O akustyce

Własności dźwiękoizolacyjne materiałów i ustrojów budowlanych

Prawo masy

Prawo masy - izolacyjność przegrody jednorodnej od dźwięków powietrznych rośnie o 6 dB przy podwojeniu masy powierzchniowej przegrody lub przy podwojeniu częstotliwości dźwięku.

Skutecznym sposobem ograniczenia zakłóceń przenoszonych drogą powietrzną jest stosowanie przegród o dużej masie. Najczęściej spotykane to ściany żelbetowe lub z cegły pełnej oraz stropy monolityczne masywne. Należy jednak pamiętać o niedogodnościach związanych z budową przegród masywnych takich jak „mokre” technologie budowlane, czas i nakłady na wykonanie oraz materiałochłonność. Alternatywą dla ciężkich masywnych przegród są lekkie konstrukcje szkieletowe wykorzystujące zasadę „masa – sprężyna – masa”. 

Prawo masy

Układ masa – sprężyna – masa

Układ masa-sprężyna-masa to dwie lekkie okładziny rozdzielone warstwą powietrza. Powietrze w szczelinie zachowuje się jak sprężyna, która łączy dwie masy np. ścianka działowa gips-karton.

Dźwięk wzbudza masę, którą wyhamowuje sprężyna.

Sztywność sprężyny jest uzależniona od odległości ścian oraz od dynamicznej właściwości powietrza między nimi.

Jeśli szczelinę wypełnimy wełną szklaną, spowodujemy, że częstotliwość rezonansowa zmniejszy się, a co za tym idzie, wzrośnie izolacyjność akustyczna Rw.

W dwu-warstwowych lekkich ścianach dźwięk przenika od jednej ściany do drugiej poprzez szczelinę pomiędzy nimi. Jako że fale dźwiękowe przechodzą przez materiał włóknisty, dochodzi do  tarcia pomiędzy falami dźwiękowymi a powierzchnią poszczególnych włókien produktu izolacyjnego. To tarcie powoduje, że energia pola dźwiękowego zamienia się w ciepło.  Ta zamiana energii akustycznej w ciepło powoduje, że mniej dźwięku jest transmitowane przez ścianę.

Im grubszy produkt izolacyjny, tym więcej energii dźwiękowej zamienia się w ciepło powodując wzrost izolacji dźwiękowej.

Najlepsza izolacja akustyczna jest osiągnięta kiedy przestrzeń pomiędzy ścianami jest wypełniona materiałem tłumiącym. Wełna szklana to najbardziej ekonomiczna ochrona akustyczna.

Jednoczesna obecność wełny i materiału stanowiącego jej okładzinę powoduje znaczącą poprawę dźwiękoizolacyjności całego układu oraz tłumienie drgań płyt okładzinowych.

W przypadku konstrukcji stropów wełna mineralna szklana lub skalna pomiędzy ciężką konstrukcją żelbetową stropu oraz twardą warstwą dociskową (w postaci jastrychu cementowego, wylewki samopoziomującej) sprawia że układ oprócz korzystniejszej izolacyjności od dźwięków powietrznych w znacznym stopniu wytłumia dźwięki uderzeniowe przenoszące się przez stropy.

Wpływ grubości  materiału  tłumiącego na izolacyjność akustyczną przegrody

Wpływ grubości  materiału  tłumiącego na izolacyjność akustyczną przegrody

Wpływ grubości  materiału  tłumiącego na izolacyjność akustyczną przegrody

Im grubsze wypełnienie z wełny mineralnej szklanej bądź skalnej zastosujemy w konstrukcji, tym lepszą izolacyjność akustyczną od dźwięków powietrznych oraz uderzeniowych dla całej ściany lub stropu otrzymamy. Gęstość (ciężkość) wypełnienia z wełny nie wpływa na lepszą akustykę ustroju, a jedynie grubość materiału.