A fémszerkezetes épületek két fő zajproblémával küzdenek. Először is, a levegőn keresztül terjedő zajokról van szó, mint például a beszéd és a közlekedés zajai. Másodszor pedig az épületszerkezeten keresztül terjedő szerkezeti zajokról, amelyeket lépések és rezgések okoznak. Az előző évben a Construction Innovation Board által közzétett kutatás szerint a vállalkozók majdnem háromnegyede azt állítja, hogy további intézkedéseket kell beépíteniük fémszerkezetes épületekbe azokkal a bosszantó alacsony frekvenciájú rezgésekkel szemben, amelyeket a fa- vagy betonszerkezetek természetesebben jobban csillapítanak. Ennek oka az, hogy a fém ezeket a zajokat körülbelül 40%-kal nagyobb sebességgel vezeti, mivel rendkívül merev. Ez eredményezi, hogy az ütésre jellemző hangok a magasabb épületekben sokkal erősebben visszhangzanak, ami megmagyarázza, miért küzdenek sok modern irodatorony zajpanaszokkal annak ellenére, hogy minden szigetelési erőfeszítést megtettek.
A hang acélon történő terjedésének módja alapvetően követi a tömegtörvény elvét, amely szerint a vastagabb anyagok hatékonyabban blokkolják a magasabb frekvenciájú zajokat. Ám itt jön a buktató: az acél sűrűsége körülbelül 7850 kg köbméterenként meglehetősen magas, mégis nehézségei vannak az 500 Hz alatti alacsonyabb frekvenciájú hangok lezárásával a szokásos szigetelési módszerekkel szemben. Különböző akusztikai tesztek szerint a hang kb. tizenkétszer gyorsabban terjed acélgerendákon, mint fás szerkezeteken, ami kellemetlen mellékutakat hoz létre, ahol a zaj behatolhat a különböző összekapcsolódó felületeken. A legújabb kutatások, amelyek az acélszerkezetes vázas épületek hangszigetelését vizsgálták, érdekes eredményre jutottak – az összes kívülálló zaj kb. kétharmada pontosan azokon a pontokon szivárog be, ahol az építkezés során a padló és a fal találkozik.
Kritikus ellenőrzési pontok:
A pandémia után az irodabérlők 81%-a ma már elsődleges szempontként kezeli az akusztikai magánéletvédelmet a bérleti szerződésekben (JLL, 2023), míg a lakásfejlesztők 35%-os áremelést tudnak érvényesíteni azon acélszerkezetes egységeknél, amelyeket „hangoptimalizált” jellemzővel értékesítenek. Ez az elmozdulás hajtja elő a kompozit falszerkezetek alkalmazását, amelyek acélt és cellulózzal dúsított gipszkarton lemezeket kombinálnak, így STC 55+ értéket elérve – 22%-kal magasabbat, mint a szabványos gipszkarton szerkezetek.
A kőgyapot és az üveggyapot továbbra is elsőbbséget élvez a hangcsökkentésben acélszerkezetes épületek esetén, köszönhetően sűrűségüknek és a hang elnyelésére való képességüknek. Ezek anyagok működése meglehetősen egyszerű: elnyelik a levegőn keresztül terjedő hangokat, és hőenergiává alakítják át őket. Tesztek szerint laboratóriumi körülmények között ez a folyamat akár a közepes és magas frekvenciájú zajok körülbelül 70%-át is csökkentheti. Ezen anyagok kiemelkedő tulajdonsága az, hogy mennyire jól illeszkednek az acélvázakhoz. Ezért is telepítik gyakran őket a falakba és mennyezetekbe, ahol a panelek közötti rések könnyen hangterjedést okozhatnak. Mindenki, aki acélszerkezetes építési projekten dolgozik, tisztában van vele, hogy ezen hangutak kezelése alapvető fontosságú a csendes terek kialakításához.
Az ökológiai szempontokat figyelembe vevő projektek egyre gyakrabban használnak nagy sűrűségű cellulózt (85–90% újrahasznosított tartalommal) és újrahasznosított farmer anyagú hőszigetelést, hogy az akusztikai teljesítményt a fenntarthatósággal ötvözzék. Mindkettő 0,8–1,0 közötti zajcsökkentési együtthatót (NRC) ér el, így versenyképesek a hagyományos üveggyapot termékekkel. Sűrűn préselt szálak fogják be a acélvázú ipari terekben jellemző alacsony frekvenciás rezgéseket, miközben formaldehid-mentes összetételük hozzájárul a beltéri levegő minőségének előírásaihoz.
A tömegterhelt vinil vagy MLV kiválóan működik a zajok leállításában, amelyek acélépületek szerkezetein keresztül terjednek. Körülbelül egy-tíz font négyzetlábankénti súlyt ad, anélkül hogy a falak vastagabbak lennének. Ha ezt az anyagot kombinálják csillapító komponensekkel, akkor az acéllemezekről érkező ütésálló zajokat körülbelül 15–20 decibellel képes csökkenteni. Az anyag különösen jól teljesít olyan helyeken, mint a gépházak és a magas acélépületek, ahol az HVAC rendszerek gyakran mindenféle alacsony frekvenciájú dübörgő hangot keltenek, amelyek őrjítővé tudják tenni az embereket.
| Anyag | STC javulás | Legjobb felhasználás | Korlátozások |
|---|---|---|---|
| Szövet | 8-12 pont | Falüreg, mennyezeti üreg | Kevesebb hatásos 125 Hz alatt |
| Újrahasznosított bársony | 6-10 pont | Elválasztó falak, irodaterük | Vastagabb rétegeket igényel |
| Tömegterhelt vinil | 10–15 pont | Padló szerkezetek, csatornák burkolása | Magasabb anyagköltség |
Ez a teljesítménymátrix segít az építészeknek a frekvenciacéloknak és az acélszerkezetes építési projektekre jellemző szerkezeti korlátozásoknak megfelelően rangsorolni az anyagokat.
Amikor a acéltartószerkezetek hangszigeteléséről beszélünk, valójában arról van szó, hogyan akadályozzuk meg a hangok épületszerkezeteken keresztüli terjedését. Ez a módszer hatékonyan csökkenti az idegesítő levegőn keresztül terjedő zajokat, valamint a szilárd anyagokon keresztül haladó rezgések továbbterjedését is. Alapvetően megszakításokat hoz létre a hang szokásos útvonalain az épület különböző részei között. Vegyük példának a gipszkarton szerelést. Amikor a kivitelezők kis hézagot hagynak a gipszkarton lapok és az acéloszlopok között ahelyett, hogy közvetlenül rögzítenék őket, ez az egyszerű rés körülbelül 40–60 százalékkal csökkenti a rezgések átterjedését a hagyományos merev rögzítésekhez képest, amint azt a 2023-ban az Amerikai Akusztikai Társaság (Acoustical Society of America) publikálta.
A rugalmas csatornák használata valójában az egyik legjobb módja a költséghatékony elválasztásnak falak esetében. Amikor ezeket a csatornákat acél vázas szerkezet és gipszkarton közé helyezik, akár 12–15 decibellel is növelhetik a fal szerkezetek STC értékét. Még jobb eredmény érhető el hangszigetelő klipek alkalmazásával, amelyek lehetővé teszik a kivitelezők számára, hogy pontosan beállítsák az üregek mélységét, így specifikusan kezelhessék azokat a frekvenciákat, amelyek problémát szoktak okozni. A jó hír, hogy egyik megoldás sem veszélyezteti a biztonsági előírásokat. Mindkét módszer kielégíti az összes szükséges tűzállósági követelményt olyan ipari épületek esetében, amelyek acélvázas szerkezetből készülnek. Ezért mindkettő okos választás olyan projektekhez, ahol a zajcsökkentés és az építési előírások egyaránt fontosak.
A rezgéscsillapító anyagok, mint például a nagy sűrűségű elastomerek, leválasztják a mechanikus berendezéseket a acélszerkezetekről. A rugalmas tartók a légkondicionáló egységek alatt 18 dB(A)-val csökkentik a szerkezeten keresztül terjedő zajt, miközben a földrengésbiztos szerkezeti elasztomer támaszok egyidejűleg figyelembe veszik az akusztikai és biztonsági követelményeket többszintes épületekben.
Egy 2023-as iparági felmérés szerint körülbelül 62 százaléknyi vállalkozó továbbra is a közvetlen rögzítést részesíti előnyben teherhordó acélfalak építésekor, annak ellenére, hogy ez 8 és akár 10 decibel között csökkenti a hangterjedési osztály (STC) értékét. Néhányan az ágazatban attól tartanak, hogy a rugalmas csatornák használata ténylegesen gyengíti a szerkezetet, kiemelve, hogy a nyírófali teherbírás körülbelül 14 százalékkal csökken. Ám jelenleg érdekes fejlemények tapasztalhatók e hibrid megközelítések terén, amelyek izolációs konzolokat kombinálnak erősebb rögzítőelemekkel. Ezek a kombinációk viszonylag jól teljesítenek, elérve a merev kapcsolatok által kínált szilárdság körülbelül 95%-át, miközben a zajszintet a terepen végzett mérések szerint körülbelül 9 dB-rel csökkentik.
A hatékony zajcsökkentés acélszerkezetekben rendszerszintű megközelítést igényel, amely a léghangot és az ütőhangot egyaránt kezeli. Három bevált módszer dominálja a modern akusztikai mérnöki gyakorlatot, kihasználva a anyagtudományt és a szerkezeti tervezés elveit.
Amikor a kivitelezők két réteg gipszkartont szerelnek fel, közéjük speciális hangcsillapító anyagot helyezve, az általában 12–15 ponttal növeli a Hangterjedési Osztály (STC) értékét a szokásos egyszeres réteghez képest. A plusz tömeg segít elzárni a zajt, míg a csillapító anyag megszünteti azokat a kellemetlen rezonanciafrekvenciákat, amelyek sok építményt zavaróan érintenek. Ez különösen fontos acélszerkezetes épületeknél, hiszen fémszerkezetük óriási hangszóróként viselkedik, ami miatt a hangok sokkal messzebbre jutnak, mint eredetileg tervezték. Egyes laboratóriumi tesztek kimutatták, hogy ha a gipszkarton lapokat 50 mm-es hézagot hagyva, váltakozó elrendezésben szerelik fel, az STC-érték körülbelül 48-ra emelkedik. Ám ha a kivitelezők továbbmennek, és el nem csatolt rendszereket, valamint rugalmas csatornákat használnak, akkor ezeket az értékeket 52 fölé is tudják emelni, ami a legtöbb bentlakónak már jól érzékelhető javulást jelent a hangszigetelésben.
A szerkezeti rétegek közötti stratégiai légtér-elhelyezés akusztikai szüneteket hoz létre, amelyek az impedancia-megfelelés hiánya miatt csökkentik a hanghullámok terjedését. A legújabb tanulmányok kimutatják:
| Üreg konfiguráció | A zajcsökkentés (dB) |
|---|---|
| Nincs légrés | 22 |
| 40 mm kitöltetlen rés | 34 |
| 75 mm-es ásványgyapot töltésű rés | 41 |
A „szoba-a-szobában” megközelítés fokozza ezt a hatást, mivel elkülönített alrendszer struktúrákat hoz létre, amelyek megakadályozzák a közvetlen mechanikai csatolódást – különösen hatékony zenei stúdiókban és acélvázú építésű előadótermekben.
Egy 2023-as iparági elemzés szerint az akusztikai teljesítményhinya esetek 38%-a a nem lezárt átvezetésekből ered az acélszerkezetes épületburkolatokban. A nagy teljesítményű megoldások közé tartoznak:
Ezeknek a tömítési technikáknak a megfelelő alkalmazása akár 15–20 dB középtartományú zajátvezetést is blokkolhatja az akusztikai mérnöki szakmai gyakorlat szerint. Terepmérések szerint a teljes körű légtömítés az acélszerkezetes épületekben 5–8 ponttal növeli a falrendszer STC értékét.
A Hangterjedési Osztály vagy STC érték lényegében azt mutatja, mennyire hatékony egy falrendszer a zaj elzárásában. Az irodák általában olyan falakat igényelnek, amelyek STC értéke körülbelül 50 vagy annál magasabb, hogy a hangok megfelelően elkülönítve maradjanak. A szakmai szabványok szerint az STC értékek nem csupán egyetlen alkatrész minőségétől függenek, hanem minden attól függenek, hogy mekkora vastagságú acélt használtak, milyen típusú szigetelés került beépítésre, sőt még attól is, hogy a csavarok mekkora távolságra vannak egymástól. Vegyük például a nehezebb acélt. Igaz, hogy ez strukturálisan erősebbé teszi a falat, de anélkül, hogy bizonyos speciális technikákat alkalmaznánk, mint például rugalmas tartóelemek elhelyezése a rétegek között, tulajdonképpen 4–6 ponttal csökkenti az STC értéket. Ezért a legtöbb hangtechnikai szakember inkább az anyagok egymáshoz való illesztésére figyel, semmint arra, hogy pusztán a piacon elérhető legjobb egyedi anyagot vásárolja meg. Legutóbbi tanulmányok kimutatták, hogy a hangszerkesztő mérnökök körülbelül kétharmada inkább ezekre a konfigurációs részletekre helyezi a hangsúlyt, nem pedig kizárólag az anyagok műszaki adataira, amikor zajmentes tereket tervez.
Egy 2022-es felújítás során egy chicagói toronyházban 32%-kal csökkentették a zajterjedést (STC 42-ről 56-ra) ásványgyapot hőszigetelés és acélgerendák közötti elasztikus kapcsok használatával. A projekt két kritikus lépést hangsúlyoz:
A modern építési projektek egyre inkább beépítik a zajcsökkentő anyagokat közvetlenül az acéllemez-rendszerekbe. Egy 2024-es iparági jelentés szerint közel 57 százaléknyi építész már cellulózt vagy újrahasznosított farmerpaneleket ír elő, amikor először készíti el egy épület tervét – ez jelentős növekedés a 2020-as 29 százalékhoz képest. Az akusztikai megoldások kezdeti beépítése valójában hosszú távon pénzt takarít meg, mivel így nem szükséges később költséges átalakítás. Emellett segít az épületeknek elérni a LEED zöldépítési célokat, mivel ezek az anyagok fenntartható forrásból származnak. Különösen csendes terekhez, például kórházi műtőkhöz vagy professzionális zenestúdiókhoz egyes építők hagyományos acélvázakat speciális akusztikai tömítőanyagokkal kombinálnak, amelyek rendkívül hatékonyan blokkolják a hangot. Ezek a hibrid rendszerek STC értéket érhetnek el 60 felett, ami megfelel az egészségügyi intézmények és hangtechnikai szakemberek szigorú követelményeinek.
Az acélszerkezetek elsősorban két zajtípussal küzdenek: a levegőn terjedő zajjal, mint például beszéd és közlekedési zaj, valamint a szerkezeten keresztül terjedő zajjal, amely rezgések és hatások, például lépések következménye.
A hang gyorsabban terjed az acélszerkezetekben, mert az acél sűrű és merev anyag, így a hang közelítőleg 12-szer gyorsabban halad benne, mint a fában.
Ásványgyapot, üveggyapot, nagy sűrűségű cellulóz, újrahasznosított denimm, valamint tömegterhelt vinil hatékonyak a hangszigetelésben acélszerkezetek esetén.
A hangterjedés javítható a hang terjedési útvonalainak azonosításával, magas STC-javulást biztosító anyagok használatával, valamint csillapítási és elszigetelési technikák alkalmazásával.
A stratégiai légrészek jelentősen csökkenthetik a hangterjedést, mivel akusztikai szüneteket hoznak létre az impedancia-misemánek köszönhetően, különösen akkor, ha ásványgyapottal töltik fel őket.
Copyright © 2025 Bao-Wu(Tianjin) Import & Export Co.,Ltd. - Adatvédelmi szabályzat
EN
