Planowanie akustyki przy pomocy wysp - przewodnik

Planowanie akustyki przy pomocy wysp - przewodnik

1. Wyspy akustyczne - wolnowiszące panele dźwiękochłonne
UŜycie wolnowiszących paneli dźwiękochłonnych, poprzez mnogość ich form i rozmiarów, daje duŜą
swobodę przy projektowaniu akustyki wnętrz. Są one skutecznym sposobem na zwiększenie
chłonności akustycznej wnętrza - obie ich powierzchnie (górna i dolna) są wystawione na działanie fal
dźwiękowych.
W duŜych, hałaśliwych przestrzeniach takich jak biura otwarte, restauracje, centra handlowe itp. mogą
być instalowane bezpośrednio nad stanowiskami pracy lub w innych miejscach gdzie adaptacja
akustyczna jest poŜądana w celu zapewnienia odpowiednich warunków do komunikacji, koncentracji
czy wypoczynku. Wolnowiszące panele pomagają stworzyć w tych duŜych przestrzeniach lokalny,
akustyczny „mikroklimat” dla poprawnego funkcjonowania np. recepcji, punktów informacyjnych czy
stref wypoczynku.
W pomieszczeniach, gdzie z róŜnych względów, pełny sufit podwieszany nie moŜe być uŜyty (np. w
budynkach wykorzystujących masę termiczną stropów, albo w pomieszczeniach ze świetlikami) wyspy
akustyczne są często jedynym sposobem zapewnienia dobrego środowiska akustycznego. Mogą być
projektowane jako poziomo wiszące ekrany o róŜnych kształtach i rozmiarach lub jako pionowe baffle.
Mogą być równieŜ uŜyte w pomieszczeniach, gdzie sufity akustyczne nie zapewniają wystarczającej
chłonności. Uzupełnienie pełnego sufitu dźwiękochłonnego poprzez podwieszenie pod nim
wolnowiszących elementów dźwiękochłonnych pozwala na dalsze obniŜenie ogólnego poziomu
dźwięku i ograniczenie jego propagacji we wnętrzu.
Uzyskuje się w ten sposób:
• Ułatwienie komunikacji werbalnej
• ObniŜenie stresu i związanych z nim reakcji
• ObniŜenie wysiłku głosowego
• Ułatwienie koncentracji uwagi
W sąsiedztwie wolnowiszących paneli dźwiękochłonnych, zmiana środowiska akustycznego
objawia się:
•
•
•
•
•
Ograniczoną propagacją (zasięgiem) dźwięku
Redukcją hałasu
Zwiększeniem kierunkowości słyszenia
Zwiększoną zrozumiałość mowy
Krótszym czasem pogłosu
W pomieszczeniach o otwartym planie (np. biura, czy centra obsługi telefonicznej), wolnowiszące
absorbery mogą być uŜyte jako uzupełnienie pełnego sufitu akustycznego. Instalacja tych elementów
bezpośrednio nad stanowiskami pracy i dzielącymi je ekranami przyczyni się do ograniczenie
propagacji dźwięku, a tym samym do zwiększenia prywatności rozmów pomiędzy poszczególnymi
grupami roboczymi.
Uwaga: Z akustycznego punktu widzenia, pełny sufit dźwiękochłonny jest generalnie bardziej
skuteczny niŜ wolnowiszące panele. Wynika to z jego większej powierzchni i lepszego pochłaniania w
niskich częstotliwościach. Ta ostatnia właściwość jest szczególnie istotna w obiektach oświatowych.
.
2
2. Projektowanie akustyki przy uŜyciu wolnowiszących paneli dźwiękochłonnych
Room Acoustic Comfort™ (RAC) jest koncepcją opracowaną przez Ecophon. Projektując akustykę
danego pomieszczenia naleŜy wiedzieć, kto i jak będzie je uŜywał – tylko wtedy moŜna w nim
zapewnić komfort akustyczny.
Ocena jakości środowiska akustycznego zaleŜy od subiektywnych odczuć uŜytkowników i powinna
brać pod uwagę następujące własności akustyczne:
Głośność
Przejrzystość mowy
Propagacja dźwięku (zanik przestrzenny dźwięku)
Pogłosowość
Idea RAC™ ma zastosowanie do wszystkich etapów powstawania projektu. Pozwala zrozumieć jak
środowisko akustyczne wpływa na ludzi, wybrać i określić odpowiednie dla funkcji parametry
akustyczne i w końcu wybrać właściwe dla danego typu pomieszczenia rozwiązanie akustyczne.
Więcej informacji o RAC na stronie www.ecophon.com.
PoniŜej jest parę zasad i zaleceń dotyczących wykorzystania wysp akustycznych Ecophon Solo przy
projektowaniu akustyki wnętrz.
W przypadku uŜycia paneli Ecophon Solo lokalnie nad stanowiskami pracy, powinny być zawieszone
jak najniŜe,j a ich obrys zewnętrzny powinien z pewnym zapasem pokrywać powierzchnie zajętą przez
stanowisko pracy albo całą grupę roboczą. Takie uŜycie pozwoli skuteczniej ograniczyć poziom tła
akustycznego w tej strefie.
W przypadku uŜycia wolnowiszących paneli dźwiękochłonnych jako uzupełnienia pełnego sufitu
akustycznego (w celu obniŜenia poziomu tła akustycznego w całym pomieszczeniu) naleŜy je
równomiernie rozmieścić w całym pomieszczeniu. Wskazane jest raczej uŜycie duŜej ilości elementów
o małej powierzchni niŜ instalowanie mniejszej ilości pól o większej powierzchni. Takie postępowanie
pozwala zwiększyć stopień rozproszenia dźwięku w pomieszczeniu, a tym samym zwiększyć
efektywność zainstalowanych w nim materiałów dźwiękochłonnych.
Jeśli stanowisko pracy znajduje się przy ścianie wykończonej twardymi materiałami (odbijającymi),
wskazana jest uŜycie dźwiękochłonnych paneli ściennych jako uzupełnienia rozwiązań sufitowych.
Absorbery zlokalizowane bezpośrednio nad stanowiskami pracy ułatwiają pracownikom lokalizację
źródeł dźwięku w swoim sąsiedztwie. Zwiększa to poczucie bezpieczeństwa i ogranicza stres.
3
Wysoka instalacja
Instalacja wolnowiszących absorberów dźwięku moŜe znacząco poprawić warunki akustyczne w
pogłosowym pomieszczeniu. Stopień poprawy zaleŜy od ilości uŜytego materiału i jego lokalizacji we
wnętrzu.
Jeśli panele Ecophon Solo są instalowane w zwartych grupach, chłonność akustyczna pojedynczego
elementu będzie zaleŜała od odstępu między poszczególnymi panelami. Przy odstępie mniejszym niŜ
500 mm zbliŜanie paneli do siebie będzie skutkowało zmniejszeniem chłonności przypadającej na
jeden element. Przy odstępie większym niŜ 500 mm chłonność pojedynczego elementu jest stała dla
danej wysokości podwieszenia.
Niska instalacja
W celu zilustrowania wpływu róŜnej gęstości rozmieszczenia paneli Ecophon Solo na charakterystykę
akustyczną wnętrza, przeprowadzono obliczenia kilku parametrów akustycznych. Obliczenia
wykonano przy załoŜeniu rozproszonego pola akustycznego we wnętrzu. Oznacza to, Ŝe aby
osiągnąć wartości podane w poniŜszej tabeli naleŜy wprowadzić do wnętrza odpowiednią ilość
rozpraszającego dźwięk umeblowania i wyposaŜenia.
Pełny sufit dźwiękochłonny jest korzystnym rozwiązaniem, zwłaszcza jeśli chodzi o niskie
częstotliwości. Jako uzupełnienie wolnowiszących paneli Ecophon Solo, zalecane są panele ścienne
Ecophon Wall Panel.
4
Puste pomieszczenie
Solo - 30 % pokrycie
Tynkowany Ecophon Solo 30 %
strop
pokrycie pow. sufitu
Ŝelbetowy
41 sztuk 1200 x 1200
lub
20 sztuk 1200 x 2400
Czas pogłosu 3.0 s
0.9 s
Przejrzystość 21%
Mowy
Redukcja
0 dB
hałasu
Solo - 60 % pokrycie
Pełny sufit
Ecophon Solo 60 %
pokrycie pow. sufitu
Pełny sufit
Master A alpha
83 sztuki 1200x1200
lub
41 sztuk 1200 x 2400
0.6 s
0.5 s
54%
68%
75%
- 5 dB
- 6 dB
- 8 dB
Tabela porównuje właściwości akustyczne przykładowego pomieszczenia przy róŜnych sposobach
adaptacji akustycznej. Podane wartości są średnimi wartościami dla pasm częstotliwości 500 i 1000
Hz. Wymiary pomieszczenia to: wysokość x szerokość x długość = 4m x 10m x 20m.
3. Wyspy akustyczne Ecophon Solo a pełny sufit dźwiękochłonny
Zwykle pełny sufit dźwiękochłonny jest bardziej korzystnym rozwiązaniem, jeśli chodzi o skuteczność
akustyczną, zwłaszcza w niskich częstotliwościach. Widać to wyraźnie na poniŜszym wykresie
2
pokazującym chłonność akustyczną typowej sali lekcyjnej o powierzchni 57 m przy zastosowaniu
dwóch rozwiązań. Pierwszym z nich jest pełny sufit akustyczny Ecophon Master A instalowany 200
mm poniŜej stropu, a drugim panele Ecophon Solo 1200/2400mm podwieszane 400 mm poniŜej
stropu i pokrywające ok. 60% jego powierzchni.
5
RównowaŜna
powierzchnia
dźwiękochłona, m2
60,0
Master A/alpha versus Ecophon Solo
50,0
40,0
Master A/alpha cwk 200mm,
Pokrycie 100%
Ecophon Solo 1200x2400,
c.w.k 400 mm.
Pokrycie 60 %
30,0
10,0
0,
0
6
125
250
500
1000
2000
4000
Częstotliwość, Hz
4. Dźwiękochłonność paneli Ecophon Solo o róŜnych kształtach
Przy ocenie charakterystyki akustycznej paneli Ecophon Solo i podobnych wolnowiszących elementów
uŜywa się innych parametrów niŜ w przypadku pełnych sufitów akustycznych. Praktyczny
współczynnik pochłaniania dźwięku (αp) powszechnie uŜywany do oceny własności dźwiękochłonnych
sufitów podwieszanych nie jest właściwy do oceny wolnowiszących paneli dźwiękochłonnych. Powody
tego są następujące:
Wszystkie powierzchnie paneli Ecophon Solo są mniej lub bardziej wyeksponowane na oddziaływanie
fal dźwiękowych rozchodzących się w pomieszczeniu. PoniewaŜ trudno jest ocenić, w jakim stopniu
róŜne powierzchnie elementu są naraŜone na oddziaływanie dźwięku, nie jest jasne, jak określić pole
powierzchni odkrytej, czyli dźwiękochłonnie czynnej, a to jest konieczne do wyliczenia αp. W
przypadku pełnych sufitów podwieszanych, instalowanych od ściany do ściany, określenie pola
powierzchni dźwiękochłonnie czynnej jest bardzo proste.
Panele Ecophon Solo mogą mieć róŜne kształty i wymiary. Zwykle wymiary poszczególnych
elementów są niewielkie (w porównaniu z pełnymi sufitami podwieszanymi), co powoduje, Ŝe zjawisko
dyfrakcji (ugięcia fal dźwiękowych) na ich krawędziach czyni uŜycie praktycznego współczynnika
pochłaniania αp niewłaściwym. Skuteczność pochłaniania dźwięku przez panele Ecophon Solo zaleŜy
od ich powierzchni i do pewnego stopnia od ich kształtu.
Zgodnie z normą ISO 354 skuteczność pochłaniania dźwięku przez pojedyncze obiekty, takie jak
Ecophon Solo, jest określona przez równowaŜną powierzchnię dźwiękochłonną tego elementu,
2
2
2
oznaczoną jako A. A jest wyraŜona w m . Czasami jako jednostkę podaje się m Sab lub m Sabina,
aby podkreślić róŜnicę pomiędzy równowaŜną powierzchnią dźwiękochłonną obiektu a jego
powierzchnią rzeczywistą. Wielkość ta wywodzi się z klasycznego wzory Sabine’a, co tłumaczy
dopiski Sab lub Sabina przy jednostce.
RównowaŜna powierzchnia dźwiękochłonna A odnosi się do powierzchni dźwiękochłonnej o
współczynniku pochłaniania równym 1 (czyli idealnie pochłaniającej), która pochłaniałaby taką samą
ilość energii dźwiękowej, co dany, poddany ocenie obiekt. Z tego powodu A bywa czasami określana
„powierzchnią otwartego okna” poniewaŜ otwarte okno pochłania wszelkie fale dźwiękowe do niego
wpadające. Dla przykładu, wolnowiszący element o równowaŜnej powierzchni dźwiękochłonnej A =
2
2
1m pochłania tą samą ilość energii dźwiękowej, co otwarte okno o powierzchni 1m .
Zwykle równowaŜna powierzchnia dźwiekochłonna wolnowiszących elementów podana jest w
pasmach oktawowych od 125 Hz do 4000 Hz.
Dla całej gamy wolnowiszących elementów oferowanych przez Ecophon mogą być sformułowane
pewne ogólne stwierdzenia dotyczące właściwości akustycznych.
RównowaŜna powierzchnia dźwiękochłonna pojedynczego elementu Ecophon Solo zaleŜy od
wysokości podwieszenia. Zwiększanie tej wysokości prowadzi do zwiększenia równowaŜnej
powierzchni dźwiękochłonnej w częstotliwościach 500 – 4000 Hz. Po przekroczeniu pewnej
wysokości, ok. 100 cm, nie obserwujemy juŜ Ŝadnych zmian, a panel uzyskuje maksymalną chłonność
akustyczną.
Drugim czynnikiem, po wysokości podwieszenia decydującym o równowaŜnej powierzchni
dźwiękochłonnej elementu, są jego rozmiary. Kształt ma znaczenie drugorzędne. PrzybliŜona
zaleŜność pomiędzy powierzchnią panela a jego równowaŜną powierzchnią dźwiękochłonną jest
podana na wykresach poniŜej (dla róŜnych wysokości podwieszenia).
7
Wysokość podwieszenia: 1000 mm
RównowaŜna powierzchnia dźwiekochłonna elementu
2
(m )
6
4000 Hz
2000 Hz
1000 Hz
500 Hz
250 Hz
125 Hz
5.5
5
4.5
4
3.5
3
2.5
2
1.5
1
0.5
0
0.
5
1
2
1.
5
2
Powierzchnia elementu (m )
2.
5
3
2.5
3
2
RównowaŜna powierzchnia dźwiękochłonna elementu (m )
Wysokość podwieszenia: 400 mm
5
8
4000 Hz
2000 Hz
1000 Hz
500 Hz
250 Hz
125 Hz
4.5
4
3.5
3
2.5
2
1.5
1
0.5
0
0.5
1
1.5
2
2
Powierzchnia elementu (m )
2
RównowaŜna powierzchnia dźwiękochłonna elementu (m )
Wysokość podwieszenia: 200 mm
4.5
4
2
3.5
4000 Hz
2000 Hz
1000 Hz
500 Hz
250 Hz
125 Hz
3
2.5
2
1.5
1
0.5
0
1
2
1.
2
Powierzchnia
elementu (m )
5
0.5
2.5
3
Na przykładzie: Wyznacz równowaŜną powierzchnię dźwiękochłonną pojedynczego (1) elementu
2
Ecophon Solo o powierzchni 2 m zainstalowanego w odległości 1 metra od stropu.
Pierwszy wykres dostarcza następujących wyników:
Częstotliwość
2
A, m Sab
9
125 Hz
0.6
250 Hz
1.3
500 Hz
2.6
1000 Hz
3.8
2000 Hz
3.9
4000 Hz
3.6