Pet principa zvučne izolacije

Pre nego što pomenemo svih 5 principa zvucne izolacije, moramo da skrenemo pažnju na osnovni, nulti princip koji je uslov za primenu i razmatranje svih ostalih, a to je „ZAPTIVANJE“. Bez obzira na poštovanje svih ostalih principa, ukoliko sistem nije dobro zaptiven, i ukoliko su omogućeni direktni zvucni mostovi, svaka dalja priča pada u vodu i vrlo se jasno čuje i u drugoj prostoriji….

1) Pvi princip – Princip Mase

Ovo je jedan vrlo prost i logičan princip, koji kaže „ Svakom zvucnom poremećaju biće teže da izazove podrhtavanje bilo koje prepreke utoliko ukoliko je ona inertnija ( teža) odnosno ukoliko ima veću masu. Drugim rečima, teži zid biće ujedno i teže naterati da vibrira.

Ipak, ovaj princip sam za sebe nije naročito koristan jer je čak i u teoretskim uslovima potrebno veliko povećanje mase za merljiv učinak u zvučnoj izolaciji.

Tako, duplirajući masu zida, poboljšanje zvucne izolacije iznosi tek negde oko 6dB.

Princip mase je naročito koristan u situacijama gde je problem buke povezan sa postojećim pregradama male mase. U tim slučajevima, lakše je postići veće procentualno povećanje mase sa istim materijalima nego kod teških masivnih zidova.

U praksi, na klasičnom pregradnom zidu od gipsa, dupliranje slojeva gips kartonskih ploča daje efekat od oko 4 do 5 dB.

Dakle, posmatrajući izolovano samo masu pregradnog sistema, prosto povećavanje i dodavanje mase, samo za sebe neće imati naročitog efekta osim u kombinaciji sa ostalih 4 principa.

2) Drugi princip – Princip Odvajanja
Vazdušni džep – odsustvo krutih veza

Jedan je od najpopularnijih i najočiglednijih principa.

Naime, stvaranjem vazdušnog džepa izmedju dva sloja pregrade uz što manju fizičku vezu ta dva sloja postiže se poboljšanje zvucne izolacije.

Umetanje elastičnih, gibkih materijala izmedju slojeva pregrade, formiranje dvostrukih pregrada sa smaknutim stubovima, ima za posledicu da će se jedan deo zvuka oslabiti prolaskom kroz vazdušni džep, a ostatak će se značajno redukovati nailaskom na recimo umetnutu izolaciju od neke vrste apsorbujućeg materijala ( vune, stiropora i sl.).

Ipak, i ovaj princip nije univerzalan i veoma je zavisan od frekvencije.

Naime, ovakve obloge sklone su rezonanciji pa će takvi sistemi imati odlične karakteristike na frekvencijama koje su za jednu oktavu više od rezonantne frekvencije. A u onom delu spektra zvucnih oscilacija koji je u dijapazonu oko rezonantne frekvencije sve do polovine oktave iznad rezonantne frekvencije ovakvi sistemi mogu još i dodatno pogoršati performanse. Zbog toga, o ovome se mora voditi računa. Što više uspemo da spustimo vrednost rezonantne frekvencije to će iskorišćenje ovakvog sistema biti više.

3) Treći princip- Princip Absorpcije

Jedan od najviše rasprostranjenih i najpoznatijih principa koji se često poistovećuje sa kompletnom zvucnom izolacijom. Umetanjem apsorpcionih materijala kao što su mineralna vuna, stiropor i sl. jedan deo zvuka se gubi unutar strukture samog materijala i ne prenosi se dalje. Jedan od benefita dodavanja ovih materijala u šupljine jeste i snižavanje vrednosti rezonantne frekvencije celog sistema.

Ipak, na veoma niskim frekvencijama efekat dodavanja ovakvih materijala nema mnogo smisla. Naime, ukoliko postavite ploču od fiberglasa ispred običnog zvučnika i primetićete da je nivo zvuka značajno smanjen, medjutim ukoliko taj isti materijal postavite ispred niskotonca ili subwoofera praktično nikakav efekat u redukciji zvuka nećete primetiti.

Ipak, rat koji se vodi protiv buke, svakako se ne dobija isključivo na račun izabranog materijala koji se nalazi unutar pregradnog zida ili spuštenog plafona. Tako da oko toga ne vredi mnogo razbijati glavu. Absorpcioni materijali tek u kombinaciji sa ostalim elementima i principima zvucne zaštite igraju važnu ulogu u ukupnoj redukciji nivoa prenetog zvuka.

4) Četvrti princip – Princip Rezonancije

Pojavu rezonancije smo već pominjali i to s obzirom da se pojedini principi i njihovo poštovanje mogu u izvesnom smislu dovesti u obrnutu proporciju sa potrebom za smanjenje rezonancije. Drugim rečima, poštovanje principa 1,2, i 3 može negativno uticati na princip br. 4.

Naime, na rezonantnoj frekvenciji će kompletan sistem sa sve dodatom masom, apsorberima, vazdušnim džepovima i ostalim elementima iz prethodnih pomenutih principa početi da vibrira i prenosi zvuk u susednu prostoriju. Što je ova frekvencija niže, to je bolje.

Šta je zapravo rezonancija?

Svaki mehanički sistem ima sopstvenu frekvenciju oscilovanja. U momentu kada se frekvencija prinudnih oscilacija ( u našem slučaju zvuk ) poklopi sa frekvencijom oscilovanja sistema, onda se dešava pojava da se amplituda oscilacija linearno povećava tokom vremena. Jačina zvuka srazmerna je upravo amplitudi oscilacija.

Mi sada nećemo navoditi primere mostova i slično jer to za ovu priču nije bitno, ali svakako se svima desilo da dožive apsurdnu situaciju da neki u principu veoma tih rad dizel motora u dvorištu, izaziva u stanu vibriranje kompletne konstrukcije i stvaranje mnogo veće buke nego što ona inicijalno treba da bude.

Postoje dva osnovna pravca u rešavanju problema rezonancije:

a) Prigušenje – korišćenjem odgovarajućih elastičnih materijala koji smanjuju odnosno prigušuju amplitudu oscilovanja i time i smanjuju nivo zvuka koji se prostire sa druge strane oscilujuće komponente

b) Pomeranje rezonantne tačke – Koristeći se pravilnom kombinacijom principa 1,2 i 3 rezonantna frekvencija se može pomeriti na niže vrednosti. Sobzirom da će pregradni element redje biti izložen zvuku frekvencije npr. od 70Hz nego od 100Hz, to znači da na taj način smanjujemo i verovatnoću da će se u praksi uopšte pojaviti rezonancija takvog elementa. Jer, bitno je naglasiti da je za pojavu rezonancije jako bitan i faktor vremena trajanja pobudnih oscilacija, imajući u vidu da se kod rezonancije upravo tokom vremena trajanja pobudnih oscilacija postepeno povećava amplituda pobudjenog elementa. Na taj način, ukoliko poremećaj pritiska odnosno zvucna oscilacija u oblasti rezonantne frekvencije deluje dovoljno kratko u tom slučaju se pojava rezonancije zapravo neće ni desiti. Neće imati vremena da se desi. A upravo su najčešće takve oscilacije ispod 70Hz.

5) Peti princip – Princip Provodjenja zvuka

Poslednji od 5 osnovnih principa. Odnosi se na indirektno provodjenje zvuka kroz konstruktivne elemente koji zapravo nemaju veze sa neposrednim pregradnim elementom.

Kao što vidimo, zvuk se u susednu prostoriju osim direktno kroz pregradni zid, prenosi i vibriranjem kroz plafon i pod, odnosno provodjenjem longitudinalnih talasa kroz konstruktivne elemente poda i plafona odnosno vrata i prozora. Čak, veoma često veći deo buke prolazi upravo ovim kanalima. Na taj način, zvucna izolacija će nam biti onoliko dobra koliko je dobra najlošija karika u ovom lancu. Naime, nikakvim dodatnim intervencijama i poboljšanjem zvucne izolacije pregradnog zida nećemo dobiti nikakav dalji efekat, ukoliko ne presečemo kanale kojima se zvuk prostire provodjenjem kroz plafonsku odnosno podnu konstrukciju.

Ovo se može izvoditi umetanjem mehaničkih prepreka, kanala, prigušivača oscilacija i vrlo je važno ove intervencije uraditi na strani izvora buke.

Na osnovu dosadašnje analize celu problematiku dobro izvedenog sistema zvucne izolacije možemo da svedemo na sledeće bitne elemente koje ta konstrukcija mora posedovati u cilju dobrih performansi, i to:

1) Povećanje mase
2) Mehaničko razdvajanje
3) Ubacivanje absorbera
4) Mehaničko prigušenje

Sve ono što činimo, a što za posledicu nema suštinsko poboljšanje neke od gore navedenih stavki, neće imati merljivog uticaja na ukupan efekat koji želimo da postignemo.

To praktično znači da, na primer, postavljanje još jednog sloja mineralne vune neće imati neki značajan efekat ako smo jedan sloj već postavili u vazdušni prostor spuštenog plafona, ili ako smo već izvršili mehaničko razdvajanje sistema, tada nam još jedan takav potez neće doneti nikakav efekat osim što za posledicu možemo imati čak i lošije performanse. U suštini, svaku od gore navedenih aktivnosti treba sprovoditi samo onda ako već nije sprovedena. Ponavljanjem koraka koje smo već izveli, samo trošimo pare, prostor a indirektno, pomeranjem rezonantne frekvencije možemo stvari učiniti i gorima nego što jesu. Zapravo, za jednu istu masu i debljinu zida, tripliranjem nečega što je već bilo duplirano pogoršaćemo zvučnu izolaciju.