Кіріспе

Дыбыс өткізгіштігін өлшеу. Дыбыс тарату сыныбы (немесе STC) – ғимараттың бөлігінің ауа арқылы берілетін дыбысты қаншалықты әлсірететінін көрсететін толық сан. АҚШ-та бұл ішкі қабырғалар, төбелер, едендер, есіктер, терезелер және сыртқы қабырғалардың құрылымдарын бағалау үшін кеңінен қолданылады. АҚШ-тан тыс елдерде ISO дыбыс төмендету индексі (SRI) қолданылады. STC көрсеткіші дыбыстың децибелмен қаншалықты төмендетілетінін шамамен көрсетеді. STC әңгіме дыбыстарынан туындайтын ыңғайсыздықтарды бағалау үшін пайдалы, бірақ музыка немесе машина шуы үшін емес, себебі осы көздерде әңгімеге қарағанда төмен жиілікті энергия көп. Бөліктің дыбыс беру класын жақсартудың көптеген жолдары бар, бірақ ең негізгі екі принцип – массаны арттыру және жалпы қалыңдығын ұлғайту. Әдетте, екі қабатты қабырғаның (мысалы, екі 4 дюймдік блок қабырғалар 2 дюймдік ауа кеңістігімен бөлінген) дыбыс тарату класы, бірдей массадағы бір қабырғадан (мысалы, біртекті 8 дюймдік блок қабырға) жоғары болады.

Анықтама

STC немесе дыбыс беру класы – қабырғалық бөлімдердің дыбысты қаншалықты азайтатынын бағалаудың бір сандық әдісі. STC бәсекелес өндірушілер жасаған есіктер мен терезелер сияқты өнімдерді салыстырудың стандартталған жолын ұсынады. Сан қанша жоғары болса, дыбыс оқшаулау тиімділігі сонша зор. STC – ASTM E413 стандарты бойынша ASRM E90 стандартына сәйкес жүргізілген зертханалық өлшемдерге негізделген стандартталған рейтинг. ASTM E413 стандарты ASTM E336 стандартына сәйкес жүргізілген далалық өлшемдерден де ұқсас рейтингтерді анықтау үшін қолданылуы мүмкін. Дыбыс оқшаулау және дыбыс изоляциясы бір-бірін алмастыра қолданылады, бірақ АҚШ-тан тыс жерлерде «изоляция» термині көбірек қолданылады. «Дыбысты өткізбеу» термині сәулет акустикасында көбінесе қолданылмайды, себебі ол қате ұғым және естілмейтін нәрсені білдіреді.

Субъективті өзара байланыстылық

Зерттеулер нәтижесінде акустиктер берілген STC рейтингісін субъективті сезіммен байланыстыратын кестелерді жасады. Төмендегі кесте әдеттегі көппәтерлі үйлердің дыбыс оқшаулау дәрежесін анықтау үшін қолданылады. Әдетте, ұқсас конструкциялар арасындағы бір немесе екі STC ұпайының айырмашылығы сезімдік тұрғыдан маңызды емес. + STC дыбыстық ерекшелену бойынша STC естілетін нәрсе 25 Қалыпты сөйлеу түсінікті 30 Жоғары дауыспен сөйлеу түсінікті 35 Жоғары дауыспен сөйлеу естіледі, бірақ мағынасы түсініксіз 40 Жоғары дауыспен сөйлеу шуылдап естіледі 45 Жоғары дауыспен сөйлеу естіледі, бірақ анық емес 50 Жоғары дыбыстар әрең естіледі 60+ Жақсы дыбыс оқшаулау; көптеген дыбыстар көршілерге бөгет болмайды. Жоғарыдағы кестелер қабылдау бөлмесіндегі фондық шу деңгейіне өте байланысты: фондық шудың деңгейі жоғары болған сайын, дыбыс оқшаулау сезімі күшейеді.

Тарихи

STC рейтингісіне дейін, бөлімінің дыбысты оқшаулау қасиеттері өлшеніп, 128-ден 4096 Гц-ке немесе 256-дан 1021 Гц-ке дейінгі жиілік диапазонындағы орташа дыбыс жоғалтуы ретінде баяндалған. Бұл әдіс масса заңына сәйкес келетін біртекті бөлімдерді салыстыру үшін пайдалы, бірақ күрделі немесе көп қабатты қабырғаларды салыстырғанда жаңылысқа салуы мүмкін. 1961 жылы ASTM International стандарттау ұйымы E90 61T стандартын қабылдады, ол бүгінгі күні қолданылатын STC әдісінің негізі болды. STC стандарттық қисығы көппәтерлі тұрғын үйлерді зерттеудің еуропалық нәтижелеріне негізделген және 9 дюймдік кірпіш қабырғаның дыбысты оқшаулау қасиеттеріне ұқсас.

Ағымдағы

STC саны 125 Гц-тен 4000 Гц-ке дейінгі он алты стандартты жиілікте өлшенген дыбыс әлсірету шамаларынан шығарылады. Бұл дыбыс жоғалту мәндері дыбыс қысымы деңгейі графигіне түсіріліп, нәтижедегі қисық ASTM ұсынған стандарттық эталондық контурмен салыстырылады. STC сияқты дыбыс оқшаулау көрсеткіштері арнайы оқшауланған және жобаланған зертханалық сынақ камераларында өлшенеді. Ғимараттардың бөлімдері мен жабық кеңістіктерін жобалау кезінде, құрылыс алаңындағы дыбыс оқшаулауға әсер ететін сансыз жағдайлар болуы мүмкін.

Акустикалық орта

Дыбыс ауа да, құрылым да арқылы тарайды, сондықтан дыбысты оқшаулайтын қабырғалар мен төбелерді жобалау кезінде екі жолдың да ескерілуі қажет. Ауа арқылы тарайтын дыбысты жою үшін, аймақтар арасындағы барлық ауа өткізгіш жолдарды жабу керек. Бұл, тігістерді герметикалық жасау және барлық дыбыс шығу тесіктерін бітеп тастау арқылы жүзеге асырылады. Құрылым арқылы тарайтын шуды жою үшін, осы құрылымдар арасындағы механикалық байланысты азайтатын оқшаулау жүйелерін құру керек.

Массасы

Қалқаға масса қосу дыбыс беруді азайтады. Бұл көбінесе гипспен қосымша қабаттар қосу арқылы жүзеге асырылады. Әртүрлі қалыңдыққа ие гипс жапырақтарының болуы тиімдірек. Қабырғаға бірнеше қабат гипс тақтасын қосудың әсері де қаңқаның түріне және құрылымына байланысты өзгереді. Қалқаның массасын екі еселеу STC-ні екі еселемейді, себебі STC сызықты емес децибелдік дыбыс берудің жоғалтуын өлшеу арқылы есептеледі. Сондықтан, жеңіл калибрлі (25 га немесе одан да жеңіл) болаттан жасалған қаңқаға гипс тақтасының қосымша қабатын орнату шамамен 5 STC ұпайын арттырса, бір ағаш немесе бір ауыр калибрлі болаттан жасалған қаңқаға бірдей жұмыс жасау тек 2-3 STC ұпайын ғана арттырады. Дегенмен, қосымша салмақ, құрылыстың күрделілігі және нашар жылу оқшаулағыштығы көптеген құрылыс жобаларында кірпіш қабырғаларды тиімді дыбыс оқшаулау шешімі ретінде пайдалануды шектейді. Соңғы жылдары гипс тақтасын өндірушілер жеңіл гипсокартон тақтасын ұсына бастады: қалыпты салмақтағы гипстің номиналды тығыздығы 43 пфунт/куб. фут (pcf) ал жеңіл гипсокартонның номиналды тығыздығы 36 пфунт/куб. фут (pcf) құрайды. Бұл STC рейтингісіне елеулі әсер етпейді, бірақ жеңіл гипс қалыпты салмақтағы гипспен салыстырғанда бөлгіштің төмен жиіліктік өнімділігін айтарлықтай нашарлата алады.

Дыбыс сіңіру

Дыбысты сіңіру – дыбыстық энергияны энергияның басқа түріне, әдетте жылуға айналдыру процесі. Бөлмелердің ішкі беттеріне дыбыс сіңіретін материалдар қосу, мысалы, матамен қапталған шыны талшықты панельдер мен қалың перделер, бөлме ішіндегі дыбыс қайталану энергиясын азайтуға әкеледі. Дегенмен, мұндай ішкі беттерге жағылған сіңіретін жабындар дыбыс өткізу класын едәуір жақсартпайды. Қабырға немесе төбе кеңістігіне дыбыс оқшаулағыш материалдар орнату, мысалы, шыны талшықты плиталар мен ұсақталған целлюлоза, дыбыс өткізу класын айтарлықтай арттырады. Егер екі жапырақ берік байланысқан немесе тіреу арқылы біріктірілген болса, жүйенің дыбысты оқшаулау қабілеті тіреудің беріктігіне байланысты. Жіңішке калибрлі (25 калибрлі немесе одан да жіңішке) 16-20 калибрлі болаттан гөрі жақсы дыбыс оқшаулауды қамтамасыз етеді және ағаш тіреулерге қарағанда айқын артықшылықтар береді. Егер ауыр калибрлі болат немесе ағаш тіреулер ортасынан 16 дюйм аралықта орналасса, қосымша резонанстар пайда болады, бұл бөлімінің дыбысты оқшаулау қабілетін одан әрі төмендетеді. Типтік гипскартон қабырғалар үшін бұл резонанс 100–160 Гц жиілік диапазонында пайда болады және ол масса-ауа-масса резонансы мен пластинаның қатты тіреулермен тығыз байланысқан кезде туындайтын иілу режимінің резонансының қосындысы деп есептеледі. Бір металл тіреулі бөлімдер бір ағаш тіреулі бөлімдерге қарағанда тиімдірек және STC рейтингін 10 ұпайға дейін арттыра алады. Алайда, екі тіреулі конструкцияларда металл мен ағаш тіреулер арасында айқын айырмашылық жоқ. Демпферлеу (тынықтыру) әдетте бөлімдердің дыбысты оқшаулау қабілетін арттырады, әсіресе орта және жоғары жиіліктерде. Демпферлеу сонымен қатар шыны конструкциялардың дыбысты оқшаулау қабілетін жақсарту үшін де қолданылады. Поливинилбутирал (немесе PVB) аралық қабаты бар ламинатталған шыны, бірдей қалыңдықтағы ламинатталмаған шыныға қарағанда жақсы акустикалық сипаттамаларға ие.

Дыбыс шығып кетуі

Барлық тесіктер мен жарықтар толтырылуы керек, ал қоршау дыбысты оқшаулау үшін герметикалық түрде жабылуы тиіс. Төмендегі кестеде бір бөлмеден екіншісіне теориялық ең жоғалтуы 40 дБ және 10 шаршы метр ауданы бар қабырғалық бөліктің дыбыс өткізбеу сынағының нәтижелері көрсетілген. Тіпті кішкентай ашық тесіктер мен жарықтар да дыбыс оқшаулауға пропорционалды түрде әсер етеді. Бөліктің 5% ашық болуы, бұл бір бөлмеден екіншісіне дыбыстың толық жеткізілуіне мүмкіндік береді, дыбыс жоғалуын 40 дБ-дан 13 дБ-ға дейін төмендетті. Бөліктің 0,1% ашық болуы дыбыс жоғалуын 40 дБ-дан 30 дБ-ға дейін азайтады, бұл калькуляция тиімді қолданылмаған қабырғаларға тән. Жабысқан электр қораптары, өңделмеген кіріктірілген шамдар және жабылмаған құбырлары бар жеткіліксіз жабық бөліктер дыбыс үшін жанама жолдар мен маңызды шығынға мүмкіндік береді. Акустикалық қосылыс ленталары мен калькуляция 1930 жылдардың басынан бері дыбысты оқшаулауды жақсарту үшін қолданылып келеді. Бұрын ленталарды қолдану көбінесе әскери және өнеркәсіптік қолданысқа, мысалы, әскери кемелер мен ұшақтарға шектелген болса, соңғы зерттеулер жарықтарды жабудың тиімділігін және осылайша бөліктің дыбысты оқшаулау қабілетін жақсартуын дәлелдеді. + Дыбыстың азайтылуы, кедергінің пайыздық ашылуы бойынша. Дыбыс жоғалуы % ашық аумақ 13 дБ 5% ашық 17 дБ 2% ашық 20 дБ 1% ашық 23 дБ 0,5% ашық 27 дБ 0,2% ашық 30 дБ 0,1% ашық 33 дБ 0,05% ашық 37 дБ 0,02% ашық 39,5 дБ Практикалық ең жоғалту 40 дБ Теориялық ең жоғалту.

Қаптауы

Ғимараттардың құрылыс нормалары әдетте зертханада сынақтан өткен және іс жүзінде өлшенген STC көрсеткіштері арасында 5 баллдық қателікке мүмкіндік береді; алайда, зерттеулер көрсеткендей, жақсы салынған және герметикалық жабысқан орнатуларда да зертхана мен іс жүзіндегі көрсеткіштер арасындағы айырмашылық конструкция түріне өте байланысты.

СТК-ның ерекше өзгерістері

Табиғаты бойынша, STC рейтингі идеал жағдайлардағы зертханалық сынақтардың нәтижесінде шығарылады. Нақты өмірдегі жағдайларды ескеретін STC рейтингісінің басқа да түрлері бар.

Құрама STC

Бөліктегі есіктер, терезелер сияқты бірнеше дыбысты оқшаулайтын элементтердің жалпы дыбыс оқшаулау көрсеткіші.

Дыбыс таратудың көрінетін класы (ASTC)

ASTM E336 стандартына сәйкес өрісте өлшенген және әртүрлі бөлме жағдайларын және сынақтан өткен бөлімінің ауданын ескере отырып нормаланған бөлудің дыбыстық оқшаулау қасиеттері (мысалы, қарапайым тұрғын бөлмеде және акустикалық жабық студияда өлшенген бірдей қабырғаны салыстыру).

Нормалдастырылған шуды оқшаулау класы (NNIC)

ASTM E336 стандартына сәйкес далада өлшенген және бөлмедегі резонанс уақытына нормаланған бөлімінің дыбыс өткізбеу қасиеттері.

Шуды оқшаулау класы (NIC)

ASTM E336 стандартына сәйкес өрісте өлшенген, сынақ бөлмесінің жағдайларына келтірілмеген бөлімінің дыбысты оқшаулау көрсеткіштері.

Дала дыбысының берілу класы (FSTC)

Далада өлшенген және дыбыс тарату жолдарының әсерін жою арқылы анықталған, бөлімдердің жеке элементтерінің дыбыс оқшаулау қасиеттері. Бұл, мысалы, есігі бар қабырғаларды өлшеу кезінде, өлшенген далалық STC көрсеткішіне есіктің ықпалын азайтуға көмектеседі. FSTC сынақ әдісі бұрын ASTM E336 стандартында сипатталған, бірақ осы стандарттың соңғы нұсқасында FSTC енгізілмеген.

Есіктің дыбыс тарату сыныбы (DTC)

ASTM E2964 стандартына сәйкес өлшенген есіктердің дыбыс бөлгіштік қасиеттері.

Құқықтық және практикалық талаптар

2021 жылғы Халықаралық құрылыс кодексінің 1206-тармағында тұрғын үйлер мен қоғамдық және қызмет көрсету аймақтары арасындағы дауыстық оқшаулау ASTM E90 стандартына сәйкес сынақтан өткенде STC 50 деңгейіне немесе ASTM E336 стандартына сәйкес далалық сынақтан өткенде NNIC 45 деңгейіне жететіндей болуы керек екені айтылған. Дегенмен, барлық билік аймақтары құрылыс немесе қалалық кодекстері үшін IBC-ді пайдаланбайды.

Сыртқы-ішкі беріліс класы (OITC)

Сыртқы-ішкі дыбыс тарату класы (OITC) – ғимаратқа сыртқы шу көздерінен дыбыс таралу деңгейін көрсетуге арналған стандарт. Ол ASTM E 1332 сыртқы және ішкі дыбыстың әсерін бағалауға арналған стандарттық жіктемеге негізделген. СТК сөйлеу дыбыстарын қамтитын шу спектріне негізделгенімен, OITC 80 Гц-ке дейінгі жиіліктерді (ұшақтар/теміржол/көлік қозғалысы) қамтитын және төменгі жиіліктерге басымдық берілген шу спектрін пайдаланады. OITC мәні сыртқы әйнек конструкцияларын бағалау, талдау және таңдау үшін қолданылады.