vật liệu cách âm

Nguyên tắc làm việc: Khi sóng âm với năng lượng Et đập vào, không khí trong các khe rỗng dao động, năng lượng âm mất đi để chống lại tác dụng của ma sát và tính nhốt của không khí dao

Đại học kiến trúc tp.HCM

Bôô môn Nguyên lý Cấu tạo

Nhóm 7 (KT09-A3)

VÂôT LIÊôU CÁCH ÂM

Tác hại của tiếng ồn

Sơ lược về âm học

Các dạng vâôt liêôu cách âm

Cấu trúc cơ bản môôt phòng cách âm Thi công phòng cách âm

Môôt số chỉ tiêu kỹ thuâôt với các loại phòng thu

a/Ảnh hưởng của tiếng ồn đến cơ quan thính giác:Nếu tác dụng của tiếng ồn lặp lại nhiều lần ,hiện tượng mệt mỏi kéo dài thì thính giác không có khả năng phục hồi hoàn toàn về trạng thái bình thường Sau một thời gian dài sẽ phát triển thành những biến đổi có tính chất bệnh lí,dẫn đến các thái hóa trong tai, gây ra các bệnh nặng tai và bệnh điếc.

Người ta quy định thời gian chịu đựng tối đa tác dụng chịu dựng

tiếng ồn trong một ngày phụ thuộc vào mức độ ồn khác nhau

b/Ảnh hưởng đến cơ quan khác

-Gây rối loạn chức năng thần kinh,gây thay đổi trong hệ thống tim mạch.

-Làm rối loạn chức năng bình thường của dạ dày.

-Gây bệnh cao huyết áp.

-Làm giảm sự tập trung chú ý khi làm việc.

-Tiến ồn quá mức che lấp tiếng nói làm mờ các tín hiệu âm thanh, sự trao đổi thông tin khó khăn ảnh hưởng đến sản xuất và an toàn lao động.Khi tiến nói nghe không rõ gây ảnh hưởng xấu đến tâm lí con người

Sóng âm:

Về mặt vật lý âm thanh chính là dao động của sóng âm trong môi

trường đàn hồi sinh ra khi có các vật thể dao động được gọi là nguồn

âm Bản chất của nguồn âm là kích thích sự dao động của các phần

tử kế cận nó nên âm thanh chỉ lan truyền trong môi trường đàn hồi Môi trường đàn hồi có thể coi là những môi trường liên tục gồm

những phần tử liên kết chặt chẽ với nhau, lúc bình thường mỗi phần

tử có 1 vị trí cân bằng bền (môi trường chất khí, chất lỏng, chất rắn là những môi trường đàn hồi).

Trong quá trình truyền âm thì dao động giảm dần & tắt hẳn.

Phân loại phương dao động

-Sóng dọc

-Sóng ngang

Dạng mặt sóng

Sóng cầu: Khi nguồn sáng là 1 điểm

Sóng phẳng : Mặt sóng là những mặt phẳng // với nhau và vuông góc tia sóng

Sóng trụ khi nguồn là một đường, mặt sóng là mặt trụ

Sóng uốn: Lan truyền trong các bản mỏng như kêt câu tường

1.Vật liệu xốp hút âm (Đại đa số vật liệu xốp hút tốt các âm thanh

có tần số cao)

2 Các tấm dao động (cộng hưởng) hút âm:Chỉ hút âm ở tần số

thấp

3.Kết cấu hút âm bằng vật liệu xốp đặt sau tấm đục lỗ.

4 Lỗ cộng hưởng hút âm

5 Kết cấu hút âm đơn:

1 Vật liệu xốp hút âm

• a Cấu tạo: Gồm vật liệu xốp rỗng, các lỗ rỗng thông nhau & thông ra

mặt ngoài nơi sống âm đập vào Các khe rỗng đan vào nhau trong vật liệu, vách của các khe rỗng bằng cốt liêu cứng hoặc đàn hồi

• b Nguyên tắc làm việc: Khi sóng âm với năng lượng Et đập vào,

không khí trong các khe rỗng dao động, năng lượng âm mất đi để chống lại tác dụng của ma sát và tính nhốt của không khí dao động giữa các lỗ rỗng Một phần năng lượng âm xuyên qua vật liệu khả năng hút âm của vật liệu xốp phụ thuộc vào độ xốp, chiều dày và sức cản của không khí

Thông số kỹ thuâôt

2 Các tấm dao động (cộng hưởng) hút âm:

+ Cấu tạo: gồm 1 tấm mỏng có thể bằng gỗ dán bìa, cáttông đặt cố định trên hệ sườn gỗ

Phía sau tấm mỏng là khe không khí

+ Nguyên tắc làm việc:

Khi sóng âm đập vào bề mặt của kết cấu Dưới tác dụng biến thiên của áp suất âm, tấm mỏng bị dao động cưỡng bức, do đó gây ra tổn thất ma sát trong nội bộ bản, năng lượng âm biến thành cơ năng và nhiệt năng để thắng nội ma sát khi tấm mỏng dao động.Khi f sóng âm tối ≡ f dao động của tấm => xảy ra hiện tượng cộng hưởng và lúc đó

khả năng hút âm của vật liệu lớn nhất

Ưu điểm: Cấu tạo đơn giản, gọn nhẹ bền lâu, hợp vệ sinh Chống

ẩm và chống các tác động cơ học tốt Hỏng hóc dễ sữa chữa

3.Kết cấu hút âm bằng vật liệu xốp đặt sau tấm đục lỗ.

Cấu tạo: Phức tạp hơn tấm dao động hút âm gồm 1 tấm mỏng, trên

có xẻ rảnh hay đục lỗ Sau tấm đục lỗ có dán 1 lớp vật liệu ma sát

để làm tăng sự mất mát năng lượng âm (lớp ma sát có thể là lớp vải mỏng, vải thủy tinh) Giữa tấm mỏng và lớp vật liệu xốp là lớp không khí

Kết cấu này có khả năng làm việc như tấm dao động hút âm và dễ điều chỉnh đặc tính tần số hút âm Khả năng hút âm của kết cấu phụ thuộc vào số lỗ và đặc tính của lỗ đục ở trên tấm

* Nếu diện tích lỗ đục lớn và số lỗ đục trên tấm nhiều => kết cấu làm việc như tấm vật liệu xốp hút âm (T.e: Tấm đục lỗ không có ảnh hưởng đến khả năng hút âm của kết cấu.

* Nếu diện tích lỗ đục nhỏ và số lỗ đục ít => kết cấu làm việc như tấm dao động hút âm Nếu thay đổi diện tích lỗ đục, chiều dày vật liệu, khe hở không khí thì khả năng hút âm của kết cấu sẽ thay đổi Như vậy muốn kết cấu hút âm ở tần số cao thì diện tích lỗ đục chiếm < 15% thì kết cấu hút

âm ở tần số thấp.

• Ưu điểm: Dễ điều chỉnh khả năng hút âm.

• Nhược điểm: Cấu tạo phức tạp

4 Lỗ cộng hưởng hút âm

Cấu tạo: Nó là thể tích không khí kín

bởi các mặt tường cứng và thông với bên

ngoài qua 1 cái cổ dài Cấu tạo có 2 phần

+ Lỗ: Đóng vai trò như đệm không

khí để cho phần không khí chỗ cổ dao động

dễ dàng có thể hình tròn, vuông, đa giác

+ Cổ lỗ: Có chiều dài nhất định,

không khí trong bụng lỗ thông với không khí trong phòng qua miệng lỗ

Khi λ của sóng âm tới lớn hơn 3 kích thước của lỗ thì không khí

trong lỗ có tác dụng như 1 lò xo đàn hồi Cột không khí trong cổ như

1 pít tông khối lượng m Dưới tác dụng của sóng âm tới, cột không khí trong cổ dao động lui tới như 1 pít tông, không khí trong lỗ vì không thoát ra được và thể tích lỗ lớn hơn cổ nhiều nên nó có tác dụng như một đệm đàn hồi làm cho năng lượng âm mất đi để biến thành cơ năng và nhiệt năng thắng nôi ma sát khi không khí trong

cổ dao động Khi tần số âm tới ≡ f dao động riêng của lỗ thì hiêên tượng cộng huởng xảy ra => khả năng hút âm của lỗ lớn nhất Các lỗ

cộng hưởng thế này được dùng từ lâu trong kiến trúc để tăng

cường âm vang trong các nhà thờ cổ

Áp dụng nguyên tắc hút âm này người ta chế tạo các nanen cộng

hưởng Mỗi một lỗ và thể tích không khí phía sau được coi như 1 lỗ cộng hưởng Kết cấu này hút âm mạnh nhất ở những tần số nhất định

Để nhận được hệ số hút âm cao và đều trong dải rộng tần số người

ta làm kết cấu cộng hưởng bằng nhiều lớp đục lỗ đặt song song với nhau (kết cấu hút âm kiểu này được thi công ở cung văn hóa và khoa học Vacsava (Ba Lan)

5 Kết cấu hút âm đơn:

Là những kết cấu được chế tạo đặc biệt dưới dạng tấm rời, có dạng hình cầu Hiệu quả hút âm của kết cấu này được tăng lên khi kích thước của chúng < hoặc gần bằng bước sóng λ của sóng âm tới nên gọi là kết cấu hút âm nhiều xạ Khi nghiên cứu cấu tạo của chỏm hút

âm ta thấy: Vỏ làm bằng tấm kim loại, trong đặt vật liệu xốp với δ = 12,5 ÷ 25 mm và thường được treo ở những độ cao khác nhau trên những nguồn ồn

1 Bản đục lỗ

Thứ tự đưa ra ở trên là theo quy tắc thứ tự thi công từ lớp trong cùng ( giáp gạch thô) ra mặt ngoài

2 Xốp cách âm, cách nhiệt

Tác dụng: xốp cách âm được các công ty xây dựng, các nhà thầu chọn làm giải pháp chống nóng cho mái tole, vách tole của các Khu Công nghiệp, Khu Chế xuất; Chống ẩm, cách âm cho hệ thống sàn nhà của các toà cao ốc, khách sạn dùng để cách âm - cách nhiệt cho Hệ thống điều hoà Trung tâm của các công trình điện lạnh… Ngày nay xốp cách âm, cách nhiệt không chỉ dùng cho các tòa nhà cao ốc mà còn được sử dụng rộng rãi trong các công trình dân dụng và đặc biệt là cách âm cho các phòng hát karaoke Ứng dụng:

- Mốp xốp dạng tấm được sử dụng trong kiến trúc xây dựng lót hay ốp tường có công dụng cách âm cách nhiệt tốt

- Gia công sản xuất tấm 3D dùng trong xây dựng Nhà ở dạng biệt thự hay cao tầng thay thế cho vật liệu truyền thống vì nó có ưu điểm là vật liệu nhẹ và có tính năng cách nhiệt tốt nên tiết kiệm được chi phí điện năng sinh hoạt

- Dùng trong tàu, xe có trang bị thiết bị bảo ôn (đông lạnh) Kho lạnh

- Dùng cách nhiệt nền kho lạnh Hầm đông, hầm nước đá Các loại ống bảo ôn

3 Bông thủy tinh

Đặc điểm: Vật liệu bông thuỷ tinh có dạng trơn hoặc có phủ lớp giấy nhôm, nhựa PVC vải thủy tinh hoặc vật liệu khác tùy theo mặt hàng Với tỷ trọng có thể đạt tới 120Kg/m3 và chịu nhiệt tối đa là 300oC

Tác dụng: hấp thu nhiệt bức xạ và ngăn cản việc truyền nhiệt, khúc xạ nhiệt xuống khu vực cách nhiệt, ngoài ra còn có khả năng cách âm, giảm thiểu độ

ồn khi trời mưa Chúng được tạo thành từ sợi thủy tinh, không có hóa chất Amiang, an toàn khi sử dụng

Thông số các đặc tính của bông thủy tinh

4 Bông khoáng:

Bông khoáng là sản phẩm được tạo thành từ quặng khoáng đá nung chảy, công

nghiệp và xây dựng dân dụng được gọi là Len đá; hay Bông khoáng cách nhiệt Nó được làm bảo ôn cho hệ thống đường ống, bồn chứa, các thiết bị nhiệt và hệ thống cách âm Tỷ trọng của vật liệu: 50 – 200 kg/m3 và nhiệt độ làm từ 350oC đến 850oC

-ƯU ĐIỂM: Sợi khoáng thiên nhiên này có khả năng cách nhiệt, cách âm tốt, bền với môi trường, hệ số dẫn nhiệt thấp, không bén lửa, có khả năng chống cháy tốt, chịu nhiệt tới 850oc

Ngày nay người ta thường dùng bông thủy tinh có dán giấy bạc hiệu quả cao, chi phí thấp hơn

Ứng dụng:

- Dạng tấm được sử dụng cho cách nhiệt, cách âm cho các tòa cao ốc, Building,

xưởng Phim, Rạp hát, Vũ trường, phòng hát Karaoke

-Dạng ống cách nhiệt được dùng bảo ôn chống nóng, tiêu âm cho hệ thống Trung tâm các nhà Ga, Trường học, Bệnh viện, Công ty SX Dược phẩm…

- Dạng cuộn được dùng chống nóng hệ thống Lò nung, Lò hơi; cách âm giảm ồn cho

Thông số các đặc tính của bông khoáng

- Có dạng tấm, dạng cuộn, dạng ống

5 Túi khí:

Tấm túi khí Cách nhiệt được cấu tạo bởi lớp màng nhôm nguyên chất, bề mặt được xử

lý Oxy hoá phủ lên tấm nhựa tổng hợp Polyethylen chứa túi khí Đặc tính phản xạ của lớp màng nhôm cao cộng với độ dẫn nhiệt của lớp túi khí thấp đã tạo khả năng cách nhiệt cách âm ưu việt cho sản phẩm này Tấm cách nhiệt túi khí được sử dụng chủ yếu trong ngành Xây dựng Công nghiệp và Dân dụng, chống nóng mái tole, vách tole kho, xưởng các KCN, Khu Chế xuất, cách nhiệt chống nóng trường học, bệnh viện, ngân hàng, khách sạn

* Ứng dụng

- Tấm cách nhiệt Túi khí được ứng dụng phổ thông trong Xây dựng nhà, xưởng KCN

- Tấm cách nhiệt Túi khi được dải căng lên trên xà gồ rồi bắn tole đè lên chống nóng mái tole

- Tấm cách nhiệt Túi khí đươc dùng chống nóng vách tole hay tường công nghiệp (Nẹp dọc theo vách tole)

- Tấm cách nhiệt Túi khí được sử dụng làm bao bì đóng gói chống ẩm cho mặt hàng điện tử, chống ẩm, cach nhiet cho mặt hàng thực phẩm đóng hộp

Túi khí gồm 2 Sản phẩm: Một mặt nhôm P1, Hai mặt nhôm P2

Chiều rộng tấm: 1,22m / 1,55m, Chiều dài cuộn: 40m

6 Thạch cao:

Thạch cao được ứng dụng rộng rãi trong thiết kế, thi công, trang trí nội ngoại thất Ngày nay người ta thường sử dụng thạch cao trong trang trí và cách âm cho phòng hát karaoke

Thạch cao có các dạng tấm, dạng bột, dạng cục Trong thiết kế thi công

phòng hát đa số người ta dùng đến thạch cao tấm Thạch cao có màu nguyên bản là màu trắng, sau khi thi công lắp đặt người ta thường dùng các màu sơn khác nhau để phun lên Thạch cao được dùng để trang trí phổ biến, rộng rãi

và thường khắc các hình vẽ lên đó và sử dụng các ánh đèn led nhiều màu khác nhau để làm nổi bật tấm phù điêu

Thạch cao vừa là vật liệu dùng để trang trí lại vừa dùng vào mục đích cách

âm, cách nhiệt cho phòng hát

7 Vật liệu cách âm mặt ngoài cùng của tường:

Mặt ngoài cùng của bức tường đòi hỏi phải có tính thẩm mỹ cao lại vừa đáp ứng được yêu cầu cách âm tốt cho một phòng hát karaoke Ngày nay người

ta dùng nhiều vật liệu khác nhau để trang trí và hỗ trợ cách âm tốt nhất cho phòng hát có thể kể đến đó là: sử dụng phun sơn sần, vải nỉ, vải nhung…

Hiện nay trên thị trường có túi bảo ôn, giấy bạc

Sử dụng vâêt liêêu xốp thường kèm theo tấm ván có đục lỗ vừa bảo vêê vừ tăng mỹ quan Tấm đục lỗ thường dày 3 – 6 mm tạo khoang không khí dao đôêng hút âm, tấm đục lỗ làm bằng gỗ, cattông hoăêc lá kim loại với loại này có khà năng hút âm cả tầng số cao và thấp

Tấm đục lỗ

Nếu có chấn đôêng mạnh (ví dụ khu vực gần đường giao

thông ) ta nên thiết kế tường đôi (hình 2); sàn nổi (hình 3) và trần cách âm (hình 4)

Sàn nổi rất quan trọng vì nó có bề măêt lớn tiếp xúc với nền và chân đứng của tất cả các micro trong phòng thu, do đó đôê chấn đôêng bên ngoài dễ làm nền rung đôêng ảnh hưởng đến âm

thanh.

Môôt số chỉ tiêu kỹ thuâôt môôt số loại phòng thu

Cám ơn mọi người đã chú ý theo dõi