzual, precum i msurtori a diferite

combinaii constructive ale acestor materiale.

Condiiile de pe "teren" diferind de cele din laborator, sunt necesare mai multe corecii iajustri fa de situaiile ideale, din start trebuind adugate n ecuaie i scurgerile de sunet

prin cile secundare amintite anterior. In plus, pe lng criteriile tehnice de realizare, trebuie

s se in seama i de altele, cum ar fi condiiile financiare (bugetulexistent), disponibilitatea

comercial a materialelor sau chiar criterii estetice.

Experiena practic va conta foarte mult n alegerea celor mai bune soluii tehnice, pentru cfiecare situaie concret necesit abordri diferite si vor trebui fcute mai multe

compromisuri n alegerea parametrilor constructivi ai elementelor fonoizolatoare (pereti,

podea, tavan, ui, geamuri, etc.) astfel nct, n final, s se obin structuri fonoizolatoare cat

mai eficiente, cu un nivel de fonoizolaie ct mai uniform n frecven i mai apropiat de

valorile dorite de-alungul ntregului spectru audibil.

3.2 Masuri generale pentru combaterea sau atenuarea nivelului de zgomot si a

vibratiilor

Masuri pentru protectia mediului si combaterea poluarii: acoperirea cu carcase fonoizolante si fonoabsorbante a pieselor sau a ansamblurilor de

piese ale masinilor unelte si ale utilajelor care produc zgomot; carcasarea n ntregime a masinilor unelte si a utilajelor care radiaza zgomot prin

ntreaga lor suprafata; prevederea orificiilor de trecere a organelor de actionare si a cablurilor de conexiune ale

aparatelor de masura si de control cu canale captusite n interior cu materialefonoabsorbante;

prevederea de atenuatoare de zgomot speciale la masini unelte si la utilajele careproduc zgomote de natura aerodinamica (ventilatoare, suflante, utilaje si masiniunelte pneumatice, ejectoare, motoare cu ardere interna etc.).

Pentru atenuarea nivelului de zgomot la locurile de munca, pna la limita admisa se vorrespecta urmatoarele reguli: Se vor concentra ntr-un singur loc sau n cteva locuri din ncaperea respectiva toate

utilajele care produc zgomot si se vor prevedea cu carcase sau cu ecrane fonoizolante sifonoabsorbante. n cazul cnd aceste masuri nu pot fi luate din cauza conditiilor de


20/38

exploatare, se vor prevedea cabine izolate fonic pentru personalul de deservi re.

Aceste cabine vor fi prevazute cu usi de acces si cu geamuri de supraveghere, caresa prezinte o izolare fonica ridicata. Organele de actionare si aparatele de masura sicontrol ale utilajelor respective vor fi introduse n aceste cabine, lundu-se toate masurilede izolare fonica.

Se vor captusi plafonul si peretii ncaperilor cu zgomot pe o suprafata de cel putin50%, cu materiale fonoabsorbante (placi acustice poroase, absorbanti sonori derezonanta etc.), iar restul suprafetei se va acoperi cu tencuieli acustice.

La proiectarea, modernizarea sau reconstruirea masinilor unelte si a utilajelor sevor lua masuri de reducere a nivelului de zgomot p na la l imita admisa. Ctevamasuri ce se pot lua n acest sens sunt:

nlocuirea operatiilor cu socuri prin operatii fara socuri; nlocuirea miscarilor rectilinii prin miscari de rotatie, ori de cte ori e

posibil; amortizarea vibratiilor unor parti ale utilajelor supuse la impact, prin

captusirea cu materiale care au frecare interna mare (cauciuc, pluta,bitum, psla, carton asfaltat, azbest, materiale plastice etc.);

micsorarea suprafetelor metalice mari ale utilajelor si instalatiilor careradiaza zgomot prin acoperirea acestora cu materiale fonoizolante sauumplerea spatiilor de aer, special practicate n aceste suprafete, cumateriale amortizoare de vibratii;

nlocuirea pieselor metalice cu piese din materiale plastice sau din altemateriale insonore, eventual combinarea alternativa a pieselor

metalice cu piese din materiale insonore etc.

Pentru atenuarea transmiterii zgomotului n ncaperile vecine si nexteriorul cladirilor, se vor respecta reguli ca: Amplasarea cladirilor n care se produce zgomot, pe directia

vnturilor dominante, astfel nct acestea sa bata dinspre cea mai apropiatazona locuitanspre constructia respectiva, ntre aceasta constructie si zonalocuita se va prevedea un spatiu de protectie mpotriva z gomotului, plantatcu arbori din categoria foioaselor sau a coniferelor;

Gruparea sectiilor care produc zgomot ntr-unul sau mai multe locurisituate la o distanta care sa previna transmiterea zgomotului spre celelalte sectii;

Masinile unelte si utilajele nu se vor monta rigid pe plafonul sau pe peretiincaperilor.

Pentru atenuarea nivelului de zgomot produs de mijloacele de transport n interiorulntreprinderilor se vor lua urmatoarele masuri: Sinele de cale ferata se vor monta pe garnituri din materiale elastice;


21/38

Partile carosabile ale drumurilor din incinta se vor asfalta, iar claxonatul

se va interzice

In ceea ce priveste personalul din unitatile economice, pentru prevenirea produceriizgomotelor daunatoare si nlaturarea efectelor negative se recomanda: folosirea castilor acustice; obligativitatea folosirii antifoanelor; folosirea manusilor sau palmarelor pentru prinderea comenzilor

vibrante, zgomotoase; pauze la intervale scurte de timp; schimbarea periodica a locului de munca; introducerea de muzica functionala care produce o deconectare

psihica, senzatia de destindere, stabilizarea atentiei etc .

Masuri generale de combatere a vibratiilor: agregatele care produc vibratii puternice se vor instala n subsol sau la

parter, pe fundatii masive, asezate direct pe pamnt, fara nici o legaturarigida cu elementele de constructie ale cladirii;

pe perimetru l din tre fundati e si pamnt se va lasa un spat iu de aer(interval acustic) cu o latime de cel putin 70 mm, care se va umple cupasta, rumegus uscat, moloz de constructii usor sau cu alte materiale curezistenta acustica mica; talpa fundatiei agregatului va fi mai jos decttalpa fundatiei cladirii si va fi izolata de pamnt cu o garnituracorespunzatoare;

cnd e necesar sa se instaleze agregate ce produc vibratii pe pardoseala,planseele, plafonul sau peretii cladirii, acestea se vor monta pe amortizoareelastice speciale, iar ntre plansee si zidurile nconjuratoare etc. se vor introduceelemente de izolare mpotriva transmiterii vibratiilor;

ntre sursa de vibratii si fundatia acesteia se vor prevedea elemente elastice (arcuri deotel, garnituri de cauciuc, pluta, psla bituminata, azbest etc.).

Pentru combaterea poluarii sonore si nlaturarea efectelor negative exista preocuparipermanente, fapt demonstrat si prin crearea de numeroase comisii si institute, de exemplu de

protectia muncii, de igiena si sanatate publica, organisme nsarcinate cu controlul aplicariilegii privind reducerea zgomotelor etc.


22/38

3.3 Fonoizolarea Pereilor

Pentru a putea obine valori ct mai mari ale fonoizolaiei, pereii ncperilor trebuie saib o mas ct mai mare pe unitatea de suprafa. Cu ct sunt mai deni i mai groi cu att

mai bine, cu precizarea c trebuie s aib i factorul intern de amortizare suficient de mare.

Spre exemplu, un perete de oel comparat cu un perete de plumb de aceeai mas pe unitatea

de suprafa se va comporta mult mai prost ca fonoizolator, datorit factorului de amortizare

intern mic, ce va duce la transferul mai uor al vibraiilor sonore prin el. Cele mai eficiente sunt

zidurile groase de piatr, crmid sau beton, care au frecvena natural (Fn) i frecvena critic

(Fc) foarte coborte, la captul inferior al benzii audio. Dac valorile prezentate de un asemenea zid nu sunt suficiente pentru o anumitaplicaie, se pot aduga straturi adiionale din materiale dense, precum rigips, placaj, PAL, etc.

Masa acestor straturi adiionale trebuie s fie ns suficient de mare (comparabil cu cea a

zidului original) pentru a modifica substanial *TL-ul peretelui, altfel munca este n zadar. Drept

urmare, folosirea materialelor cu densitate redus (precum polistirenul expandat, buretele

(profilat sau nu), cofrajele de ou, etc.) n scopul izolrii fonice a unei ncperi este

contraindicat (pot fi folosite cu anumite rezultate ns la optimizarea acusticii ncperii, dup

cum se va vedea vedea mai ncolo).

* Transmission L oss (TL, n traducere liberPierderea n Transmisie), care este o mrime

proporional cu logaritmul zecimal al raportului dintre energia sonor emis de o surs de

sunet ntr-o parte a unui perete (obstacol plan) i energia sonor ce se regsete n cealaltparte a lui, avnd ca unitate de msur decibelul (dB).

O metod mai eficient de a folosi aceste straturi suplimentare const n montarea lor la oanumit distan de suprafaa peretelui original, cu ajutorul unui schelet de lemn sau metal. Aerul

din spaiul rezultat ntre zid i stratul adiional se comport ca un element elastic, crescnd mult

TL-ul sistemului complex astfel format, chiar dac masa stratului adugat nu este att de mare.Combinaia dintre cei doi perei i stratul de aer dintre ei formeaz practic un filtru acustic

centratpe o frecven care este frecvena natural (Fn) a peretelui complex i care depinde n

primul rnd de masele celor doi perei i de distana dintre ei. In apropierea acestei frecvene

ansamblul va avea o groap n caracteristica TL, deci este indicat ca aceast frecven s fie ct

mai sczut ca s ias din banda audio. Groapa fiind cu att mai adnc cu ct factorul de


23/38

amortizare al filtrului creat este mai mic (adic cu ct rezonana sistemului la frecvena

respectiv este mai mare), cel mai bun mijloc de a crete acest factor este folosirea unui material

fonoabsorbant n spaiul dintre perei, care va amortiza oscilaiile aerului la frecvena de

rezonan i pe deasupra va modifica i comportarea aerului, mrindu-i volumul aparent, ceea ce

va duce la micorarea frecvenei de rezonan.

Ca un exemplu concret i foarte ntlnit n practic, n Fig.3 de mai jos este ilustrat unasemenea perete compus (seciune, vedere de sus), format dintr-un perete de beton (1) i un

strat adiional de rigips (2), montat cu ajutorul unor ipci verticale de lemn (4) la o anumit

distan de primul, ntre ele fiind introdus vat mineral (3)pentru a amortiza rezonanelesistemului. Daca distana dintre perei se mrete (Fig.4), frecvena natural (Fn) a sistemului

scade i rezultatul este c TLper ansamblu va crete, datorit faptului c legea masei va ncepe

de la o frecven mai cobort i TL va avea "spaiu" s creasc mai mult. In momentul n care

ns este inserat un al doilea strat de rigips ntre cei doi perei (Fig.5), se formeaz dou

subsisteme acustice, fiecare avnd o frecven natural proprie dat de masa celor doi perei cel

formeaz i de distana dintre ei. Aceste dou frecvene sunt de valori mai ridicate i destul de

apropiate, astfel c, cele dou gropi alturndu-se, rezult o caracteristic TL a ntregului sistem

cu o groap mare la o frecven mai ridicat decat in cazul din Fig.4. Dei, la valori mai mari

dect aceast frecven, caracteristica TL va avea un comportament mai bun datorit masei

suplimentare introduse de peretele intermediar, rezultatul per ansamblu este mai prost dect

nainte pentru c groapa n TL este mai sus n frecven i este mai sesizabil de urechea

uman. Un mod mai eficient de folosire a acestui al doilea strat de rigips este prezentat n Fig.6,

unde pe lng distana mare dintre perei vom avea i o mas mai mare n ecuaie (cele dou

straturi de rigips sunt considerate ca un singur strat de grosime echivalent), rezultnd o

frecven natural mult mai joas, iar TL va avea cele mai bune valori dintre cele patru cazuri.

(Observaie: graficele TLprezentate au doar un rol explicativ i nu reprezint msuratori reale).


24/38

Fig.3 Fig.4


25/38

Fig.5 Fig.6 In acest ultim caz (Fig.4) se pot aduga i mai multe straturi de rigips, masa echivalent aperetelui crescnd astfel i ducnd la reducerea i mai mult a frecvenei naturale a sistemului.Trebuie precizat faptul c dac s-ar folosi un strat de rigips de acelai tip dar de grosimeechivalent cu cele suprapuse, nivelul de fonoizolaie al peretelui ar fi mai slab pentru cfrecvena critic (Fc) a acestui strat gros ar fi mai sczut dect a celor subiri, datorit rigiditiimai mari cauzate de grosimea mare. Din acelai motiv (impiedicarea creterii rigiditii i deciscderea Fc), straturile suprapuse este recomandat s fie prinse cu uruburi una de alta i nulipite ntre ele cu adeziv (caz n care s-ar comporta ca un strat de grosime echivalent).Primul perete (1) fiind dintr-un material masiv (foarte rigid i foarte gros), frecvena luicritic este foarte joas, nefiind practic important n aceast situaie. Dac ns i peretele (1)este din rigips (un strat sau mai multe suprapuse), va intra n calcul i frecvena critic aacestuia.

Principala slbiciune a exemplului prezentat mai sus const n faptul c ipcile (4) deinterconectare a celor doi perei formeaz o cale suplimentar i mai uoar de transmitere aundelor sonore prin sistem, ce va duce la deteriorarea valorilor teoretice ale TLpentru acesta,fiind de fapt un scurtcircuit acustic pentru perete. Exist metode mai avansate de realizare a acestui schelet de susinere, care reduc ntr-o anumit msur pierderile, dar cea mai eficientsoluie o reprezint decuplarea mecanic total a celor dou pri ale pereilor, fiecare avnd obaz de susinere proprie, realizat prin tehnica podelelor flotante, ce va fi prezentat ncontinuare.


26/38

3.4 Fonoizolarea Podelei

Poate cea mai important component a granielor acustice ale unei ncperi, podeauaeste i cel mai greu de adus la nivelele necesare de fonoizolare. Din cauza faptului c principalulei rol este acela de susinere a coninutului ncperii (mobilier, aparatur, oameni, etc), asta iimpune anumite condiii de rigiditate i mas ce pun dificulti n calea obinerii unor valori maripentru TL n tot spectrul audibil de frecven. In plus, fiind direct conectat cu toi pereiincperii(funcionnd i ca tavan pentru ncperea dedesupt, dac ncperea se gasete la unnivel superior al unei cldiri) va fi factorul principal de transmitere pe ci structurale a vibraiilorde la toate sursele sonore care se sprijin (direct sau indirect) pe ea.


27/38

Continund exemplul dat n seciunea dedicat realizrii pereilor, n Fig.7 se poate vedeaseciunea lateral a mbinrii dintre o podea de beton i un perete de beton (1) suplimentat cuplaci de rigips (2)pe un schelet de lemn ce nu se vede n imagine din cauza vatei minerale (3) ceumple spaiile goale. Primul pas pentru a mbunti caracteristica TL a podelei (Fig.8) ar fi creterea maseiadugnd o podea suplimentar (4) format din straturi dintr-un material dens, dar i suficient dedur ca s poat face fa traficului prin ncpere, de exemplu placaj gros sau PAL. Problema estec, dac inem cont de legea masei, pentru a crete TL-ul cu 6dB (ceea ce nu este foarte mult)ar trebui s adugm o mas egal cu cea a podelei iniiale, acest lucru fiind cu siguranimpractic n majoritatea cazurilor. Pentru situaiile frecvente n care este nevoie de creteri cumult mai mari (20-30dB), aceast metod este inacceptabil, cantitatea de material necesar ar

ocupa mult prea mult spaiu util din ncpere, iar greutatea suplimentar ar putea afectaintegritatea structural a cldirii.

O soluie mai eficient const n introducerea unui strat de aer ntre podeaua original icea adugat, folosindu-se nite elemente de suspensie (5) i umplnd cu vat mineral stratulde aer pentru a amortiza rezonanele (Fig.9). In acest fel vom obine o barier acustic complex(podea flotant) ce lucreaz ca un filtru pentru undele sonore ce lovesc podeaua, blocndu-lemult mai bine dect ar fi fcut-o cele dou podele prin simpla lor suprapunere. Se meninaceleai reguli (discutate n cazul pereilor) pentru frecvena critic (Fc) i frecvena natural(Fn) a sistemului, dar intervine un element important n plus i anume circuitul de scurgere avibraiilorntre cele dou podele prin elementele de suspensie.

Pentru a nu deteriora efectul izolator al ansamblului podea-aer(vat)-podea, suspensiiletrebuie s aib proprieti fonoizolatoare comparabile cu acesta. Se folosesc n acest scop bucidin cauciucuri speciale sau arcuri de oel, a cror parametrii sunt precis calculai, un calcul greitputnd duce la performane chiar mai slabe dect n cazul podelei simple. Una dintre cerinele suspensiilor este s aib frecvena natural (Fn) ct mai mic i astase obine n primul rnd prin comprimarea lor ct mai puternic (dar numai pn la o anumitlimit de rezisten, peste care materialul ncepe s se deterioreze repede n timp), aplicndu-seo greutate ct mai mare asupra lor. Deci podeaua flotant mpreun cu ceea ce exist nncpere trebuie s fie ct mai grele, cu observaia c, pentru a avea o frecven Fn ct maistabil, este indicat ca elementele prezente permanent (podea, mobilier, aparatur, etc) s aibo pondere mult mai mare n acest total dect cele temporare (instrumente muzicale, oameni,...).

Construirea pereilor interiori pe podeaua flotant cu ajutorul unui schelet (6) de lemn saumetal ca n Fig.10 ajut la acest lucru, prin adugarea greutii lor la totalul ce va comprimasuspensiile. In pus, foarte important, se obine astfel o decuplare total a pereilor interni de ceiexterni, minimizndu-se n acest mod scurgerile sonore prin infrastructura cldirii. Daccondiiilepermit, se recomand turnarea din beton a podelei flotante.

In situaia n care este necesar construcia unui perete despritor ntr-o ncpere, deexemplu cnd se dorete mprirea unei camere n dou pentru a obine o sal de nregistrare i


28/38

o camer de mixaj ntr-un studio de nregistrare, metoda podelelor flotante i a pereilor separai

pentru fiecare camer este cea mai performant. Dup cum se vede n Fig.11, fiecare ncpereare propria podea flotant (calculele suspensiilor trebuind fcute pentru fiecare camer n parte),propriiperei interiori i (dup cum se va vedea mai ncolo) propriul tavan fals ce se sprijin doarpe pereii interiori. In acest fel, cele dou ncperi vor fi complet separate i transferul de undesonore dintr-o parte intr-alta va fi minim.

3.5 Fonoizolarea Tavanului

Tavanul este practic un perete orizontal, aa c tot ce s-a discutat anterior despre pereieste valabil i pentru tavan. In exemplul dat acolo (Fig.3), peretele (1) va fi nlocuit de tavanuloriginal al ncperii, iar peretele (2) va deveni tavanul fals. Principiile de transmitere a undelor

sonore fiind aceleai, concluziile trase din acele situaii (Fig.3-Fig.6) rmn valabile i aici. Ceea ce se schimb puin sunt metodele practice prin carese poate mbunti situaia nprivina scurgerilor sonore prin scheletul de prindere. Exist dispozitive speciale de conectare atavanului fals la cel original, care au rolul de a decupla mecanic cele dou tavane prinintermediul unor elemente elastice i de a limita astfel transmisia vibraiilor sonore prin sistemulde prindere. Apar i n acest caz problemele pe care le-am discutat la suspensiile de la podele,aceste dispozitive de prindere trebuind s fie ct mai tensionate (pn la o anumit limit derezisten) pentru a avea o frecven natural (Fn) de rezonan ct mai cobort. Pentru asta,tavanul va trebui s aib o greutate ct mai mare, deci va fi construit din straturi ct mai dense imai groase (panouri de rigips, PAL, placaj gros, etc). Aici gravitaia ne sare n ajutor, lagreutateaplcilor tavanului adugndu-se i greutatea scheletului de prindere a acestora, plus

greutatea materialului absorbant pus ntre cele dou tavane pentru a amortiza rezonanele. Deobiceiproductorii acestor dispozitive dau indicaii privind greutatea optim/suportat de fiecareelement, fiind uor de calculat numrul lor necesar pentru o anumit situaie, n funcie degreutatea tavanului ce trebuie suspendat. Cea mai fericit situaie apare n cazul unei camere flotante, n care pereii interiori suntseparai total de cei exteriori, tavanul fals putnd fi foarte uor construit direct pe aceti pereiinteriori, fr a avea vreun contact mecanic cu tavanul superior, eliminndu-se astfel completproblema transmisiei sunetului prin structura de prindere.

3.6 Fonoizolarea Geamurilor

Dei sunt foarte utile pentru o ncpere (din motive evidente), din punct de vedere acusticgeamurile sunt ns doar un ru necesar, pentru c proprietile lor fonoizolante sunt foarte greude adus la nivelul dat de pereii din care fac parte (i n plus au n general efecte negative asupraacusticii interioare a ncperilor, datorit reflexiilor acustice pe care le genereaz). Nivelul de fonoizolaie al unui panou desticl va depinde de mai muli parametri

(dimensiuni, densitate, factor intern de amortizare, etc), cel mai relevant fiind grosimea lui.Cu ct sticla este mai groas, cu att masa ei pe unitatea desuprafa va fi mai mare i nconsecin va avea o frecven naturalade rezonan (Fn) mai sczut, caracteristica TL


29/38

devenindu-i mai bun. Pe de alt parte, sticla fiind un material foarterigid i avnd un factor

de amortizare intern destul de sczut, odat cu creterea grosimiipanoului va scdea ifrecvena sa critic(Fc), ceea ce va duce la deteriorarea caracteristicii TL la frecvene mediii nalte. Spre exemplu, sticla normal de 4mm grosime are Fc de aprox. 2.5kHz iar cea de6mm coboar pn pe la 1.5kHz, o zon deja foarte sensibil pentru urecheauman.

O soluie la aceast problem este folosirea sticlei laminate, care const n dou sau maimulte straturi de sticl de grosimi mai mici lipite ntre ele cu ajutorul unui strat subire de plastictransparent, ce ajut la creterea factorului de amortizare intern (energia vibraiilor se disip nplastic prin frecarea dintre straturi) i la creterea frecvenei critice. Rezultatul este c, deipanoul de sticl va fi mai gros, beneficiind astfel de o frecven natural mai mic, Fc va aveavalori mai mari, apropiate de cele corespunztoare grosimii straturilor de sticl componente.

Indiferent de tipul i mrimea sticlei folosite, conteaz foarte mult felul de prindere a ei nram i calitatea etanrii golurilor dintre sticl i ram. Orice orificiu care va lsa aerul s treacdintr-o parte ntr-alta a geamului va lsa s treac i undele sonore purtate de acesta. In Fig.12se observ un sistem simplu de prindere a unui panou de sticl (1) ntr-o ram de lemn (2) fixatntr-un perete de beton (3). Marginile sticlei nu au contact direct cu rama, ci prin intermediulunei garnituri de etanare (4) n form de U, din cauciuc, neopren sau alt material elasticrezistent. Cea mai consistent mbuntire a fonoizolaiei unui asemenea geam se poate obineprin folosirea a dou panouri de sticl separate de un strat de aer (Fig.13). In spaiul dintre sticle,pe rama geamului, se va aplica un strat de material fonoabsorbant (5)pentru a amortiza ntr-oanumit msur rezonanele din cavitate. Aplicnd din nou regulile descrise la capitolul pereilor,

caracteristica TL a sistemului format de cele dou panouri de sticl i stratul de aer dintre ele vadepinde n principal de distana dintre panouri i de masa lor pe unitatea de suprafa. Frecvenanatural (Fn) a geamului astfel obinut poate fi cobort prin creterea grosimii panourilor desticl folosite i prin mrirea distanei dintre ele. Dar cum sticl de grosimi mai mari de 8-10mmeste greu de gsit n comer (fiind destul de scump) i n plus trebuind luat n considerare faptulc prin creterea grosimii sticlei frecvenele critice (Fc) proprii ale panourilor vor scdea, nu sepoate merge prea departe n acest sens (chiar considernd i varianta folosirii sticlei laminate,care va ameliora ntr-o anumit masur situaia). Va rmne aadar ca metod principal pentrucoborrea Fn creterea distanei dintre panourile de sticl, pn la limitele permise de situaiaconcret, n majoritatea cazurilor aceste limite fiind impuse de grosimea pereilor din care faceparte geamul.


30/38

Fig.12 Fig.13

Fig.14 Fig.15


31/38

Inclinarea unuia dintre panourile de sticl (Fig.14) este indicat doar din motive ce in de optimizarea acusticii unei ncperi (i doar n anumite situaii) i nu are beneficii evidente nsporirea gradului de izolare fonic a acelui geam. Faptul c prin distrugerea paralelismului dintrecele dou plci de sticl se amelioreaz rezonanele dintre ele (rezonanele nu dispar ci doar sedistribuie pe o band mai larg de frecvene) conteaz mai puin dect faptul c se micoreazsensibil distana medie dintre panouri, ceea ce duce la creterea frecvenei naturale ( Fn) ageamului i deci la nrutirea caracteristicii TL.

O situaie foarte des ntlnit este cea a folosirii geamurilor de tip termopan, care constaude obicei din dou foi de sticl (laminat sau nu) de grosime 4-6 mm, separate de un strat de aerde 15-16 mm. Frecvena natural (Fn) a unui astfel de geam are valori ntre 200 i 300 Hz, lucrudeloc recomandat n situaia n care trebuie izolat o surs sonor cu energie spectral bogat naceast band de frecvene.

Contrar ateptrilor, adugarea unui al treilea panou de sticl ntre cele dou nu este osoluie prea indicat. Deoarece spaiul dintre panourile de sticl se micoreaz, crete frecvenanatural de rezonan (Fn) a sistemului (vezi i Fig.5 de la seciunea dedicat pereilor), astfelnct chiar dac la frecvene superioare se mbuntete un pic caracteristica TL a geamului, lafrecvene joase (mai ales n jurul Fn) apare o nrutire, per total rezultnd o degradare a TL.Rama de prindere a panourilor de sticl este n multe cazuripunctul slab al unui geam,devenind o cale auxiliar de transfer a vibraiilor sonore i scurtcircuitnd practic bariera acustic format de cele dou panouri de sticl i aerul cuprins ntre ele. Din acest motiv este preferabilsituaia din Fig.15, n care peretele pe care este montat geamul este format din dou straturidistincte, cu material fonoabsorbant ntre ele (6)pentru a amortiza rezonanele, fiind posibilconstruirea de rame separate pentru fiecare panou de sticl i prinderea lor numai de partea deperete corespunztoare. Decuplarea mecanic a celor dou panouri ale geamului obinut n

acest fel va elimina scurgerile auxiliare ale sunetului prin alte ci dect calea sticl-aer-sticl iva garanta obinerea unor valori mult mai ridicate pentru TL-ul geamului respectiv.

O mare atenie trebuie acordat geamurilor care se deschid, sitemul lor de nchidere ietanare putnd fi un factor important de deteriorare a fonoizolaiei, dac nu este fcut cu grij.Se vor folosi nchiztori solide, preferabil cu mai multe puncte de prindere, iar mbinrile dintregeam i ram vor fi bine etanate cu chedere de cauciuc sau alte materiale vsco-elastice.

3.7 Fonoizolarea Uilor

La fel ca n cazul geamurilor, uile sunt necesare pentru comunicarea dintre ncperi, darreprezint puncte foarte vulnerabile ale izolaiei fonice n acele ncperi. Spre deosebire de

geamuri ns, uile sunt mai uor de mbuntit n privina proprietilor lor fonoizolante,deoarece nu suntem limitai de folosirea unui singur material (sticla). Pentru ca o u s aib unnivel de fonoizolaie apropiat de cel al peretelui din care face parte, ea trebuie s ndeplineascdou condiii importante :

1 - s aib masa pe unitatea de suprafa ct mai mare (comparabil cu cea a peretelui)2 - s aib un sistem de nchidere/etanare ct mai bun, inclusiv n zona podelei.

Pentru ndeplinirea primul punct, soluia este relativ simpl i presupune construireacorpului uii din materiale ct mai dense, precum PAL, rigips, metal (preferabil din mai multe


32/38

straturi pentru a nu avea o frecven critic prea mic). Factorul intern de amortizare conteaz i

aici mult, astfel c o u dintr-un singur strat gros de oel nu va fi cea mai fericit alegere. Existns multe produse profesionale sub forma unor ui foarte grele din metal (oel, plumb,...) darcare au interiorul amortizat, de exemplu cu ajutorul unui strat de nisip, sau spume speciale. Casoluie mai ieftin, se pot adapta i ui normale prin adugarea de straturi adiionale dinmaterialele amintite mai sus, iar in interiorul lor (care de obicei este gol) se introduce vatmineral pentru amortizarea rezonanelor. Trebuie inut seama n acest ultim caz de greutateamaxim pe care o suport balamalele existente, pentru c la greuti adiionale prea mari ele sarputea s cedeze. Partea de etanare a uii este cea care n majoritatea cazurilor genereaz problemele, att la construcia ct i n funcionarea ei. Dac sistemul de nchidere a uii nu este suficient desolid nct s in ua ct mai aproape de rama ei i dac mbinarea dintre ele nu este etan,aerul se va scurge dintr-o parte ntr-alta a uii prin orice fisur minuscul va gsi, transportnd cu

el i undele sonore (o fisur de numai 0.5mm de-alungul perimetrului unei ui este echivalentcu o gaur de 5x5cm n u!). Soluia const n aplicarea de fii din neopren, cauciuc sau altemateriale vsco-elastice la locurile de mbinare dintre corpul uii i rama ei, mpreun cufolosirea unui sistem de nchidere ct mai puternic (eventual cu mai multe puncte de prindere nram) care s comprime foarte bine materialul de etanare. Rezultate i mai bune se pot obineprin dublarea mbinrilor adugndu-se nc o "teras" la nivelul uii i a ramei sale. Situaia camerei flotante impune n acest caz folosirea a cte dou ui separate, fiecarecu rama proprie conectat doar la peretele ce-i corespunde, pentru a minimiza n acest felscurgerile structurale dintre perei. Varianta cea mai practic de conectare ntre dou ncperi presupune folosirea unui mic spaiu de tranziie (Eng=sound lock) echivalent cu un hol micu,prevzut la ambele capete cu ui (caz n care ele nu trebuie s fie chiar aa de performante).

Folosirea uilor cu sticl de tip termopan nu este niciaici foarte recomandat, deoarecedei au n general mbinrile foarte bine etanate (i unele modele sunt dotate cu sisteme denchidere destul de performante), ele pctuiesc prin distana mic dintre straturile componente i prin greutatea mic pe unitatea de suprafa, ce determin frecvene naturale de rezonandestul de ridicate, fcndu-le ineficiente la izolarea undelor sonore de joas frecven, precumsemnalele muzicale generate de difuzoarele dintr-un studio sau dintr-o camer de audiie.

O atenie deosebit trebuie acordat montrii ramei n deschiderea din perete, orice spaiugol rmas trebuind s fie etanat foarte bine, nu cu spuma uzual folosit la montarea geamurilor(are densitatea foarte mic), ci cu mortar n cazul pereilor din beton sau crmid, respectiv cuun chit siliconic pentru pereii din rigips sau placaj. Nu trebuie uitat nici faptul c gaura cheiidintr-o u este o cale de scurgere pentru sunet, aa c orice asemenea orificiu va fi atent etanat.

3.8 Efectul "filtru pieptene"

Pe lng rezonanele proprii fiecrei ncperi, mai exist o cauz foarte serioas a alterrii sunetelor dintr-o camer : interferena dintre sunetul direct generat de o surs sonor i obiecteledin vecintatea ei. Acest efect depinde direct depoziia sursei i a receptorului fa de pereiincperii, spre deosebire de fenomenul undelor staionare care este propriu camerei iindependent de sursa sonor (doar iniiat de ea). Orice surs sonor este caracterizat de o directivitate, adic de o anumit putere de


33/38

radiaie pentru fiecare direcie din spaiu, n funcie de frecvena undei sonore radiate. Pentru o

surs real (neideal), de tipul unei boxe audio, cu ct unda are o frecven mai nalt, cu attunghiul (mai bine zis conul) de radiaieva fi mai ngust, concentrat n faa sursei, n restuldireciilor puterea de radiaie fiind tot mai sczut din cauza blocrii undelor de ctre corpulsursei. Cu ct frecvena lor este mai joas, cu att lungimea undelor devine mai mare i ele numai sunt blocate de corpul sursei, unghiul de radiaie mrindu-se de jur mprejurul ei. In practic,de pe la 300-400 Hz n jos, sursele sonore pot fi caracterizate printr-o redare uniform n toatedireciile, ele fiind considerate omnidirecionale.

Din acest motiv, undele sonore de joas frecven emise ntr-o ncpere de sursa desunet (S) reprezentat n desenul din Fig.16 se vor propaga att nainte, nspre receptorul (R),ct i n alte direcii, lovindu-se de perei sau de alte obiecte din apropiere. Pentru fiecare poziiea sursei i a receptorului, va exista cte un punct pe un perete n care unda se va reflecta i

(dup un anumit decalaj de timp fa de unda direct) va ajunge la receptor, combinndu-se cuunda direct. Unda direct va parcurge distana Ddpn la receptor, iar unda reflectat npunctul X va parcurge o distan total Drpn la receptor. Diferena dintre distanele parcursede cele dou unde pn la receptor este Dr-Dd. Dac aceast diferen este egal cu jumtatedin lungimea de und (sau un multiplu impar al jumtii), cele doua oscilaii sonore vor fi nantifaz i prin suprapunere aproape c se vor anula (anularea nu este complet pentru c undareflectat a pierdut din amplitudine pe traseu). Dac diferena este un multiplu par al jumtiilungimii de und, unda reflectat se va suprapune peste unda direct crescndu-i amplitudinea.

Fig.16

Cnd n loc de o und sonor simpl (sinusoidal), sursa va emite o und complexconstnd ntr-o sum a mai multe unde simple de diferite frecvene, fiecare dintre acestea se vacomporta diferit n punctul receptorului. Unele se vor anula aproape complet, altele vor fiamplificate, iar restul vor avea valori variabile ntre cele dou extreme, totul n funcie deraportul dintre diferena de traseu parcurs (Dr-Dd) i lungimea de und proprie fiecreicomponente. Cum lungimea de und este invers proporional cu frecvena unei oscilaii, se poate deduce

csuprapunerea undei complexe reflectate peste unda complex direct va determinamodificarea spectral a undei directe, ca i cum aceasta ar fi fost trecut printr-un filtru avnd


34/38

o succesiune regulat de minime i maxime ale amplificrii n funcie de frecven (Fig.17).

Acest tip de filtru se mai numete i "filtru pieptene" (Eng=comb filter), datorit "dinilor"din caracteristica sa de transfer, iar efectul pe care l exercit asupra semnalului sonor senumete filtrare de tip pieptene (Eng=comb filtering).

Fig.17

Fig.18

Prin calcul matematic se poate arta c, cu ct decalajul temporal dintre cele dou undeeste mai mic, cu att numrul de maxime i minime este mai mic, "gropile i dealurile" dincaracteristica de transfer fiind mai deprtate i mai pronunate (Fig.18 curba verde), ceea ce vadetermina o distoriune acustic mai pronunat a semnalului original generat de surs. Desemenea, innd cont de faptul c amplitudinea unei unde sonore se micoreaz tot mai

multpe msur ce se deprteaz de surs, cu ct diferena (Dr-Dd) dintre distana parcurs deunda reflectat i cea parcurs de unda direct este mai mare, cu att unda reflectat va fi mai

slabdect unda direct n punctul de ntlnire i "dinii" pieptenelui vor scdea (Fig.18curba roie),astfel nct efectul de pieptene va fi mai puin influent.

In exemplul de mai sus am luat n considerare doar reflexia dintr-un perete, dar ntr-ocamer normal, pentru fiecare poziie a sursei i a receptorului, exist reflexii din toi pereii (incluznd tavanul i podeaua) care genereaz fiecare cte un asemenea filtru acustic (fiecareperete situndu-se la o anumit distan de surs i receptor). Mai mult, exemplele discutate se refer doar la reflexii primare (surs->perete->receptor), dar exist alte unde care ajung la


35/38

receptor dup dou sau mai multe reflectri n perei, contribuind i ele ntr-o mai mic msur

la alterarea semnalului original emis de surs. Semnalul recepionat de receptor este din aceastcauz afectat de mult mai multe filtre, care nsumate compun un filtru acustic cu o curb detransfer foarte complex. Intr-o situaie real concret, precum cea dintr-o camer de audiie,acest fenomen se va traduce prin faptul c un program muzical redat de un difuzor va ajunge laurechile unui ascultator cu spectrul modificat din cauza reflexiilor din perei sau a altor obiectereflective din apropierea difuzorului (mobilier, echipamente, etc). Aceeai problem va afecta isituaia dintr-o sal de nregistrare, n care semnalul captat de microfon se va nregistra cuspectrul modificat fa de originalul emis de surs (voce, instrument muzical, etc).Inainte de orice ncercare de gsi o rezolvare a problemei reflexiilor, trebuie scoas neviden o proprietate a urechii umane (descris de "Efectul HAAS") care face ca dou sunete

auzite la un interval mai mic de aprox. 15 ms sa fie percepute ca unul singur, iar dac intervalul este mai mare ele vor fi percepute distinct. In baza acestui efect psihoacustic, se poateconsidera c, dac decalajul temporal dintre unda sonor direct de la surs i unda reflectatdin perete sau alt obiect din jur, n poziia receptorului, este mai mare de 15-16ms, cele douunde vor fi percepute separat, disprnd astfel efectul filtrului pieptene asupra urechii. inndu-se cont i de faptul c o diferen mare ntre amplitudinile undelor va reduce semnificativdenivelrile din caracteristica filtrului pieptene, s-a stabilit urmtoarea regul empiric :

Pentru minimizarea distorsiunile acustice de tip filtru pieptene ale rspunsului

acustic n poziia receptorului, orice und reflectat a crei ntrziere fa de

unda direct este mai mic de 15ms trebuie s aib nivelul mai mic cu celpuin 10dB fa de unda direct.

Un mod de a ndeplini aceast condiie este creterea diferenei dintre distanele parcursede unda direct i de undele reflectate. Pentru asta, sursa de sunet i receptorul trebuieaezate ct mai departe de perei sau alte obstacole reflective. Aceast distanare se poateface doar ntre anumite limite, depinznd de factori precum aezarea mobilierului n camer saudistribuia de minime i maxime de presiune sonor datorate undelor staionare din ncpere. Un alt mod const n reducerea amplitudinii undelor reflectate i se poate realiza prin doumetode : prin fonoabsorbie sau prin difuzie sonor.

In prima metod, punctele de reflexie problematice vor fi tratate cu materialefonoabsorbante, ce vor absorbi o parte din energia undei care se reflect n perete (n funciede dimensiunile i de parametrii de absorbie fonic ai materialului), astfel c la receptor vaajunge doar o fraciune din unda iniial, suprapunndu-se ntr-o mai mic msur cu undadirect. Fig.19 ilustreaz acest lucru, n punctul de reflexiede pe perete fiind amplasat o bucatde material fonoabsorbant (Abs), ce absoarbe o parte din energia undei reflectate.


36/38

Fig.19

Exist ns situaii n care metoda absorbiei nu este aa potrivit, de exemplu cnd oncpere astfel tratat este prea "moart" pentru aplicaia ce se desfoar n ea. In acest caz sefolosete o alt metod de reducere a nivelului reflexiilor, numit difuzie sonor. Difuzia este unfenomen oarecum complementar absorbiei, constnd n spargerea frontului undei sonore n maimulte pri de intensitate mai mic i trimiterea acestora n direcii ct mai dispersate n spaiu. Dispozitivele acustice care realizeaz aceast operaie se numesc difuzeri (Eng=diffuser) isunt construite n diferite forme, de la simple panouri curbate, pn la structuri alctuite din fantecu adncimi calculate dup serii numerice, care provoac dispersii foarte mari ale undelor

reflectate, ntr-o band de frecvene ct mai larg. Folosirea difuzerilor ntr-o ncpere (Fig.20)permite atenuarea reflexiilor deranjante fr a reduce prea tare timpul de reverberaie al camerei,energia sonor fiind distribuit omogen n ncpere i nu transformat n cldur prin absorbie.

Fig.20

Pentru a obine un rspuns acustic ct mai echilibrat i mai potrivit unei anumite aplicaii


37/38

(studio de nregistrare, camer de audiie, sal de conferine, etc), toate fenomenele

acustice trebuie luate n consideraie i atent analizate pentru fiecare situaien parte, n vederea lurii celor mai adecvate msuride atingere a parametrilor acustici dorii.

3.9 Exemple de izolare fonica la acoperisuri

Exemplele de izolaie fonic (Rw) au fost msurate de Rockwool ntr-un laborator de testare.Msurtorile din laborator pot fi foarte diferite de valorile msurate la faa locului.Proiectarea i evaluarea construciilor din punctul de vedere al proprietilor acustice trebuientotdeauna realizat de specialiti n domeniu.


38/38

4.Bibliografie:

Vibratii ale planseelor induse de activitati umane, Prof. univ. dr. ing. Dan CRETU Normativ privind protectia la zgomot, prof. dr. arh. Emil Barbu POPESCU, prof. dr.

arh. Marius SMIGELSCHI, lect. arh. Radu PAN, ing. Ion STNESCU, arh. SuzanaSINGER

Acustica ncperilor, ing. Flaviu Oros http://www.protectiamuncii.ro/ro/topics/zgomot/vibratii.-factor-de-risc-pentru-securitate-

sanatate-si-confort

http://ghid.rockwool.ro/aplicatii/acoperisuri-inclinate/acustica---protectie-impotriva-zgomotului.

http://www.scritube.com/geografie/ecologie/COMBATEREA-VIBRATIILOR-SI-ZGOMOT

http://ghid.rockwool.ro/aplicatii/acoperisuri-inclinate/acustica---protectie-impotriva-zgomotului.aspx?page=3334

Cercetare acustica

Documents

Transcript of Cercetare acustica