எப்படி ஒரு எஃகு கட்டமைப்பு கட்டிடத்தை ஒலி முறையில் தனிமைப்படுத்தலாம்?

எஃகு கட்டமைப்பு கட்டிடங்கள் ஏன் தனித்துவமான ஒலித்தடுப்பு சவால்களை ஏற்படுத்துகின்றன?

எஃகின் அதிக அடர்த்தி மற்றும் அதன் அதிர்வுத்தன்மை காரணமாக காற்றில் பரவும் மற்றும் தாக்கத்தால் ஏற்படும் ஒலிகளின் வலுவூட்டல்

எஃகின் அடர்த்தியான தன்மை, தோராயமாக 7,800 கிலோகிராம் ஒரு கன மீட்டருக்கு, மக்கள் பேசுவது அல்லது கார்கள் கடந்து செல்வது போன்ற உயர் அதிர்வெண் சத்தங்களைத் தடுப்பதற்கு உதவுகிறது — இது 'நிறை விதி' (Mass Law) எனப்படும் கொள்கையின்படி. ஆனால் இந்தக் கதைக்கு மற்றொரு பக்கமும் உள்ளது. எஃகு மிகவும் விறைப்பான பொருளாகும்; எனவே, தோராயமாக 250 ஹெர்ட்ஸ்-க்குக் கீழான குறைந்த அதிர்வெண் சத்தங்களுக்கு அது உண்மையில் குறிப்பிடத்தக்க அளவில் அதிர்வுறும். இதில் இயந்திரங்களிலிருந்து வரும் இரைச்சல் அல்லது வெப்ப ஏற்பாடுகள் மூலம் வரும் அதிர்வுகள் போன்றவை அடங்கும். 2023-இல் கனடாவின் தேசிய ஆராய்ச்சி மையம் (NRC Canada) மேற்கொண்ட ஆய்வின்படி, இந்த அதிர்வுகள் குறைந்த அதிர்வெண் சத்தங்களை 6 முதல் 12 டெசிபெல் வரை அதிகரிக்க முடியும். எஃகு பலகைகள் சரியாக உட்புறமாக மூடப்படாவிட்டால், அவை பெரிய முரசுத் தட்டுகளைப் போல நடத்தை புரியும். அவை தங்கள் மீது விழும் சத்தத்தில் 95 சதவீதத்திற்கும் மேலானதை பிரதிபலிக்கின்றன, இது அறைகளில் மிக நீண்ட நேரம் தங்கியிருக்கும் சலனமான பிரதிபலிப்புகளை (echoes) உருவாக்குகிறது.

கட்டமைப்பு மூலமான சத்த பரவல்: அதிர்வுகள் உலோக கட்டமைப்பு மற்றும் இணைப்புகள் வழியாக எவ்வாறு பரவுகின்றன?

காலடிச் சத்தம், இயங்கும் இயந்திரங்கள் அல்லது இயங்கும் பாகங்களால் ஏற்படும் அதிர்வுகள் எஃகு சட்டங்கள் வழியாக மிக வேகமாகப் பயணிக்கின்றன—சில சமயங்களில் வினாடிக்கு 5000 மீட்டருக்கும் அதிகமாகவும். இவை திட்டமிடப்பட்ட காப்புப் பொருட்களை போல்ட்கள், காய்ச்சி இணைப்புகள் மற்றும் பிற கட்டமைப்பு இணைப்புகள் வழியாக சுற்றிச் செல்கின்றன. இவை குறைந்த அதிர்வெண் ஒலிகளையும் மிக நீளமான தூரங்களுக்கு கொண்டு செல்கின்றன—சில சமயங்களில் மூலத்திலிருந்து தோராயமாக 30 மீட்டர் தூரம் வரை அடைகின்றன. மரத்தைப் போல எஃகு இயல்பாகவே இந்த அதிர்வுகளை மங்கச் செய்வதில்லை. சோதனைகளின்படி, 100 ஹெர்ட்ஸ் அதிர்வெண்ணில் எஃகு, மரத்தை விட மூன்று மடங்கு அதிக அதிர்வு ஆற்றலை வெளியிடுகிறது. இது ஒலிக் கடத்தலைக் கட்டுப்படுத்துவது முக்கியமாக உள்ள உண்மையான பயன்பாடுகளில் மிகப் பெரிய வேறுபாட்டை ஏற்படுத்துகிறது.

எஃகு கட்டமைப்பு கட்டிட உறைகளுக்கான திறம்பட ஒலிக் கட்டுப்பாட்டு முறைகள்

ஒலியியல் தரத்தில் உள்ள காப்பிடப்பட்ட உலோக பேனல்கள் (IMPs) மற்றும் கலப்பு சுவர் அமைப்புகள்

ஒலியியலுக்காக வடிவமைக்கப்பட்ட காப்பிடப்பட்ட உலோக பேனல்கள் (IMPs) உண்மையில் கட்டிடத்தின் சுவர்களிலேயே ஒலி கட்டுப்பாட்டை உருவாக்குகின்றன. இந்த பேனல்கள் செயல்படுவதற்கு காரணம், அவை கனிம ஊர்த்து அல்லது ஃபைபர்கிளாஸ் போன்ற பொருட்களை இரண்டு எஃகு அடுக்குகளுக்கு இடையில் அடுக்கியமைப்பதால் ஆகும். இந்த அமைப்பு சுமார் 45 முதல் 55 வரையிலான ஒலி கடந்து செல்லும் வகுப்பு (STC) மதிப்பீடுகளை அடைய முடியும், மேலும் கட்டிடத்தின் வெப்பத்தை வெளியே தடுக்கும் திறனை இது பாதிக்காது. சாதாரண உலோக மூடுபொருள் இத்தகைய செயல்திறனை வழங்க முடியாது. IMP-களில், ஒலி அலைகள் நடுவில் உள்ள அடுக்கில் உறிஞ்சப்பட்டு, அவை வெளியே பிரதிபலிக்காமல் வெப்பமாக மாறுகின்றன. சோதனைகள், இந்த பேனல்கள் காப்பிடப்படாத சாதாரண எஃகு சுவர்களை விட காற்றில் பரவும் ஒலியை சுமார் 60% அதிகமாகக் குறைக்கின்றன என்று காட்டுகின்றன. இது ஒலி கட்டுப்பாடு மிகவும் முக்கியமான வணிக கட்டிடங்களைப் பற்றி சிந்திக்கும்போது முறையானதாக உணர்த்துகிறது.

அடுக்கு அமைப்பு: காற்று இடைவெளிகள், துல்லியமான சேனல்கள் மற்றும் பக்கவாய் பாதைகளுக்கான தொடர்ச்சியான சீலிங்

பல-கட்ட கட்டமைப்புகள், தனித்தனியாக்கல் மற்றும் நிறை அதிகரிப்பு ஆகியவற்றின் மூலம் கட்டமைப்பு சார்ந்த ஒலியை எதிர்த்து நிற்கின்றன. மூன்று-கட்ட அணுகுமுறை சிறந்த முடிவுகளை வழங்குகிறது:

இந்த முறை நிறை-சுருள் இயற்பியல் கோட்பாடுகளின் அடிப்படையில் செயல்படுகிறது. நிறை ஏற்றப்பட்ட வினைல் அல்லது தடிமனான சுவர் பலகை போன்ற கனமான பொருட்கள் வெளிப்புற ஒலிகளுக்கு எதிரான தடைகளாகச் செயல்படுகின்றன, அதே நேரத்தில் தனித்தனியாக அமைந்த உள் மேற்பரப்புகள் அதன் வழியாக செல்லும் ஒலியை உறிஞ்சுகின்றன. இதை சரியாகச் செய்வது மிகவும் முக்கியம். பலகைகளுக்கு இடையே, குழாய்களைச் சுற்றியுள்ள இடைவெளிகள் அல்லது சுவர்கள் தரையுடன் சந்திக்கும் இடங்களில் ஏற்படும் ஏதேனும் இடைவெளிகள் ஒலியை வெளியேற்ற அனுமதிக்கின்றன. ஆய்வுகள் ஒரு ஆச்சரியமான உண்மையையும் காட்டுகின்றன: முழு சுவர் மேற்பரப்பிலும் கிடைக்கும் திறந்த இடத்தின் வெறும் 1% கூட ஒலித்தடுப்பு செயல்திறனை பாதியாகக் குறைத்துவிடும். எனவே, நிறுவல் போது விரிவான கவனம் செலுத்துவது உண்மையான பயன்பாடுகளில் மிகப்பெரிய வேறுபாட்டை ஏற்படுத்துகிறது.

எஃகு சட்டத்தில் கட்டமைப்பு ஒலியை பிரித்தலுக்கான டெக்கப்ளிங் முறைகள்

ஒலி தனிமைப்படுத்தும் கிளிப்ஸ், மிதக்கும் தளங்கள் மற்றும் எஃகு ஜாய்ஸ்ட்களுக்கான அதிர்வு-குறைக்கும் ஹேங்கர்கள்

கட்டுமானத்தில் டீ-கப்ளிங் (decoupling) பற்றி நாம் பேசும்போது, உண்மையில் கட்டிடத்தின் வெவ்வேறு பாகங்களை பிரித்து, அதனால் அதிர்வுகள் அவற்றின் வழியாக எளிதில் பரவ முடியாதவாறு செய்வதையே நாம் செய்கிறோம். எஃகு பால்கன்களுக்கும் டிரைவால் சேனல்களுக்கும் இடையில் பொருத்தப்படும் சிறிய ஒலி தனிமைப்படுத்தும் கிளிப்கள் (sound isolation clips) மிகவும் திறமையாகச் செயல்படுகின்றன, ஏனெனில் அவற்றின் உள்ளே உள்ள ரப்பர் போன்ற பொருள் தாக்கங்களை உறிஞ்சிவிடுகிறது. சில ஆய்வுகள், இவை கட்டமைப்புகள் வழியாக ஒலி பரவுவதை ஏறக்குறைய மூன்றில் இரண்டு பங்கு வரை குறைக்கின்றன என்று குறிப்பிடுகின்றன; இருப்பினும், இதன் விளைவுகள் பொருத்துதலின் தரத்தைப் பொறுத்து மாறுபடும். தரைகளுக்கு, சிறப்பு அடித்தள மெத்தைகளுடன் கூடிய மிதக்கும் (floating) வடிவமைப்புகள் ஒலி தடுப்பு மெத்தைகளைப் போல செயல்பட்டு, விரும்பாத அதிர்வுகளுக்கு எதிரான இயற்பியல் தடைகளை உருவாக்குகின்றன. இயந்திர உபகரணங்கள், கட்டிடத்தின் முழு அமைப்பிலும் அதிர்வுகள் பரவுவதைக் குறைக்க வடிவமைக்கப்பட்ட சிறப்பு தாங்குதளங்களில் தொங்கவிடப்படுகின்றன. இவை அனைத்தும் சரியாகச் செயல்பட்டால், ஒலி மறைமுகமாக ஊடுருவும் அதிர்வு இணைப்புகளை (vibration bridges) முறையாக துண்டித்து, பொதுவாக ஒலி மட்டத்தை 15 முதல் 20 டெசிபெல் வரை குறைக்கின்றன. இது, அமைதியை முக்கியமாகக் கருதும் எஃகு சட்டக் கட்டமைப்புகளில் கட்டப்பட்ட அபார்ட்மென்ட்கள் அல்லது அலுவலகங்களில் மிகப் பெரிய வித்தியாசத்தை ஏற்படுத்துகிறது.

ஒரு எஃகு கட்டமைப்பு கட்டிடத்தில் முக்கியமான பலவீன இடங்களுக்கான இலக்கு வைத்த மேம்பாடுகள்

STC-தரம் குறித்த ஒலித்தடுப்பு கதவுகள், படலமாக்கப்பட்ட/இரட்டை கண்ணாடிப் பலகைகள் மற்றும் சுற்று கசிவு தடுப்பு பொருள்

எஃகு சட்ட அமைப்பு கட்டிடங்களில் பெரும்பாலும் நுழைவு பகுதிகளின் சுற்றியுள்ள இடங்களில் சிக்கல்கள் ஏற்படுகின்றன. STC 45 அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட தரத்தில் தரம் குறித்த கதவுகள், அருகிலுள்ள இடங்களிலிருந்து அல்லது வெளிப்புறச் சூழலிலிருந்து வரும் ஒலியைத் தடுப்பதில் மிகச் சிறப்பாகச் செயல்படுகின்றன. படலமாக்கப்பட்ட கண்ணாடி அல்லது இரட்டை கண்ணாடிப் பலகைகள் (அவற்றின் இடையே சிறிய காற்றுப் பைகள் உள்ளவை) ஒலியை ஒரு சாதாரண ஒற்றை கண்ணாடிப் பலகையை விட திறன் குறைத்து சுமார் 50% வரை குறைக்கின்றன. கதவுகள் மற்றும் ஜன்னல்களின் சுற்றிலும் மூடுதலுக்கு, ரப்பர் போன்ற பொருள்களில் செய்யப்பட்ட சுற்று கசிவு தடுப்பு பொருள்கள் ஓரங்களில் திட்டவட்டமான மூடுதலை உருவாக்குகின்றன. இந்த மூடுதல்கள், கட்டிடத்தின் வெவ்வேறு பாகங்களுக்கு இடையே உள்ள வெற்றிடங்கள் வழியாக நுழையும் பக்க செயல் ஒலிகளை பெரும்பாலும் தடுக்கின்றன.

உள் ஒலி உறிஞ்சுதல்: மேற்தள ஒலி உறிஞ்சும் தடைகள், ஒலித் தடுப்பு பிரிவுகள் மற்றும் நிறை-சுமை வினைல் பயன்பாடுகள்

எஃகு ஒலியை அனைத்துப் பக்கங்களிலும் பிரதிபலிக்க வைக்கிறது, எனவே உட்புற மேற்பரப்புகள் இந்த விளைவை ஏதேனும் ஒரு வழியில் எதிர்த்து நிற்க வேண்டும். பெரிய திறந்த இடங்களான கிடங்குகள் அல்லது உயரமான கூரைகளைக் கொண்ட தொழிற்சாலைகள் போன்றவற்றில், கனிம ஊர்தியால் (mineral wool) நிரப்பப்பட்ட தொங்கும் கூரை பாஃபிள்கள் (suspended ceiling baffles), அவற்றின் NRC மதிப்பீடு குறைந்தபட்சம் 0.8 ஆக இருந்தால், பிரதிபலிப்பு ஒலிகளைக் குறைக்க மிகச் சிறப்பாகச் செயல்படும். இவ்வகைக் கட்டிடங்களில் வெவ்வேறு பகுதிகளைப் பிரிப்பதற்கு, துண்டு முறையிலான ஒலியியல் பிரிவுகள் (modular acoustic partitions) பிரபலமாக வருகின்றன. இவை பொதுவாக ஃபைபர்கிளாஸ் உள்ளீடுகளைச் சுற்றியுள்ள துணி மூடுதல்களைக் கொண்டவை ஆகும்; இவை அலுவலகங்கள் மற்றும் உற்பத்தி தளங்களுக்கு இடையே தனித்தன்மை வாய்ந்த மண்டலங்களை உருவாக்குவதற்கு நெகிழ்வுத்தன்மையும், சிறந்த செயல்திறனும் வழங்குகின்றன. பெரும் தாக்க நடவடிக்கைகள் (impact activity) அதிகமாக நடைபெறும் பகுதிகளில், எஃகு கட்டமைப்புகளின் மீது நேரடியாக திரள் ஏற்றப்பட்ட வினைல் (mass loaded vinyl) பூசுவது பெரும் வித்தியாசத்தை ஏற்படுத்தும். இது விற்பனை மாற்றத்தை (vibration transfer) 20 முதல் 30 டெசிபெல் வரை குறைக்கும், மேலும் செயல்பாடுகளுக்காக மதிப்புமிக்க தள இடத்தையும் பாதுகாத்து வைக்கும்.

தேவையான கேள்விகள்

எஃகு கட்டமைப்பு கட்டிடங்கள் ஏன் ஒலியை வலுப்படுத்துகின்றன?

எஃகின் அதிக அடர்த்தி உயர் அதிர்வெண் சத்தத்தைத் தடுப்பதில் உதவுகிறது, ஆனால் அதன் விறைப்பு குறைந்த அதிர்வெண் சத்தங்களுக்கு ஏற்ப அது அதிர்வடையச் செய்கிறது, இது அந்த சத்தங்களை வலுப்படுத்துகிறது.

எஃகு கட்டமைப்புகளில் அதிர்வுகள் எவ்வாறு பரவுகின்றன?

அதிர்வுகள் எஃகின் வழியாக விரைவாக பரவுகின்றன, சில சமயங்களில் வினாடிக்கு 5000 மீட்டருக்கும் அதிகமாக, இது கட்டமைப்பு இணைப்புகள் வழியாக தரமான ஒலித்தடுப்பு பொருட்களைச் சுற்றிச் சென்று ஒலிபரவலை ஏற்படுத்துகிறது.

எஃகு கட்டிடங்களில் எந்த ஒலித்தடுப்பு நடவடிக்கைகள் சிறப்பாக செயல்படுகின்றன?

ஒலியியல் தரம் குறித்த உலோக பேனல்கள், மென்மையான சேனல்கள், மற்றும் சிறப்பு ஒலித்தடுப்பு பொருட்கள் மற்றும் சீலந்து பொருட்கள் ஆகியவை எஃகு கட்டமைப்பு கட்டிடங்களில் ஒலிபரவலை திறம்பட குறைக்க முடியும்.

எஃகு கட்டிடங்களில் ஒலிக்கு பொதுவான பலவீனமான இடங்கள் எவை?

பொதுவான பலவீனமான இடங்களில் சாளரங்கள், கதவுகள் மற்றும் ஒலி விட்டுச் செல்ல வசதியாக இருக்கும் இடைவெளிகள் அல்லது தவறாக முடக்கப்பட்ட பகுதிகளில் உள்ள கட்டமைப்பு இணைப்புகள் ஆகியவை அடங்கும்.