בניינים מפלזיים מתמודדים עם שני בעיות רעש עיקריות. ראשית, יש את רעשי האוויר הנובעים מקולות ומרכבת העוברת דרך האוויר. שנית, יש את רעשי היבשנות הנגרמים מצעדי רגל ורטיטים המעברים דרך מסגרת הבניין. לפי מחקר שפורסם בשנה שעברה על ידי מועצת החדשנות בתעשייה הבנוייה, כמעט שלושה רבעים מהאדריכלים אומרים שהם צריכים להתקין אמצעי הגנה נוספים במבנים בעלי מסגרת פלדית כדי להתמודד עם רטיטים בעייתיים בתדירות נמוכה, שמבנים מעץ או בטון מאגדים בצורה טבעית טוב יותר. הסיבה? פלדה מוליכה רעשים אלו במהירות הגבוהה ב-40% בגלל קשיחותה הרבה. זה גורם להשפעות להיות חזקות בהרבה בבניינים גבוהים, מה שמסביר למה רבים מטורי המשרדים המודרניים מתמודדים עם תלונות על רעש, למרות כל מאמצי הבידוד.
דרך התפשטותה של הקול בפלדה עוקבת בעיקר מהעיקרון הידוע בשם חוק המסה, לפיו חומרים עבים יותר נוטים לחסום יעילות יותר צלילים בתדרים גבוהים. אך הנה הבעיה: לפלדה יש צפיפות גבוהה יחסית, כ-7850 ק"ג למטר מעוקב, ועדיין היא מתקשה לעצור צלילים בתדרים נמוכים מתחת ל-500 הרץ שעוברים דרך שיטות בידוד סטנדרטיות. לפי מבחנים אקוסטיים שונים, הקול למעשה נע דרך תקרות פלדה במהירות הגבוהה פי 12 מאשר דרך מבני עץ, מה שיוצר מסלולים עקיפים מטרדניים שבהם יכול הצליל לדrib לרוחב משטחים מחוברים שונים. בהתחשב בעבודות עדכניות שנעשו בתחום תגובה אקוסטית של מסגרות פלדה, חוקרים מצאו גילוי מעניין – כשלישיים מכל הדליפת רעש הלא רצויה מתרחשת דווקא בנקודות שבהן הרצפה נפגשת עם הקיר בבניית מבנים.
נקודות בדיקה קריטיות כוללות:
לאחר התפרצות המגפה, 81% מיושבי משרדים מציגים עדיפות לפרטיות אקוסטית בהסכמות שכירות (JLL, 2023), בעוד שמתכנני דיור דיווחו על פרימיום של 35% ליחידות מסגרת פלדה ששווקו כ"אופטימיזציה קולית". שינוי זה מעודד אימוץ של מערכות קיר מורכבות המשלבות פלדה עם לוחות גבס ממולאים סלולוזה, והשגת דירוגי STC 55+ – גבוה ב-22% מאסמבליי גבס רגילים.
צמר מינרלית וסיבי זכוכית עדיין נחשבים לבחירות מובילות לצמצום רעש בבניינים מפלדה, בזכות הצפיפות שלהם והיכולת ללכוד קול. עיקרון הפעולה של חומרים אלו פשוט למדי – הם סופגים צלילים באוויר והופכים אותם לאנרגיית חום. מבחנים מראים שבסביבה מעבדתית, תהליך זה יכול להפחית כ-70% מהצלילים בתדרים בינוניים וגבוהים. מה שמייחד את החומרים האלה הוא ההתאמה הטובה שלהם למסגרות פלדה. מסיבה זו, בעלי מקצוע מתקינים אותם לעתים קרובות בתוך קירות ותקרות, באזורים שבהם הפערים בין הלוחות מאפשריםانتقال קול ביתר קלות. כל מי שעוסק בפרויקטים של בנייה מפלדה יודע ששליטה במסלולי הקול האלה היא קריטית ליצירת חללים שקטים.
בפרויקטים שמתעניינים בסביבה משתמשים ביתרון בג cellulose בצפיפות גבוהה (85-90% תוכן מחומם) ובבידוד מכותנה מחוזרת כדי לאזן בין ביצועי שמע לבין עמידות סביבתית. שניהם מגיעים למקדמי הפחתת רעש (NRC) של 0.8-1.0, בהשוואה לבדיל זכוכית מסורתי. הסיבים הדחוסים שלהם תופסים רטיטות בתדר נמוך הנפוצות במבנים תעשייתיים עם מסגרת פלד, בעוד שהרכב החינמי של الفورמלדהיד שלהם תומך בתקני איכות אויר בפנים.
ויניל עם משקל או MLV עובד ממש טוב לבלימת רעשים המעברים דרך מבנים במבני פלדה. הוא מוסיף כ-1 עד 2 פאונד לאגף מרובע של משקל, מבלי להגדיל את עובי הקירות. שילוב של חומר זה עם תערובות דämping יכול לצמצם רעשי מכה הנובעים מ-decks פלדה בכ-15 ועד 20 דציבלים. החומר מצטיין במיוחד במיקומים כמו חדרי מכונות ובבניינים גבוהים מפלדה, שבהם מערכות ה-VAV נוטות ליצור כל מיני צפצופים בתדר נמוך שמדליקים אנשים.
| חומר | שיפור STC | יישור אופטימלי | הגבלה |
|---|---|---|---|
| צמר מינרלי | 8-12 נקודות | חורים בקיר, חללים בתקרה | פחות יעיל מתחת ל-125Hz |
| דנימ מחזורי | 6-10 נקודות | קירות מחיצה, אזורי משרד | דורש שכבות עבות יותר |
| ויניל מלא במסה | 10-15 נקודות | הרכבות רצפה, עטיפת תעלות | עלות חומר גבוהה יותר |
מטריצת הביצועים הזו עוזרת לאדריכלים למקד חומרים על סמך יעדי תדירות ואילוצי מבנה המאפיינים פרויקטים של בנייה מפלדה.
כשמדובר בפיזור במערכות מסגרת פלדה, מה שאנחנו באמת מביטים בו הוא הדרך בה עוצרים את התקדמות הקול דרך מבנים. הטכניקה עובדת הן נגד רעשים באוויר והן נגד רטיטות העוברות בחומרים קשיחים. בעיקרון, היא יוצרת הפסקות בנתיבי הקול הרגילים בין חלקים שונים של בניינים. ניקח כדוגמה התקנת גבס. כשבונים משאירים רווחים קטנים בין לוחות הגבס לבין סרטי הפלדה במקום לחבר אותם ישירות, הפער הפשוט הזה מקטין את העברת רטיטות בכ-40 עד 60 אחוז בהשוואה להתקנים קשיחים טרדיציוניים, לפי מחקר שפורסם על ידי החברה האקוסטית של אמריקה בשנת 2023.
שימוש באלמנטים גמישים הוא למעשה אחת הדרכים הטובות ביותר להשיג בידוד בעל עלות-יעילות לדפנות. כאשר אלמנטים אלה מותקנים בין עמודי פלדה לבין לוחות גבס, הם יכולים להעלות את דירוג ה-STC של מבני קירות ב-12 עד 15 דציבלים. לצורך תוצאות טובות יותר, קליפסיות בידוד קול מציעות יתרון מיוחד. הן מאפשרות לבנאים לכוונן בדיוק את עומק הקרום כדי לטפל בתדרים מסוימים שבעבר גרמו לבעיות. החדשות הטובות הן שאף אחת מהשיטות איננה פוגעת בתקני הבטיחות. שתי השיטות עומדות בכל דרישות ההתנגדות לשריפה הנדרשות בבניינים מסחריים עם מסגרת מפלדה. זה הופך אותן לבחירות חכמות לפרויקטים שבהם שליטה ברעש ותקני בניין חשובים באותה מידה.
חומרי דעיכת רטט כמו אלסטומרים בצפיפות גבוהה מבודדים ציוד מכני ממסגרות פלדה. עמדות גמישות תחת יחידות טיהור אוורור ומיזוג אוויר מקטינות רעש המועבר דרך המבנה ב-18 דציבל (A), בעוד שבוכני מבנה מגעילים address הן את הדרישות הקוליות והן את דרישות הבטיחות בבניינים מרובי קומות.
לפי סקר תעשייה עדכני משנת 2023, כ-62 אחוז מהקבלנים ממשיכים להשתמש בהתקנה ישירה בעת בניית קירות פנימלי עמידה, גם כאשר זה מוריד את דירוג מעבר השמע (STC) ב-8 עד 10 דציבלים. חלק מהאנשים בענף חוששים ש использование של ערוצים גמישים מחליש את המבנה, ומדגישים שקיבולת הקיר הנשען יורדת בכ-14%. אך כיום קורה משהו מעניין בגישות ההיברידיות שמשלבות תליי בידוד יחד עם מסמרי חיזוק חזקים יותר. שילובים אלו נראים מחזקים יפה, ומגיעים לכ-95% מכוח החיבור הקשיח, תוך שיפור רמות הרעש בכ-9 dB לפי מבחני שטח.
בקרת רעש יעילה במבנים מפלדה דורשת גישה שיטתית שעוסקת הן ברעשים באוויר והן ברעשים ממגע. שלוש שיטות מוכחות מהוות את ליבת עיסוק ההנדסה האקוסטית המודרנית, תוך היעזרות בחקר החומרים ובעקרונות עיצוב המבנה.
כשאינסטלטורים מתקינים שני שיכבות של גבס עם חומר דämpינג מיוחד בין השכבות, הם לרוב רואים את דירוג מעבר הצליל (STC) עולה ב-12 עד 15 נקודות לעומת התקנות סטנדרטיות בשכבה אחת. המשקל הנוסף עוזר לחסום רעש, וחומר הדämpינג שובר את תדרי הרזוננס המטרידים שמופיעים בהרבה מבנים. זה חשוב במיוחד עבור מבנים מפלדה, כיוון שהשלד המתכתי שלהם פועל כמו רמקול ענק, מה שגורם לצלילים לנוע מרחקים ארוכים בהרבה מהמתוכנן. כמה מבחני מעבדה מצאו כי כאשר לוחות הגבס מסודרים בצורה מדורגת עם רווח של 50 מ"מ ביניהם, דירוג ה-STC מגיע לכ-48. אך אם הקבלנים עושים מאמץ נוסף עם מערכות מבוזרות וערוצים אלסטיים, הם יכולים להעלות את הדירוגים מעל 52, מה שמייצר הבדל משמעותי בבקרת צליל למרבית התושבים.
מיקום מתרמיות אויר אסטרטגי בין שכבות מבניות יוצר שבירות אקוסטיות שמפחיתות גלי קול באמצעות אי-התאמות אימפדנס. מחקרים אחרונים מראים:
| תצורת מתרמה | הפחתת רעש (dB) |
|---|---|
| ללא פער אויר | 22 |
| פער של 40 מ"מ ללא מילוי | 34 |
| פער של 75 מ"מ עם צמר מינרלית | 41 |
הגישה של "חדר בתוך חדר" מגבירה את האפקט על ידי יצירת תת-מבנים מבודדים המונעים צימוד מכני ישיר – במיוחד יעיל בסטודיו מוזיקה ובאולמות הרצאה הבנויים עם מסגרת פלד
ניתוח תעשייתי משנת 2023 חשף כי 38% מתפקוד אקוסטי נמוך נובע מחורים לא מאוטמים בקליפות בניינים מפלדה. פתרונות בעלי ביצועים גבוהים כוללים:
יישום נכון של טכניקות הח sealing יכול לחסום 15-20 דציבל של העברת רעשים בתדרים בינוניים, בהתאם לנהלי ההנדסה הקולית. מדידות בשטח מראות שחתימה אווירית מקיפה משפרת את דירוגי STC של מערכת הקיר ב-5–8 נקודות בבניינים עם מסגרת פלד
דרגת STC או כיתת העברת הקול מציינת באופן כללי עד כמה מערכת קיר טובה בבלימת רעש. למשרדים יש צורך כללית בקיר עם דרגת STC של כ-50 או יותר כדי להכיל את הקול בצורה נאותה. תקני התעשייה מראים שדרגות STC אינן תלויות רק ברכיב אחד, אלא תלוות בכל דבר – מהעובי של הפלדה המשומשת, דרך סוג הבידוד שבתוך הקיר, ועד למרחק בין הברגים. קחו למשל פלדה כבדה יותר. אמנם היא עשויה להגביר את החוזק המבני של הקיר, אך ללא טכניקות מיוחדות כמו הוספת ערוצים גמישים בין השכבות, היא יכולה להפחית את דרגת ה-STC ב-4 עד 6 נקודות. מסיבה זו, מרבית מומחי הקול מתייחסים יותר לשאלה כיצד מארגנים את החומרים יחדיו, ולא סתם לקניית החומר הבודד הטוב ביותר הזמין. מחקר חדש מצא כי כשליש משני שליש מהמהנדסים האקוסטיים ממקדים בעיקר בפרטי ההרכבה ולא רק בمواصفות החומרים בעת עיצוב חללים מבודדים מפני קול.
שדרוג מ-2022 של טורן גבוהה בשיקגו הפחית את העברת הרעש ב-32% (מהערכה STC 42 ל-56) באמצעות בידוד צמר מינרלית וקליפים נפרדים בין קורות פלדה. הפרויקט מדגיש שני שלבים קריטיים:
בפרויקטים מודרניים של בנייה מתחילים להטמיע חומרי בידוד שמע כבר בתוך מערכות הד Seks הפלדה. לפי דוח תעשייה עדכני משנת 2024, כמעט 57 אחוז מהאדריכלים מציינים לוחות סלולוז או ג'ינס מחזורי בשלב הראשוני של תכנון מבנים, מה שמהווה קפיצה משמעותית לעומת 29 אחוז בשנת 2020. שילוב פתרונות אקוסטיים אלו כבר מהיום הראשון חוסך כסף לאורך זמן, כיוון שאין צורך בהתקנות מאוחרות יקרות. בנוסף, זה עוזר לבניינים לעמוד ביעדי הבנייה הירוקה של LEED, שכן החומרים נגזרים מממקורות בר-קיימא. עבור חללים מאוד שקטים כמו חדרי ניתוח בבתי חולים או סטudios מוזיקליים מקצועיים, חלק מהבנאים מערבבים מסגרות פלדה קלאסיות עם חומרי הרמה אקוסטית מיוחדים שמונעים חדירת קול בצורה מרשימה. הקונפיגורציות ההיברידיות הללו יכולות להגיע למדדי STC מעל 60, משהו המקיים את הדרישות הקפדניות של מתקני בריאות ומומחי שמע.
בмְבנֵי פלדה יש שני סוגי רעש עיקריים: רעש תעופה, כמו קולות ותנועה של כלי רכב, ורעש העובר דרך המבנה הנובע מתנודות וממכות, כגון צעדים.
הקול מתקדם מהר יותר במבנים מפלדה מכיוון שפלדה היא חומר צפוף וקשיח, ולכן מאפשרת לקול לנוע דרכו במהירות רבה יותר – בערך פי 12 יותר מבעץ.
צמר מינרלי, סיבי זכוכית, סלולוזה בצפיפות גבוהה, ג'ינס מחזור, וויניל עם משקל גדול הם יעילים לבידוד שמע במבנים מפלדה.
ניתן לשפר את העברת השמע על ידי זיהוי הנתיבים המרכזיים שבהם מתקדם הקול, שימוש בחומרים שמשפרים במידה ניכרת את מקדם הבידוד (STC), ושימוש בטכניקות כיבוי וניטרול תנודות.
פערים אויריים אסטרטגיים יכולים לצמצם משמעותית את העברת הקול על ידי יצירת הפסקות אקוסטיות דרך חוסר התאמה באימפדנס, במיוחד כאשר הם ממולאים בחומרים כמו צמר מינרלית.
זכויות יוצרים © 2025 על ידי Bao-Wu(Tianjin) Import & Export Co.,Ltd. - מדיניותICY
EN
