SPECYFIKACJA TECHNICZNA PROGRAMU INSUL Drukuj

Prace nad aplikacją INSUL rozpoczęły się ponad 10 lat temu, po ukazaniu się publikacji Bena Sharp’a i innych w USA. Stopniowo przekształcał się w wyjątkowe narzędzie, wykorzystujące modele obliczeniowe, opracowane są na bazie wielu prac naukowych, opublikowanych w ciągu ostatnich 15 lat. INSUL’a można dostosować do konkretnych materiałów (na przykład konkretnego producenta płyt gipsowo-kartonowych).

Zapraszamy do zapoznania się z modelami teoretycznymi, jakie wykorzystuje INSUL.

 

Ściany pojedyncze

Przenoszenie dźwięku przez pojedynczą ścianę w dużym stopniu może być przybliżone, znając jedynie masę przypadającą na jednostkę powierzchni m ściany. Tłumienność w zakresie małych i średnich częstotliwości jest wyliczana z prawa masy. oraz moduł sprężystości

 

Tłumienność jest obliczana według wzoru:

TL = 20 log (mf) – 48 dB, (1)

gdzie:

mf – zakres średnich częstotliwości.

 

Dla zakresu dużych częstotliwości efekt koincydencji zmniejsza przenoszenie dźwięku i tłumienność według wzoru:

TL = 20 log (mf) + 10 log (f/fc) – 44 dB, (2)

gdzie:

mf – zakres średnich częstotliwości,

fc – częstotliwość krytyczna (wyliczana z modułu sprężystości) oraz współczynnik strat.

 

Dla grubych, ciężkich materiałów takich, jak cegła lub beton występuje dodatkowa tłumienność przegrody, oraz zmniejszenie tłumienności w zakresie dużych częstotliwości. INSUL również uwzględnia to zjawisko.

 

tłumienność dla pasm tercjowychTłumienność dla częstotliwości środkowych pasm tercjowych

Rys. Tłumienność dla częstotliwości środkowych pasm 1/3 oktawowych (tercjowych)

 

Korekcja tłumienności TL dla małych częstotliwości

Dla małych częstotliwości efektywność promieniowania skończonych rozmiarów przegrody jest ograniczona, a zmierzona wartość tłumienności jest większa, niż wynikająca z prawa masy. Efekt ten jest bardziej zauważalny dla elementów takich, jak okna. Nawet dla badań, przeprowadzanych według normy ISO 140, dla obszarów o powierzchni 10-12 m­­2, efekt jest znaczący dla zakresu najmniejszych częstotliwości. Efekt ten jest uwzględniany przez INSUL.

 

Ściany podwójne

INSUL szacuje tłumienność konstrukcji, składających się z dwóch ścian dla 4 różnych zakresów częstotliwości.

Zakres I

Dla małych częstotliwości tłumienność wynika głównie z prawa masy. Wraz ze wzrostem częstotliwości, tłumienność wzrasta o 6dB/oktawę. INSUL może uwzględniać nieefektywne promieniowanie małych częstotliwości (patrz: ściany pojedyncze).

Zakres II

Poza układem masa-powietrze-masa, częstotliwość rezonansowa f0 jest zależna od masy ścian i szczeliny powietrza. Tłumienność wzrasta o 18 dB/oktawę.

Zakres III

Gdy szerokość stelaża staje się porównywalna z długością fali, tłumienność wzrasta o 12 dB/oktawę.

Zakres IV

Sztywne połączenia ścian skutkują powstaniem mostków akustycznych między dwiema warstwami przegrody, przez co następuje ograniczenie tłumienności, która zwiększa się jedynie o 6 dB/oktawę.

 

Tłumienność dla częstotliwości środkowych pasm tercjowych

Rys. Tłumienność dla częstotliwości środkowych pasm 1/3 oktawowych

 

Podstawy teoretyczne

Jeśli jesteś zainteresowany przestudiowaniem podstaw teoretycznych, na których bazuje INSUL, przydatne będą poniższe pozycje literaturowe:

  1. B.H.Sharp, Prediction Methods for the Sound Transmission of Building Elements. Noise Control Engineering numer 11/1978
  2. L.Cremer M.Heckel E.E.Ungar, Structureborne Sound (Springer Verlag,1988)
  3. F.Fahy, Sound and Structural Vibration (Academic Press, 1985)
  4. S. Ljunggren, Airborne sound insulation of thin walls. Journal of the Acoustical Society of America numer 89/1991 strona 2324
  5. J.H. Rindel, Sound Radiation form Building Structures and Acoustical Properties of Thick Plates. COMETT-SAVOIR Course Notes, CSTB Grenoble