స్టీల్ స్ట్రక్చర్ భవనాన్ని శబ్ద రహితంగా ఎలా చేయాలి?

ఎందుకు స్టీల్ నిర్మాణ భవనాలు ప్రత్యేకమైన శబ్ద నిరోధక సవాళ్లను ఉంచుతాయి

స్టీల్ యొక్క అధిక సాంద్రత మరియు అనునాదం కారణంగా గాలిలో ప్రయాణించే శబ్దం మరియు ప్రభావ శబ్దం పెరుగుతాయి

స్టీల్ యొక్క సాంద్రత సుమారు 7,800 కిలోగ్రామ్లు ప్రతి ఘన మీటరు అని తెలిసింది, ఇది 'ద్రవ్యరాశి నియమం' (Mass Law principle) ప్రకారం ప్రజలు మాట్లాడుకుంటున్నప్పుడు లేదా కార్లు వెళ్ళేటప్పుడు వచ్చే అధిక పౌనఃపున్య శబ్దాలను అడ్డుకోవడంలో సహాయపడుతుంది. అయితే ఈ కథకు మరో వైపు కూడా ఉంది. స్టీల్ చాలా గట్టిగా ఉంటుంది, అంటే దీనికి సుమారు 250 హెర్ట్జ్ కంటే తక్కువ పౌనఃపున్య శబ్దాలకు గురికాగానే ఇది చాలా ఎక్కువగా కంపిస్తుంది. ఉదాహరణకు యంత్రాల నుండి వచ్చే గుర్రుమనే శబ్దం లేదా వేడి చేసే వ్యవస్థల ద్వారా వచ్చే కంపనాలు ఇందులో చేరుతాయి. 2023లో కెనడా జాతీయ పరిశోధనా కేంద్రం (NRC Canada) చేసిన పరిశోధన ప్రకారం, ఈ కంపనాలు తక్కువ పౌనఃపున్య శబ్దాలను 6 నుండి 12 డెసిబెల్స్ మధ్య పెంచగలవు. స్టీల్ ప్యానెల్స్ సరిగ్గా లైన్ చేయబడకపోతే, అవి పెద్ద డ్రమ్ స్కిన్ల వలె ప్రవర్తిస్తాయి. వీటిపై పడే ఏ శబ్దాన్నైనా 95 శాతం కంటే ఎక్కువగా తిరిగి పంపుతాయి, ఫలితంగా గదుల్లో చాలా సేపు ఉండే అసహ్యకరమైన ప్రతిధ్వనులు ఏర్పడతాయి.

నిర్మాణాత్మక సంక్రమణ: కంపనాలు లోహ ఫ్రేమింగ్ మరియు కనెక్షన్ల ద్వారా ఎలా ప్రయాణిస్తాయి

అడుగుల వేయడం, యంత్రాల పరిపరికరాల పనిచేస్తున్నప్పుడు లేదా కదిలే భాగాల వల్ల కలిగే కంపనాలు ఉక్కు ఫ్రేమ్‌ల గుండా చాలా వేగంగా ప్రయాణిస్తాయి, కొన్నిసార్లు సెకనుకు 5000 మీటర్లకు పైగా కూడా ఉంటాయి. ఈ కంపనాలు బోల్ట్‌లు, వెల్డింగ్ పాయింట్‌లు మరియు ఇతర నిర్మాణ కీళ్ళ ద్వారా ప్రామాణిక ఇన్సులేషన్ పదార్థాలను దాటి వెళ్తాయి. ఇవి తక్కువ పౌనఃపున్య శబ్దాలను కూడా చాలా ఎక్కువ దూరం వరకు కొట్టివేస్తాయి, కొన్నిసార్లు వెలువడే స్థానం నుండి సుమారు 30 మీటర్ల దూరం వరకు కూడా చేరుతాయి. చెక్క చేసే విధంగా ఉక్కు ఈ కంపనాలను సహజంగా తగ్గించదు. పరీక్షల ద్వారా 100 హెర్ట్జ్ పౌనఃపున్యం వద్ద ఉక్కు చేసే కంపన శక్తి చెక్క కంటే మూడు రెట్లు ఎక్కువగా ఉంటుందని కొలిచారు. ఇది శబ్ద ప్రసారాన్ని నియంత్రించడం ముఖ్యమైన వాస్తవిక అనువర్తనాలలో గణనీయమైన తేడాను సృష్టిస్తుంది.

ఉక్కు నిర్మాణ భవన ఆవరణలకు సమర్థవంతమైన శబ్ద నిరోధక వ్యూహాలు

అకౌస్టిక్-రేటెడ్ ఇన్సులేటెడ్ మెటల్ ప్యానెల్స్ (IMPs) మరియు కాంపోజిట్ గోడ వ్యవస్థలు

శబ్ద నియంత్రణ కోసం రూపొందించబడిన ఇన్సులేటెడ్ మెటల్ ప్యానెల్స్ (IMPs) వాస్తవానికి గోడలలోనే శబ్ద నియంత్రణను అమలు చేస్తాయి. ఈ ప్యానెల్స్ ఖనిజ ఉన్ని లేదా ఫైబర్గ్లాస్ వంటి పదార్థాలను రెండు ఇస్పాతు పొరల మధ్య స్థాపించడం ద్వారా పనిచేస్తాయి. ఈ అమరిక సౌండ్ ట్రాన్స్మిషన్ క్లాస్ (STC) రేటింగ్‌లను సుమారు 45 నుండి 55 వరకు సాధిస్తుంది, అంతేకాకుండా భవనం వేడిని బయటకు పంపకుండా ఉంచే సామర్థ్యాన్ని కూడా ప్రభావితం చేయదు. సాధారణ మెటల్ క్లాడింగ్ ఇలా చేయలేదు. IMPs లో, శబ్ద తరంగాలు మధ్య పొరలో శోషించబడి, వాటిని వెనక్కి పరావర్తనం చేయకుండా వేడిగా మారుస్తాయి. పరీక్షలు ఈ ప్యానెల్స్ సాధారణ ఇనుము గోడల కంటే సుమారు 60 శాతం ఎక్కువగా గాలి ద్వారా వ్యాపించే శబ్దాన్ని తగ్గిస్తాయని చూపిస్తున్నాయి. శబ్ద నియంత్రణ చాలా ముఖ్యమైన వాణిజ్య భవనాల సందర్భంలో ఇది సరైనదే.

పొరలుగా నిర్మాణం: గాలి అంతరాలు, స్థితిస్థాపక ఛానెల్స్ మరియు పొరల మధ్య ప్రవాహాన్ని అడ్డుకునే కొనసాగే సీలింగ్

బహు-దశల అమరికలు వ్యూహాత్మక డీకపులింగ్ మరియు ద్రవ్యరాశి పెంపు ద్వారా నిర్మాణ శబ్దాన్ని ఎదుర్కొంటాయి. మూడు-దశల విధానం ఉత్తమ ఫలితాలను అందిస్తుంది:

ఈ పద్ధతి ద్రవ్యరాశి-స్ప్రింగ్ భౌతిక సూత్రాలపై ఆధారపడి పనిచేస్తుంది. మాస్ లోడెడ్ వినైల్ లేదా మందపాటి డ్రైవాల్ వంటి భారీ పదార్థాలు బయటి శబ్దాన్ని అడ్డుకునే అవరోధాలను ఏర్పరుస్తాయి, అయితే వేరుగా ఉన్న అంతర్గత ఉపరితలాలు దానిలో చొచ్చుకుపోయే శబ్దాన్ని శోషిస్తాయి. దీనిని సరిగ్గా చేయడం చాలా ముఖ్యం. ప్యానెల్‌ల మధ్య, పైప్‌ల చుట్టూ లేదా గోడలు అడుగులతో కలిసే ప్రదేశాలలో ఏదైనా ఖాళీలు శబ్దాన్ని బయటకు వెళ్లనివ్వడానికి కారణమవుతాయి. అధ్యయనాలు ఒక ఆశ్చర్యకరమైన విషయాన్ని కూడా చూపిస్తున్నాయి: మొత్తం గోడ ఉపరితలంపై కేవలం 1% తెరవబడిన స్థలం కూడా శబ్ద నిరోధక పనితీరును సగంగా తగ్గిస్తుంది. అందువల్ల, ఇన్‌స్టాలేషన్ సమయంలో వివరాలపై దృష్టి పెట్టడం వాస్తవిక అనువర్తనాలలో చాలా పెద్ద తేడాను సృష్టిస్తుంది.

స్టీల్ ఫ్రేమింగ్‌లో నిర్మాణ శబ్దాన్ని వేరు చేసే డీకపులింగ్ పద్ధతులు

శబ్ద విభజన క్లిప్స్, ఫ్లోటింగ్ ఫ్లోర్స్ మరియు స్టీల్ జాయిస్ట్స్ కోసం కంపన-శమన హ్యాంగర్లు

మనం నిర్మాణంలో డీకపులింగ్ (decoupling) గురించి మాట్లాడుతున్నప్పుడు, మనం నిజంగా చేస్తున్నది భవనంలోని వివిధ భాగాలను వేరు చేయడం, తద్వారా కంపనాలు వాటి ద్వారా సులభంగా ప్రయాణించకుండా చూసుకోవడం. స్టీల్ బీమ్‌లు మరియు డ్రైవాల్ ఛానెల్‌ల మధ్య ఉండే చిన్న శబ్ద వేరుచేసే క్లిప్‌లు చాలా బాగా పనిచేస్తాయి, ఎందుకంటే వాటి లోపల రబ్బరు వంటి పదార్థం ఉంటుంది, ఇది అంతరాయాలను గ్రహిస్తుంది. కొన్ని అధ్యయనాలు వీటి వల్ల నిర్మాణాల ద్వారా ప్రయాణించే శబ్దం సుమారు మూడు వత్సరాలు (75%) తగ్గుతుందని సూచిస్తున్నాయి, అయితే ఫలితాలు స్థాపన నాణ్యతపై ఆధారపడి మారుతూ ఉంటాయి. అంతస్తుల కోసం, ప్రత్యేక అండర్‌లేమెంట్‌లతో కూడిన ఫ్లోటింగ్ డిజైన్‌లు శబ్ద నిరోధక కంబళ్ల వంటివిగా పనిచేస్తాయి మరియు అవాంఛిత కంపనాలకు శారీరక అడ్డంకులను సృష్టిస్తాయి. యాంత్రిక పరికరాలను ప్రత్యేకంగా రూపొందించిన మద్దతు వ్యవస్థల నుండి వేలాడదీస్తారు, ఇది కంపనాలు భవనం మొత్తంలో బదిలీ అయ్యే మేరకు తగ్గిస్తుంది. సరైన విధంగా చేసినట్లయితే, ఈ పద్ధతులన్నీ శబ్దం అప్రస్తుతంగా ప్రవేశించే ఈ విసుగు చెందిన కంపన సేతువులను అంతరాయం చేస్తాయి, సాధారణంగా శబ్ద స్థాయిలను 15 నుండి 20 డెసిబెల్స్ మధ్య తగ్గిస్తాయి. ఇది స్టీల్ ఫ్రేమ్‌లతో నిర్మించిన అపార్ట్‌మెంట్‌లు లేదా కార్యాలయాలలో నిశ్శబ్దత ముఖ్యమైనప్పుడు గణనీయమైన తేడాను సృష్టిస్తుంది.

స్టీల్ స్ట్రక్చర్ భవనంలోని కీలక బలహీన ప్రదేశాలకు లక్ష్యంగా చేసుకున్న అప్‌గ్రేడ్‌లు

STC-రేటెడ్ ధ్వని నిరోధక తలుపులు, లామినేటెడ్/రెండు గ్లాస్ కలిగిన కిటికీలు మరియు పరిధి గాస్కెట్‌లు

స్టీల్ ఫ్రేమ్ భవనాలకు ప్రవేశ ప్రదేశాల చుట్టూ సాధారణంగా సమస్యలు ఉంటాయి. STC 45 లేదా అంతకు ఎక్కువ రేటింగ్ కలిగిన తలుపులు సమీపంలోని ప్రదేశాలు లేదా బయటి వాతావరణం నుండి వచ్చే శబ్దాన్ని మెరుగైన విధంగా అడ్డుకుంటాయి. లామినేటెడ్ గ్లాస్ లేదా డబుల్ గ్లాజింగ్ (ప్యానెల్‌ల మధ్య చిన్న గాలి గ్యాప్‌లతో) కలిగిన కిటికీలు సాధారణ ఒకే ప్యానెల్ గ్లాస్ కంటే దాదాపు సగం మేర శబ్ద ప్రసారాన్ని తగ్గిస్తాయి. తలుపులు మరియు కిటికీల చుట్టూ సీలింగ్ కోసం, రబ్బర్ వంటి పదార్థాలతో తయారైన పరిధి గాస్కెట్‌లు అంచుల వдోల దాదాపు అవిచ్ఛిన్న సీల్‌ను ఏర్పరుస్తాయి. ఈ సీల్‌లు వివిధ భవన అంశాల మధ్య ఉన్న గాప్‌ల ద్వారా ప్రవేశించే అసహ్యకరమైన సైడ్ ఛానెల్ శబ్దాలను చాలావరకు ఆపుతాయి.

అంతర్గత శబ్ద శోషణ: పైకప్పు బాఫుల్స్, ధ్వని నిరోధక విభాగాలు మరియు ద్రవ్యరాశి-భారీ వినైల్ అనువర్తనాలు

ఉక్కు శబ్దాన్ని అంతటా పరావర్తించడం వల్ల అంతర్గత ఉపరితలాలు ఈ ప్రభావాన్ని ఏదో ఒక విధంగా తట్టుకోవాలి. ఎత్తైన పైకప్పులు కలిగిన గోడౌన్లు లేదా కర్మాగారాలు వంటి పెద్ద తెరవబడిన ప్రదేశాలకు, NRC రేటింగ్ కనీసం 0.8 కలిగిన ఖనిజ ఉన్నితో నింపబడిన వేలాడే పైకప్పు బాఫిల్స్ ప్రతిధ్వని శబ్దాలను తగ్గించడంలో చాలా సమర్థవంతంగా పనిచేస్తాయి. ఈ రకమైన భవనాల్లో వివిధ ప్రాంతాలను వేరు చేయడానికి మాడ్యులర్ ధ్వని విభాజన కాంట్రాక్ట్లు (acoustic partitions) ప్రజాదరణ పొందుతున్నాయి. ఇవి సాధారణంగా ఫైబర్గ్లాస్ కోర్లను చుట్టివున్న గుడ్డ కవర్లను కలిగి ఉంటాయి మరియు కార్యాలయాలు, ఉత్పత్తి ఫ్లోర్ల మధ్య స్పష్టమైన ప్రాంతాలను సృష్టించడానికి సౌకర్యం మరియు మంచి పనితీరు రెండింటినీ అందిస్తాయి. ఎక్కువ ప్రభావ కార్యకలాపాలు జరిగే ప్రాంతాలలో, ఉక్కు ఫ్రేమ్లపై ద్రవ్యరాశి-భారీ వినైల్ (mass loaded vinyl) ను ప్రత్యక్షంగా అమర్చడం గణనీయమైన మెరుగుదలను సాధిస్తుంది. ఇది కంపన బదిలీలో 20 నుండి 30 డెసిబెల్స్ వరకు తగ్గింపును సాధిస్తుంది, అయితే వాస్తవ కార్యకలాపాలకు అవసరమైన విలువైన ఫ్లోర్ స్థలాన్ని అస్పృశ్యంగా ఉంచుతుంది.

ప్రశ్నలు మరియు సమాధానాలు

ఎందుకు ఉక్కు నిర్మాణ భవనాలు శబ్దాన్ని పెంచుతాయి?

ఉక్కు యొక్క అధిక సాంద్రత అధిక-పౌనఃపున్య శబ్దాన్ని అడ్డుకోవడంలో సహాయపడుతుంది, కానీ దాని గట్టితనం కారణంగా తక్కువ-పౌనఃపున్య శబ్దాల వద్ద అది కంపిస్తుంది, ఫలితంగా ఈ శబ్దాలు పెరుగుతాయి.

ఉక్కు నిర్మాణాలలో కంపనాలు ఎలా ప్రయాణిస్తాయి?

కంపనాలు ఉక్కు ద్వారా చాలా వేగంగా ప్రయాణిస్తాయి, కొన్నిసార్లు సెకనుకు 5000 మీటర్లకు పైగా, ఇవి నిర్మాణ కీళ్ళ ద్వారా ప్రామాణిక శబ్ద నిరోధక పదార్థాలను చుట్టి వెళ్తాయి మరియు శబ్ద ప్రసారాన్ని కలిగిస్తాయి.

ఉక్కు భవనాలలో ఏ శబ్ద నిరోధక చర్యలు అత్యంత ప్రభావవంతంగా పనిచేస్తాయి?

శబ్ద రేటింగ్ ఇచ్చిన లోహ ప్యానెల్స్, స్థితిస్థాపక ఛానెల్స్ మరియు ప్రత్యేక శబ్ద నిరోధక పదార్థాలు, సీలెంట్లు ఉక్కు నిర్మాణ భవనాలలో శబ్ద ప్రసారాన్ని సమర్థవంతంగా తగ్గించగలవు.

ఉక్కు భవనాలలో శబ్దానికి సాధారణంగా బలహీన ప్రదేశాలు ఏవి?

సాధారణంగా బలహీన ప్రదేశాలుగా కిటికీలు, తలుపులు మరియు శబ్దం కుళాయిలు లేదా సరిగ్గా సీల్ చేయబడని ప్రాంతాల ద్వారా సులభంగా బదిలీ అయ్యే నిర్మాణ కీళ్ళు ఉంటాయి.