İki Tabakalı Yapı Konstrüksiyonları
Tek tabakalı yapı malzemelerinde, kalınlık iki kat arttıkça, ses geçiş kaybı 5dB artar. Örneğin 100 mm kalınlığındaki tuğla duvarın ses geçiş kaybı 40 dB’dir. 5 dB’lik bir artış için 200 mm kalınlığında tuğla duvar gerekmektedir. Yapı malzemelerinin ağırlığı ve kalınlığı, modern mimaride önemli etkenlerdir.Bu sebepten ötürü, tek tabakalı yapı malzemelerinin ses geçiş kaybı, pratik açıdan belli bir sınıra sahiptir.
Eğer, yapı paneli arasında iç hava boşluğuna sahip şekilde iki ayrı tabakaya ayrılacak olursa, elde edilecek olan ses geçiş kaybı, aynı kalınlığa sahip tek tabakalı panelden daha fazla olacaktır.
Çift tabakalı duvarlar ikiye ayrılır:
- Kendi kendini taşıyan hava boşluğu ile ayrılan duvarlar,
- Kendini taşıyan duvarın önünde hava boşluğu ile birlikte ayrılan ama kendini taşıyamayan bir panel, bu pane alçı, ahşap veya metal olabilir.
Kütle-Hava-Kütle Rezonans Frekansı
Çift tabakalı duvarlarda özelikle Kütle-Hava-Kütle Rezonans Frekansı etkilidir. Hava boşluğu ne kadar fazla ise rezonans frekansı o kadar düşük olur, sonuç olarak duvarın yalıtımı daha fazla olmaktadır. Bu rezonans frekansı iki katmanlı tabakaların hava boşluğu ile ayrıldığı malzemelerde etkili olmaktadır. Duvarın ön yüzü ile arka yüzü örnek olarak verilebilir. Blok duvara alçı panel levha eklendiği durumlarda, titreşim enerjisi alçı panel levhadan havaya ve duvara geçmektedir, bu yalın duvardan daha etkili olmaktadır.
Prensipte çift tabakalı duvarlar mükemmel ses yalıtımı sağlamaktadır. Bu tip duvarlar ideal çift katlı duvarlara örnek olarak gösterilmektedir, bu iki sebebe bağlıdır. İlki ağır katmanları ve hava boşluğu ile ayrılmalarıdır. Uygulamada, iki bloğu katı bağlantı yapmadan inşa etmek çok zordur. Her zaman, bazı noktalardan, kiriş-döşeme-tavan-stürüktürün bazı noktalarında, ses enerji geçişi olmaktadır. Geçen ses enerjisine, yanal iletim denilmektedir, ciddi ölçüde ses yalıtım etkisini etkilemekte ve bozmaktadır. Esnek bağlantı elemanları, döşemede ve tavanda fiziksel kesinti yapılması ve bitişik duvarlar yanal geçişi azaltmak için gereklidir.
Eğer tasarımda bazı ölçümler göz önüne alınacaksa, katmanlar arasında harç döküntüleri ya da diğer moloz kalıntıları katmanlar arasında köprü oluşturmakta ve bu nedenle ses geçişi artmaktadır. Bu tarz hatalar genellikle örtbas edilir ve duvarı inşa ettikten sonra bunları düzeltmek, ortadan kaldırmak mümkün değildir.
Çift tabakalı bir konstrüksiyon oluşturmak için, iki yapı malzemesi birbirinden bir hava boşluğuyla ayrılmalıdır. Ahşap dikmeli konstrüksiyonlar için, hava boşluğunun genişliği arttıkça ses iletim kaybı da artar.
Açı panelin kullanıldığı duvarlar ise tuğla duvarın kullanıldığı duvarlara göre yüksek ses azaltma değerlerine sahiptir. Alçı paneller özellikle yüksek frekanslarda etkilidir.
Şekilde görüldüğü gibi çift duvar ise diğer duvarlara göre belirgin bir şekilde bütün frekanslarda fark artmaktadır.
Boşlukta Gözenekli Ses Yutucu Malzeme Kullanmanın Önemi
İki tabakalı yapı konstrüksiyonlarının ses geçiş kaybı - frekans bağıntısında, ek olarak başka bir rezonans çukuru vardır. Bu çukur, boşluktaki havanın rezonansına bağlı olarak oluşur. Boşluğun genişliği azaldıkça sertliği artar ve rezonans daha yüksek bir frekansta oluşur. Boşluğun artırılması, daha çok frekanslarda rezonans oluşturur.
Boşluk rezonansından kaynaklanan çukurun etkilerini azaltmanın iki yolu vardır: Birinci yol, boşluğa açık gözenekli bir ses yutucu malzeme koymaktır. Lifli malzeme boşluğun eni ve boyunu kaplayacak şekilde konulmalıdır. Kalınlığın, boşluk genişliğinin dörtte üçünü aşmasına gerek yoktur, çünkü bu artış ses geçiş kaybında çok az bir gelişme sağlar.
Düşük yoğunluklu taş yünü kullanıldığında hava boşluğunun tamamen kapatılması en iyi çözümdür. Ancak yüksek yoğunluklu taş yünü kullanıldığında hava boşluğu tamamen doldurulmalıdır, çünkü sert malzeme ses köprüsü olarak sesi boşluğa iletir.
Genellikle, kütle ve hava boşluğu derinliği ne kadar fazla olursa kütle-hava-kütle rezonans frekans değeri o oranla düşmekte ve bu da çoğunlukla Rw değerinde artış anlamına gelmektedir.
Ses yutucu malzeme genellikle duvardaki ya da döşemedeki boşluğa eklenmektedir. Bu malzemenin eklenmesi ile kütle-hava-kütle rezonans frekansı azalmakta ve çoğunlukla Rw değeri artmaktadır, yüksek frekanslarda etkili hale gelen boşluk rezonans etkilerini azaltmaktadır.
Feltbi Polyester Elyaf Keçe gibi nefes alabilen malzemeler bu amaca uygundur. Kapalı hücreli malzemeler, expande polistren gibi, sesi iyi yutmadığı için bu amaca uygun değildir.