איך לבודד קול מבניית פלדה?

מדוע בניינים מבניית פלדה מציגים אתגרים ייחודיים בבידוד אקוסטי

הגברת רעש באוויר ורעש מהתנגשות עקב הצפיפות הגבוהה והתהודה של הפלדה

הטבע הצפוף של הפלדה, כ-7,800 ק"ג למטר מעוקב, עוזר לחסום רעשי תדר גבוה כגון דיבור של אנשים או רכבים שעוברים, בהתאם לעיקרון חוק המסה. אך יש צד נוסף לסיפור זה. הפלדה היא חומר די קשיח, מה שאומר שהיא למעשה מתרגשת במידה רבה כאשר נחשפת לרעשי תדר נמוך מתחת ל-250 הרץ. נתחו את הדופק הנגרם על ידי מכונות או את ההתנודדות שמגיעה דרך מערכות החימום. לפי מחקר של המועצה הלאומית למחקר הקנדי (NRC Canada) משנת 2023, התנודדות זו יכולה להגביר את עוצמת רעשי התדר הנמוך ב-6–12 דציבלים. כאשר לוחות פלדה אינם מצופים כראוי, הם מתנהגים במידה מסוימת כמו עורות תופים גדולים: הם מחזירים למעלה מ-95 אחוז מכל הצליל שנוגע בהם, ויוצרים הד אכזרי שמשתרע בחדרים זמן רב מדי.

העברה מבנית: כיצד תנודות עוברות דרך מסגרות ומתאמים ממתכת

הוותרים הנגרמים על ידי צעדים, מכונות רצות או חלקים נעים מתקדמים במהירות רבה מאוד דרך מסגרות פלדה, לעיתים קרובות במהירות העולה על 5000 מטר לשנייה. הוותרים הללו מוצאים את דרכם סביב חומרי בידוד סטנדרטיים דרך ברגים, נקודות ריתוך וצמתים מבניים אחרים. הם גם מובילים צלילים בתדר נמוך למרחקים די ארוכים, לעיתים קרובות עד כ-30 מטר מהמקור. פלדה פשוט לא מדכאת באופן טבעי את הוותרים הללו כמו עץ. בדיקות הראו שפלדה משדרת למעשה פי שלושה יותר אנרגיית ותירה בהשוואה לעץ בתדרים סביב 100 הרץ. עובדה זו יוצרת הבדל משמעותי ביישומים בעולם האמיתי, שם חשוב לשלוט בהעברת רעש.

אשכול אסטרטגיות אפקטיביות לבידוד אקוסטי של מעטפות בניין עם מסגרת פלדה

פאנלים מתכתיים מבודדים בעלי תיאור אקוסטי (IMPs) ומערכות קיר מרוכבות

לוחות מתכת מבודדים (IMPs) שתוכננו לשליטה באקוסטיקה משלבים את הבקרה על הצליל ישירות לתוך הקירות עצמם. הלוחות פועלים בכך שהם מציבים חומרים כגון צמר סלע או סיבי זכוכית בין שתי שכבות של פלדה. תצורה זו יכולה להשיג דירוגי מדד העברת צליל (STC) בתחום של כ-45–55, מבלי לפגוע ביכולת החסימה של החום בבניין. קשיות מתכת רגילות אינן מספקות יכולת כזו. בעזרת לוחות IMPs, גלי הצליל נבלעים בשכבה האמצעית ומשתנים לאנרגיית חום במקום להתנגש בחזרה החוצה. מבחנים מראים שלוחות אלו מקטינים את הרעש המועבר באוויר בכ־60 אחוז יותר מאשר קירות פלדה פשוטים ללא בידוד. עובדה הגיונית במיוחד בהתייחס לבניינים מסחריים, שבהם שליטה ברעש היא קריטית.

בנייה רב-שכבתית: פסי אוויר, ערוצים גמישים וריצוף רציף כדי לסגור מסלולים עקיפים

מערכות רבשלביות מאפיינות את הרעש המבוני באמצעות התנתקות אסטרטגית והוספת מסה. גישה בת שלושה שלבים מביאה לתוצאות אופטימליות:

הטכניקה פועלת על פי עקרונות הפיזיקה של מסה-קפיץ. חומרים כבדים כגון ויניל עתיר מסה או גבסין עבה יוצרים מחסום נגד רעשים חיצוניים, בעוד שמשטחים פנימיים נפרדים בולעים את מה שנשאר לאחר מעבר המחסום. החשיבות של ביצוע נכון של טכניקה זו גדולה מאוד. כל רווח בין לוחות, סביב צינורות או באזור שבו הקירות נפגשים עם הרצפה מאפשר לצליל לברוח. מחקרים חושפים גם עובדה מפתיעה: רק 1% משטח הקיר הכולל שנותר פתוח יכול לחתוך את ביצועי השמעה במחצית. לכן, תשומת הלב לפרטים במהלך ההתקנה יוצרת הבדל משמעותי ביישומים בעולם האמיתי.

טכניקות הפרדה כדי לבודד רעשים מבניים בסקלה מפלדה

קליפי בידוד שמע, ריצפות צפים ותלויים מדämpנים רטט עבור קורות פלדה

כאשר אנו מדברים על פירוק (decoupling) בבנייה, מה שאנו עושים בפועל הוא להפריד בין חלקים שונים של הבניין כדי שרטטוט לא יעבור דרכם בקלות. הקלאיפים הקטנים לבודד רעשים, המותקנים בין קרני הפלדה לקנה הפלדה של הלוחות הגבס, עובדים די טוב מכיוון שהם מכילים חומר גומי שסופג את ההשפעות. מחקרים מסוימים מציינים שהם יכולים לצמצם את העברת הרעש דרך המבנה בכמעט שלושה רבעים, אם כי התוצאות משתנות בהתאם לאיכות ההתקנה. עבור ריצפות, מערכות צף עם שכבות תחתונות מיוחדות פועלות כשמלות עיכוב רעש, ויוצרות מחסומים פיזיים נגד רטטונים לא רצויים. ציוד מכני תלוי מתומכים מיוחדים שמיועדים לצמצם את העברת הרטט לאורך כל הבניין. אם מבוצעת בצורה נכונה, כל השיטות הללו מפריעות לגשרי הרטט המטריחים, שבהם הרעש נוהג לחדור, ומביאות לצמצום ברמת הרעש בטווח של 15–20 דציבלים. זה יוצר הבדל משמעותי בדירות או במשרדים שנבנו מסגרת פלדה, שם השקט הוא קריטי.

שדרוגים ממוקדים לנקודות החולשה הקריטיות בבניין מבנה פלדה

דלתות אקוסטיות עם דירוג STC, חלונות משולבים/דו-זכוכיים, וחיתוך פרימטרי

מבנים מסגרת פלדה נוטים להפגיע בנקודות בעיה סביב אזורי הכניסה. דלתות עם דירוג STC של 45 ומעלה מבצעות עבודה טובה בהרבה בבלימת הרעש הנכנס ממרחבים סמוכים או מהסביבה החיצונית. חלונות המורכבים מזכוכית משולבת או דו-זכוכית (עם אותם כיסי אוויר קטנים בין הלוחות) יכולים לצמצם את מעבר הרעש בקרוב לחצי בהשוואה לזכוכית רגילה חד-לוחית. לשם החתימה סביב הדלתות והחלונות, חיתוכים פרימטריים העשויים מחומרים דמויי גומי יוצרים חתימה כמעט בלתי Unterupted לאורך הקצוות. חתימות אלו עוצרות את רוב הרעשים המפריעים שעוברים דרך הסדקים בין רכיבי הבניין השונים.

בליעה פנימית: מדפים תקרתיים אקוסטיים, מחיצות אקוסטיות, ויישומים של ויניל בעל מסה מוגברת

פלדה נוטה לשקף צלילים לכל הכיוונים, ולכן יש לפעול על פני המשטחים הפנימיים כדי לפגוע באפקט הזה. במרחבים גדולים פתוחים כגון מחסנים או מפעלים עם תקרות גבוהות, מחסומים תלויים לתקרה הממולאים בצמר מינרלי עם דרגת NRC של לפחות 0.8 עובדים היטב לצמצום צלילים שמשתקפים. כאשר מדובר בהפרדת אזורים שונים בתוך מבנים מסוג זה, מחיצות אקוסטיות מודולריות הופכות לבחירה פופולרית. בדרך כלל הן מצופות בבד ומכילות ליבה מסיבי זכוכית, ומספקות גם גמישות וגם ביצועים טובים ליצירת אזורי עבודה מובדלים בין משרדים ורצפות ייצור. באזורים שבהם מתרחשים פעילויות רבות של מכה, הצבת ויניל עתיר מסה ישירות על מסגרות פלדה יכולה להוות שינוי מהותי. אנו מדברים על הפחתת העברת רעידות בטווח של 20–30 דציבלים, תוך שמירה על שטח הרצפה היקר לצורך פעולות ייצור ממשיות.

שאלות נפוצות

למה מבנים עם מבנה פלדה מגבירים רעשים?

הצפיפות הגבוהה של הפלדה עוזרת לחסום רעשים בתדרים גבוהים, אך הקשיחות שלה גורמת לה לרטוט תחת רעשים בתדרים נמוכים, מה שמגביר רעשים אלו.

איך רטטונים מתקדמים במבנים מפלדה?

רטטונים מתקדמים במהירות רבה דרך הפלדה, לעיתים קרובות מעל 5000 מטר לשנייה, ועוברים סביב חומרי בידוד סטנדרטיים דרך צמתים מבניים, מה שגורם להעברת רעש.

אילו אמצעי בידוד קול יעילים ביותר במבנים מפלדה?

לוחות מתכת עם דירוג אקוסטי, תעלות גמישות ובדים מיוחדים לבידוד, וכן איטומים מיוחדים יכולים לצמצם באופן יעיל את העברת הרעש במבנים מבניית פלדה.

מהן נקודות החולשה הנפוצות להעברת רעש במבנים מפלדה?

נקודות החולשה הנפוצות כוללות חלונות, דלתות וצמתים מבניים שבהם רעש יכול לעבור בקלות דרך חריצים או אזורים לא מאוטמים כראוי.