- میزان صدابندی کف و سقف در مبحث 18 مقررات ملی ساختمان برای تراگسیل صدای کوبه‌ای و صدای هوابرد بررسی می‌شود. در این مبحث نحوه‌ی انتقال صدا به دو صورت کوبه‌ای و هوابرد مطرح می‌شود.
- هرگاه جداکننده‌ای در اثر کوبش به ارتعاش درآید، نحوه‌ی انتقال صدای اولیه به فضای مورد نظر را تراگسیل صدای کوبه‌ای می‌گویند.
- هرگاه جداکننده‌ای به وسیله امواج صدای هوابرد به ارتعاش درآید، نحوه‌ی انتقال صدای اولیه به فضای مورد نظر را تراگسیل صدای هوابرد می‌گویند.
- در این مقاله سعی بر آن است که میزان صدابندی کوبه‌ای کف و سقف با توجه به دو شاخص Lnw و IIC بررسی شود.
- تراز فشار صدای کوبه‌ای معمول شده وزنیافته (Lnw)، برابر است با مقدار نمودار مبنا برای صدای کوبه‌ای در بسامد500 هرتز، پس از لغزاندن آن به روشی که در استاندارد ملی ایران مشخص شده است. با توجه به اینکه هر چقدر میزان صدای تراگسیل شده کمتر باشد، صدابندی بهتری حاصل می‌شود. بنابراین کاهش Lnw بیانگر افزایش صدابندی در برابر صدای کوبه‌ای است.
- شاخص دیگری که برای بیان صدابندی سقف در برابر صدای کوبه‌ای به کار می‌رود، براساس استانداردASTM E989 درجه صدابندی کوبه‌ای، IIC است. افزایش IIC نشان دهنده افزایش صدابندی در برابر صدای کوبه‌ای است.
رابطه‌ی بین IIC و Lnw به صورت زیر تعریف می‌شود:
IIC=110 – Lnw
ساز و کار دقیق این تراگسیل پیچیده است ولی در حالت کلی هرچه مصالح مصرفی دارای خواص الاستیكی و کشسانی بیشتری باشند، انرژی بیشتری در آنها جذب می گردد و مقدار کمتری از آن به اتاق دیگر منتقل می شود.
راه حل های مؤثر بر کاهش تراگسیل عبارتند از:
- کف شناور بر روی سقف (طبقه بالایی)
- سقف کاذب در زیر کف (طبقه زیرین)
- کف سازه ای سنگین با کفپوش الاستیک (مانند موکت پرزدار)
شدت انرژی ارتعاشی در نزدیک نقطه کوبش بیشترین مقدار خود را دارد و کنترل آن در این نقطه دارای بیشترین تأثیر است، بنابراین بدلیل اینکه ساختار کف شناور دارای این خاصیت می‌باشد، به عنوان مؤثرترین روش در کاهش صدای تولید شده‌ی کوبه‌ای در نظر‌گرفته می‌شود. لایه شناور می‌تواند از صفحاتی مانند چوب یا تخته چند‌لایی یا از مواد صلب مانند دال بتنی یا هر ساختار مناسب دیگری تشكیل شده باشد. به طور مشابه، کف سازه‌ای که لایه شناور بر روی آن قرار می‌گیرد، می‌تواند از ساختارهای متعدد و گوناگونی شكل گیرد. اتصال بین لایه‌ها می‌تواند به طور پیوسته بر‌روی کل سطح یا در نقاط مجزا برای مثال در راستای تیرچه‌ها باشد.
بررسی صدابندی کف شناور با استفاده از چند نوع ماده‌ی الاستیک پلیمری:
1-پلی‌استایرن
عایق پلی‌استایرن منبسط از جمله عایق‌های سلول بسته صلب بوده و از پلیمرهای استایرول یا استایرن ساخته می‌شود. در این بررسی سه نمونه پلی‌استایرن به چگالی‌های 15،10و25 کیلوگرم بر مترمکعب و با ضخامت ثابت 5/2 سانتیمتر به عنوان ماده الاستیک در کف شناور مورد آزمون قرار گرفته است (شکل7). نتايج تك عددي کاهش تراز صداي کوبه‌ای معمول شده وزنیافته کف شناور) (ΔLwبرحسب دسی‌بل (dB) با استفاده از اطلاعات به دست آمده از آزمايش‌هاي انجام‌گرفته در جدول 1 ارائه شده است. همچنین نتایج اندازه‌گيری کاهش تراز صداي کوبه‌ای معمول شده کف شناور (ΔL ) بصورت نمودار در بسامدهاي مختلف در شكل 1 ارائه شده است.
جدول1: نتایج اندازه‌گیري کاهش تراز صداي کوبه‌ای معمول شده وزن یافته (براي نمونه هاي کف شناور اجرا شده با پلی استایرن)
شكل 1: نمودار نتایج کاهش تراز صدای کوبه ای براي جزئیات اجرایي درج شده در جدول 1 در بسامدهاي مختلف
از نتایج آزمون های انجام شده چنین برداشت می‌شود که اولاً پلی استایرن در بسامدهای بم مقدار کاهش مناسبی را برای Lnw فراهم نمی‌آورد بلكه حتی در این بسامدها، تقویت ارتعاش صورت گرفته و مقدار تراگسیل صدای کوبه‌ای افزایش می‌یابد. ثانیا با افزایش چگالی پلی‌استایرن، مقدار کاهش تراز صداي کوبه‌ای، ΔL در بسامدهای میانی به بالا، کاهش پیدا می‌کند.
2-پلی رول
پلي رول ترکیبی است از پلي اتيلن و حباب هاي متراكم هوا كه به صورت سلول بسته توليد مي شود و به طور همزمان عايق حرارت و رطوبت است.
جدول2: نتایج اندازه‌گیري کاهش تراز صداي کوبه ای معمول شده وزن یافته (براي نمونه هاي کف شناور اجرا شده با پلی رول)
شكل 2: نمودار نتایج کاهش تراز صدای کوبه‌ای براي جزئیات اجرایي درج شده در جدول 2 در بسامدهاي مختلف
بر اساس نتایج به دست آمده از آزمون‌ها، با افزایش ضخامت پلی رول، میزان کاهش تراز فشار صدای کوبه‌ای در بسامدهای میانی به بالا افزایش می‌یابد. در بسامدهای بم، تغییر محسوسی در میزان این کاهش مشاهده نمی‌شود بلكه در برخی موارد تقویت ارتعاش صورت پذیرفته و مقدار تراگسیل صدای کوبه‌ای افزایش یافته است.
3-مواد پلیمری
در این بخش از مقاله دو نمونه دیگر از مواد پلیمری با چگالی‌های گوناگون در کف شناور که مورد آزمون قرار گرفته‌اند آورده شده است.
جدول3: نتایج اندازه‌گیري کاهش تراز صداي کوبه ای معمول شده وزن یافته ( براي نمونه‌هاي کف شناور اجرا شده با مواد پلیمری)
شكل 3: نمودار نتایج کاهش تراز صدای کوبه‌ای براي جزئیات اجرایي درج شده در جدول3 در بسامدهاي مختلف
از بررسی نتایج به دست آمده از آزمون‌ها چنین برداشت می‌شود که در مورد مواد پایه پلیمری مانند لاستیک، از آنجایی که با افزایش چگالی، این مواد سخت‌تر شده و خاصیت الاستیكی کمتری پیدا می‌کنند، در بسامدهای میانی به بالا تأثیری کمتری در کاهـش تراگسیل صدای کوبه‌ای دارند ولی به تدریج با کاهش چگالی و گرایش بیشتر به الاستیسیته عملكرد بهتری خواهند داشت.
مقررات ملی ساختمان در خصوص عایق بندی کوبه‌ای
با توجه به جدول 18-2-2-3 در مبحث هجدهم درمی‌یابیم که بطور تقریبی در ساختمان‌های مسکونی مقدار Lnw باید از 58db کمتر باشد.
مطابق با جدول (پ-4-1) مبحث 18 مقررات ملی ساختمان، مقدار Lnw برای سقف تیرچه بلوک سفالی، با موزاییک به ضخامت 2 سانتی متر، تیرچه ی 20 سانتی متری، پوکه معدنی به ضخامت 10سانتیمتر و گچ‌کاری 2 سانتیمتری برابر با77db است. همانطور که مشخص است با توجه به اعداد سقف تیرچه بلوک حتی به همراه کف سازی با ضخامت نهایی حدود 40 سانتیمتر نیز سقف عایق بندی صوتی مناسبی ندارد.
توجه داشته باشید که اگر هریک از پارامترهای بالا تغییر کند، (بعنوان مثال تیرچه 25 یا 30 سانتیمتری، استفاده از فوم بتن بجای پوکه معدنی، استفاده ازپارکت یا سرامیک بجای موزاییک و…) نتایج آزمایش متفاوت خواهد بود.
در جدول زیر شاهد کاهش مقدار تراز فشار صدای کوبه‌ای با استفاده از لایه‌های مختلف عایق‌بندی هستیم. (به کاهش قابل ملاحظه مقدار Lnw در حالتی که از یک لایه‌ی 0.3 سانتیمتری چوب‌پنبه استفاده شده است دقت فرمایید.)
همانطور که در قسمت‌های مشخص شده مشاهده می‌کنید یک دال بتنی با ضخامت متوسط 10 سانتیمتر یک بار با کفپوش و یک بار با سقف کاذب در نظر گرفته شده. بر اساس نتایح آزمایش مقدار تراز فشار صدای کوبه‌ای در هر دو حالت در محدوده‌ی مورد نظر آیین‌نامه قرار دارد.
در سقف وافل با توجه به ارتفاع‌های مختلف سقف، دال‌ها ضخامت متفاوتی خواهند داشت. با این حال برای پر کاربردترین ابعاد قالب وافل یعنی قالب آکس 80 با ارتفاع 28، ضخامت معادل دال نهایی اجرایی 25 سانتی متر خواهد بود. از همین رو با در نظر گرفتن ضخامت 25 برای دال سقف و استفاده همزمان از یک نوع کفپوش ساده و سقف کاذب که عموما در سقف وافل اجرا می‌شود، می‌توان اینطور برداشت کرد که مقدار تراز فشار صدای کوبه‌ای کاهش چشمگیری خواهد داشت و در محدوده‌ی مجاز آیین نامه قرار خواهد گرفت.
نتیجه گیری
کلیه مواد الاستیک مورد استفاده در آزمون‌های این بررسی تولید شرکت‌های داخلی و در بازار کشور موجود و قابل دستیابی هستند. هدف نهایی این مقاله بررسی و مقایسه کلی این مواد به منظور استفاده در سیستم کف شناور به عنوان بهترین و مؤثرترین الگو برای کاهش انتقال صدای کوبه‌ای از سقف بین طبقات است. تا بدین وسیله مهندسین و معماران با توجه به جزئیات اجرایی کف -سقف مورد استفاده بتوانند برای رسیدن به اعداد و ارقام تعیین شده در مبحث 18 مقررات ملی ساختمان و فراهم آوردن شرایط آسایش صوتی، مناسب ترین انتخاب را از بین این مواد داشته باشند.
نتایج آزمایش‌ها نشان می‌دهد که صدابندی کف و سقف بیشتر از آن که به نوع سقف وابسته باشد به جنس کفسازی و رابیتس بندی سقف وابسته است. بعنوان مثال استفاده از پارکت و کف‌پوش‌های چوبی نقش بسیار مؤثری درکاهش ترازصدای کوبه‌ای و افزایش میزان صدابندی دارند. با توجه به اینکه شرکت های فعال درزمینه تولید سقف‌های مدرن مانند اینتل دک مدعی آکوستیک بودن سقف تولیدی خود هستند، باید بررسی شود که افزایش صدابندی حاصل از انجام آزمایش های ارائه شده، ناشی از نوع خاص سقف تولید شده و مصالح استفاده شده در سقف است، (بعنوان مثال استفاده از فوم درسقف یا انجام آزمایش در شرایطی که کفسازی ساختمان اجرا نشده باشد)، یا به دلیل استفاده از کفسازی ویژه (بعنوان مثال پارکت یا کفپوش چوبی) است و صرفأ جنبه‌ی تبلیغاتی دارد.
