2-19-6 مصالح آكوستيكي

مصالح آكوستيكي يا جاذب سر و صدا، قادرند امواج صوتي را كه با سطح آنها برخورد مي‌كنند، به ميزاني كمتر از (50%) منعكس سازند، اين مصالح همانند بالشي در روبه‌رويي با آثار ناخواسته از انعكاس سر و صدا عمل مي‌كنند. مقدار صوتي كه توسط مصالح جذب مي‌شود، بستگي به اندازه، عمق و تعداد حفره‌هاي مصالح و فركانس صوت دارد. ذرات هوايي كه در اثر صوت به داخل حفره‌ها رفته و از آنها خارج مي‌شوند، سبب ايجاد اصطكاك مي‌گردند، بخشي از انرژي صوتي، مستهلك و به گرما تبديل مي‌شود، بخشي از آن از موانع عبور مي‌كند يا در داخل فضا منعكس مي‌شود. در عمل، دستيابي به كاهش مقاديري بيش از 10 دسيبل با كاربرد مصالح جاذب صوت مقدور نيست. معمولاً كاهشي معادل حدود 5 تا 7 دسيبل در ساختمانهاي مسكوني و دفاتر كاري كه سقف آنها با آكوستيك تايل پوشيده شده باشد، به دست مي‌آيد.

مصالح آكوستيكي دامنه وسيعي از مواد را در بر مي‌گيرد كه زير نامها و عناوين تجارتي مختلف توليد مي‌شوند. گرچه ويژگي جذب صوت آنها مشابه است، طراح، بايد مصالحي را انتخاب كند كه مناسب و قابل كاربرد براي شرايط خاص هر پروژه باشد.

مصالح آكوستيكي ممكن است به صورت پيش‌ساخته باشند يا در محل اجرا شوند. اندازه كاشيها و صفحات[1] پيش‌ساخته از 300×300 تا 1200×1200 ميليمتر تغيير مي‌كند، بسياري از آنها از الياف چوب، ني، فيبرهاي معدني يا شيشه‌اي ساخته شده‌اند كه آنها را درهم و مخلوط و يكپارچه كرده و به صورت تخته‌هايي با ضخامتهاي گوناگون در آورده‌اند. مصرف كاشيها محدود به سقف مي‌شود كه آنها را يا مستقيماً زير سقف اصلي نصب مي‌كنند يا در سقف كاذب متشكل از نبشي و سپري و ميلگردهاي آويز به كار مي‌برند. مواد و مصالحي كه در محل كار قابل مصرف و اجرا هستند، شامل اندودهاي گچي آكوستيكي و تركيبي[2] از قطعات جاذب صوت مي‌باشند.

اينك به شرح انواع مصالح آكوستيكي مبادرت مي‌شود:

2-19-6-1 عايقهاي صوتي سربي

از نخستين شرايط يك عايق صوتي مناسب، زياد بودن وزن ويژه، نرمي طبيعي، ظرفيت بالاي كاهش سر و صدا و غير قابل نفوذ بودن است. زيادي وزن از اين نظر حائز اهميت است كه شدت ارتعاشات صوتي در نبرد با اينرسي يك مانع، كاهش مي‌يابد. نرمي ورق سرب، سبب كاهش ارتعاشاتي مي‌شود كه در ساير مصالح آكوستيكي عادي است. موانع سربي به ويژه روي پارتيشنهايي كه در مجاورت سقفهاي كاذب آويخته قرار مي‌گيرند، مؤثرند. برگه‌هاي سربي را مي‌توان در بسياري از تيغه‌هاي نازك مصرف كرد تا بدون افزايش حجم، صدا را كاهش دهند. اين ماده را مي‌توان به راحتي، با چسب الاستومري روي ساير مصالح نصب نمود تا بدون افزايش سختي[3] وزن آنها اضافه شود.

2-19-6-2 كاشيها و صفحات ساخته شده از فيبرهاي سلولزي

كاشيهاي سلولزي معمولاً از باگاس (تفاله نيشكر) ساخته مي‌شوند، تايلهاي الياف نيشكر از قديمي‌ترين و معمولاً ارزان‌ترين نوع آكوستيك تايل هستند. فيبرها را زير فشار قرار مي‌دهند و به صورت تخته‌هايي درمي‌آورند، به نحوي كه بين الياف فضاهاي تنگي به وجود آيد. تايلهاي فيبر نيشكر را معمولاً سوراخدار مي‌سازند تا صدا بتواند به حفره‌هاي بين الياف برسد. اين موضوع باعث بهبود كيفيت جذب صوت مي‌شود. تنوع در بافت و ظاهر تايل با ايجاد تنوع در نقش و نحوه استقرار سوراخها و سطح تايل به دست مي‌آيد.

تايلهاي فيبر نيشكر در اثر جذب رطوبت، دچار تغيير ابعاد و كاهش مقاومت مي‌شوند، گرچه پيشروي آتش در آنها كم است، ولي ضد آتش نيستند. مشخصات فني كشورهاي صنعتي، مصالح ساختماني را به لحاظ پايداريشان در برابر آتش گروه‌بندي كرده‌اند. در مشخصات فدرال (ايالات متحده آمريكا) معيارهاي ويژه‌اي در اين مورد وجود دارد، گروه‌بندي از A براي مصالح غير قابل اشتعال تا D براي درجات مختلف پايداري در برابر آتش انجام شده. تايلهاي فيبر نيشكر در گروه D از اين تقسيم‌بندي قرار مي‌گيرند و برخي از تايلهاي پوشش شده در كارخانه در گروه C ، اين تايلها معمولاً لب پخ بوده، در كارخانه پوشش مي‌شوند و اندازه آنها 300×300 تا 600×600 ميليمتر است.

2-19-6-3 كاشيهاي ساخته شده از فيبرهاي معدني

بخش اعظم تايلهاي فيبر معدني از پشم معدني ساخته مي‌شوند، قسمت عمده پشم معدني كه در كشورهاي صنعتي توليد مي‌شود از سربار كوره آهنگدازي (پشم سرباره) است. اين تايلها ممكن است به صورت شكافدار يا سوراخدار ساخته شوند تا كيفيت جذب صوت آنها افزايش يابد، مصالح شكافدار انرژي صوتي را به وسيله ايجاد اصطكاك در حفره‌هاي ريز موجود بين فيبرهاي مستقل از هم، مستهلك مي‌سازند. با افزايش سوراخها مي‌توان حداكثر كاهش انرژي صوتي را به دست آورد. مصالح شكافدار عموماً موقعي به كار مي‌روند كه ظاهر كار از بيشترين اهميت برخوردار باشد. مصالح سوراخدار بيشتر در ساختمانهاي صنعتي، فرهنگي و مؤسسات علمي كه حداكثر نفوذ و رنگ‌پذيري مورد نظر است، مصرف مي‌شوند.

تايلهاي فيبر معدني از نظر پايداري در برابر آتش در گروه A قرار مي‌گيرند و در مواردي مثل مكانهاي تجمع عمومي و راههاي فرار از آتش، كه مقررات ساختماني مصالح غير قابل اشتعال را تجويز مي‌كنند، مصرف مي‌شوند. اين مصالح در گونه‌هاي مختلف از نظر اندازه، بافت، ضخامت و قابليت جذب صوت ساخته مي‌شوند. در رنگ‌آميزي تايلهاي شكافدار يا منسوج[4]، بايد دقت بسيار زيادي مبذول داشت و مصالح با رنگهاي ويژه[5] پوشانده شوند، به قسمي كه حفره‌ها بسته نشود و ويژگي آكوستيكي مصالح كاهش نيابد.

2-19-6-4 كاشيهاي فلزي سوراخدار

اين تايلها متشكل از تاوه‌هاي فلزي سوراخداري هستند كه با مصالح لايي آكوستيكي نظير پشم معدني پر شده‌اند. تاوه‌هاي نازك فلزي سوراخدار، سبب كاهش ويژگيهاي جذب صوت مصالح آكوستيكي لايي نخواهند شد، بلكه به صورت ديافراگمي در انتقال صوت به آنها عمل مي‌كنند و صوت در آنجا جذب مي‌شود. تاوه ممكن است از آلومينيوم يا ورق فولادي ساخته شود و معمولاً آن را با لعاب پخته شده سفيدي مي‌پوشانند. گرچه اين تايلها گران قيمت هستند، ولي چون دوامشان زياد و هزينه نگهداري و تعمير آنها كم است، مصرفشان روي‌هم رفته اقتصادي و با صرفه است. سطح آنها را مي‌توان با كهنه نمدار تميز كرد و به رنگ‌آميزي مجدد و تعويض قطعات نيازي ندارند. به علاوه لعاب سخت پوشش آنها باعث تأمين ويژگيهاي بازتاب سطوح مي‌شود.

2-19-6-5 اندودهاي آكوستيكي

اندودهاي آكوستيكي دو نوعند:

الف:  اندودهاي گچي با دانه‌هاي سبك مانند پرليت و ورميكوليت منبسط

ب:    اندودهاي مشتمل بر فيبرهاي معدني به همراه چسب

اندودهاي گچ و پرليت را از اختلاط گرد گچ، پرليت و آب درست مي‌كنند و يا گچ و پرليت آماده بسته‌بندي شده را با آب مخلوط كرده روي سطوح صاف زيرسازي كه ممكن است بتني، سيماني، گچي يا فولادي باشد، مي‌كشند يا با ماشين بر روي آنها مي‌پاشند، اندودهاي ماله‌اي در دو قشر آستر به ضخامت حدود 10 ميليمتر و رويه به كلفتي حدود 3 ميليمتر اجرا مي‌شوند و اندودهاي ماشيني در دو، سه يا چهار قشر نازك پاشيده مي‌شوند، به قسمي كه مجموع ضخامت به حدود 12 ميليمتر برسد.

به موجب آزمايشهاي انجام شده ”ضريب كاهش سر و صدا“[6]براي اندود 12 ميليمتري دستي، حدود 65/0، براي اندود 25 ميليمتري از همين نوع، 75/0 و براي اندود ماشيني به ضخامت 12 ميليمتر، حدود 55/0 است.

اندودهاي فيبري از پنبه كوهي[7] يا پشم معدني و يك چسب معدني ساخته مي‌شوند. در كشورهاي صنعتي اين اندودها به صورت آماده و بسته‌بندي عرضه مي‌شود. نخست سطح مورد نظر را با قشر ضخيمي از چسب، آغشته مي‌كنند و سپس فيبر را روي آن مي‌پاشند. اندودهاي به ضخامت بيش از 12 ميليمتر، دست كم در دو قشر بايد انجام شوند و قشر رويه را مي‌توان با سيلر و به صورت رنگي نيز اجرا كرد.

اخيراً در بسياري از كشورها محدوديتهايي براي مصرف پنبه كوهي به ويژه در اندودكاري به وجود آمده است. ضريب كاهش سر و صدا در اندودهاي آكوستيكي متفاوت بوده و بستگي به ضخامت اندود و زيرسازي آن دارد. اين ضريب براي اندودي رنگ نشده به ضخامت 18 ميليمتر بر روي زيرسازي سخت، از 60/0 تا 70/0 و بر روي زيرسازي فلزي، 8/0 تا 9/0 و براي ضخامت 36 ميليمتر بر روي زيرسازي سخت، حدود 9/0 است، در حالي‌كه ضريب اندود اخير هنگامي كه رنگ‌آميزي شود، به 85/0 كاهش مي‌يابد.



[2]. Combination

[3]. Stiffness

[4]. Textured

[5]. Non Bridging

[6]. درصدي از انرژي صوتي را كه سطح مصالح جذب مي‌كند”ضريب كاهش سر و صدا“ ياNRC= Noise Reduction Coefficient مي‌نامند.

[7]. Asbestos